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
2023年11月3日
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。
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。
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概述
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。该操作旨在准确且一致地诱导急性肾损伤。
关键研究组成部分
科学领域
- 肾脏病学
- 急性肾损伤
- 动物模型
背景
- 急性肾损伤是心脏骤停后患者高死亡率的重要危险因素。
- 本研究聚焦于通过肾缺血-再灌注方法诱导急性肾损伤。
- 深入理解该过程有助于开发新的治疗策略。
- 该实验方案旨在准确且安全地诱导肾损伤。
研究目的
- 优化用于研究急性肾损伤的小鼠模型。
- 展示一种可靠的诱导肾脏缺血-再灌注损伤的方法。
- 促进针对肾损伤治疗干预措施的研究。
使用的方法
- 使用麻醉的 C57BL/6 雄性小鼠进行该操作。
- 制造手术切口以暴露左肾。
- 夹闭肾蒂以诱导缺血。
- 监测肾脏颜色变化作为缺血的指标。
主要结果
- 肾脏出现可见的颜色变化，证实发生缺血。
- 再灌注后观察到血清尿素氮和肌酐水平升高。
- 该方法为诱导急性肾损伤提供了稳定可靠的操作方案。
- 研究结果支持进一步探索治疗策略。
结论
- 优化后的方案提高了急性肾损伤研究的可靠性。
- 该方案为未来肾脏治疗研究奠定了基础。
- 理解肾缺血-再灌注损伤对开发干预措施至关重要。
常见问题
行业应用价值
急性肾损伤（AKI）可靠的临床前模型对于降低心脏骤停后肾病理机制的早期治疗假设风险并阐明其机制驱动因素至关重要。这一优化的双侧肾缺血-再灌注小鼠模型可实现AKI的可重复诱导与定量评估，有助于提高靶点验证和转化研究的预测可信度。标准化的损伤方案可减少生物学变异，促进肾脏病药物研发中稳健的项目筛选与推进决策。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 可探究与心脏骤停后急性肾损伤（AKI）相关的肾损伤机制。
- 通过血清生物标志物定量评估损伤，支持功能靶点的验证。
- 通过可控的缺血-再灌注损伤，促进机制层面的风险排除。
- 提高早期肾脏病项目预测的可信度。
筛选与检测方法开发
- 提供一种可重复的体内系统，用于评估候选干预措施。
- 标准化损伤诱导和结果测量，以实现检测方法之间的可比性。
- 生成定量指标（血尿素氮、肌酐）用于化合物筛选。
- 支持临床前工作流程的可扩展性和跨研究可重复性。
转化与临床前研究
- 与心脏骤停及自主循环恢复（ROSC）后观察到的临床急性肾损伤（AKI）病理生理学特征一致。
- 支持从机制探索到临床前疗效评估的连续性研究。
- 基于具有转化相关性的终点指标，推动肾脏病学研究资产的风险调整式前移。
- 有助于生物标志物的验证，为未来向临床转化提供支持。
流程与工作流整合
该模型位于从发现到临床前研究的连续过程中，连接了急性肾损伤（AKI）干预措施的机制性研究与转化疗效测试。
- Discovery Biology：支持对肾脏损伤机制及干预靶点的假设验证。
- Screening：提供标准化、定量的检测结果，用于化合物评估。
- Analytics：通过血清标志物实现对损伤严重程度和治疗效果的统计学比较。
- Translational Research：提供具有临床相关性的损伤模型，用于生物标志物和疗效的验证。
- Enterprise Reuse：建立可在肾脏病研究项目中广泛适用的实验方案。
运营与企业影响
- 科学价值：提高急性肾损伤研究的预测可信度，减少机制上的不确定性。
- 操作价值：增强临床前肾损伤模型的可重复性与标准化水平。
- 战略价值：为肾脏病学研发管线中的决策提供依据，优化资源配置。
- 项目组合影响：支持基于风险调整的肾脏治疗候选药物的优先排序与推进。
实施注意事项
- 需要具备小型动物外科手术及围手术期护理的专业知识。
- 需要具备麻醉设备、体温控制设备和外科器械的使用条件。
- 需要制定标准化操作流程，以确保不同团队间的实验可重复性。
- 针对不同小鼠品系或损伤程度，可能需要对方法进行相应调整。
- 必须控制死亡率和实验变异性，以确保获得可靠的数据结果。
