الماوس معزولة الكلى perfused (MIPK) هي تقنية للحفاظ على الكلى الماوس تحت المجراة سابقا الظروف perfused وظيفية لمدة 1 ساعة. ويرد في مخازن وتقنية جراحية في التفاصيل.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
الماوس معزولة الكلى perfused (MIPK) هي تقنية للحفاظ على الكلى الماوس تحت المجراة سابقا الظروف perfused وظيفية لمدة 1 ساعة. ويرد في مخازن وتقنية جراحية في التفاصيل.
الماوس معزولة الكلى perfused (MIPK) هي تقنية للحفاظ على الكلى الماوس تحت المجراة سابقا الظروف perfused وظيفية لمدة 1 ساعة. وهذا شرط أساسي لدراسة علم وظائف الأعضاء من الجهاز معزولة وللعديد من التطبيقات المبتكرة التي قد يكون من الممكن في المستقبل، بما في ذلك decellularization نضح عن الهندسة الحيوية الكلى أو إدارة مكافحة الرفض أو المخدرات تحرير الجينوم في جرعات عالية لرئيس الكلية للزرع. خلال ذلك الوقت من نضح، والكلى يمكن التلاعب بها، ويمكن تقييم وظائف الكلى، ومختلف المواد الصيدلانية تدار. بعد العملية، والكلى يمكن زرعها أو تجهز لعلم الأحياء الجزيئي، وتحليل الكيمياء الحيوية، أو المجهري.
وتصف هذه الورقة الإرواء والتقنية الجراحية اللازمة لنضح خارج الجسم الحي الكلى الماوس. وترد تفاصيل جهاز نضح وقدمت بيانات تظهر الخامسiability من إعداد والكلى: تدفق الدم الكلوي، ومقاومة الأوعية الدموية، والبول بيانات وظيفية، الميكروسكوب الإلكتروني النافذ من شرائح كليون المختلفة وقراءات المورفولوجية، والبقع الغربية من البروتينات نقل شرائح كليون المختلفة وقراءات الجزيئية.
وقد نضح معزولة من الأجهزة موضوع جهد مستمر بين فسيولوجي لعقود عديدة 1. هذه التقنية تتيح وظيفة الجهاز، دون التأثيرات الجهازية مثل ارتفاع ضغط الدم، والهرمونات، أو الأعصاب، لدراستها. يعتبر كارل إدوارد Loebell أن يكون أول من وصف نضح الناجح لالكلى معزولة، في عام 1849 2. ومنذ ذلك الحين، شهدت جهاز نضح صقل كبير. قدم فراي وغروبر رئة اصطناعية لالأوكسجين ونابض مضخات نضح المستمر 2. في حين الباحثين في وقت مبكر درس أساسا الكلى من الثدييات وهي كبيرة والخنازير والكلاب 2 3 -The التقرير الأول للاستخدام الكلى الفئران، التي فايس وآخرون. ، كان علامة فارقة في دراسة صغيرة الثدييات جهاز نضح (4). Schurek وآخرون. ذكرت ضرورة إضافة الكريات الحمراء الثدييات إلى الإرواء إذا أنبوبي كلوي كافيةكان الأوكسجين إلى أن يتحقق 5. حاسمة لتجارب طويلة الأمد كانت مقدمة من غسيل الكلى المستمر من المخزن المؤقت من قبل نفس المجموعة البحثية 6. في عام 2003، Schweda وآخرون. كانوا أول من الإبلاغ عن الكلى الماوس وظيفية معزولة perfused (MIPK) 7، والمكرر في وقت لاحق من قبل Rahgozar وآخرون. 18 ويندل وآخرون. 14.
بينما من الناحية الفنية أكثر تحديا من الفئران المعزولة الكلى perfused، واستخدام MIPK يحمل ميزة تمكن من استخدام مجموعة واسعة من الفئران المعدلة وراثيا. تعرض هذه الورقة على تفاصيل طريقة المؤلفين من أجل perfusing الكلى الماوس معزولة لمدة 1 ساعة. يسمح أسلوب التقييم المستمر لمعدل الكلوي تدفق، ومقاومة الأوعية الدموية، والإفراج عن هرمون، تحليل غازات الدم وتحليل البول، وتطبيق المخدرات. وبعد هذا الإجراء، يمكن معالجتها الكلى للتحليل الجزيئي والكيمياء الحيوية، وتكون ثابتة للفحص المجهري، أوزرعه في الماوس المتلقي (الشكل 1).

الشكل 1: نظرة عامة على احتمال الإدخال / الإخراج إلى الكلى Perfused المعزولة. بغا: تحليل الدم الغاز. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
هذه التقنية من المرجح أن تلقي اهتماما متزايدا في السنوات القادمة، كما يتم مناقشة العديد من التطبيقات المبتكرة مع فجر لفترات طويلة نضح الكلى سوي الحرارة قبل الزرع (مع أو من دون تطبيق المضادة للرفض أو عقاقير تحرير الجينوم) 8، 9، 10 ، 11، والهندسة الحيوية الكلى كلها من السقالات decellularized 12، وتطبيق جرعات عالية من الأصباغ الفلورية لmultiphoton التصوير 13 . بل هو أيضا نموذج مثالي مع الذي لدراسة دور الجينات المحددة خلال قصور كلوي حاد 14.
ويرد بروتوكول خطوة بخطوة للسماح غيرها من المختبرات لأداء معزولة الماوس نضح الكلى بنجاح. أولا، يتم تحديد تكوين وإعداد المخزن المؤقت. ثم، يتم وصف عملية جراحية في التفاصيل وتعرض الخطوات الحاسمة. ويرد الثالث، البيانات التي تمثل من الإعداد الناجح: تدفق الدم الكلوي، ومقاومة الأوعية الدموية، معدل الترشيح الكبيبي، والكهارل كسور إفراز للجميع القياسات وظيفية من الميكروسكوب الجدوى والإلكترون انتقال مورفولوجية قطاعات كليون مختلفة من الكلى perfused ثابت بعد 1 ساعة من نضح.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أجريت جميع الإجراءات التي تنطوي على الحيوانات وصفها في هذه المخطوطة وفقا للقانون السويسري والموافقة عليها من قبل الإدارة البيطرية للكانتون زيورخ، سويسرا.
1. إعداد العازلة
2. المبادرة للغسيل والأوكسجين

الشكل 2: رسم تخطيطي للحلبة الإرواء. يظهر مخطط المكونات الرئيسية لدائرة نضح واتجاه تدفق العازلة. وتحفظ كل مكونات محاطة الأزرق الداكن عند 37 درجة مئوية مع حمام ماء / الحرارة. 1: فقاعات غسيل الكلى عازلة لا يقل عن 3 أضعاف حجم المخزن المؤقت نضح مستمر مع 95٪ O 2/5٪ CO 2. 2: يتم مدال غسيل الكلى العازلة والعازلة نضح باستمرار ضد بعضها البعض في أنبوب غسيل الكلى عن طريق مضخة الأسطوانة. 3: ونتيجة لهذا غسيل الكلى، وإثراء المخزن المؤقت نضح مع 9٪ O يتم الاحتفاظ 05/02٪ CO 2 والكهارل مستويات througho المستمرالتحرير الارواء. 4: مضخة بكرة يفجر المنطقة العازلة نضح نحو الكلى. 5: windkessel يزيل موجات تحوي وبمثابة فخ فقاعة. 6: الضغط على (متصلة إلى 4. (مضخة بكرة) للحفاظ على الضغط المستمر مع السماح للتدفق بالتناوب بحرية). 7: طوال التروية، يبقى الكلى في غرفة رطبة للرطوبة الهواء 100٪ و 37 درجة مئوية درجة حرارة الكلى. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. الجراحي إجراء الجزء 1 (رسم تخطيطي لجميع الأربطة، انظر الشكل 3)
ملاحظة: إجراء جميع الحروف المركبة باستخدام 5-0 موضوع الجراحي.

الشكل 3: رسم تخطيطي للالحروف المركبة وضعها خلال جراحة. عرض من البطن مفتوحة بعد فتح البطن. تم نقل الأمعاء إلى اليسار. L و R يشير إلى الكلى اليسار واليمين. التظهر خطوط سوداء مجال ربطة منها. توضع الأربطة أولا ثم أغلقت، في تسلسل معين في النص. يصادف العاشر موقع شق لإقناء؛ إدخال القنية الشريان الأورطي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. الاشعال من حلبة الإرواء
5. الجراحي إجراء الجزء 2
6. تحليل المصب
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مع طريقة وصفها، يمكن أن الكلى الماوس معزولة لا تزال قابلة للحياة لا يقل عن 1 ساعة. نحن اختبار قابلية الأنسجة بعد 1 ساعة من نضح مستمر مع وظيفية (تدفق الكلوي الدم ومقاومة الأوعية الدموية، وتحليل غازات الدم من التدفق الوريدي، معدل الترشيح الكبيبي، البولية كسور نا + و K + إفراز، والأسمولية البول) والصرفي (الإلكترون انتقال المجهر، تيم) طرق في أربع كلى من wildtype C57BL / 6 الفئران. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء البقع الغربية من البروت...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الماوس معزولة الكلى perfused هو أداة لدراسة وظائف الكلى في بيئة تسيطر عليها خارج الجسم لمدة 1 ساعة، سد الفجوة بين التجارب المجراة على الحيوانات سليمة، والتي قد تكون معيبة بسبب تأثير العوامل النظامية عديدة، وفي التجارب المختبرية في شرائح كليون معزولة أو الخلايا المستزرعة، التي تهمل بالضرورة تأثير هيكل الجهاز سليمة على وظيفة. هناك، على حد علم الكتاب "، أي تقنية بديلة التي لأداء هذه المهمة المحددة. الدراسات البيوكيميائية على أنسجة الكلى، ومع ذ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين مصالح مالية متنافسة ولا شيء آخر للإفصاح عنه.
يود المؤلفون أن يشكروا هانز يواكيم شوريك على النصيحة العلمية التي لا تقدر بثمن. يود المؤلفان أن يشكروا مونيك كاريل وميشيل هايدماير على المساعدة الفنية الممتازة ، وديفيد بنتون ريباس ونور الدين فاريس على القراءة النقدية للمخطوطة وكارستن فاغنر ويورج بيبر للجسم المضاد NaPi-2a. تم دعم هذا العمل من قبل المركز الوطني السويسري للكفاءة في البحث "Kidney.CH" وبمنحة مشروع (310030_143929/1) من المؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوية> دائرة التروية: < / قوية> | |||
| غرفة رطبة 834/8 | جهاز هارفارد / هوغو ساكس Elektronik GmbH | 73-2901 | |
| Cannular مع سلة ومنفذ جانبي | Harvard Apparatus / Hugo Sachs Elektronik GmbH | 73-2947 | |
| Thermostat TC120-ST5 ؛ | هارفارد للأجهزة / هوغو ساكس Elektronik GmbH | 73-4544 | |
| ISM 827 / 230V مضخة أسطوانية Reglo Analogue | Harvard Apparatus / Hugo Sachs Elektronik GmbH | 73-0114 | |
| خزان مغلف لحل العازلة 1 لتر | Harvard Apparatus / Hugo Sachs Elektronik GmbH | 73-3438 | |
| خزان مغلف لحل العازلة 0.5 لتر | Harvard Apparatus / Hugo Sachs Elektronik GmbH | 73-3436 | |
| محول الضغط APT300 ؛ | هارفارد للأجهزة / هوغو ساكس إلكترونيك جي إم بي إتش | 73-3862 | |
| TAM-D محول الطاقة | هارفارد للأجهزة / هوغو ساكس إلكترونيك جي إم بي إتش | 73-1793 | |
| SCP Plugsys وحدة تحكم مؤازرة | هارفارد جهاز / هوغو ساكس إلكترونيك جي إم بي إتش | 73-2806 | |
| Windkessel ؛ | Harvard Apparatus / Hugo Sachs Elektronik GmbH | 73-3717 | |
| HSE-USB الحصول على البيانات | Harvard Apparatus / Hugo Sachs Elektronik GmbH | 73-3330 | |
| Low-Flux Diacap Polysulfone | B.Braun | 7203525 | |
| PE-Tubing لقنية الشريان الأورطي 1.19 مم معرف × 1.70 مم OD | السلع العلمية | BB31695-PE / 8 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| > Buffers recodes: < / strong> | |||
| aminoplasmal 10٪ | B.Braun | 134518064 | |
| بيروفات الصوديوم | سيجما ألدريتش | P2256-25G | |
| L-حمض الجلوتاميك هيدرات الملح أحادي الصوديوم | سيجما ألدريتش | G1626-100G | |
| L- (-) - حمض الماليك ملح الصوديوم | سيجما ألدريتش | M1125-25G | |
| صوديوم - إل لاكتات | سيجما - ألدريتش | L7022-10G | |
| ملح الصوديوم ألفا كيتوجلوتاريك حمض الصوديوم | سيجما ألدريتش | K1875-25G | |
| كلوريد الصوديوم | سيجما ألدريتش | 31434-1KG-R | |
| NaHCO3< / sub> | Sigma-Aldrich | S5761-5KG | |
| KCl | سيجما ألدريتش | 60130-1KG | |
| اليوريا | سيجما ألدريتش | U5378-500G | |
| الكرياتينين | سيجما ألدريتش | C4255-10G | |
| أمبيسلين | روش | 10835242001 | |
| mgCl2< / sub> * 6H2O | Sigma-Aldrich | M2393-500G | |
| D-Glucose | Sigma-Aldrich | G8270-1KG | |
| CaCl2 * 6H2O | ريدل دي ها & euml; ن | 12074 | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | S9638-500G | |
| Na2HPO4 | Sigma-Aldrich | S0876-500G | |
| الهرمون المضاد لإدرار البول dDAVP | Sigma-Aldrich | V2013-1MG | |
| FITC-Inulin | Sigma-Aldrich | ||
| Filter تستخدم لترشيح كريات الدم | Macherey-Nagel | MN 615 | |
| BGA التحليل: | |||
| ABL 80 فليكس | مقياس الإشعاع الطبي APS | ||
| المجهر الإلكتروني: | |||
| Philips CM100 TEM | FEI |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.