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方法文章

一种可逆性单侧输尿管梗阻的幼年小鼠模型

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DOI:

10.3791/67238

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2025年4月4日

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本文内容

摘要

本方案详细描述了一种单侧输尿管梗阻的逐步、可重复的模型。

摘要

单侧输尿管梗阻(UUO)是导致慢性肾脏病(CKD)的常见原因,可促进肾间质纤维化的进展,最终导致不可逆的肾脏损伤。缓解单侧输尿管梗阻至关重要。已有文献建立了多种可逆性单侧输尿管梗阻(RUUO)的动物模型,这些模型不仅可用于观察结构变化和功能损伤,还能模拟输尿管梗阻解除后发生的生理及病理生理变化。本研究采用硅胶管在小鼠单侧输尿管建立了一种可逆性梗阻模型。在解除梗阻前观察到明显的肾损伤,解除后则出现部分恢复。与UUO不同,该模型可防止进行性肾积水的发生,从而产生不同的病理结果。这一简单的手术方法成功率高,有望成为研究可逆性梗阻性肾病及肾间质纤维化潜在治疗方法的经典模型。此外,该模型还为研究梗阻性肾病恢复机制、肾细胞再生以及组织重塑提供了实用的实验平台。

引言

尿道梗阻显著促进肾间质纤维化和慢性肾脏病(CKD),可能导致肾脏不可逆的结构损伤和功能障碍1。尽管单侧输尿管梗阻(UUO)被广泛用于研究肾脏损伤和慢性肾脏病,但它并不能准确模拟梗阻解除后发生的自发性恢复机制。UUO模型通过结扎左侧输尿管造成永久性梗阻,导致输尿管扩张、肾积水、肾实质受压以及皮质变薄。组织学检查通常显示肾小管扩张、肾小管上皮细胞坏死以及进行性间质炎症和纤维化2。该模型主要用于研究因持续梗阻所致的肾间质纤维化及不可逆的肾功能丧失。

然而,临床实践中遇到的许多肾脏疾病,例如输尿管结石或肿瘤引起的梗阻,是可逆的。可逆性单侧输尿管梗阻(RUUO)模型能够实现肾脏结构和尿路功能的部分恢复,最终缓解肾积水。可通过影像学技术、组织学检查和生物标志物分析来评估恢复情况,以量化肾脏损伤和纤维化的减轻程度3。该模型 closely 模拟了临床环境中梗阻性肾病的恢复阶段,在研究炎症、免疫反应、细胞再生和组织重塑等关键过程方面,比 UUO 模型更为适用4,5,6,7,<....

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方案

本动物研究遵循《赫尔辛基宣言》的指导原则,并经重庆医科大学附属儿童医院研究伦理委员会批准。共购入27只雄性Sprague Dawley(SD)大鼠,饲养于重庆医科大学附属儿童医院实验动物中心(SPF级,许可证号:SYXK(重庆)2007-0016)。大鼠饲养环境保持恒温,光照/黑暗周期为12小时交替,并自由获取 随意摄取 食物和水的获取

本实验方案适用于所有年龄且具有双侧输尿管的雄性SD大鼠,实验对象为6至8周龄的雄性SD大鼠。在本研究中,将15只6周龄雄性SD大鼠随机分为三组:对照组(n = 5)、单侧输尿管梗阻组(UUO组,n = 5)和单侧输尿管再通组(RUUO组,n = 5)。此外,另设5只8周龄SD大鼠(n = 5)作为额外的对照组。为建立RUUO模型,共使用12只大鼠,并额外采购7只大鼠以应对可能的风险,包括术中及术后死亡、手术失败、梗阻不完全以及再通不成功等情况。由此确保后续分析中每组至少有5只大鼠。

所有手术操作均严格遵循机构和国家关于实验动物护理与使用的指南。手术人员遵守个人防护装备(PPE)规范,包括佩戴外科口罩、手套和穿著防护服。每次手术均使用无菌手术器械,并在使用前后进行高压灭菌,以维持无菌状态。废弃物(包括锐器和生物样本)均按照危险废物管理规程进行处理,以降低污染风险并确保安全。

1. 动物与仪器准备

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结果

评估了单侧输尿管梗阻(UUO)及其后续解除梗阻(RUUO)对体重、肾脏重量、肾脏体积以及血清肌酐(Scr)水平的影响,结果总结于表1中。数据以均值±标准差(SD)表示,每组n=5。

6周时,对照组的平均体重为234 g ± 16 g,肾脏重量为0.9107 g ± 0.0475 g,肾脏体积为0.8962 cm³ ± 0.0502 cm³。至8周时,对照组的体重(291 g ± 20 g,P < 0.05)、肾脏重量(1.1443 g ± 0.0687 g,P < 0.05)和肾脏体积(1.1340 cm³ ± 0.0392 cm³,P > 0.05)均显著增加,血清肌酐(Scr)水平为18.07 µmol/L ± 2.17 µmol/L。

8周UUO组表现出显著的肾脏肿大,肾脏重量(2.5535 g ± 0.2587 g,P < 0.01)和肾脏体积(2.8533 cm³ ± 0.3870 cm³.......

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讨论

该模型采用硅胶管包绕输尿管以提供结构支持,随后用丝线结扎,通过压迫诱导完全性输尿管梗阻。七天后,移除结扎线和硅胶管,以促进肾脏减压以及尿路完整性和功能的恢复。

硅胶管由硅橡胶弹性体制成,具有优异的柔韧性、生物相容性、耐化学性和热稳定性。医用级硅橡胶专为需要优异机械性能的应用而设计,包括长期植入;而普通硅胶管则涵盖一系列市售的变体,其在弹性、硬度和生物相容性方面可能存在差异13。鉴于本研究实验周期较短(7–14天)且无持续的机械应力,硅胶管因其足够的生物相容性、适宜的弹性和成本效益,被选用于建立大鼠输尿管梗阻模型。因此,这两种材料在本研究中具有功能上的等效性,可互换使用。

梗阻持续时间是决定单侧输尿管梗阻(RUUO)肾脏恢复的关键因素,研究表明,若在第7天解除梗阻,肾损伤可部分缓解;而若超过第14天,则未见显著恢复。7确定RUUO模型中输尿管阻塞的最佳持续时间为七天,以防止过度损伤,并确保结果不受长期阻塞的过度影响。通过比较阻塞14天.......

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致谢

本工作由重庆医科大学未来医学青年创新计划(W0056)、重庆市科卫联合中医药技术创新与应用发展项目(2020ZY023877)资助。

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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
镊子上海医疗器械有限公司20220032
纱布四川科伦有限公司20172140152
苏木精-伊红染色试剂盒SolarbioG1120
胰岛素注射针头KDL 医疗器械20193140938
Masson’s 三色染色试剂盒SolarbioG1340
医用棉球四川科伦有限公司20170037
医用棉签四川科伦有限公司20172140026
亚甲蓝天津登峰化学试剂厂14038-43-8
显微镊宿迁市锋医疗器械有限公司S50985
持针器宿迁市锋医疗器械有限公司S7005
聚维酮碘溶液四川科伦有限公司514001
生理盐水四川科伦有限公司20220004
SD 大鼠SPF(北京)生物科技有限公司D025
硅胶管泰州春实新材料有限公司CS356
丝线缝合线 强生医疗器械有限公司SA84G
手术刀片华南云悦医疗器械有限公司CE0434
手术剪上海医疗器械有限公司J21130
注射器通迈医疗设备20183140304
组织镊江西玉源医疗设备有限公司J36030

参考文献

  1. Chaves, L. D., et al. Contrasting effects of systemic monocyte/macrophage and CD4+ t cell depletion in a reversible ureteral obstruction mouse model of chronic kidney disease. Clin Dev Immunol. 2013, 836989(2013).
  2. Chevalier, R. L., Forbes, M. S., Thornhill, B. A.

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