Mehrstufige Mikrodissektion und funktionell-strukturelle Profilierung humaner Nierenarterienäste

Summary

In diesem Artikel wird ein Schritt-für-Schritt-Protokoll für die Isolierung und funktionelle Bewertung von arteriellen Ästen der menschlichen Nieren vorgestellt, das präklinische Studien für die pharmazeutische Entwicklung erleichtert.

Abstract

Die Dysfunktion der Nierengefäße spielt eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese mehrerer klinischer Erkrankungen, einschließlich akuter Nierenschädigung, renaler Ischämie und Bluthochdruck, was zu erheblichen Herausforderungen im klinischen Management führt und sich negativ auf die Patientenergebnisse auswirkt. Die Isolierung und funktionelle Charakterisierung intranierender Arterien ist entscheidend für die Aufklärung der Mechanismen, die der renalen Gefäßdysfunktion, insbesondere im Zusammenhang mit Nierenschäden, zugrunde liegen, und für die gezielte therapeutische Entwicklung. Trotz ihrer klinischen Bedeutung sind standardisierte Ansätze zur Isolierung und funktionellen Beurteilung menschlicher intranierender Arterien über verschiedene Verzweigungsebenen hinweg nach wie vor unterentwickelt. Dieses Protokoll bietet einen umfassenden Rahmen für die systematische Isolierung und multimodale Bewertung intranierender arterieller Äste, einschließlich funktioneller und struktureller Bewertungen sowohl unter physiologischen als auch unter pathologischen Bedingungen. Die Methodik umfasst drei Schlüsselkomponenten: (1) präzise anatomische Identifizierung und Mikrodissektion von intrarenalen Arterien aus Spendernieren, begleitet von Hämatoxylin-Eosin (H&E)-Färbung zur strukturellen Bestätigung; (2) strenge Normalisierungsverfahren in der Drahtmyographie zur Verbesserung der Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Messung; und (3) quantitative Analyse vasomotorischer Reaktionen mit Hilfe von Präzisionsdrahtmyographie-Techniken. Die Normalisierung basiert auf der Muskellängen-Spannungs-Beziehung, bei der die inkrementelle Dehnung der arteriellen Segmente eine optimale Ruhespannung herstellt, um die Aktin-Myosin-Überlappung zu maximieren und dadurch maximale kontraktile Reaktionen hervorzurufen. Bei der Drahtmyographie werden isolierte Gefäßsegmente zwischen zwei parallelen Drähten aufgehängt, was eine präzise Messung der Gefäßspannung ermöglicht. Durch die Anwendung strenger Normalisierungsprotokolle ermöglicht diese Technik eine reproduzierbare und zuverlässige Quantifizierung der vaskulären Reaktivität über verschiedene pathophysiologische Bedingungen und pharmakologische Interventionen hinweg.

Introduction

Die Niere ist ein lebenswichtiges Organ, das für die Aufrechterhaltung der menschlichen Homöostase durch die Beseitigung von Stoffwechselabfällen, den Elektrolythaushalt und die Flüssigkeitsregulierung verantwortlich ist - Funktionen, die einen außergewöhnlich hohen Blutfluss erfordern. Unter physiologischen Bedingungen erhalten die Nieren etwa 25 % des gesamten Blutvolumens, das pro Minute vom Herzen gepumpt wird (Herzzeitvolumen), was ihre wesentliche Rolle für den systemischen Blutfluss und die entscheidende Bedeutung der Nierenperfusion für die Aufrechterhaltung des allgemeinen physiologischen Gleichgewichts unterstreicht

Protocol

Das hier beschriebene Protokoll und die hier beschriebenen Beispiele wurden von der Urologischen Abteilung des Ersten Krankenhauses der Universität Peking geprüft und genehmigt (Zulassungsnummer 2023yan500-002) und in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Alle Teilnehmer haben vor der Teilnahme eine schriftliche Einverständniserklärung abgegeben.

1. Vorbereitung der Lösung

1. Bereiten Sie Krebs-Ringer-Lösung (Krebs) vor, die 119,0 mM NaCl, 4,7 mM KCl, 2,5 mM CaCl₂, 1,0 mM MgCl₂, 25,0 mM NaHCO₃, 1,2 mM KH₂PO_4<....

Results

Bei der menschlichen Niere verläuft die Arteria interlobäris zwischen den Nierenpyramiden entlang der entsprechenden Vene. Diese Arterie zeichnet sich durch eine relativ dicke Gefäßwand und eine deutliche Fettgewebsumhüllung aus und erfordert eine besonders sorgfältige Dissektion. Das umgebende Fettgewebe sollte sorgfältig entfernt werden, um eine übermäßige Krafteinwirkung während des Isolationsverfahrens zu vermeiden (Abbildung 1C).

Die Arteria arcuatus ist anat.......

Discussion

Die Stabilität der renalen Perfusion dient sowohl als kritisches therapeutisches Ziel als auch als Fenster in die hämodynamische Pathophysiologie^39,40. Wir stellen ein Protokoll für die hierarchische Isolierung und funktionelle Beurteilung menschlicher Nierenarterien aus frischen Nephrektomieproben vor, das erhebliche Lücken in den aktuellen Methoden schließt. Im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen, die auf Leichenproben oder Tierm.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acetylcholinchlorid	Sigma-Aldrich, Merck, Darmstadt, Deutschland	Nr. A6625
Kulturschale mit schwarzem Boden	Danish Myo Technology, Aarhus, Dänemark	300412
CaCl2	Sangon Biotech Co.,Ltd.,Shanghai, China	A501330
D-Glukose	Sangon Biotech Co.,Ltd.,Shanghai, China	A610219
Dumont Pinzette	Danish Myo Technology, Aarhus, Dänemark	300413
Geuder Präparierschere	Danish Myo Technology, Aarhus, Dänemark	400431
Führungsdraht	Danish Myo Technology, Aarhus, Dänemark	400447	Durchmesser 40 & Mikro; m
Kcl	Sangon Biotech Co.,Ltd.,Shanghai, China	A100395
KH2PO4	Sangon Biotech Co.,Ltd.,Shanghai, China	A100781
LabChart Professional Version 8.3	ADInstruments, Australien	-
MgCl2· 6H2O	Sangon Biotech Co.,Ltd.,Shanghai, China	A100288
Multi-Myographen-System	Danish Myo Technology, Aarhus, Dänemark	620 Mio.
NaCl	Sangon Biotech Co.,Ltd.,Shanghai, China	A100241
NaHCO3	Sangon Biotech Co.,Ltd.,Shanghai, China	A100865
Phenylephrin	Sigma-Aldrich, Merck, Darmstadt, Deutschland	Nr. P6126