2022年9月13日
肾小球滤过率(GFR)是评估肾功能的理想指标。然而,采用菊粉注射并结合连续血液和尿液分析的标准测量方法在实际应用中并不实用。本文阐述了一种在仔猪中经皮测量GFR的实用方法。
TGFR 可对肾功能进行实时评估。与传统标志物相比,TGFR 可在同一批动物中多次监测肾功能的变化。此外,该技术无需采集血液或尿液样本。
随着异种移植技术的最新进展,将会有更多研究采用猪模型。因此,我们认为该工具对于转化研究至关重要,并且在未来几年更有可能在临床上得到应用。实验在出生后三至七天的仔猪上进行。
动物容易出现低体温、低血容量以及由手术引起的其他并发症,因此整个手术过程中需要密切监测。此外,该方法需要经过练习,因其涉及气管造口术和血管插管操作。
完成动物术前准备后,使用手术刀在左侧做一条5至6厘米长的旁正中垂直切口,因为猪的盲肠位于左侧腰腹部。逐层分离腹壁组织,注意避免损伤浅表腹壁血管。切开腹膜层后,使用拉钩扩大腹腔内结构的暴露视野,并在腹腔左上象限识别螺旋结肠。
为了定位盲肠,沿结肠旋支向尾侧和背侧追踪。盲肠基底部的结肠旋支与髂骨相连。在回盲交界处远端稍远处结扎盲肠。
使用18号针头在盲肠上制造七个穿刺孔,并将粪便挤入腹膜腔。使用3/0丝线缝合腹腔各层,可采用单纯间断或连续缝合。如有条件,也可使用缝合器关闭皮肤层。
结扎盲肠8小时后,开始进行经皮肾小球滤过率(GFR)测量。使用MB Service软件3.0版调节GFR设备的采样速率。通过USB连接线将经皮GFR设备连接至计算机。
打开 MB Service 软件。点击连接,将时间调整为 4,000 毫秒。点击写入以保存设置,然后点击断开连接。
将带透明窗口的双面 adhesive 贴片粘贴至设备的一侧。将电池连接到设备上,确保发光二极管位于透明窗口下方,以便检测示踪剂。电池连接后,立即将带 adhesive 的设备固定到位。
确保其固定牢固。由于仔猪已处于深度麻醉状态,可能无需使用胶带即可固定装置。用生理盐水配制50毫克/毫升的FITC-锡尼司丁溶液,并将适当剂量吸入注射器中。
将装有药物的注射器连接至三通旋塞阀的一侧,另一侧连接生理盐水冲洗液。推注FITC-锡尼司丁,随后立即推注5 mL生理盐水团注,然后关闭通向仔猪静脉的三通旋塞阀。保持装置与仔猪连接四小时。
为避免在此期间出现运动伪影,应按照文中的描述使仔猪保持麻醉状态。四小时结束后,移除设备并立即断开电池连接。使用供应商提供的USB连接线将经皮肾小球滤过率(GFR)设备连接至计算机。
打开 MB 实验室软件以从设备中获取数据。要保存原始数据,请单击连接并选择读取,然后等待设备完成读取过程。
单击重命名,然后单击保存。根据手册说明,在分析软件中处理并评估已保存的数据。简要步骤如下:打开 MB Studio,单击加载以导入已保存的数据。
使用自动标记调整偏移量、起始和停止位置。必要时去除伪影。选择三室模型,点击拟合以获得显示荧光素-左旋菊粉清除率(单位:分钟)的读数,并利用此方程计算肾小球滤过率(TGFR)。
假手术组和脓毒症组动物的体重具有可比性。术后12小时,脓毒症组仔猪血清中C反应蛋白(脓毒症标志物)水平升高。图中显示了假手术组和脓毒症组仔猪术后12小时的FITC-辛丝特林清除曲线。
肾功能受损的脓毒症猪表现出曲线下面积增加。脓毒症仔猪对FITC-辛丝林的清除能力下降,提示存在急性肾损伤。假手术组和脓毒症组中FITC-辛丝林的平均半衰期分别为114分钟和537分钟。
假手术组的平均肾小球滤过率显著高于脓毒症组。假手术组在0小时和12小时的血清肌酐水平相似。然而,脓毒症猪在12小时后肌酐水平显著升高。
确保电池正确连接至仔猪。若电池脱落,设备将无法工作。尽量将FITC-sinistrin以一次流畅的推注方式注入,以避免出现多个峰值。
同时,确保设备正确连接至仔猪,以防止运动伪影。通过实时测量肾小球滤过率(GFR),我们能够准确评估肾功能,以检测早期急性肾损伤(AKI),并可能评估正在研究中的治疗药物。
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本文介绍了一种在仔猪中经皮测量肾小球滤过率(GFR)的新方法,解决了传统菊粉注射方法不实用的问题。该技术能够在无需采集血液或尿液的情况下,实时评估肾功能。
在机械通气的猪仔中进行经皮肾小球滤过率(GFR)测量,可在具有转化相关性的大型动物模型中实现对肾功能的实时、无创评估。该方法无需采集血液或尿液即可实现重复、定量的肾功能监测,有助于在临床前研究中降低机制性风险。该技术有望提升利用猪模型进行药物研发管线中肾脏安全性和有效性评价的预测可靠性。
这种经皮GFR测量方法可整合到从发现到临床前的研究连续过程中,尤其适用于大动物模型中的肾脏安全性和有效性评估。