2024년 4월 12일
성숙한 아홀로틀에서 내부 플레이트 고정을 사용하는 대퇴골 절골술 수술을 위한 프로토콜이 제시됩니다. 이 절차는 수생 양서류의 사지 재생 및 골절 치유에 대한 비교 연구를 수행하는 데 사용할 수 있습니다.
테트라포드 재생을 연구하고 아홀로틀을 최상위 재생종으로 사용하여 개구리 및 생쥐와 비교하여 세포 및 분자 재생 메커니즘을 발견합니다. 게놈 편집, 아홀로틀 게놈 조립, RNA-Seq, ATAC-Seq, 공간 전사체학 및 단백질체학의 응용에서 형질전환학의 개발을 통해 재생 미세환경을 더 깊이 이해하고 인간을 포함한 재생력이 낮은 종과 비교할 수 있습니다. 우리는 재생하는 사지와 척수의 조직에 대한 세포 기여도, 그리고 아세포종의 초기 세포 증식 및 위치 정체성의 주요 조절인자를 확립했습니다.
최근 논문에서 우리는 아홀로틀 뼈가 내연골 골화(endochondral ossification)를 거쳐 치유되는 것을 보여주었고, 세포 수준은 포유류와 유사했습니다. 아홀로틀 골절이 고정되지 않거나 인접 뼈가 지지대 역할을 했던 이전 기술과 달리, 현재 프로토콜에서는 뼈를 플레이트로 고정하여 재현 가능하고 정렬된 골절을 생성할 수 있으며 생쥐 연구와 건전한 비교를 가능하게 합니다. 이 프로토콜은 고정된 갭 크기로 안정적인 골절을 가능하게 하여 판고정 골절에 대한 연구를 양서류로 확대합니다.
아홀로틀은 극한의 재생 능력과 절단 후 완전한 사지 복원에도 불구하고 놀랍게도 심각한 크기의 결함이 있는 큰 뼈 골절을 치료할 수 없습니다. 우리는 심각한 크기의 결함에서 뼈 불유합을 치료하기 위해 pro-regenerative blastema factor를 정의하는 것을 목표로 합니다.
본 연구에서는 아홀로틀의 사지 재생 및 골절 치유를 조사하며, 내부 플레이트 고정법을 활용한 새로운 대퇴골 절골술 수술 프로토콜을 강조합니다. 본 연구 결과는 재생 능력이 낮은 종과 비교하여 양서류의 재생 과정에 대한 이해에 기여합니다.
Ambystoma mexicanum에서 플레이트 고정을 이용한 표준화된 대퇴골 절골술은 뼈의 치유 및 재생의 재현 가능한 모델링을 가능하게 하여, 양서류와 포유류의 비교 연구를 연결합니다. 본 프로토콜은 정렬되고 정량화 가능한 골절 모델을 제공함으로써 재생 의학 포트폴리오의 기전적 리스크 감소 및 타겟 검증을 지원합니다. 이러한 접근 방식은 뼈 수복 및 불유합 치료에 관한 중개 연구의 예측 신뢰도를 높여줍니다.
본 프로토콜은 발견 단계에서 전임상 단계로 이어지는 연속 과정에 위치하며, 가설 검증, 경로 명확화 및 골 치유 중재법의 정량적 평가를 가능하게 합니다.