JoVE 비디오를 활용하시려면 도서관을 통한 기관 구독이 필요합니다. 전체 비디오를 보시려면 로그인하거나 무료 트라이얼을 시작하세요.
Method Article
여기에 설명된 간 정상열 기계 관류(NMP)의 돼지 모델은 보존 전략, 생존력 평가 도구 및 장기 복구를 위한 플랫폼으로서 NMP를 연구하는 데 성공적으로 사용될 수 있습니다. 이는 높은 번역 가치를 지니고 있지만 기술적으로 까다롭고 노동 집약적입니다.
간 제자리 정상온열 기계 관류(NMP)의 돼지 모델은 이식 연구에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 설치류와 달리 돼지 간은 해부학적으로나 생리학적으로 인간과 비슷하며 장기 크기와 담즙 구성이 비슷합니다. NMP는 간 혈관 구조를 통해 따뜻하고 산소가 공급되며 영양이 풍부한 적혈구 기반 관류물을 재순환하여 생리학적 조건에 가까운 상태로 간 이식편을 보존합니다. NMP는 허혈-재관류 손상을 연구하고, 이식 전 간 사후 보존, 이식 전 간 기능을 평가하고, 장기 복구 및 재생을 위한 플랫폼을 제공하는 데 사용할 수 있습니다. 또는 전혈 기반 관류액이 포함된 NMP를 사용하여 이식을 모방할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 이 모델은 노동 집약적이고 기술적으로 까다로우며 높은 재정적 비용을 수반합니다.
이 돼지 NMP 모델에서는 따뜻한 허혈성 손상된 간(순환기 사망 후 기증에 해당)을 사용합니다. 먼저 기계 환기를 통한 전신 마취를 시작한 다음 흉부 대동맥을 60분 동안 고정하여 온열 허혈을 유도합니다. 복부 대동맥과 문맥에 삽입된 캐뉼러는 냉 보존 용액으로 간을 씻어낼 수 있도록 합니다. 씻겨 낸 혈액은 농축된 적혈구를 얻기 위해 세포 보호기로 씻어냅니다. 간 절제술 후 캐뉼러를 문맥, 간동맥 및 하부 대정맥에 삽입하고 혈장 확장기와 적혈구로 프라이밍된 폐쇄 관류 회로에 연결합니다. 중공사 산소공급기는 회로에 포함되어 있으며 38°C에서 70-100mmHg의 pO2를 유지하기 위해 열교환기에 연결됩니다. NMP는 동맥을 직접 통과하고 문맥을 통한 정맥 저장소를 통해 연속적인 흐름에 의해 달성됩니다. 유량, 압력 및 혈액 가스 값을 지속적으로 모니터링합니다. 간 손상을 평가하기 위해 관류액과 조직은 미리 정의된 시점에서 샘플링됩니다. 담즙은 총담관의 캐뉼라를 통해 수집됩니다.
간 이식은 말기 간 부전에 대한 유일하고 확실한 치료법입니다. 그러나 대기자 명단에 있는 환자와 잠재적인 기증자 장기의 가용성 간의 지속적인 불균형으로 인해 성공이 제한됩니다1. 기증자 풀을 늘리기 위해 지난 10년 동안 기증자 연령, 간 지방증, 순환기 사망 후 기증(DCD)을 포함한 기증자 기준이 점진적으로 확대되었습니다2,3. DCD 시술 중 간은 연명요법 중단, 사망 선언, 현장 냉각 및 보존, 악화되는 허혈-재관류 손상(IRI) 사이에 항상 따뜻한 허혈 기간을 겪습니다4. 그 결과, DCD 간은 초기 동종이식 기능 장애 및 담즙 합병증의 발병률 증가와 관련이 있다 5,6.
이러한 고위험 기증자 간의 경우, 정적 냉장 보관을 통한 기존의 보존은 IRI에 대한 충분한 보호를 제공하지 못합니다. 이에 따라 NMP(normothermic machine perfusion)와 같은 대체 보존 전략이 상당한 견인력을 얻었습니다. 정상온열 기계 관류 동안, 간은 고립된 회로에 제 자리 에서 연결되고 체온에서 산소와 영양이 풍부한 관류물로 관류됩니다. 임상시험에 따르면 NMP는 간세포 손상을 감소시키는 것으로 나타났으며, 이는 트랜스아미나제 방출 피크 감소와 초기 동종이식 기능 장애감소에 의해 반영된 것으로 나타났습니다 7. 그러나 NMP8 동안 간 세포 생물학에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.
동물 모델은 간 이식의 발전에 중추적인 역할을 해왔습니다. 설치류 모델과는 대조적으로, 돼지는 돼지 간이 해부학적으로나 생리학적으로 인간과 가깝고 장기 크기와 담즙 구성이 비슷하기 때문에 번역 가치가 더 높은 것으로 간주됩니다. 그럼에도 불구하고 돼지 간 이식 모델은 노동 집약적이고 표준화하기 어려우며 재정적 비용이 훨씬 더 많이 듭니다.
돼지 간 NMP는 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 전혈 기반 관류액을 사용할 때 이식 모방, 백혈구 고갈된 적혈구 기반 관류액으로 보호 환경에서 기증자 간을 보존하기 위해, 이식 전 간 기능을 현장에서 예측하는 잠재적인 바이오마커를 평가하기 위해, 또는 재생 요법을 조사하기 위한 플랫폼으로 적용할 수 있습니다 9,10,11.
돼지 간 NMP 모델의 채택은 까다롭고 수술 및 관류 관련 기술적 측면은 거의 설명되지 않았습니다. 우리 연구실에서는 Butler et al.12 이 처음 설명한 NMP 설정을 채택하여 이식을 위한 간 이식편을 보존하고 이식을 모방하는 데 사용할 수 있는 24시간 돼지 현장 격리 간 관류 모델을 개발하고 검증했습니다. 여기에서는 단계별 프로토콜에 대해 설명합니다. 방법론적 틀과 잠재적 함정은 다른 곳에서 발표되었다9.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
모든 실험은 KU Leuven 동물 관리 위원회의 승인 후 유럽 지침에 따라 수행되었습니다.
1. 동물 정보
참고: 이 연구 프로토콜에는 체중이 약 30kg이고 간 무게가 600-700g인 3개월 된 수컷 TOPIGS TN70 돼지가 사용됩니다.
2. 관류 설정 준비
3. 마취 유도
4. 수술
5. Normothermic 기계 관류
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
제시된 관류 프로토콜은 간 혈류의 자체 조절을 사용하여 최대 24시간 동안 안정적인 혈류역학적 상태를 달성하고 문맥 및 간 동맥에서 혈류의 생리학적 분포를 시뮬레이션합니다. 그림 1 은 관류 회로의 개략도를 나타냅니다. 그림 2A 는 문맥과 간동맥이 각각 총 간흐름의 약 75%와 25%를 차지하는 혈류의 일관된 분포를 보여줍?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
여기에서는 돼지 간 NMP에 대한 경험을 자세히 설명했습니다. 이 기술의 장점으로는 높은 번역 가치와 다양성을 들 수 있습니다. 돼지 간 NMP는 이 향상된 보존 기술에 대한 조사를 하고 이해를 높이기 위해 또는 이식을 모방하기 위해 적용할 수 있습니다. 이 설정을 통해 관류의 모든 측면을 수동으로 제어할 수 있으므로 다양한 방법으로 문맥압과 동맥압을 모두 조정할 수...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
저자는 공개할 내용이 없습니다.
저자는 이 실험에 참여한 KU Leuven 의과대학의 모든 연구생에게 감사의 뜻을 전합니다.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Alaris GH Plus syringe pump | BD Care Fusion | 80023 UN 01-G | |
Anesthesia device | Dräger | Titus | |
Arterial catheter Cavafix Certo | Braun, Melsungen, Germany | BRAU4152557 | |
Blood gas analyzer | Radiometer | ABL815 | |
Calcium gluconate 10% | Braun, Melsungen, Germany | 570/13596667/1214 | |
Capnograph | Dräger | Scio | |
Cell saver | Medtronic | AutoLog | |
Centrifugal pump Biomedicus | Medtronic | 85315 REV 3.0 | |
Centrifuge Rotina 420R Hettich | VWR | 521-1156 | |
Custom made perfusion circuit | Medtronic | M323901C | |
Disposable set cell saver | Medtronic | ATLS24 | |
DLP Single stage venous cannula, straight 20F | Medtronic | 66120 | |
Epoprostenol | GlaxoSmithKline Belgium, Wavre, Belgium | Flolan | |
Fentanyl-Janssen 0.05 mg/mL | Janssen | HK-08700 | |
Flow sensor BioPro TT | Em-Tec | 12271 | |
Formaldehyde 4% | VWR | VWRK4078.9005 | |
Freezer -80 °C | New Brunswick Scientific | U570-86 | |
Fridge | Liebherr | CUP 3513 | |
Geloplasma | Fresenius-Kabi, Bad Homburg, Germany | freeflex | |
Heater cooler | Stöckert-Shiley, Sorin group | 16-02-1950 | |
Heparin 5000 IE/mL | Leo Pharma, Ballerup, Denmark | HeparinLeo | |
Hepatic artery canula | Medtronic | BIO-MEDICUS 12F | |
IGL-1 organ preservation solution | Institut Georges Lopez | IGL-1/1000/D | |
In-line blood gas analyzer | TERUMO | Calibrator 3MCDI 540/CDI 500 | |
Insulin 200 IU Actrapid | Novo Nordisk, Dagsvaerd, Denmark | MEDI-00018 | |
Isoflurane 1000 mg/g Inhalation vapour | Chanelle Pharma | Iso-Vet | |
IV catheter BD Insyte-W 20 G | BD | 381334 | |
Liquid nitrogen tank | KGW Isotherm | S22 | |
Mersilene 250CM M3 USP2/0 non needled ligapak | JNJ medical | F4503 | |
Mersilene 250CM M3.5 USP0 non needled ligapak | JNJ medical | F4504 | |
Mersilene 5X70CM M3.5 USP0 non needled | JNJ medical | EH6935H | |
Mersilene 6X45CM M3 USP2/0 non needled | JNJ medical | EH6734H | |
Micro pipettes 1000 µL | Socorex | 82,51,000 | |
Monitoring | Siemens | SC 8000 | |
Plasmalyte Viaflo | Baxter | Plasmalyte Viaflo | |
Portal vein canula | CALMED LABS | 18F RV-40018 | |
Pressure sensor | Stöckert-Shiley, Sorin group | 22-06-2000 | |
Pressure servo regulator | Medtronic | BM 9505-2 | |
Prolene 4-0 | JNJ medical | EH7151H | |
Roller pump | Cobe Century USA | 468048-000 REV C | |
Sodium bicarbonate 8.4% | Braun, Melsungen, Germany | 362 2339 | |
Sodium taurocholate | Sigma Aldrich, Burlington, USA | 86339 | |
Surgical scalpel nr 24 | Swann Morton | 0211 | |
Venous catheter, 3-lumen; 12FR | ARROW | AK-12123-F | |
Vicryl Vio 250CM M2 USP3/0 non needled gigapak | JNJ medical | V1205G | |
Xylazine 2% | VMD Livestock pharma | XYL-M 2% | |
Zinacef Cefuroxime 750 mg | GlaxoSmithKline Belgium, Wavre, Belgium | NDC 0173-0353-32 | |
Zoletil 100 | Virbac | Zoletil 100 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
JoVE'article의 텍스트 или 그림을 다시 사용하시려면 허가 살펴보기
허가 살펴보기This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. 판권 소유