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        BALB/c 마우스를 이용한 방사선섬유증 모델 확립

        류승희(Seung-Hee Ryu),ㆍ이상욱(Sang-Wook Lee),ㆍ문수영(Soo Young Moon),ㆍ오정윤(Jeong-Yoon Oh),ㆍ양연주(Youn-Joo Yang),ㆍ박진홍(Jin-Hong Park) 대한방사선종양학회 2010 Radiation Oncology Journal Vol.28 No.1

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        목 적: 항암요법에 의한 부작용 중 방사선섬유증(radiation fibrosis)은 방사선치료 후 빈번하게 일어나지만 발생빈도 및 심각성에 비해 치료법이 제한적이다. 본 연구에서는 방사선섬유증의 기전 연구 및 치료제 개발을 위해 방사선섬 유증 동물모델계를 확립하고자 하였다.대상 및 방법: 마우스의 대퇴부에 20 Gy의 방사선을 1주 간격으로 2회 조사한 후 날짜 별로 육안적 평가와 haematoxylin& eosin (H&E) 및 Masson's Trichrome 염색을 통한 조직학적 변화를 평가하였다. 연부조직 수축도를 평가하기 위하여 특별히 고안된 틀을 이용하여 양쪽 하지의 길이 차이를 측정하였고, ransforming growth factor(TGF)-β의 발현 정도를 면역조직염색 및 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction)을 통해 측정하였다.결 과: 본 연구에서 20 Gy씩 2회의 방사선조사를 시행하고 14, 28, 42, 97일 후 양측 하지의 수축도를 비교한 결과42일 이후에 유의한 길이 차이가 나타났고 조직검사 결과 방사선이 조사된 피부 및 연부조직에서 아교질(collagen)과 세포외바탕질(extracellular matrix) 섬유가 불규칙한 배열을 나타내었으며 근육섬유모세포(myofibroblast)의 증가가 관찰되었다. TGF-β 발현 정도를 면역염색으로 조사한 결과 시간이 지남에 따라 증가하였고, 중합효소연쇄반응상 mRNA 발현량도 대조군에 비해 유의하게 증가하였다.결 론: BALB/c 마우스의 대퇴부에 20 Gy의 방사선을 2회 조사하였을 때 방사선섬유증과 관련된 주요 인자인 TGF-β의 발현량이 증가하였을 뿐만 아니라 외관적으로도 뚜렷한 방사선섬유증이 관찰되어 앞으로의 연구를 위한 효과적인 동물모델계로 사료된다. Purpose: Although radiation-induced fibrosis is one of the common sequelae occurring after irradiation of skin and soft tissues, the treatment methods are not well standardized. This study aimed to establish the skin fibrosis mouse model by fractionated radiation for the further mechanism studies or testing the efficacy of therapeutic candidates. Materials and Methods: The right hind limbs of BALB/c mice received two fractions of 20 Gy using a therapeutic linear accelerator. Early skin damages were scored and tissue fibrosis was assessed by the measurement of a leg extension. Morphological changes were assessed by H&E staining and by Masson's Trichrome staining. TGF-β1 expression from soft tissues was also detected by immunohistochemistry and PCR. Results: Two fractions of 20 Gy irradiation were demonstrated as being enough to induce early skin damage effects such as erythema, mild skin dryness, dry and wet desquamation within several weeks of radiation. After 13 weeks of irradiation, the average radiation-induced leg contraction was 11.1±6.2 mm. Morphologic changes in irradiated skin biopsies exhibited disorganized collagen and extracellular matrix fibers, as well as the accumulation of myofibroblasts compared to the non-irradiated skin. Moreover, TGF-β1 expression in tissue was increased by radiation. Conclusion: These results show that two fractions of 20 Gy irradiation can induce skin fibrosis in BALB/c mice accompanied by other common characteristics of skin damages. This animal model can be a useful tool for studying skin fibrosis induced by radiation.

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