Name: 用于急性肾损伤研究的双侧肾缺血再灌注小鼠模型的技术改进 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-11-03T14:20:00.000+00:00
Duration: 3 min 13 s
Description: 学习双侧肾缺血再灌注小鼠模型的技术改进方法，用于急性肾损伤研究。该方案使用C57BL/6雄性小鼠，通过夹闭肾蒂诱导缺血，为肾脏治疗研究提供可靠基础。

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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。

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
<ol>
	<li>选取8周龄的C57BL/6雄性小鼠，体重为21–23 g。</li>
	<li>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。</li>
</ol>
2. 麻醉
<ol>
	<li>戴上外科口罩和无菌手套。</li>
	<li>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。</li>
	<li>通过足底反射评估麻醉深度。 
	&#8203;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。</li>
	<li>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。&#160;在双眼涂抹眼用软膏，防止角膜干燥。</li>
	<li>用胶带将小鼠的四肢固定在手术板上。</li>
	<li>将麻醉面罩固定于小鼠面部，持续供给1%异氟烷和1 L/min氧气。</li>
	<li>在手术过程中定期通过足底反射评估麻醉深度，并根据情况调整麻醉剂的供给。</li>
</ol>
3. 双侧肾缺血-再灌注急性肾损伤手术
<ol>
	<li>用手触摸小鼠背部，手动定位其腰椎。沿脊柱向头部方向移动，寻找位于小鼠最后一根肋骨两侧下方的肋椎角。</li>
	<li>在双侧肋脊角区域涂抹脱毛乳液，约30秒后用生理盐水清除毛发。</li>
	<li>消毒剃毛后的皮肤&#160;经过三轮&#160;聚维酮碘溶液和75%酒精，使用棉球。 
	注意：在整个手术过程中保持无菌区域至关重要。使用手术巾覆盖并采用无菌器械。</li>
	<li>使用精细尖头镊子轻轻提起左侧肋脊角下方的皮肤，然后使用剪刀&#160;沿左侧腰部脊柱中线处的皮肤张力线做一条1 cm长的斜向背外侧切口。使用剪刀切开左侧腰部的肌壁，以暴露左肾。</li>
	<li>重复上述手术步骤以暴露右侧肾脏。使用无菌棉签清除手术过程中产生的少量血液。</li>
	<li>用镊子小心地将左肾从周围组织中推开并分离。暴露左肾后，辨认肾蒂。 
	注意：务必小心，避免损伤肾上腺及其周围血管。</li>
	<li>用微血管夹夹闭左侧肾蒂25分钟。通过观察肾脏颜色由粉红色变为暗红色来确认缺血。</li>
	<li>用无菌生理盐水浸湿的棉球覆盖夹闭的肾脏，以避免左肾蒂夹闭期间肾脏干燥。</li>
	<li>重复上述手术操作，使用微血管夹夹闭右侧肾蒂25分钟。</li>
	<li>用无菌生理盐水浸湿的棉球覆盖已夹闭的肾脏，以防止在右肾蒂夹闭期间肾脏干燥。</li>
	<li>定期监测麻醉深度及无菌生理盐水浸湿的棉球的湿度。</li>
	<li>打开左侧微血管夹，开始左肾再灌注。通过观察左肾颜色由暗红色变为粉红色来确认再灌注成功。</li>
	<li>打开右侧微血管夹，以启动右肾的再灌注。</li>
	<li>确认肾脏颜色变化后，将肾脏放回腹腔。</li>
	<li>使用6-0可吸收缝合线缝合腹腔和皮肤。</li>
	<li>使用棉球蘸取碘伏溶液和75%酒精擦拭伤口以进行消毒。</li>
	<li>仔细观察动物，直到它开始自由活动并进食。 
	注意：需密切观察动物，直至其恢复足够的意识以维持胸卧位。</li>
	<li>皮下注射卡洛芬（5 mg/kg，0.2 mL）以预防术后疼痛，持续给药2-3天。</li>
</ol>

作者声明，本文的发表不存在利益冲突。

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<sup class="...

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，目前仍缺乏针对缺血-再灌注所致急性肾损伤（IR-AKI）的有效治疗手段15,16,17,18,19。需要开发更多治疗策略，以进一步改善该疾病的临床预后。
采用双侧肾缺血方法的肾缺血-再灌注急性肾损伤（IR-AKI）是急性肾损伤（AKI）研究中常用的动物模型之一20,21,22,23,24,25,26。与用于研究心肺复苏后自主循环恢复（ROSC）患者发生AKI的全身性缺血-再灌注损伤模型相比，肾IR-AKI动物模型更为简单6,27,28,29,30。这意味着由于实验中混杂因素较少，肾IR-AKI动物模型更容易获得一致的结果。此外，肾IR-AKI实验方案通常包括单侧或双侧肾蒂阻断。双侧肾IR-AKI实验条件与成功心肺复苏后发生心脏骤停的患者在ROSC后出现AKI的临床情况具有可比性。尽管两种模型的肾脏病理特征均能反映人类肾缺血-再灌注损伤的病理特征31,32,33，但双侧肾缺血方法更贴近人类病理状态下（如心力衰竭、血管收缩和脓毒性休克）的AKI情况35。因此，双侧肾IR-AKI动物模型适用于研究心脏骤停后ROSC阶段的肾缺血-再灌注损伤。
双侧肾缺血-再灌注急性肾损伤（IR-AKI）模型存在技术难度高、实验复杂以及手术时间长等问题23,26,32,33,35,36。为克服这些技术难题，本研究通过若干技术改进，建立了一种可靠的小鼠双侧IR-AKI研究方案。该方案可显著减少手术并发症、减轻组织损伤，并降低术中死亡率。因此，该模型可用于研究心肺复苏后急性肾损伤的病理生理过程，进而开发针对肾脏低灌注及再灌注损伤的新型治疗策略37,38,39。

<table><tbody><tr><td>可吸收缝合线，6-0</td><td>Ethicon</td><td>J510G-BX</td><td></td></tr><tr><td>聚维酮碘溶液</td><td>Shineteh Istrument</td><td></td><td></td></tr><tr><td>卡洛芬</td><td>Sigma</td><td>PHR1452</td><td></td></tr><tr><td>棉球</td><td>Shineteh Istrument</td><td></td><td></td></tr><tr><td>格雷夫镊</td><td>Fine Science Tools</td><td>11051-10</td><td></td></tr><tr><td>加热垫</td><td>Shineteh Istrument</td><td></td><td></td></tr><tr><td>异氟烷</td><td>Piramal Critical Care Inc.</td><td>26675-46-7</td><td></td></tr><tr><td>莫里亚血管钳</td><td>Fine Science Tools</td><td>18320-11</td><td></td></tr><tr><td>Olsen-Hegar 持针器</td><td>Fine Science Tools</td><td>12002 - 12</td><td></td></tr><tr><td>生理盐水</td><td>Shineteh Istrument</td><td></td><td></td></tr><tr><td>手术刀片</td><td>Shinva</td><td>s2646</td><td></td></tr><tr><td>小动物麻醉机</td><td>Sheng-Cing Instruments Co.</td><td>STEP AS-01</td><td></td></tr><tr><td>组织剪</td><td>Fine Science Tools</td><td>14072 - 10</td><td></td></tr></tbody></table>

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

Technical Refinement of a Bilateral Renal Ischemia-Reperfusion Mouse Model for Acute Kidney Injury Research

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。

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）。
<img alt="肾脏缺血前后对比，显示颜色变化实验结果。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63957/63957fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Figure 1"> 
图1：肾蒂夹闭后肾缺血。 肾脏颜色由粉...

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。

心脏骤停对公共卫生构成了重大负担。急性肾损伤（AKI）是心脏骤停复苏后幸存者中的一种不良预后标志，出现在自主循环恢复后的……

急性肾损伤是心脏骤停患者在循环恢复后与高死亡率相关的主要危险因素。该操作可用于诱导急性肾损伤。本方案旨在准确、安全且一致地诱导肾脏缺血再灌注损伤。演示该操作的是我实验室的助手 Huang Cheng-Wei。首先，将一只8周龄的C57BL/6雄性小鼠麻醉后置于手术平台上的俯卧位，并使用电热毯维持其体温。接着，触碰小鼠背部，找到腰椎，并在最后一条肋骨两侧下方寻找肋脊角。在肋脊角区域两侧涂抹脱毛膏，剃除并擦洗该区域附近的毛发。使用棉球蘸取碘伏溶液和75%酒精对手术区域进行消毒。用精细镊子轻轻提起左侧肋脊角下方的皮肤。然后，使用剪刀在左侧腰部沿皮肤张力线从腰部中线开始做一厘米长的斜向背外侧切口。接着，横切左侧腰部的肌肉壁以暴露左肾。用镊子小心地将左肾从周围组织中推离并分离。然后，辨认肾蒂。使用显微血管夹夹闭左侧肾蒂。通过观察肾脏颜色由粉红色变为暗红色来确认缺血。 为避免夹闭期间发生干燥，用无菌生理盐水浸湿的棉球覆盖肾脏。25 分钟后，打开左侧微血管夹，开始左侧肾脏的再灌注。将肾脏放回腹腔内。使用6/0可吸收缝合线关闭腹腔。观察小鼠直至其开始自由活动并进食。此处显示的是肾蒂夹闭后的肾缺血情况。肾脏颜色由粉红色变为深红色，表明肾脏灌注已不足。与对照组相比，肾脏再灌注两天后，血清中尿素氮和肌酐水平升高。该技术为研究人员探索针对急性肾损伤的新型治疗策略提供了途径。

technical-refinement-bilateral-renal-ischemia-reperfusion-mouse-model

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科研

JoVE Journal

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医学

用于急性肾损伤研究的双侧肾缺血再灌注小鼠模型的技术改进

我们描述了中度和重度缺血-再灌注诱导的肾损伤小鼠模型，其中小鼠分别接受单侧肾蒂夹闭后同时或延迟对侧肾切除术。这些模型均能稳定地导致肾功能障碍和损伤后纤维化，但损伤严重程度和存活率取决于小鼠品系、年龄及手术器械。...

小鼠急性肾损伤的缺血-再灌注模型及损伤后纤维化

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肾缺血-再灌注损伤与住院患者的高发病率和高死亡率相关。本文介绍一种简单且有效的小鼠单侧肾缺血-再灌注损伤模型，并系统概述肾脏中典型的病理学改变过程。...

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小鼠肠道缺血-再灌注损伤模型

本文介绍了一种通过升高眼内压在小鼠中诱导视网膜缺血-再灌注损伤的方法。通过升高眼内压造成视网膜缺血-再灌注损伤，可模拟人类视网膜因氧气和营养供应受损所导致的病理状态，使研究人员能够探究视网膜神经血管单元相关人类疾病的潜在细胞机制及治疗方法。...

通过升高眼内压建立小鼠视网膜缺血-再灌注损伤模型

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在小鼠耳部皮肤诱导缺血-再灌注损伤以进行活体多光子成像观察免疫反应

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双血管阻断小鼠脑缺血-再灌注模型

学习双侧肾缺血再灌注小鼠模型的技术改进方法，用于急性肾损伤研究。该方案使用C57BL/6雄性小鼠，通过夹闭肾蒂诱导缺血，为肾脏治疗研究提供可靠基础。

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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