콜라젠 기질 (Terudermis^?)의 피하 이식 후 조직학적 변화에 관한 실험연구

Abstract

콜라젠을 이용한 생합성물질은 생체 적합성이 좋고, 조직에 독성이 없다. 그리고 오랜 시간을 거쳐 안전성이 입증된 유용하고 안전한 천연의 중합체이다. 이종 콜라젠 기질은 개발 이후 피부 및 연부조직 결손에 대한 진피 대체재로서만 이용되어왔다. 그러나 최근 피하에 이식하여 연부조직 충진재로서도 사용되고 있는데, 이에 대한 실험적 연구가 부족하다. 이에 이종 콜라젠 기질을 뉴질랜드산 흰 가토의 피하에 이식한 후 그 조직학적 변화, 특히 혈관 생성 및 숙주 조직으로의 치환, 이식편 및 주변 조직에 유발되는 염증반응과 그 부피의 변화에 대해 실험적으로 알아보았다. 인조 콜라젠 기질인 Terudermis^?와 자가 진피를 15마리의 뉴질랜드 백색 가토 귀의 배부 피하에 이식하였다. 각각 술 후 3일, 1주, 2주, 4주, 3달에 조직을 채취하여 광학 현미경 및 전자 현미경 하에서 검경하였다. 모든 이식편은 숙주에 잘 생착되었으며, 유의할 만한 염증세포 침윤은 보이지 않았다. 이식 후 2주에 이식편 전 층에 걸쳐 신생혈관형성이 이루어졌으며 자가 진피와의 차이는 없었다. 콜라젠 기질의 콜라젠 다발 구조는 이식 후 2주에 걸쳐 사라졌으며, 이식 후 4주에 신생 콜라젠의 다발 구조가 형성되기 시작하여 이식 후 3개월에 자가 진피 이식편과 유사한 콜라젠 구조를 완성하였다. 이식 전 습윤 압착 상태의 콜라젠 기질 두께는 0.7mm 이며, 그에 비해 술 후 3일에 87.69%, 술 후 1주에 69.93%, 술 후 2주에 64.72%, 술 후 4주에 39.17%, 술 후 3개월에 30.55%로 감소하였다. 이식 3일 이후 동일한 시기에 각 측정 점에서의 콜라젠 기질의 두께는 비교적 일정하게 감소하였다. 이식 후 콜라젠 기질 이식편 기저부의 횡축 길이는, 건조 시 길이에 비해 술 후 3일에 96.53%로 감소하였고 술 후 1주 이후 87~88%의 길이를 유지하였다. 콜라젠 기질은 이식편을 얻기 위한 추가적 시술 없이 낮은 비용으로 손쉽게 이용가능하다. 또한 이식 후 이식된 콜라젠은 분해 흡수되고 자가 진피 조직으로 대치됨으로써 이물반응을 유발할 확률이 낮아, 부족한 조직을 보충하기 위한 연부조직 충진재로 유용하다. 본 연구에서 이식 후 3개월까지 이식편의 두께 및 횡축 길이 감소 정도를 측정한 결과 시기별로 비교적 일정한 감소율을 보여, 그 부피 감소율에 대한 예측이 가능하였다.;Biomaterials made of collagen offer several advantages. They are biocompatible and nontoxic to tissues and have well-documented structural, physical, chemical, biological and immunological properties. Additionally, mechanical and immunologic properties of collagen scaffolds can be influenced by modification of matrix properties (porosity, density) or by different chemical treatment affecting its degradation rate. The purpose of this study is to determine the histologic response and volume change of the xenogenic collagen-based scaffold to the transfer into a subcutaneous soft tissue location in an in vivo rabbit model. Collagen matrix (Terudermis^?) and autologous dermal graft were implanted under the skin in the ears of 15 adult female white rabbits. Harvesting took place after 3 days, 1 week, 2 weeks, 4 weeks and 3 months. Serial sections were stained and examined under light microscopy and electron micoroscopy to access the histologic changes and the volume of implants. Neovascularization occurred rapidly and was essentially complete by 2 weeks after surgery in both implants. The collagen bundle structure of collagen matrix was degraded over 2 weeks and the synthesis of new collagen bundle was appeared over 4 weeks. The thickness of the collagen matrix at postoperative 3 days was 87.69% of the thickness of the collagen matrix in wet state. Than it decreased to 39.17% at postoperative 4 weeks and 30.55% at postoperative 3 months. The rate of decrease was same at all points at the same time. The width of collagen matrix keep 87~88% of the width of collagen matrix at dry state after postoperative 1 week. Complete neovascularization and substitution newly synthesized collagen suggests that it may undergo cell repopulation and be inclined to eventually be replaced with native collagen. During this replacement process, the degree of volume loss was predictable.