초기 혈관 발달 중 변경된 혈류역학적 하중에 대한 모델로서의 조류 배아의 좌심방 결찰

선천성 심장 결손(CHD)은 비정상적인 배아 발달로 인해 발생하는 구조적 장애입니다¹. 유전적 조건 외에도 발병 기전은 변경된 기계적 부하에 의해 영향을 받습니다 ^2,3. 선천성 심장 질환인 저형성 좌심 증후군(HLHS)^{은 출생 시} 심실/대동맥이 제대로 발달하지 않아 4 사망률이 높다 ^5,6. 최근 임상 관리의 발전에도 불구하고 HLHS의 혈관 성장 및 발달 역학은 여전히 불분명하다⁷. 정상적인 배아 발달에서 좌심실(LV) 심내막과 심근은 초기 배아 심관 형성이 진행됨에 따라 심장 전구 세포에서 비롯됩니다. 심근 섬유주, 두꺼워지는 층 및 심근 세포 증식의 점진적인 존재가 보고된다². HLHS의 경우, 섬유주 리모델링의 변화와 좌심실 평탄화가 관찰되며, 이는 비정상적인 심근세포 이동으로 인한 심근 형성 부전의 원인이 된다 2,8,9,10

심장 발달을 연구하고 혈류역학적 조건11을 이해하기 위해 널리 사용되는 모델 유기체 중에서, 조류 배아는 4개의 방이 있는 성숙한 심장과 배양의 용이성으로 인해 선호된다^11,12,13,14. 반면에, 제브라피시 배아와 형질전환/녹아웃 마우스의 고급 이미징 접근은 뚜렷한 이점을 제공합니다^11,12. 심혈관 구성 요소 발달에서 교내 압력과 벽 전단 응력을 변경하는 조류 배아에 대한 다양한 기계적 개입이 테스트되었습니다. 이러한 모델에는 좌측 vitelline 결찰술, conotruncal banding¹⁵ 및 좌심방 결찰술(left atrial ligation, LAL)11,12,16이 포함된다. 변경된 기계적 부하로 인한 결과 표현형은 초기 예후에 초점을 맞춘 연구에서 외과적 개입 후 약 24-48시간 후에 관찰될 수 있습니다^11,13. LAL 중재술은 방실 개구부 주위에 봉합사 루프를 배치하여 좌심방(LA)의 기능적 용적을 좁히는 데 널리 사용되는 기술입니다. 마찬가지로, 우심방 결찰술(RAL)을 표적으로 하는 미세수술적 중재도 수행되었습니다^17,18. 유사하게, 일부 연구자들은 LA^19,20의 부피를 줄이기 위해 마이크로 클립을 사용하여 좌심방 부속기(LAA)를 표적으로 삼습니다. 일부 연구에서는 수술용 나일론 실이 방실 결절(^19,21)에 적용됩니다. 사용된 중재 중 하나는 HLHS를 모방할 수 있지만 매우 미세한 미세 수술 수술이 필요하기 때문에 샘플 수율이 매우 작아 수행하기 가장 어려운 모델이기도 합니다. 우리 실험실에서 LAL은 햄버거-해밀턴(HH) 단계 20과 21 사이에 난형으로 수행되며, 그 후 공통 아트리움이^{완전히 격}막이 6,14,22,23이 됩니다. 수술용 봉합사가 LA 주변에 배치되어 심장 내 혈류를 변경합니다. HLHS의 LAL 모델에서는 심실 벽 강성 증가, 근섬유 각도 변화 및 LV 공동 크기 감소가 관찰됩니다^14,24.

이 비디오 문서에서는 in ovo LAL에 대한 자세한 프로토콜 및 접근 방식을 제공합니다. 간단히 말해서, 수정된 조류 배아를 미세 수술을 위해 배양하고, 달걀 껍질을 깨서 열고, 외막과 내막을 제거했습니다. 그런 다음 배아를 천천히 회전시켜 LA에 접근할 수 있도록 했습니다. 10-0 나일론 수술용 봉합사를 심방 봉오리에 묶고, 배아를 원래의 방향으로 되돌려 LAL 절차²⁵를 완료하였다. LAL과 정상 심실은 광간섭 단층 촬영과 기본 조직학 을 통해 조직 압축과 심실 부피를 비교합니다.

여기에 설명된 대로 성공적으로 실행된 LAL 모델 파이프라인은 심혈관 구성 요소의 배아 발달에 초점을 맞춘 기초 연구에 기여할 것입니다. 이 모델은 유전자 조작 및 고급 이미징 양식과 함께 사용할 수도 있습니다. 마찬가지로, 급성 LAL 모델은 조직 배양 실험을 위한 병든 혈관 세포의 안정적인 공급원입니다.