Browse

새로운 절제 방법으로 시행한 90% 부분 흰쥐 간절제 모델에서 간재생에 영향을 주는 stem cell factor와 granulocyte macrophage colony-stimulating factor 동시 투여의 효과
The combined effect of stem cell factor and granulocyte macrophage colony-stimulating factor administration after 90% partial hepatectomy in rats using a modified ligation technique

Cited 0 time in Web of Science Cited 0 time in Scopus
Authors
이승덕
Advisor
서경석
Major
의과대학 의학과
Issue Date
2016-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
liver regenerationSCFGM-CSFpartial hepatectomyrat
Description
학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 의과대학 의학과 외과학전공, 2016. 2. 서경석.
Abstract
배경: 간절제와 간이식후에 간재생 능력에 관한 문제는 수술 후 간기능 부전을 예방하는 중요한 요소로 간주되어 왔다. 최근 Stem cell factor (SCF)와 Granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF)가 간재생에 상호보완적으로 중요한 역할을 하는 것이 in-vitro 연구에서 밝혀졌다. 본 연구의 목적은 90% 부분 간절제를 시행한 흰쥐에서 SCF와 GM-CSF를 동시에 투여하여 간재생의 효과를 알아보는 것이다.
방법: Sprague Dawley 흰쥐를 현미경 하에서 담도를 살리고 문맥만 결찰하는 새로운 방법으로 90% 부분 간절제를 시행하였다. 수술 후 두 그룹으로 나누어 그룹 1은 수술 직후 하대정맥을 통하여 phosphate-buffered saline만 투여하고, 그룹2는 SCF와 GM-CSF를 각각 25mcg/kg씩 동시에 투여하였다. 간재생 능력과 조혈모세포의 이동에 관여하는 물질에 대한 연구가 수술 후 1, 2, 4, 7 일째 이루어 졌다. 통계적 유의성을 확보하기 위해 각 단계별로 5마리의 흰쥐를 희생하여 샘플을 채취하였다.
결과: 새롭게 개발된 방법으로 시행한 90% 흰쥐 부분 간절제에서 생존율이 기존의 결찰법으로 시행한 55%보다 95%로 향상을 보였다. (p = 0.004) 그룹2는 그룹1에 비해서 간재생지수가 수술 후 2일과 4일째 유의하게 증가하였다. (287.5 ± 19.6 vs. 513.9 ± 67.1, p = 0.025 at day 2
647.6 ± 108.8 vs. 941.7 ± 53.9, p = 0.046) 혈액내 total bilirubin, aspartate aminotransferase, alanin aminotransferase 수치가 그룹2에서 수술 후 1일째 그룹1에 비해서 유의하게 낮았다. Ki-67을 이용한 면역염색에서 그룹 2에서 그룹1보다 수술 후 4일째 유의하게 더 높은 발현을 보였다. (343.3 ± 35.4 vs. 535.7 ± 56.4, p = 0.045) 그룹2는 IL-6와 TGF-β 수치가 간절제 시행 후 24시간 이내에 그룹1에 비해서 더 높게 유지되는 양상을 보였으며, quantitative real-time PCR을 이용한 간내 CXCL12/CXCR4과 MMP-2,9 수치도 수술 후 더 높게 유지되는 결과를 보였다.
결론: 본 연구 결과에서 90% 대량 간절제에서 SCF와 GM-CSF를 동시에 투여하는 것이 IL-6/TGF-β와 CXCL12/CXCR4 및 matrix remodeling을 조절하여 간재생을 강화하는 것을 확인하였다. 이 결과를 토대로 임상에서 간재생을 촉진하기 위해 SCF와 GM-CSF 병용투여가 후보 치료약제로 가능성을 보였다.
Background: After major hepatectomy or liver transplantation, the ability of the liver to regenerate regeneration has been used to prevent postoperative hepatic failure. Stem cell factor (SCF) and granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) are known to play important roles in liver regeneration with synergistic effects in a previous in vitro study. The purpose of this study was to identify the impact of exogenous SCF and GM-CSF administration in combination after 90% major hepatectomy in rats.
Methods: Sprague-Dawley rats underwent 90% major hepatectomy using a newly modified ligation technique of bile duct-sparing portal pedicle ligation under microscopy. The rats were divided into two groups: group 1 (phosphate-buffered saline treatment) and group 2 (SCF+GM-CSF treatment, each 25 mcg/kg). Treatment was administrated immediately after operation through the inferior vena cava. Liver regeneration capacity and molecules related to hematopoietic stem cell migration were evaluated on postoperative days 1, 2, 4, and 7. We sacrificed five rats at each time point for obtaining statistical power.
Results: The survival rate after 90% hepatectomy using this technique was 95% compared with 55% for the conventional ligation technique (p = 0.004). Group 2 exhibited a significantly increased liver regeneration index on postoperative days 2 and 4 compared to group 1 (day 2: 287.5 ± 19.6 vs. 513.9 ± 67.1, p = 0.025 and day 4: 647.6 ± 108.8 vs. 941.7 ± 53.9, p = 0.046). Serum liver enzyme levels, including total bilirubin, aspartate aminotransferase, and alanine aminotransferase, were significantly lower in group 2 than in group 1 on postoperative day 1. The expression of Ki-67 on immunohistochemistry was significantly higher in group 2 than in group 1 on postoperative day 4 (343.3 ± 35.4 vs. 535.7 ± 56.4, p = 0.045). Group 2 displayed significant increases of interleukin (IL)-6 and Transforming growth factor (TGF)-β expression within 24 h after hepatectomy. Furthermore, C-X-C motif chemokine 12 (CXCL12)/C-X-C chemokine receptor type 4 (CXCR4) and matrix metalloproteinases 2 and 9 levels in the liver tissue of group 2 animals were also significantly upregulated according to quantitative polymerase chain reaction on postoperative days.
Conclusions: Our data suggest that the administration of SCF+GM-CSF after major hepatectomy can enhance liver regeneration by modulating IL-6/TGF-β, CXCL12/CXCR4 pathway as well as by matrix remodeling. These findings suggest the possibility of therapeutic treatment using a combination of SCF and GM-CSF in clinical setting to promote liver regeneration.
Language
Korean
URI
http://hdl.handle.net/10371/122097
Files in This Item:
Appears in Collections:
College of Medicine/School of Medicine (의과대학/대학원)Dept. of Medicine (의학과)Theses (Ph.D. / Sc.D._의학과)
  • mendeley

Items in S-Space are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse