The Morphological Changes of Cryopreserved Rat Trachea After Heterotopic Transplantation

쥐의 초냉동기관 이소 이식 후 형태학적 변화

The best treatment of congenital or acquired tracheal stenosis is resection and end to end anastomosis. Various prosthetic material and tissue graft replacement can be considered when the stenotic segment is too long, but their uses are still limited due to many serious complications. The present study examined the effect of immunosuppression and cryopreserved allograft trachea after intraperitoneal omental implantation for evaluation of the possibility of tracheal transplantation. Thirty tracheal segments were harvested from fifteen donor Wistar rats. Among them eighteen segments were implanted immediately(group I, II, III) and twelve segments were used for cryopreservation(group IV, V). Heterotopical intraperitoneal implantation was performed in five groups of rats(n=6); Group I was Wistar syngeneic controls and received no immunosuppression. Group II and III were those of Sprague-Dawley recipients, the former receiving no immunosuppression and the latter receiving immunosuppression(Cyclosporin A 15mg/kg/day, Methylprednisolone 2mg/kg/day). Group IV and V were groups of Sprague-Dawley recipients, the former receiving immunosuppression and the latter receiving no Immunosuppression. After 28 days, rats were sacrificed and the tracheal segments were histologically evaluated. Epithelial thickness was significantly decreased in group II, IV. Epithelial regeneration score was also significantly decreased in II. All rats maintained well their round tracheal contour. In conclusion; I) trachea could be preserved for a long time with cryo method, 2) epithelium could regenerate fully with omentopexy in cryopreserved trachea, 3) immunosuppresion was not necessary with cryopreserved trachea.

선천성 기도협착 또는 후천적 원인 등으로 기관협착이 유발된 환자의 치료에 있어 병변이 너무 길어 절제후 단단문합이 불가능한 경우에 인조물질과 생체조직편 등을 고려할 수 있으나 수많은 합병증으로 인해 사용하기가 어렵다. 본 연구는 다른 장기에서처럼 기관도 이식술이 가능한지를 규명하기 위한 첫단계로 초냉동 보관된 기관 조직을 복강 내에 이식하여 생명력과 기관의 형태학적 기능의 유지 여부를 파악하였다. 15마리의 공여동물인 Wistar쥐로부터 30개의 기관절편을 분리하였다. 이 중 18개의 절편을 장기 보관하지 않은 이소 이식술에, 12개의 절편을 초냉동장기 보관후 이소 이식술에 이용하였다. 모두 다섯 군이며 각 군은 6마리로 구성되었다. 각 군을 살펴보면 다음과 같다. I군은 동인자형 이식된 비교군으로 면역억제제를 투여하지 않았으며, II군은 이인자형이식후 면역억제제를 투여하지 않은 군이었다. III군은 이인자형이식후 면역억제제를 투여한 군으로 위 세 가지 군은 조직을 장기간 보관하지 않았다. IV군과 V군은 초냉동 보관된 기관을 이소 이식에 이용한 군으로 IV군은 면역억제제를 투여하였으며 V군은 이를 투여하였지 않았다. 모두 술후 28일째 이식 쥐를 절명시킨 후 이소 이식된 기관을 분리하여 조직학적 검사를 실시하여 상피의 두께와 재생정도를 조사하였다. 상피세포의 두께를 비교하여보면 II군과 IV군에서 나머지 군과 비교하여 유의한 감소가 있음을 관찰할 수 있었고 재생정도의 관찰에서는 II군이 타군과 비교하여 재생이 감소되어 있음을 알 수 있었다. 초냉동보관된 기관의 이소이식술후에는 면역억제제의 사용한 군은(IV)상피세포의 두께는 감소하나 재생정도는 면역억제제를 사용하지 않은 군과 비교하여 큰 차이는 없었다. 5군 모두 기관의 둥근 형태를 잘 유지하고 있었다. 이상의 결과로 기관조직의 장기간 초냉동 보관이 가능하고, 측행혈류를 조기에 생성해 주는 대망에 감싸주었을 때 기관의 둥근 형태를 유지하고 상피세포가 재생되어 기관의 동종이식이 가능할 것이며 면역억제제는 필요하지 않겠다는 것을 알 수 있었다.