[논문 리뷰] Threadlike bundle of tubules running inside blood vessels: New anatomical structure

Jiang Xiaowen, Hee-Kyeong Kim외 7명|ArXiv.org|2002. 11. 19.

Blood properties and coagulation인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 땅쥐와 토끼의 혈관 내에서 기존 해부학에서 인정되지 않는 threadlike, 반투명하고 탄성 있는 관형 다발로 구성된 구조물—내부 혈관 도관(Intra Blood Vessel Ducts, IBVDs)—의 발견을 보고한다. 혈관 내 정맥 주입을 통해 10% 덱스트로스를 투여하여 국소적 응고를 유도함으로써 부서지기 쉬운 IBVDs의 두께를 증가시키고 안정화한 후, 유로키나제 처리나 전기적 분리 방법을 적용함으로써 이전에 보이지 않았던 관형 미세구조를 드러내었으며, 이는 전통 한의학과 혈관 생리학에 관련이 있을 수 있는 새로운 해부학적 네트워크를 시사한다.

ABSTRACT

According to current anatomy, the arteries and veins do not have threadlike structures running inside the vessels. Despite such prevailing knowledge here we report on observation of a novel structure inside the blood vessels of rats and rabbits, which is a semi-transparent elastic bundle of tubules whose diameters are of 10$μ$m order. This is a rediscovery of the Bong Han ducts1,2 which have not been confirmed because the observing method was not known. We found a new procedure of observing the intra blood vessel ducts (IBVD) which are too thin, fragile, and semi-transparent to be detected in ordinary surgical operation. The method we contrived is to let blood be coagulated around the IBVD so that they become thick and strong by intravenous injection of 10 per cent dextrose solution at the vena femoralis. A piece of thickened IBVD sample is treated with urokinase to remove blood clots and the thin thread of IBVD is embedded inside of a string of fibrin

연구 동기 및 목표

• 기존 해부학 지식에 도전하는 혈관 내에서 인식되지 않았던 threadlike 구조물의 규명 및 특성 분석.
• 일반 수술 절차에서 감지되지 않는 부서지기 쉬운, 반투명하고 탄성 있는 IBVDs를 시각화하고 분리할 수 있는 재현 가능한 방법 개발.
• IBVDs 내부에 존재하는 관형 미세구조의 확인 및 그 생리학적·해부학적 의의 탐구.
• 오랜만에 잊혀진 본한도리(teory)를 재활성화하고, 이러한 구조물을 관찰할 수 있는 실용적 방법을 제공함으로써 이를 검증.
• 이러한 새로운 혈관 네트워크의 생리적 역할과 의학적 응용을 위한 향후 연구를 가능하게 하는 프로토콜 수립.

제안 방법

• 마취된 땅쥐와 토끼의 대퇴靜맥에 10% 덱스트로스 용액을 정맥 주입하여 IBVDs 주변에서 국소적 응고를 유도함으로써, 이들의 구조적 안정성을 향상시킴.
• 37°C에서 2–3시간 동안 100,000 I.U.의 유로키나제를 100 mL 생리식염수에 용해하여 혈전을 용해하고, 피브린 줄기 내에 매립된 IBVDs를 노출시킴.
• 23-gauge 주사바늘을 사용해 5mm 간격으로 25V 전압을 가한 전기장 적용 후 물 세척을 통해 응고된 조직을 분해함으로써 IBVD에서 관형 미세구조를 분리.
• 현미경 하에서 IBVD 및 그 관형 구성요소의 가시성을 향상시키기 위해 0.02% 면화파란으로 염색.
• 현미경적 입체 관찰 및 마이크로포인치와 스프링 가위를 사용한 수작업 해부를 통해 하복부 정맥, 폐동맥, Abdominal 대동맥 등 주요 혈관에서 IBVDs를 탐색 및 분리.
• 혈관의 종류와 위치에 관계없이 땅쥐와 토끼에서 총 13개의 다양한 혈관 부위를 체계적으로 조사하여 IBVDs의 분포 및 일관성 평가.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 땅쥐와 토끼 혈관 내에 기존 해부학 이론과 모순되는 threadlike, 반투명하고 탄성 있는 관형 다발로 구성된 IBVDs가 존재하는가?
• RQ2 일반 수술 관찰에서 보이지 않는 부서지기 쉬운, 마이크론 이하 크기의 구조물인 IBVDs를 안정화하고 시각화할 수 있는 새로운 방법을 개발할 수 있는가?
• RQ3 IBVDs의 구조적 구성은 무엇인지, 특히 섬유질에 의해 유합된 더 작은 관형 미세구조로 이루어져 있는가?
• RQ4 IBVDs의 존재는 특정 종이나 혈관 부위에 국한되어 있는가, 아니면 광범위하게 퍼져 있는 해부학적 특성인가?
• RQ5 생화학적(유로키나제) 또는 물리적(전기장) 기법을 통해 관찰된 구조물이 일관되게 재현되고 분리될 수 있는가?

주요 결과

• IBVDs는 하복부 정맥, 폐동맥, Abdominal 대동맥, 우심방 등 총 13개의 다양한 혈관 부위에서 관찰되어 광범위한 분포를 보임.
• IBVDs는 반투명하고 탄성 있으며, 약 50 μm의 직경을 가지며 길이가 최대 3 cm까지 가능하며, 섬유질에 의해 유합된 더 작은 관형 다발의 형태로 나타남.
• 유로키나제 처리 후 IBVDs가 피브린 줄기 내에 매립되어 있음이 드러났으며, 50 μm 해상도의 현미경에서 명확하게 관찰 가능한 관형 미세구조가 확인됨.
• 5mm 간격의 전극에 25V 전압을 가한 전기 분리 방법을 통해 응고된 조직이 성공적으로 분해되었고, 개별 관형 구조물이 분리됨으로써 새로운 방법으로 미세구조 분리 가능성을 입증함.
• 덱스트로스 주입 방법은 IBVDs의 가시성과 기계적 안정성을 크게 향상시켰으며, 혈전 형성도 감소시켜 성공적인 분리가 가능하게 하였고, 덱스트로스 생략 시에는 더 약하고 파손되기 쉬우며 감지가 어려운 구조물로 나타남.
• 0.02% 면화파란으로 염색한 결과, IBVDs가 주변 피브린과 혈전과 구별되는 고유한 조직학적 정체성을 지닌 것으로 확인됨.