• 대한기관식도과학회지
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• 제7권2호
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• pp.128-139
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• 2001

The purpose of this study was to review the literatures of experimental tracheal reconstruction. Although there have been significant advancements in the surgical treatment of the long circumferential tracheal injuries, there still has been a difficult problem with high morbidity and mortality. The method for tracheal reconstruction after circumferential resection is preferred end-to-end anastomosis for defects up to 6 cm in length, but larger tracheal defects require the use of tracheal allograft, various artificial prosthesis or autogenous organs. The tracheal allotransplantation has been widely used as there was significantly improved the method of surgical technique, preservation and immunosuppression. But it has been limited by a number of factors such as few donor, limited use of immunosuppressant, delayed revascularization and re-epitheliazation. Experimental studies on the tracheal prosthesis have a long history and they tried to use silicone, polytetrafluoroethylene, polypropylene mesh, Dacron, Marlex mesh, external or internal stents. Other experimental studies were reported the use of autogenous tissues that were cartilage. jejunum, aorta, skin, muscle, periostium or esophagus. But a great variety of these protheses have been resulted unsatisfactory in a significant Proportion of cases. Alternatively, the tissue-engineering technique has showed a new approach to reconstruct trachea and much progress in tissue-engineering bas been made recently. In conclusion, although the tracheal allotransplantation and the use of prosthesis and allograft have been reported a lot of limitation to overcome, we could sooner expect good result of ideal tracheal prosthesis.

• Journal of Chest Surgery
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• 제46권5호
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• pp.328-339
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• 2013

Background: Ischemic injury and the rejection process are the main reasons for graft failure in tracheal transplantation models. To enhance the acceptance, we investigated the influence of mesenchymal stem cells (MSCs) on tracheal allografts. Methods: Extracted tracheal grafts from New Zealand white rabbits were cryopreserved for 4 weeks and orthotopically transplanted (control group A, n=8). In group B (n=8), cyclosporin A (CsA, 10 mg/kg) was injected daily into the peritoneal cavity. In group C (n=8), MSCs ($1.0{\times}10^7$ cells/kg) from the same donor of the tracheal allograft, which had been pre-cultured for 4 weeks, were infused intravenously after transplantation. In group D (n=8), MSCs were infused and CsA was injected daily. Four weeks after transplantation, gross and histomorphological assessments were conducted for graft necrosis, measuring the cross-sectional area of the allograft, determining the degree of epithelization, lymphocytic infiltration, and vascular regeneration. Results: The morphologic integrity of the trachea was retained completely in all cases. The cross-sectional areas were decreased significantly in group A (p=0.018) and B (p=0.045). The degree of epithelization was enhanced (p=0.012) and the lymphocytic infiltration was decreased (p=0.048) significantly in group D compared to group A. The degree of vascular regeneration did not differ significantly in any of the groups. There were no significant correlations among epithelization, lymphocytic infiltration, and vascular regeneration. Conclusion: The administration of MSCs with concurrent injections of CsA enhanced and promoted epithelization and prevented lymphocytic infiltration in tracheal allografts, allowing for better acceptance of the allograft.

• Journal of Chest Surgery
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• 제27권1호
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• pp.15-23
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• 1994

This study examined the effects of cyclosporin A [CsA] and methylprednisolone[MP] on the viability of the devascularized trachea after heterotopic transplantation. Fourty-two tracheal segments were harvested from 21 donor Wistar rats. Those tracheal segments were heterotopically implanted into the abdomen of recipient rats after wrapping in omentum. Heterotopical implantation was performed in six groups of rats:Group I was Wistar syngeneic controls, and five groups of Sprague Dawley recipients, receiving no immunosuppression[Group II], CsA alone[Group III, V], and CsA in combination with MP[Group IV, VI]. After 14 days, the tracheal segments were histologically evaluated.Epithelial thickness and the degree of epithelial regeneration were significantly different between group I and group II, III, VI, VI [p< 0.05]. There were significant differences in the epithelial thickness between group II, III, IV and group V, VI. In the degree of epithelial regeneration, there were significant differences in group II, group III-IV, and group V-VI. Without immunosuppression there was virtually no epithelium, whereas low-dose immunosuppression yielded intermediated viability, and with high dose CsA and MP we observed improved tracheal viability. Our results suggest that optimal combination of CsA and MP may improve the viability in heterotopic tracheal allografts.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권8호
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• pp.623-631
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• 2004

배경: 대망의 가장 중요한 성질 중 하나인 혈관 형성 촉진 기능을 이용하여 초냉동 보관된 기관 이식편의 대망 내 이식이 기관 이식편의 생육성이나 혈관 형성에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 대상 및 방법: 8주령의 Sprague Dawley rat 수컷의 초냉동 보관된 기관 이식편을 백서의 복강 내 대망에 이식하였다. 연구군은 냉동 보관기간과 대망 내 이식기간에 따라 4개의 군으로 분류하였다(n=52). 이식된 기관 이식편을 획득하여 기관 평활근 및 주변 결합 조직의 섬유화 및 염증 정도, 기관 연골의 석회화 정도, 기관 내 상피세포의 변화 및 연골간 간격에서의 혈관 형성 정도 등을 검사하였다. 결과: 기관 평활근의 염증 정도는 냉동 보관기간이나 대망 내 이식기간에 따라 유의한 차이를 보이지 않았고, 기관 연골의 석회화 정도는 냉동 보관기간과 상관없이 대부분 심하게 진행되어 있었다. 혈관 형성은 기관 이식편의 양끝뿐만 아니라 중간 부위에서도 충분히 이루어져 있었다. 결론: 초냉동 보관된 백서의 장분절 기관 이식편을 2주간 대망 내 이식을 시행한 결과 기관 이식편의 조직 생육성이 적절히 유지되면서 새로운 혈관이 형성되었다. 향후 동종 기관 이식 시 초냉동 보관된 기관 이식편을 대망 내 이식하여 새로운 혈관이 형성된 후 단계적으로 기관 이식을 시행하는 데 도움이 될 수 있다고 생각한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권12호
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• pp.1127-1133
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• 1998

배경: 광범위한 기관의 병변시 이를 절제하고 기관을 대체시킬 수 있는 이상적인 대치물질로 현재 많이 연구되고 있는 기관의 초냉동보관 동종이식편의 상피세포 및 연골조직의 생육성 유지와 항원성의 변화를 토끼 기관을 이용하여 연구하였다. 대상 및 방법: 토끼 45마리를 각각 15마리씩 3개의 군으로 나누어 1군은 자가 이식술을 시행하였고 2군은 초냉동보관하지 않은 동종이식편으로 기관 대치술을 시행하였으며 3군은 영하 196$^{\circ}C$에서 1달간 보관한 초냉동보관 동종이식편으로 경부기관 정위치에 이식수술을 시행하였다. 수술 후 7일, 14일, 30일 후에 각군 당 5마리씩 무작위로 선별하여 기관 이식편의 조직학적 검사를 시행하여 상피세포 및 연골조직의 생육성 및 거부반응 정도를 조사하였다. 결과: 상피세포 재생정도에 있어서 7일째에는 세 군간에 차이가 없었으나 14일과 30일에는 1군에서 2군과 3군에 비해 상피세포 재생정도가 좋았다. 2군과 3군에서는 차이가 없었다. 수술 후 7일째까지 거부반응은 2군과 3군 모두에서 거의 나타나지 않았으나 14일과 30일째에는 7일째에 비해 2군과 3군 모두에서 통계학적으로 유의하게 거부반응이 많이 나타났다(P<0.05). 3군에 있어서 2군에 비해 거부반응이 적었으나 통계학적인 유의성은 없었다. 모든 경우에 연골세포는 생육성을 유지하고 있었으며 거부반응도 없었다. 결론: 1달 동안 초냉동보관 된 기관의 동종이식편은 상피세포와 연골의 생육성을 유지할 수 있으며 이는 초냉동보관 기관 동종이식편이 기관 대체물질로 사용할 수 있는 가능성을 보여준다고 할 수 있다. 그러나 초냉동보관으로 항원성을 완전히 없앨 수는 없으며 따라서 거부반응을 더욱 더 줄일 수 있는 방법에 대한 연구가 계속되어야겠다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권11호
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• pp.1182-1190
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• 1996

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.