يعرض هذا العمل الجديد في نموذج الجسم الحي من إصابة الكلى القطعي باستخدام الكلى غفب المعدلة وراثيا الزرد. نموذج يسمح لتحريض الاجتثاث المستهدفة من الخلايا الظهارية الكلى لإظهار الآليات الخلوية للإصابة نيفرون وإصلاح.
مقالة منهجية
يعرض هذا العمل الجديد في نموذج الجسم الحي من إصابة الكلى القطعي باستخدام الكلى غفب المعدلة وراثيا الزرد. نموذج يسمح لتحريض الاجتثاث المستهدفة من الخلايا الظهارية الكلى لإظهار الآليات الخلوية للإصابة نيفرون وإصلاح.
إصابة الكلى الحاد (أكي) هو حالة طبية شائعة مع ارتفاع معدل الوفيات. مع قدرات إصلاح الكلى، فمن الممكن لاستعادة وظائف الكلى الكافية بعد العلاج الداعم. ومع ذلك، هناك حاجة إلى فهم أفضل لكيفية موت الخلايا نيفرون وإصلاح على المستوى الخلوي للحد من موت الخلايا وتعزيز عملية التجدد. و برونيفروس الزرد هو نظام نموذج جيد لتحقيق هذا الهدف لأنه يحتوي على شرائح التشريحية التي تشبه نفرون الثدييات. في السابق، كان النموذج الأكثر شيوعا لدراسة إصابة الكلى في الأسماك نموذج جنتاميسين الدوائية. ومع ذلك، فإن هذا النموذج لا يسمح للسيطرة الزمانية الزمانية دقيقة من الإصابة، وبالتالي فمن الصعب دراسة العمليات الخلوية والجزيئية المعنية في إصلاح الكلى. للتغلب على هذا القيد، يعرض هذا العمل طريقة يمكن من خلالها، على النقيض من النهج جنتاميسين، بروتين أخضر فوريسنت محددة (غفب) -exوالضغط على جزء نيفرون يمكن تصويرها باستخدام ضوء الليزر البنفسجي (405 نانومتر). هذا النموذج الرواية من أكي يوفر العديد من المزايا التي أساليب أخرى من الإصابة الظهارية تفتقر. مزاياه الرئيسية هي القدرة على "الاتصال الهاتفي" مستوى الإصابة والتحكم الزماني الزماني الدقيق في قوية في نموذج الحيوان الحي . هذه الطريقة الجديدة لديها القدرة على تحقيق تقدم كبير في مستوى فهم إصابات الكلى وآليات إصلاح.
إصابة الكلى الحادة (أكي) 1 ، 2 ، والتي يمكن أيضا أن يشار إليها بالفشل الكلوي الحاد، يتم تعريفها على نطاق واسع بأنها ضعف مفاجئ في وظائف الكلى 3 . في حين أن مستوى فهم هذا الشرط قد تعزز بشكل ملحوظ على مر السنين، ظلت معدلات الاعتلال والوفيات مرتفعة 1 ، 2 . العلاج الحالي لهذه الحالة هو في الغالب داعمة، كما كانت نتيجة التجارب السريرية متعددة من العلاج بالعقاقير السلبية 4 ، 5 . الكلى هي فريدة من نوعها في أن لديها القدرة على إصلاح نفسها. لذلك، العلاج الداعم بعد التشخيص المبكر لل أكي هو أفضل وسيلة للحد من الاعتلال 6 . ومع ذلك، فإنه من الصعب الكشف عن أكي في وقت مبكر، ومعدل الوفيات هو مذهل 50-80٪ لأولئك الذين يحتاجون إلى غسيل الكلى 5. مع قدرة الكلى على إصلاح أنفسهم وعدم وجود خيارات العلاج لهذا الشرط، فمن المهم لتطوير أساليب لتعزيز هذه العملية تجديد نيفرون.
كانت هناك العديد من النماذج المختلفة المستخدمة لأبحاث أكي التي تشمل عوامل مختلفة للإصابة والنماذج الحيوانية. من حيث وكلاء تلف الكلى، وقد استخدم جينتاميسين المضادات الحيوية أمينوغليكوزيد كعامل كلوي يؤدي إلى أكي 7 ، 8 . ومع ذلك، وجدت عدة مجموعات أن العلاج الجنتاميسين هو قاتلة إلى الجنين الزرد 9 . أنه يسبب الضرر أنبوبي الذي هو خطير جدا لاستعادة الجنين، مما يجعل دراسة تجديد صعبة من دون نوع من التدخل. وتعتبر نماذج الثدييات، مثل الفئران والفئران، قيمة أيضا، ولكنها تواجه العديد من القيود أثناء دراسة أكي. ولعل العيب الرئيسي لنماذج القوارض هو صعوبة فيسواليزينغ الكلى القوارض وبالتالي تحديد العمليات المكانية الزمانية دقيقة مما يؤدي إلى الموت الظهاري وإصلاح.
جونسون وآخرون. قد ذكرت تقنية القائم على التذرية الليزر للحث على إصابة الكلى الحادة في الزرد الجنينية واليرقات 9 . واستخدموا التذرية الليزر نابض لتلف الكلى بعد الحقن العضلي مع تقارن ديكستران. مضان من يقارن ديكستران يسمح لتصور الضرر وتجديد في ظهارة نبيب 9 . هذا النموذج يتغلب على اثنين من القيود المذكورة أعلاه، لكنه لا يسمح لمستويات متدرجة من الاصابة ويصعب القيام بها على مجموعات الخلايا التعسفية الكبيرة.
نموذج الزرد القائم على الاجتثاث الليزر الجديد من أكي وصفها هنا يتناول كل القيود المذكورة أعلاه. إن الكلى الليمونية في الزرد اليرقي هي ناضجة، وهي الجهاز الذي يحتوي على شرائح مشابهة للثدييات نفرون، بما في ذلك الكبيبات، والأنابيب القريبة والقاصية، وقناة تجميع 10 . اليرقات الزرد هي أيضا شفافة بصريا، مما يجعل من الممكن لمراقبة الكلى من خلال تقنيات مضان. وهكذا، الزرد هي قيمة في نموذج الجسم الحي من أكي، والكلى اليرقات الليمون (5-12 يوما بعد التسميد (دبف) يمكن استخدامها لدراسة العمليات الخلوية والجزيئية المعنية في إصابة الكلى وإصلاح.
تعرض هذه الورقة طريقة يمكن من خلالها تصوير بروتينات الفلورسنت الأخضر (غفب) محددة، بقطع نفرون باستخدام طاقة منخفضة (بالمقارنة مع نظام ليزر نابض) ضوء الليزر البنفسجي (405 نانومتر). و غفب مضان يسمح لاستهداف مجموعة من الخلايا، مما يجعل التغييرات التي تحدث مرئية من خلال مراقبة فوتوبلاشينغ غفب. وبالإضافة إلى ذلك، غفب (عن طريق امتصاص الضوء البنفسجي) بمثابة بالوعة الطاقة لتحفيز الإصابة في غفب معربا عن خلايا الكلى. الفاصل الزمني الفاصل بين الوقتثم يمكن استخدام نسخة لدراسة عملية الإصلاح. وقد وجدت الدراسات تكاثر الخلايا، وهجرة الخلايا، وحؤول الخلايا 11 ، 12 ، 13 إلى أن تكون العمليات المحتملة التي قد تلعب دورا هاما في إصلاح الكلى. ومع ذلك، فإن الأهمية النسبية لهذه العمليات وتفاصيل تفاعلها كان من الصعب كشف بسبب القيود المفروضة على النماذج الحالية من أكي. باستخدام هذا النهج الرواية، كان من الممكن أن تظهر أن الهجرة الخلية تلعب دورا رئيسيا في إصلاح الكلى بعد إصابة حادة 14 .
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد أجريت هذه الدراسة وفقا للتوصيات الواردة في دليل رعاية الحيوانات المختبرية واستخدامها في المعاهد الوطنية للصحة. تمت الموافقة على البروتوكول من قبل كلية نيت كلية الطب العظمي المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام اللجنة (نيتكوم إاكوك). وأجريت جميع العمليات الجراحية والتجريب في الجسم الحي تحت التخدير تريكين، وبذلت كل الجهود للحد من المعاناة.
1. الحصول على الأجنة والحفاظ عليها
2. تركيب الزرد لايف التصوير
3. الليزر الاجتثاث
4. الوقت الفاصل بين المجهري مع بروبيديوم يوديد تلطيخ
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يرجى ملاحظة أن هذا البروتوكول استخدمت بنجاح مع عدد من الخطوط المعدلة وراثيا غفب الكلى، بما في ذلك إت (krt8: إغف) sqet11-9، إت (krt8: إغف) sqet33-d10، و تغ (atp1a1a.4: غفب). تم الحصول على نتائج المثال الموضح هنا باستخدام خط إت (krt8: إغف) sqet11-9.
ويبين الشكل 1 بروتوكول فوتوابلاتيون سبيل المثال. يتم رصد كثافة غفب متوسط...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتجدر الإشارة إلى أن قوة الليزر الإجمالية تختلف بين النظم. ومع ذلك، باستخدام النسبة المئوية غفب فوتوبلاشينغ يسمح لقراءة من إجمالي الطاقة تسليمها إلى الكلى الفلورسنت، مستقلة عن الاختلاف في قوة الليزر وتعويض عن طول التعرض. نضع في اعتبارنا، ومع ذلك، أن استجابة الأنسجة المختلفة لهذه الطريقة من فوتوابلاتيون يختلف. حتى خلال نضج الكلى، فمن أكثر صعوبة بكثير للحصول على تخفيض 50٪ في مضان غفب في الأجنة الأصغر سنا مما كانت عليه في اليرقات الناضجة. وينبغي أن تؤخذ هذه الاختلافات في استجابة الأن...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
نود أن نشكر الدكتور إيان دروموند والدكتور فلاديمير كورز لتقاسم خطوط غفب الكلى المعدلة وراثيا. ونود أيضا أن نشكر نيتكوم على توفير الموارد اللازمة للقيام بهذا العمل. تم دعم هذه الدراسة جزئيا من المنح: K08DK082782، R03DK097443 (نيه)، والمنحة التجريبية هسي (أف).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أطباق بتري ، 35 × 10 مم | جينيسي ساينتيفيك | 32-103 | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 2.4 ، 2.7 |
| أطباق بتري ، 100 × 15 ملم | الغرب الأوسط العلمي | 910 | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 1 |
| ملقط إزالة الزخرة - علوم المجهر الإلكتروني ملاقط دومون 5 دوموستار | فيشر سينتيفيك | 50-241-57 | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 2.1.1 |
| البلاستيك ماصة | الكرة الأرضية الاستخدام الإجرائي العلمي | 135030 | : الخطوة 2.5 ، 3.6 |
| Tricaine | Sigma Aldrich | A5040-25G | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 2.3 ، 3.4 |
| Agarose | Fischer Scientific | BP165-25 | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 2.3 |
| مسبار زجاجي مسحوب (يتم تصنيعه يدويا من أنابيب زجاجية شعرية) | Fischer Scientific | 21-1640-2C | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 2.4 |
| المجهر المجسم | نيكون | SMZ1270 | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 1.5 |
| SOLA Light Engine | Lumencor | SOLA SM-5-LCR-SB | الاستخدام الإجرائي: الخطوة 1.5 |
| Eclipse C2 Plus نظام المجهر متحد البؤر | نيكون | الاستخدام الإجرائي : الخطوة 3 | |
| 1x حل | E3الوصفة المستخدمة للتوليد: 5 ملي كلوريد الصوديوم ، 0.17 ملي كلوريد كلوريد ، 0.33 ملي كاستنباط الهواء < الفرعي >2< / فرعي > ، 0.33 ملي مولار MgSO4< / sub> استخدام الخطوة الإجرائية: 1.2 ، 1.3 ، 1.3 ، 2.2 ، 2.3 | ||
| PTU | Sigma | P7629-10G | الخطوة الإجرائية الاستخدام: 1.3 ، 2.2 ، 3.4 ، 4.2 |
| NIS عناصر البرمجيات | نيكون | C2 + | الاستخدام الإجرائي : الخطوة 3 |
| وحدة الليزر | Agilent | MLC 400 | الإجرائية 3.11 |
| بروبيديوم يوديد (PI) | سيجما ألدريتش | P4170-100MG | الخطوة الإجرائية الاستخدام: 4.2 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن