• 제목/요약/키워드: Xenotransplantation

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이종 심장 판막 이식편에서 효과적인 탈세포화 방법에 관한 연구; 저장성 용액(hypotonic solution)의 삼투압 처치법 효과 (A Study on an Effective Decellularization Technique for a Xenograft Cardiac Valve: the Effect of Osmotic Treatment with Hypotonic Solution)

  • 성시찬;김용진;최선영;박지은;김경환;김웅한
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제41권6호
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    • pp.679-686
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    • 2008
  • 배경: 조직판막에 남아있는 세포물질은 환자의 면역반응과 관련이 있고 석회화의 원인이 된다고 알려져 있으며 탈세포화 된 판막조직의 세포외 기질은 숙주세포(host cell)가 부착되고 내피화(endothelialization)되어 조직으로 재구성되게 하는 생물학적 지자체로도 사용될 수 있다. 그러므로 탈세포화는 조직판막의 면역반응 최소화와 지자체의 형성에 가장 중요한 부분이다. 탈세포화를 위해 많은 방법과 약제들이 개발 되어 왔다. 그러나 화학적 혹은 효소적 탈세포화 방법에 앞서 삼투압(osmolality)을 이용한 저장성 용액 처치에 대한 효과를 보여준 논문은 드물다. 본 연구는 탈세포화에 있어서 저장성 용액 처치의 효과를 밝히고 아울러 탈세포화 시 적절한 온도, 처치시간, sodium dodecylsulfate (SDS)의 농도를 밝히고자 시행되었다. 대상 및 방법: 돼지 판막을 여러 조건 즉 SDS농도(0.25%, 0.5%), 저장성용액 처치시간(6, 12, 24시간), 온도($4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)를 달리하여 일종의 이온세정 용매인 SDS를 이용하여 탈세포화를 하였다. 저장성 용액에 노출시키지 않은 군을 B군으로 하고 동 수의 돼지 판막을 같은 조건에서 SDS에 처치하기 전에 저장성용액에 노출 시켰다(A군). 저장성 용액에의 노출은 4, 7, 14시간, $4^{\circ}C$$20^{\circ}C$로 구분하여 각각 탈세포화의 정도를 조사하였다. 탈세포화와 세포외 기질의 보존 정도는 hematokylin-eosin (H-E) 염색으로 표본을 관찰하였다. 결과: SDS의 두 농도, 0.25%, 0.5%에서 탈세포화의 정도의 차이는 발견할 수 없었다. $4^{\circ}C$ 환경에서 24시간 SDS로 처치한 것이 A, B군 모두에서 가장 양호한 탈세포화를 소견을 보였고 $20^{\circ}C$에서는 탈세포화 정도에 차이가 없었다. 저장성 용액으로 처치한 A군 모두에서 같은 조건의 처치하지 않은 B군에 비래 더 양호한 탈세포화 소견을 보였다. $4^{\circ}C$, 14시간 저장성용액에 노출된 판막이 가장 좋은 탈세포화의 소견을 보였고, $20^{\circ}C$의 저장성 용액에 노출된 판막은 양호한 탈세포의 소견을 보였으나 심한 세포외 기질의 파괴를 관찰할 수 있었다. 결론: 판막조직의 탈세포화에 있어서 삼투압처리를 이용한 저장성 용액 처치는 매우 효과적인 방법으로서, 돼지 판막조직의 탈세포화에 꼭 적용되어야 할 방법으로 생각된다 저장성 용액에의 노출이 탈세포화에 필요한 화학적 세정제(chemical detergent)의 농도를 줄이고 이러한 세정제의 농도나 노출시간을 줄일 수 있는지 그리고 세포외 기질의 변화에 어느 정도 영향을 주는지에 대해 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

대리모에서 출생한 돼지에서 돼지 써코 바이러스 2형 감염 (Porcine Circovirus Type 2 Infection in a Piglet Born from a Surrogate Mother)

  • 이수형;강상철;박준원;정희천;박봉균;김대용;김재훈
    • 한국임상수의학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.258-261
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    • 2014
  • 연구 시설에서 사육 중이던 4주령 수컷 돼지가 아무 전구 증상 없이 폐사된 상태로 발견되었다. 이 돼지는 이종 장기 이식 연구를 위하여 체세포 핵이식 후 대리모로부터 출산하였다. 핵 이식을 위한 난소는 연구시설 밖의 개인 양돈장에서 채취하였다. 병리조직학적으로 돼지의 심장에서는 림프구, 큰포식세포 및 다핵거대세포의 침윤, 심근 괴사 및 섬유화를 특징으로 하는 다병소성에서 연결성의 육아종성 심근염이 관찰되었다. 림프장기에서는 심한 림프구의 소실과 조직구 또는 다핵세포의 침윤을 보이고 있었다. 면역조직화학염색을 통하여 심장의 괴사된 심근세포, 큰포식세포 및 다핵거대세포와 림프 장기의 림프구소실 영역에서 큰포식세포 및 다핵세포에서 돼지 써코바이러스 2형(PCV-2)의 항원이 검출되었다. 유산 또는 사산된 돼지에서 PCV-2와 관련된 번식장애에서는 심근염이 자주 발생하는 상황이며, 이와 유사한 병변이 PCV-2에 감염된 본 증례의 4주령 돼지에서도 관찰되었다. 이 돼지에서 PCV-2의 감염은 양돈장에서 채취한 난소에 본 바이러스가 오염 또는 감염되어 발생한 것으로 사료된다.

소 심낭의 무세포화에서 트립신이 이식편의 물리-역학적 및 조직학적 변화에 미치는 영향 (Effect of Trypsin on Physico-dynamic and Histological Changes after Decellularization of Bovine Pericardium)

  • 성용원;김용진;김수환;민병주;이영옥;임홍국
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제43권6호
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    • pp.565-575
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    • 2010
  • 배경: 이식편을 개발함에 있어서 숙주의 면역반응을 최소화하여 보다 더 오래 사용할 수 있게 하기위한 방법으로 무세포화에 대한 연구가 시행되고 있다. 저자들은 소 심낭의 무세포화의 과정에 효소제인 트립신 전처치가 물리역학적, 조직학적으로 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 소 심낭편을 SDS와 Triton X-100 또는 N-lauroylsarcosinate와 Triton X-100으로 무세포화하는 것을 기본으로 한 군들과 0.1% 트립신/0.1% EDTA로 전처치를 추가한 군들에서 장력 검사를 실시하고, 생체 이식 후의 상태를 가정한 피로도 검사를 전후로 하여 투과도와 유순도는 검사하였고, 피로도 검사 전후로 조직학적인 변화를 광학현미경 및 전자현미경으로 관찰하였다. 결과: 트립신 처치를 추가한군과 아닌 군에서 기계적 장벽의 차이는 없었으나, 투과도와 유순도는 피로도검사 전과 후로 트립신 처치를 하지 않은 군에 비해 증가하였으며, 조직학적으로도 세포외 기질이 더 손상된 소견을 보였다. 걸론: 소 심낭의 무세포화에서 트립신 전처치는 세포외 기질의 손상을 유발하지만 기계적 장력에는 큰 영향을 미치지 않았으며, 피로도검사 전후 모두 투과도와 유순도를 증가시켰다. 무세포화과정에서 트립신과 같은 단백질 분해 효소제를 이용하기 위해서는 조직의 생체 물리적 손상을 최소화할 수 있는 다양한 방법을 조합한 연구가 더 필요하다.

NOD/SCID 모델 마우스 생체 내 돼지 T 면역세포의 증식 및 분화 (Differentiation and Proliferation of Porcine T Lymphocytes in NOD/SCID Mice)

  • 이용수;김태식;김재환;정학재;박진기;장원경;김동구
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제31권1호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • NOD/SCID 마우스는 선천성 면역결핍을 지닌 마우스로서 이종 세포 및 조직 이식을 위한 실험동물로서 가장 많이 활용되고 있다. 본 연구는 돼지의 골수조직에서 채취한 조혈줄기세포를 면역결핍마우스의 정맥 주입을 통하여 생체 내 주입을 실시한 결과, 마우스의 조혈조직에서 대단히 높은 돼지 T면역세포의 증식이 관찰되었다. 유세포 분석기를 이용해 돼지 골수 조혈세포 생체 이식 6주의 마우스에서의 돼지 T면역세포의 증식과 분화 특성을 분석한 결과, 마우스 조혈조직인 골수($5.4{\pm}1.9%$), 비장($15.4{\pm}7.3%$), 간($21.3{\pm}1.4%$), 림프절($33.5{\pm}32.8%$)에서 돼지 조혈줄기세포 유래 T 세포의 증식과 분화가 관찰되었고, 돼지 helper T 세포와 cytotoxic T 세포의 발달도 확인되었다. 또한 조직 면역염색을 통하여 마우스의 비장조직에 이식한 돼지 면역세포의 중식을 관찰하였다. 본 연구는 NOD/SCID 마우스를 이용해 돼지 조혈줄기세포로부터 T 면역세포로의 분화 및 발달과정을 생체 내에서 분석할 수 있는 유용한 동물모델로서 이용할 수 있음을 보여준다.

alpha 1,3-galactosyltransferase 기능 제거 및 MCP 발현 형질전환 돼지의 대동맥 혈관내피세포에 CD37/CD73 발현 세포주 개발 (Development of aortic endothelial cells to express CD37 and CD73 isolated from alpha 1,3-galactosyltransferase knock-out and MCP expressing pig)

  • 노진구;변승준;양현;옥선아;우제석;이휘철;황인설;김지윤;박상현;이주영;오건봉
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.129-137
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    • 2018
  • Acute vascular rejection has been known as a main barrier occurring in a xenograted tissue of alpha 1,3-galactosyltransferase knock-out (GalT KO) pig into a non-human primate (NHP). Adenosine which is a final metabolite following sequential hydrolysis of nucleotide by ecto-nucleotidases such as CD39 and CD73, act as a regulator of coagulation, and inflammation. Thus xenotransplantation of CD39 and CD73 expressing pig under the GalT KO background could lead to enhanced survival of recipient NHP. We constructed a human CD39 and CD73 expression cassette designed for endothelial cell-specific expression using porcine Icam2 promoter (pIcam2-hCD39/hCD73). We performed isolation of endothelial cells (pAEC) from aorta of 4 week-old GalT KO and membrane cofactor protein expressing pig ($GalT^{-MCP/-MCP}$). We were able to verify that isolated cells were endothelial-like cells using immunofluorescence staining analysis with von Willebrand factor antibody, which is well known as an endothelial maker, and tubal formation assay. To find optimal condition for efficient transfection into pAEC, we performed transfection with GFP expression vector using four programs of nucleofection, M-003, U-023, W-023 and Y-022. We were able find that the program W-023 was optimal for pAEC with regard to viability and transfection efficiency by flow cytometry and fluorescent microscopy analyses. Finally, we were able to obtain $GalT^{-MCP/-MCP}/CD39/CD73$ pAEC expressing CD39 and CD73 at levels of 33.3% and 26.8%, respectively. We suggested that pACE isolated from $GalT^{-MCP/-MCP}$ pig might be provided as a basic resource to understand biochemical and molecular mechanisms of the rejections and as an alternative donor cells to generate $GalT^{-MCP/-MCP}/CD39/CD73$ pig expressing CD39 and CD73 at endothelial cells.

위급한 객혈을 동반한 일측성 폐정맥 협착증 (Unilateral Pulmonary Vein Stenosis with Life-threatening Hemoptysis - A case report -)

  • 이재항;강창현;노정일;서정욱;이정렬
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권10호
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    • pp.725-728
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    • 2005
  • 환아는 생후 18개월 된 여아로 반복적인 위급한 과량의 객혈을 주소로 입원하였다. 과거력상 생후 6개월에 중증의 심비대 소견을 보이는 심방중격결손증을 진단받았으며 폐정맥 협착이 심비대에 의한 압박으로 생긴 이차적인 병변일 것이라 추정하여 심방중격결손폐쇄술만 시행하였다. 술 후 환아는 심비대와 폐정맥 협착이 완화된 소견을 보였다. 그러나 추적 관찰 중 환아는 반복적인 다량의 객혈로 다시 입원하였고 전산화단충촬영 소견 상 폐정맥 협착이 다시 심해진 것으로 판독되었으며 기관지 주변에 성상을 알 수 없는 연조직 종괴들이 좌측 기관지를 압박하고 있었다. 정확한 위치를 알 수 없는 반복적인 객혈로 인해 시험적 개흉술이 불가피하였고, 수술 소견상 좌폐정맥은 하나였으며 외견상 협착의 소견을 보였다. 좌측 기관지 주변에는 다발성 임파절 비대가 기관지를 압박하고 있었다. 또한 수술 중 다량의 객혈이 발생하여 전폐절제술을 시행할 수밖에 없었다. 술 후 병리 소견은 폐정맥 협착과 일치하였다. 환아는 2일간의 중환자실 관리 후 6일째 합병증 없이 퇴원하였다. 2개월간 추적 관찰되었으며 증상 없이 양호한 경과를 보이고 있다. 그러나 향후 지속적인 추적 관찰이 필요할 것으로 생각한다.

The Anti-calcification Effect of Dithiobispropionimidate, Carbodiimide and Ultraviolet Irradiation Cross-linking Compared to Glutaraldehyde in Rabbit Implantation Models

  • Park, Samina;Kim, Soo Hwan;Lim, Hong-Gook;Lim, Cheong;Kim, Yong Jin
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제46권1호
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    • pp.1-13
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    • 2013
  • Background: Glutaraldehyde (GA) is a widely used cross-linking agent for improving mechanical properties and resistance to enzymatic degradation of collagenous tissue, but it has several drawbacks such as calcification and cytotoxicity. The aim of this study was to find the alternative effective cross-linking methods to GA. Materials and Methods: Bovine pericardium was processed with GA with ethanol+octanol and glycine detoxification, and polyethylene glycol (PG) space filler, dimethyl 3,3'-dithiobispropionimidate (DTBP), 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) treatment, and the physical fixation of ultraviolet irradiation were done. The biologic material properties of variously treated pericardial tissues were assessed by biochemical, mechanical and histological tests. Treated pericardial tissues were also implanted subcutaneously or intramuscularly into the rabbit for 10 weeks to assess the xenoreactive antibody response of immunoglobulin G and M, their anti-calcification effect. Results: The biochemical and mechanical properties of EDC fixed pericardial tissues were comparable to the GA fixed tissue. The cytotoxicity was lowest in space filler treated GA fixed group. In rabbit subcutaneous or intramuscular implantation models, decellularization, space filler, EDC treatment group showed significantly lower calcium content than GA only and DTBP treatment group (p<0.05, analysis of variance). The titer of anti $Gal{\alpha}1-3Gal{\beta}1$-4GlcNAc-R antibodies did not change in the postimplantation serial enzyme-linked immunosorbent assay. Hematoxylin and eosin and von Kossa staining showed that decellularization, space filler, EDC, and ultraviolet treatment had less inflammatory cell infiltration and calcium deposits. Conclusion: The decellularization process, PG filler, and EDC treatments are good alternative cross-linking methods compared to GA only fixation and primary amine of DTBP treatment for cardiovascular xenograft preservation in terms of the collagen cross-linking stability and in vivo anti-calcification effects.

체세포 복제돼지 생산에 있어서 대리모의 선발과 배란상태 분석 (Selection of Surrogates and Analysis of Its Ovulation Status for the Production of Somatic Cell Cloned Piglets)

  • 현상환;정연우;이은송;김현욱;김근형;정의배
    • 한국임상수의학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.123-128
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    • 2006
  • Production of cloned pigs by somatic cell nuclear transfer (SCNT) has unlimited value for developing critical biotechnology such as xenotransplantation. Various efforts have been made to establish this technology, and several litters of live piglets have been produced after transfer of SCNT embryos. However, the efficiency is very low compared to piglet production by artificial insemination or natural mating. So far, most studies have been limited to in vitro production of SCNT embryos. This study was conducted to standardize a surrogate recipient (gilts) for transfer of SCNT embryos to improve pregnancy rate. Potential surrogate gilts over 7 months of age were checked for their estrous status by observing external signs; vaginal fluid, vulva redness, vulva swelling, and standing response to back pressure. Viscosity of vaginal fluid was evaluated and classified as none (0), medium (1), and strong (2). Vulva redness and swelling was respectively assessed by none or shrink (0), medium (1), strong (2). Back pressure was estimated by an immediate move (0), standing less than 10 sec (1), and standing over 10 see (2). And then ovulation status of each surrogate was classified as pre-ovulation (PO-17 surrogates), just prior to ovulation (JPO-20 surrogates), in ovulation (IO-12 surrogates), just after ovulation (JAO-14 surrogates) and after ovulation (AO-24 surrogates) at the time of surgery for embryo transfer (ET). Real-time ultrasonographic scanners have been used for pregnancy diagnosis by observing amniotic vesicles. The first pregnancy diagnosis was done on Day 30 after ET and then repeated 2-week interval. In the results, SCNT embryos transferred into JPO surrogates gave better pregnancy rates (45%) than others (4% to 11%) on Day 30 after ET. These result indicates that surrogate gilts in a status just prior to ovulation can offer optimal condition to establish pregnancy by transfer of SCNT pig embryos.

${\alpha}$1,3-Galactosyltransferase(GalT) 유전자가 완전 Knock-out(-/-)된 바이오장기용 형질 전환 돼지 생산 (Production of ${\alpha}$1,3-Galactosyltransferase (GalT) Double Knock-out (-/-) Transgenic Pigs for Xenotransplantation)

  • 황성수;오건봉;김동훈;우제석;심호섭;윤익진;박진기;임기순
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.9-14
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    • 2012
  • This study was conducted to analyze the transgenic efficiency and sex ratio in ${\alpha}$-1,3-galactosyltransferase (GalT) knock-out (KO) transgenic pigs according to generation. GalT KO piglets were produced by artificial insemination or natural mating. The transgenic confirmation of GalT KO was evaluated by PCR amplification using specific primers. After electrophoresis, three types of bands were detected such as 2.3 kb single band (Wild), 2.3 and 3.6kb double bands (GalT KO -/+; heterozygote), and 3.6kb single band (GalT KO -/-; homozygote). Transgenic efficiency in F1 generation was 64.5% (23/35) of GalT KO (-/+). In F2 generation, GalT KO transgenic efficiency was 36.4% (21/57, Wild), 47.5% (28/57, GalT KO -/+), and 16.1% (8/57, GalT KO -/-), respectively. Interestingly, no homozygote piglets were born in 6 deliveries among total 11 deliveries, although they were pregnant between male (M) and female (F) $F_1$ heterozygote. In the 5 litters including at least one GalT KO -/- piglet, the transgenic efficiency was 13.3% (2/24, Wild), 51.3% (14/24, GalT KO -/+), and 35.3% (8/24, GalT KO -/-), respectively. The sex ratio of M and F was 40:60 in $F_1$ and 49:51 in $F_2$ generation, respectively. Based on these results, GalT KO transgenic pigs have had a reproductive ability with a normal range of transgenic efficiency and sex ratio.

Association between Chemotherapy-Response Assays and Subsets of Tumor-Infiltrating Lymphocytes in Gastric Cancer: A Pilot Study

  • Lee, Jee Youn;Son, Taeil;Cheong, Jae-Ho;Hyung, Woo Jin;Noh, Sung Hoon;Kim, Choong-Bai;Park, Chung-Gyu;Kim, Hyoung-Il
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제15권4호
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    • pp.223-230
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    • 2015
  • Purpose: The purpose of this pilot study was to evaluate the association between adenosine triphosphate-based chemotherapy response assays (ATP-CRAs) and subsets of tumor infiltrating lymphocytes (TILs) in gastric cancer. Materials and Methods: In total, 15 gastric cancer tissue samples were obtained from gastrectomies performed between February 2007 and January 2011. Chemotherapy response assays were performed on tumor cells from these samples using 11 chemotherapeutic agents, including etoposide, doxorubicin, epirubicin, mitomycin, 5-fluorouracil (5-FU), oxaliplatin, irinotecan, docetaxel, paclitaxel, methotrexate, and cisplatin. TILs in the tissue samples were evaluated using antibodies specific for CD3, CD4, CD8, Foxp3, and Granzyme B. Results: The highest cancer cell death rates were induced by etoposide (44.8%), 5-FU (43.1%), and mitomycin (39.9%). Samples from 10 patients who were treated with 5-FU were divided into 5-FU-sensitive and -insensitive groups according to median cell death rate. No difference was observed in survival between the two groups (P=0.216). Only two patients were treated with a chemotherapeutic agent determined by an ATP-CRA and there was no significant difference in overall survival compared with that of patients treated with their physician's choice of chemotherapeutic agent (P=0.105). However, a high number of CD3 TILs was a favorable prognostic factor (P=0.008). Pearson's correlation analyses showed no association between cancer cell death rates in response to chemotherapeutic agents and subsets of TILs. Conclusions: Cancer cell death rates in response to specific chemotherapeutic agents were not significantly associated with the distribution of TIL subsets.