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Title Page 02

Contents 5

영문요약 6

1. Introduction 12

2. Materials and Methods 13

2.1. Preparation of Animals 13

2.2. Decellularization protocol 13

2.3. In vivo surgical procedure 14

2.4. Outcome assessment 15

2.4.1. Facial Paralysis Scale (FPS) 15

2.4.2. Electrophysiology 15

2.4.3. Macroscopic assessment of nerve graft specimens 16

2.4.4. Histological analysis of myelinated fibers 16

2.4.5. Immunohistochemistry (IHC) Analysis 17

2.5. Statistical analysis 18

3. Results 18

3.1. Functional outcome 18

3.2. CMAP recordings of vibrissal muscles 19

3.3. Macroscopic evaluation of nerve graft 20

3.4. Axon count and axonal area 20

3.5. Immunehistochemistry outcomes 21

4. Discussion 22

5. Conclusion 26

6. References 28

국문요약 41

List of Tables 9

Table 1. Facial Palsy Scoring 32

Table 2. Gross Nerve Finding 33

Table 3. Macroscopic evaluation of nerve graft 34

List of Figures 10

Figure 1. Configuration of cross-face nerve graft a) Autogenous nerve graft model using a 3 cm sciatic nerve. b) Acellular nerve... 35

Figure 2. Illustration of cross-face nerve graft (CFNG) model. Schematic of the marginal mandibular nerve transection and CFNG... 36

Figure 3. Facial Palsy Scores. a) The 3 cm Supercritical group demonstrated significant improvement, with scores comparable to... 37

Figure 4. Axon count and axonal area across graft lengths (3cm, 5cm, 7cm) in the Hudson, Supercritical, and Autograft groups.... 38

Figure 5. Representative histological images of nerve regeneration for 3cm, 5cm, and 7cm grafts in autogenous nerve grafts,... 39

Figure 6. NF200 and S100 pixel counts were analyzed across graft lengths (3cm, 5cm, 7cm) to assess axonal and Schwann cell... 40

초록보기

연구 목적

긴 길이의 신경 이식은 안면 신경 재건 시 흔히 사용되는 술식으로, 안면 마비 재건을위한 교차 안면 신경 이식술이나 이하선암 절제술 후의 다중 케이블 신경 이식에서 활용된다. 탈세포화 신경 이식은 공여 부위 손상을 줄이고 수술 시간을 단축할 수 있는 유망한 대안으로 평가된다. 기존의 탈세포화 기술로는 세제 및 효소를 사용하는 방법이 널리 사용되었으며, 최근에는 초임계 CO2 를 활용한 방법도 제안되었지만 최적의 방법에 대한 합의는 이루어지지 않았다. 본 연구는 쥐 교차 안면 신경 이식 모델을 이용하여 다양한 탈세포화 방법의 효용성을 평가하고, 안면 마비 재건 시 긴 신경 이식에 탈세포화 신경 이식의 적용 가능성을 탐구하고자 한다.

연구 방법:

본 연구에서는 자가신경, Hudson 방법으로 탈세포화된 신경, 초임계 CO2 방법으로 탈세포화된 신경을 쥐 교차 안면 신경 이식 모델에 사용하였다. 각 군은 6 마리의 쥐로 구성되었다. 30 mm 결손은 자가신경과 탈세포화된 신경으로 복구하였고, 50 mm 및 70 mm 결손은 탈세포화된 신경으로만 복구하였다. 긴 신경 이식을 위해 신경을 피하 터널링을 통해 악하부에 루프 형태로 삽입하였다. 절단된 오른쪽 하악 가장자리 신경의 근위부와 원위부를 이식된 신경과 연결하였다. 이식 후 13 주에 근위부, 중앙부, 원위부신경을 수집하여 톨루이딘 블루 염색으로 축삭 수와 축삭 면적을 정량화하였다. 또한, NF-200 및 S- 100β를 이용한 면역형광 염색으로 신경 및 슈반 세포 표지 발현을 확인하였다. 기능적 회복을 평가하기 위해 근전도와 행동 분석을 수행하였다.

결과:

이식 성공률은 이식 길이가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 3 cm 결손에서 초임계 CO2 방법은 Hudson 방법에 비해 더 높은 축삭 수와 축삭 면적을 보였지만, 자가신경과 비교했을 때 동등한 결과를 얻지는 못하였다. 자가신경은 가장 높은 축삭 수와 넓은 축삭 면적을 보여 신경 재생에서 가장 효과적이었다. 5 cm 이상의 결손에서는 모든군에서 축삭 수와 면적이 현저히 감소하였으며, 두 탈세포화 방법 간 유의미한 차이는 없었다. NF-200 및 S- 100β와 같은 신경 및 수반 세포 표지 발현 결과에서도 자가신경이 가장 우수한 재생 능력을 보였으며, 초임계 CO2 방법이 Hudson 방법보다 더 나은 표지 발현을 나타냈다. 특히 3 cm 결손에서 초임계 CO2 방법의 결과가 더 우수하였다. 그러나 이식 길이가 길어질수록 탈세포화 신경 군에서 표지 발현은 유의미하게 감소하였다. 기능적 평가에서는 자가신경이 가장 높은 EMG 진폭과 가장 완전한 기능적 회복을 보였다. 초임계 CO2 방법은 3 cm 결손에서 부분적인 EMG 신호 회복과 기능적 움직임 복원을 나타냈지만, 자가신경의 결과와는 차이가 있었다. 5 cm 이상의 결손에서는 모든 군에서 기능 회복이 불완전하였으며, 7 cm 이상의 결손에서는 이식 유형이나 탈세포화 방법에 관계없이 회복을 거의 관찰할 수 없었다.

결론:

본 연구는 초임계 CO2 방법이 특정 결손 길이에서 신경 재생을 촉진하는 데 있어 가지는 장점을 보여준다. 초임계 CO2 방법은 Hudson 방법에 비해 3 cm 신경 결손에서 축삭 재생, 신경 및 슈반 세포 표지 보존, 기능적 회복 측면에서 우수한 결과를 보였다. 이는 초임계 CO2 방법이 중간 길이 신경 결손에서 더 효과적인 탈세포화 기술임을 시사한다. 그러나 5 cm 이상의 결손에서는 탈세포화 방법에 관계없이 성공률이 감소하였고, 7 cm 이상의 결손에서는 모든 군에서 재생이 이루어지지 않았다. 향후 연구는 초임계 CO2 방법을 최적화하고, 생체 활성 스캐폴드나 성장 인자 전달과 같은 재생 전략을 통합하여 긴 신경 결손에서도 효과를 증대시키는 데 초점을 맞추어야 한다. 또한, 탈세포화 기술을 개선하고 이를 비교하기 위한 표준화된 평가 체계를 확립하는 것이 중요하다.

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