관류, 보존 및 재관류 과정이 이식된 개의 폐조직에 미치는 영향

Abstract

Background : Due to the paucity of suitable donor organs for lung allotransplantation, a number of techniques have been developed to improve the lung preservatioa Ultrastructural studies of the morphologic changes of the flushing, preservation and reperfusion injury in donor lungs have rarely been reported. Methods '. Adult dogs (n=46) were matched as donors and recipients for the single lung transplantation. The donor lungs were preserved after flushing with preservation solution and transplanted after 20-hours of preservation at 10 °C. Ultrastructural features of the lung were examined after flushing, preservation and 2 hours after lung transplantation (reperfusion) respectively.

Results : Electron microscopy after flushing showed focal alveolar collapse and mild swelling of type I epithelial cells. After preservation both type I epithelial cells and endothelial cells were swollen and destroyed focally. The endothelial cells showed protrusion of tactile-like structures into the lumina, blebs or vacuoles of the cytoplasm. After reperfusion the lung tissue showed fibrin material in the alveoli, prominent type I epithelial cell swelling with fragmented cytoplasmic debris and marked endothelial cell swelling with vacuoles or tactile-like projections. The alveolar macrophages showed active phagocytosis. Scanning electron microscopic examination of the pulmonary parenchyma showed focally alveolar collapse and focal consolidation after the preservation and more prominent changes after the reperfusion procedure. The lungs preserved with low potassium dextran glucose solution, with additional prostaglandin Ej(PGEi) and verapamil(VP) showed relatively well preserved ultrastructures compared with those which were preserved with modified Euro-Collins or University of Wiscon

연구배경: 공여폐에 관류 후 보존 과정에서 야기될 수 있는 형태 학적 변화와 재관류를 시행한 후 초래될 수 있는 폐조직의 변화를 광학 및 전자현미경으로 검색하여 폐이식 전후 과정에서 초래될 수 있는 폐 손상의 형태학적 변 화를 관찰하고자 본 연구를 실시하였다. 방 법: 실험 재료로는 한국산 성견 46마리를 사용하여 공여 견과 수용견으로 나눈다음 공여견에서 폐관류, 폐보존 및 재관류 과정 후 폐조직을 각각 채취하여 형태학적 검색올 하였다. 결 과: 광학현미경 소견에서 폐관류에 의한 조직손상은 매우 경미하였다. 전자현미경 소견에서 폐포 모세혈관은 불규칙하고, 혈관 내피세포에 종창은 뚜렷하지 않았다. 폐보존 후에는 광학현미경 소견에서 폐포허탈과 경화 가 폐관류 군에 비하여 더욱 뚜렷하게 보였고 부분적으로 폐간질 부위가 비후 되었다. 전자현미경 소견에서 폐포 허탈이 뚜렷하면서 I 형 폐포상피세포의 종 창 및 파괴와 파괴산물이 폐포내로 유리되었고, 대식 세포의 탐식이 현저하였다. 폐포 모세혈관 내피세포는 종창, 수포형성 및 혈관 내로 촉각모양 돌기를 관찰할 수 있었다. 재관류후 광학현미경 관찰에서 폐실질의 허탈과 경화가 뚜렷하여 저배율에서 쉽게 볼 수 있었 고 폐포 구조의 심한 변형과 폐간질 조직의 비후가 현 저하였다. 전자현미경 소견에서 I 형 폐포상피세포는 종창，수포형성 및 파괴를 보였고 폐포 내로 파괴산물 이 자주 보였다. Ⅱ형 상피세포의 세포질 내에는 다 층판체의 수가 감소하고 내용물은 비어 있었다. 폐포 모세혈관들은 그 형태가 매우 불규칙하였으며 내피세 포에서 다수의 수포형성과 종창올 보였고, 혈관 내에 는 파괴산물과 촉각모양 돌기가 뚜렷하게 보였다. 폐 간질 부위는 종창으로 미만성 비후를 보였다. LPDG용액에 VP와 PGE1을 함께 사용한 군에서는 폐조직의 변화가 경미하였으나 MEC용액에 VP와 PGE1을 시용한 군에서는' 폐포 상피세포와 폐포 모세혈관 내피세포의 변화가 보다 현저하였다. 결론: 이상의 실험 결과를 토대로 관류에 의한 폐조직 변화 는 경미하였고, 보존 후에는 관류군에 비해서 폐조직 손상이 더욱 뚜렷하였다. 재관류 후에는 관류 및 보존 과정보다 훨씬 심한 형태학적 변화를 보였는데 이들 변화는 급성 폐손상의 초기 병변에 해당되었다. 따라 서 공여폐에 사용할 적절한 보존액 개발과 함께 보존 및 재관류 과정에서 초래되는 조직 손상을 최소화하는 기술 개발이 폐이식의 성공률을 높이는 데 중요한 요 소가 될 것으로 생각된다.