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方法文章

急性肾损伤研究中双侧肾缺血-再灌注小鼠模型的技术优化

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DOI:

10.3791/63957

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2023年11月3日

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本文内容

摘要

本研究建立了一种针对双侧肾缺血-再灌注小鼠模型的技术优化方案,用于急性肾损伤研究。

摘要

心脏骤停对公共卫生构成了重大负担。急性肾损伤(AKI)是心肺复苏成功、自主循环恢复(ROSC)后心脏骤停幸存者中的不良预后标志。相反,AKI后肾功能的恢复是神经功能良好预后和出院的预测指标。然而,目前尚缺乏有效干预措施以预防心脏骤停ROSC后所致的肾脏损伤,提示需要开发额外的治疗策略。肾灌注不足和再灌注是导致心脏骤停后发生AKI的两个病理生理机制。双侧肾脏缺血-再灌注诱导的急性肾损伤(IR-AKI)动物模型在临床环境中与ROSC后发生AKI的患者具有可比性。然而,由于该模型具有高死亡率以及肾损伤程度变异较大,双侧肾脏IR-AKI在技术上难以进行分析,可能影响实验结果的解读。通过选择体重较轻的小鼠,在异氟烷全身麻醉下采用背外侧手术入路,并在术中维持体温,可减少组织损伤,从而建立一种可重复的急性肾IR-AKI研究方案。

引言

心脏骤停在美国每年发生超过8万例1,2。心脏骤停的死亡率极高3,4,5,6。急性肾损伤(AKI)是与心脏骤停患者在自主循环恢复(ROSC)后高死亡率及不良神经功能预后密切相关的重要危险因素7,8,9,10,11,12,13。AKI的恢复是患者良好神经功能预后及顺利出院的有效预测指标14,15,16。然而,目前仍缺乏针对....

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方案

所有动物实验均按照 实验动物护理和使用的指南,由美国国立卫生研究院(NIH出版物编号85-23,1996年修订版)发布。本研究方案经辅仁天主教大学机构动物照护与使用委员会批准,并遵循其指导方针。参见 材料表 有关本方案中使用的所有材料和仪器的详细信息。

1. 小鼠的准备

  1. 选取8周龄的C57BL/6雄性小鼠,体重为21–23 g。
  2. 将小鼠饲养在温度受控(21 ± 2 °C)、12小时光照/12小时黑暗循环的环境中,可自由摄取食物、标准小鼠饲料颗粒和自来水。

2. 麻醉

  1. 戴上外科口罩和无菌手套。
  2. 在诱导室中使用2%异氟烷与氧气以1 L/min的流速混合,使小鼠进入麻醉状态。
  3. 通过足底反射评估麻醉深度。
    ​注意:足底反射是指用力捏压后肢脚趾时后肢足部的回缩反应。当足底反射消失时,表明麻醉已完全生效。
  4. 待麻醉完全后,将每只小鼠移至带有电热毯的手术平台,使其呈俯卧位,以维持体温。术前应稳定体温,并使用直肠温度探头进行监测。 在双眼涂抹眼用软膏,防止角膜干燥。
  5. 用胶带将小鼠的四肢固定在手术板上。
  6. 将麻....

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结果

在进行进一步的显微或分子分析之前,应评估双侧肾缺血-再灌注急性肾损伤(IR-AKI)手术的质量。手术过程中,应在使用微血管夹夹闭肾蒂后,通过观察肾脏颜色是否由粉红色迅速变为深红色来确认肾缺血是否成功(图1)。术后,可通过下颌下采血获取少量血清进行生化分析,以进一步验证IR-AKI手术所致的肾脏损伤;分析结果应显示血尿素氮和肌酐水平较基线升高(图2)。

肾脏缺血前后对比,显示颜色变化实验结果。
图1:肾蒂夹闭后肾缺血。 肾脏颜色由粉.......

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讨论

所提出的双侧IR-AKI方案适用于研究双肾低灌注及再灌注损伤的机制。该方案建议使用体重较轻的小鼠,采用异氟烷进行全身麻醉,通过背外侧入路实施手术,并在术中维持体温,这些措施有助于减轻相关技术难度,缩短手术时间,并提高急性双侧肾IR-AKI研究中操作的一致性。

技术难度会影响双侧肾缺血-再灌注急性肾损伤(IR-AKI)手术中肾损伤的严重程度33。除了小鼠品系、性别、年龄和加热系统36,40,41,42,43,44外,血管夹的正确放置对于获得一致的结果至关重要。已有研究建议仔细分离周围脂肪组织,以充分暴露肾脏及其肾蒂或肾动脉

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披露

作者声明,本文的发表不存在利益冲突。

致谢

本研究模型获得了中国台湾科技部(MOST 109-2320-B-030-006-MY3)的经费支持。本稿件由 Wallace Academic Editing 进行了编辑。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
可吸收缝合线,6-0EthiconJ510G-BX
聚维酮碘溶液Shineteh Istrument
卡洛芬SigmaPHR1452
棉球Shineteh Istrument
格雷夫镊Fine Science Tools11051-10
加热垫Shineteh Istrument
异氟烷Piramal Critical Care Inc.26675-46-7
莫里亚血管钳Fine Science Tools18320-11
Olsen-Hegar 持针器Fine Science Tools12002 - 12
生理盐水Shineteh Istrument
手术刀片Shinvas2646
小动物麻醉机Sheng-Cing Instruments Co.STEP AS-01
组织剪Fine Science Tools14072 - 10

参考文献

  1. Holmberg, M. J., et al. Annual incidence of adult and pediatric in-hospital cardiac arrest in the United States. Circulation: Cardiovascular Quality and Outcomes. 12 (7), 005580(2019).
  2. Benjamin, E. J., et al.

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