A model of Isolated Renal Hemoperfusion

Ischemia-reperfusion (I/R) injury is associated with an increased risk of acute rejection, delayed graft function and long-term changes after kidney transplantation. The reperfusion models remain unsolved complications such as vascular obstruction and blood leakage. We developed an alternative model of isolated hemoperfusion in porcine kidneys. In the present study we introduced a newly developed reperfusion method. A connector was used instead of surgical suture for the vascular anastomosis on the inguinal region in which main femoral vessels are parallel and big enough to perfuse the kidney. To assess renal perfusion quality of the modified hemoreperfusion model, we analyzed both hemodynamic values and patterns of I/R injury following a renal reperfusion. Following unilateral nephrectomy, the kidneys were preserved for 0, 24 and 48 hours at $4^{\circ}C$ with histidine-tryptophan ketogluatarate (HTK) solution and reperfused for 3 hours by vascular anastomosis connected to the femoral artery and vein in inguinal region. Histolopathological examinations were assessed on kidney biopsy specimens, taken after each cold storage and reperfusion. No differences of hemodynamic values were observed between aorta and femoral artery. The average warm ischemia time before reperfusion start was $7.0{\pm}1.1$ minutes. There were no complications including vascular obstruction and blood leakage during the reperfusion. I/R injury of the perfused kidneys in this model was dependent upon the cold ischemia time. The results support that the modified perfusion model is simple and appropriate for the study of early renal I/R injury and transplant immunology.

허혈/재관류 손상연구를 위한 체외 신장 재관류 모델

허혈/재관류 손상은 장기이식 분야에서 해결해야 할 주요 문제점으로 알려져 있다. 본 연구에서는 대퇴 동,정맥 부위에서 기존의 혈관 문합법 대신 맥관 connector를 이용하여 간단하면서 효과적인 체외 재관류 모델을 개발하였기에 소개하고자 한다. 개발된 모델이 허혈/재관류 손상연구에 효과적인지 알아보기 위해 혈액 동력학적 평가와 신장의 재관류 후 손상 양상을 분석하였다. 기존의 재관류 모델에서 사용되는 문합 부위인 복강 대동맥의 혈압과 본 연구에서 재관류 부위로 활용된 대퇴동맥의 혈압은 유의적 차이가 없었다. 허혈 손상 후 재관류 효과를 알아보기 위해 미니돼지에서 적출한 신장을 HTK 용액에 24, 48시간 동안 각각 저온보관 후 대퇴부에 이식하여 재관류 한 결과, 신장의 재관류까지 수술시간은 평균 $7.0{\pm}1.1$분 소요되었으며, 3시간 재관류 후 재관류 손상 정도는 저온보관시간에 따라 증가되는 것이 확인되었다. 이는 개발된 모델이 맥관 문합 없이 간단한 관류방법이면서도 기존의 복잡한 수술에 의한 재관류 방법과 유사한 손상 모델을 만들 수 있는 효과적인 허혈/재관류 동물모델이라는 것을 의미한다. 따라서 본 연구에서 개발한 신장 재관류 모델은 초기 허혈/재관류 손상 연구와 장기이식에서 이식면역연구에 효과적인 모델이라 사료된다.