水动力肾盂注射：一种将DNA直接递送至小鼠模型肾细胞的技术

摘要

来源：Woodard, L. E. 等. 通过水动力肾盂注射实现肾脏中蛋白质的非病毒表达。J. Vis. Exp. (2018)

在本视频中，我们介绍了将质粒通过水动力注射法导入小鼠肾脏肾盂以实现核酸转染的实验方案。该技术利用高静水压的原理，可在不造成组织损伤的情况下，将质粒强制导入特定器官部位，实现器官特异性的质粒递送。

方案

所有涉及动物模型的操作均已被当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会审核。

1. 进行水动力肾盂注射手术

1. 谨慎选择用于手术的小鼠。
   注意：目前尚未观察到品系特异性差异，但可能存在。大多数注射操作均在 C57BL/6 或 FVB 背景小鼠上进行。肾盂注射在 6–12 周龄的小鼠中效果最佳。在大于 16 周龄的小鼠中，由于不明原因，荧光素酶成像显示失败率可能高达 50%。类似的年龄相关失败率也见于尾静脉水动力注射肝脏实验，因此这可能是与水动力注射原理相关的一般性限制。同理，已有研究显示，在纤维化大鼠肝脏中进行尾静脉水动力注射的效果不如健康肝脏，因此在肾纤维化情况下，肾盂水动力注射的效果也可能降低，但此推测尚未得到直接验证。

2. 准备小鼠和DNA注射器以进行手术

1. 使用氯胺酮和赛拉嗪麻醉小鼠。
   1. 穿戴动物实验设施要求的正确个人防护装备，例如一次性实验服、外科口罩和丁腈手套。
   2. 每次处理2–4只小鼠，将每只小鼠放入500 mL塑料烧杯中，使用精确至0.1 g的天平称重。根据每只小鼠的体重，计算需通过腹腔注射给予的麻醉剂用量，即用生理盐水（0.9%）稀释后的24 mg/m....

结果

图 1. 水动力肾盂注射的正确切口位置和针头放置。A) 切口（红线）应位于小鼠脊柱约 1 cm 处，并在肋骨下方约 1 cm 处。 B) 通过侧腹切口暴露肾脏后，肾盂应位于肾脏中段，呈微黄透明/白色小点。注射时应避免扰动肾静脉、肾动脉或输尿管。胰岛素注射器的针头如图所示直接插入肾盂，深度约为 0.5 cm，并在 2–3 秒内快速推注。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
AnaSed 赛拉嗪	帕特森兽医公司	07-808-1947	麻醉剂 - 非管制物质
BD 胰岛素注射器 0.5 mL 29G 1/2 英寸 	卡地纳健康公司 	309306	所需注射器
Buprenex 	药剂师/兽医 		镇痛剂 - 管制药品
超精细显微解剖剪 	罗博兹外科器械公司 	RS-5882 	外科工具
Gaymar 加热泵 	帕拉贡医疗公司 	TP-700 	循环水加热泵
Germinator 500 	罗博兹外科器械公司 	DS-401 	用于手术过程中重复使用外科器械
Graefe 镊子 	罗博兹外科器械公司 	RS-5136 	外科工具
Graefe 组织镊 	罗博兹外科器械公司 	RS-5153 	外科工具
Halsey 持针器，5" 长度 	罗博兹外科器械公司 	RS-7841 	外科工具
加热垫 - 15" x 21" - 至少需要3个 	帕拉贡医疗公司 	TP22G 	与 Gaymar 加热泵配合使用
氯胺酮 	药剂师/兽医 		麻醉剂 - 管制药品
Prevantics 消毒棉片 	赛默飞世尔科技公司 	23-100-110 	用于皮肤手术准备
Prolene 5-0 缝线 锥形针 30" 	赛默飞世尔科技公司 	NC0256891	皮肤用不可吸收缝线
Puralube 品牌眼用软膏 	帕特森兽医公司 	07-888-2572	用于保持手术期间眼睛湿润
Vicryl 5-0 缝线 J303H 	赛默飞世尔科技公司 	NC9816710 	肌肉层用可吸收缝线
Wahl Mini Arco 电推剪	Med-Vet 国际公司	I 8787-1550	用于皮肤准备的剃毛器