방사선조사와 내인성 인자로 유도한 만성창상 돼지모델

Abstract

만성창상을 일으키는 원인은 내인성과 외인성으로 나눌 수 있다. 내인성 원인은 괴사조직의 존재, 감염, 이물질과 방사선조사가 있다. 저자들은 이런 내인성 원인을 이용해 돼지에서 방사선을 조사한 창상에 실리콘블록을 적용하여 만성창상모델을 유도하였다. 실험대상으로 피부질환이 없는 두 마리의 암컷 MicropigⓇ를 사용하였다. 방사선조사는 창상을 만들기 7주전에 시행하였고, 9-MeV electron으로 20 Gy선량을 등에 단회 조사하였다. 창상은 근막 상방으로 전층 피부결손을 만들었다. 방사선조사와 실리콘블록을 적용하지 않은 군을 대조군(C), 방사선조사만 하고 실리콘 블록을 삽입하지 않은 군(T0), 방사선조사를 시행하고 실리콘블록을 1주간 유지한 군(T1), 2주간 유지한 군(T2)과 3주간 유지한 군(T3)로 나누었다. 창상의 크기를 Vistrack DigitalⓇ을 이용해서 측정하였고, 조직 생검은 1주, 2주, 3주와 4주째에 시행하였고, H&E염색으로 조직괴사, 염증세포의 침윤과 재상피화를 관찰하였고, α-SMA염색을 시행하여 미세혈관재생을 관찰하였다. 채취한 조직의 일부는 inflammatory cytokine를 측정하기 위해 사용하였다. Inflammatory cytokine은 ELISA를 이용해 IL-1, TNF-α와 TGF-β를 측정하였다. 두 마리 모두 대조군은 4주째 창상이 모두 치유되었지만 방사선을 조사한 군에서는 실리콘블록 삽입과 관계없이 창상치유가 지연되었다. H&E염색에서 대조군은 2주부터 만성염증세포의 침윤을 보이고, 4주째에 창상치유가 완료되었다. 실리콘 블록을 삽입한 군에서는 1주 이후부터 염증세포의 침윤과 괴사조직이 관찰되기 시작하였다. 대조군은 IL-1, TNF-α 값이 처음 값에 비해 4주째 값이 감소하였다. TGF-β값은 대조군에서 1주째 최고값을 보이다가 감소하지만, 방사선을 조사한 군에는 증감 없이 유지되었다. 실리콘블록의 삽입과 유지기간에 상관없이 방사선조사만으로 만성창상을 만들 수 있었고, 앞으로 이 동물모델은 만성창상연구에 기여할 것으로 생각한다.

Two MicropigⓇs were used in this study. There were 24 wounds in each pig. Full-thickness skin defect wounds were made on the back. Each pig received a single fraction of 20 Gy radiation on dorsal skin surface. Double-flanged silicone blocks were inserted into experimental wounds and removed at 1 (T1), 2 (T2), or 3 (T3) weeks. Wounds without silicone blocks were left open on irradiated (T0) and non-irradiated (C) field for 4 weeks. Biopsies were obtained for histologic examinations and to evaluate inflammatory cytokines, which included IL-1, TNF-α and TGF-β. The wound that appeared in all control groups healed completely in the fourth week while in the irradiated group, wound healing was delayed regardless of the insertion of the silicone block. In H&E stain, infiltration of chronic inflammation cell appeared from the second week in C group. Infiltration of inflammation cell was delayed 1 weeks in the silicone block inserted groups. In control group, IL-1 and TNF-α in the fourth week declined and TGF-β was the highest in the first week and then declined. In the irradiation group, TGF-β remained stable without any fluctuation. Regardless of insertion of silicone block and maintenance period, using only irradiation can cause chronic wounds.