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Ischämie-Reperfusionsschäden (IRI) der Niere stellen einen der Hauptrisikofaktoren für die Entwicklung eines akuten Nierenversagens (AKI) dar1. AKI spielt eine wichtige Rolle bei der Prognose von Patienten, aber spezifische Therapien und frühdiagnostische Biomarker sind noch nicht etabliert.
MicroRNAs (miRNAs) sind kurze, nicht-kodierende RNAs mit ca. 18–25 Basen. miRNAs sind in Körperflüssigkeiten stabil, und ihre Sequenzen sind bei Tieren hoch konserviert2. MiRNAs regulieren die Expression mehrerer Proteine über Tausende von Zielen und beeinflussen dadurch verschiedene Signalwege 2,3,4,5,6,7,8. In den letzten Jahren wurde berichtet, dass miRNAs an verschiedenen Krankheitszuständen beteiligt sind und effektive Biomarker für die Früherkennung verschiedener Krankheiten sind.
Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls ist die erfolgreiche Aufreinigung und der Nachweis von miRNAs in den Nieren eines AKI-Mausmodells, das durch IRI induziert wurde. Dieses IRI-Modell ist ein weit verbreitetes Modell für AKI und Nierenfibrose. Zu den Vorteilen des IRI-Modells gehört die visuelle Bestätigung, ob eine Ischämie-Reperfusion erreicht wurde, und die Bestimmung des genauen Zeitpunkts des AKI-Beginns. Eine Klemmdauer, die lang genug ist, um einen breiten tubulären Schaden zu verursachen, ist jedoch mit einer hohen Mortalitätsrate verbunden, während eine kurze Klemmdauer keinen tubulären Schaden verursacht, was in diesem experimentellen Modell zu einer großen Variation im Verlauf des tubulären Schadens führt. Im Vergleich zum bilateralen Klemmmodell fungiert das rechte Nephrektomiegewebe, das im unilateralen renalen IRI-Modell entnommen wird, als Kontrolle und stellt das Nierenversagen sicher.
Die Nierenprobe wird unter Verwendung eines Glashomogenisators zerkleinert, wobei Proteine und Nukleinsäuren getrennt und DNA und RNA getrennt werden9. Die Gesamt-RNA, einschließlich miRNA, wird aus der Nierenprobe unter Verwendung einer auf Siliziumdioxidmembran basierenden Spin-Säule9 aufgereinigt. Anschließend wird die cDNA-Synthese (reverse Transkription) aus der Gesamt-RNA unter Verwendung von Poly(A)-Polymerase und Oligo-dT-Primern10 durchgeführt. Schließlich wird die miRNA-Expression mittels qRT-PCR unter Verwendung eines interkalierenden Farbstoffs10 bestimmt. Die qRT-PCR kann die Genexpression von Amplifikationsvolumina an Endpunkten im Vergleich zur PCR genauer quantifizieren. Die qRT-PCR misst hohe Konzentrationen und zeichnet sich durch einen großen Dynamikbereich aus, der eine genaue Quantifizierung ermöglicht, die von der Anzahl der Zyklen abhängt. Frühere Studien berichteten, dass einfache Verfahren verwendet werden könnten, um miRNAs in Geweben effektiv zu reinigen und zu detektieren 8,9,10. Es wurde berichtet, dass die in diesem Protokoll beschriebenen Methoden für die cDNA-Synthese (reverse Transkription) und den Nachweis der miRNA-Expression durch qRT-PCR unter Verwendung eines interkalierenden Farbstoffs eine hohe Genauigkeit und Sensitivität aufweisen10.
Darüber hinaus ist dieses Protokoll einfach und erzielt konsistente Ergebnisse zwischen den Laboren. Daher ist dieses Protokoll nützlich in Studien, die einen hochpräzisen und sensitiven miRNA-Nachweis in Maus-AKI-Nieren erfordern.