Method Article

Microdissezione multilivello e profilazione funzionale-strutturale di rami arteriosi renali umani

DOI:

10.3791/68579

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September 5th, 2025

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1Institute of Cardiovascular Sciences, School of Basic Medical Sciences, Peking University Health Science Center; State Key Laboratory of Vascular Homeostasis and Remodeling, Peking University, 2Beijing Key Laboratory of Cardiovascular Receptors Research, 3Department of Cardiology and Institute of Vascular Medicine, Peking University Third Hospital, Peking University, 4Department of Urology, Peking University First Hospital; Institute of Urology, Peking University; Beijing Key Laboratory of Urogenital Diseases (Male) Molecular Diagnosis and Treatment Center, National Urological Cancer Center, 5Institute of Cardiovascular Diseases, First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, 6NHC Key Laboratory of Cardiovascular Molecular Biology and Regulatory Peptides, Peking University

In This Article

Summary

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Questo articolo presenta un protocollo passo-passo per l'isolamento e la valutazione funzionale dei rami arteriosi renali umani, facilitando gli studi preclinici per lo sviluppo farmaceutico.

Abstract

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La disfunzione vascolare renale svolge un ruolo critico nella patogenesi di molteplici condizioni cliniche, tra cui danno renale acuto, ischemia renale e ipertensione, presentando sfide significative nella gestione clinica e influenzando negativamente gli esiti dei pazienti. L'isolamento e la caratterizzazione funzionale delle arterie intrarenali sono fondamentali per chiarire i meccanismi alla base della disfunzione vascolare renale, in particolare correlata al danno renale, e per guidare lo sviluppo terapeutico mirato. Nonostante la sua importanza clinica, gli approcci standardizzati per isolare e valutare funzionalmente le arterie intrarenali umane a diversi livelli di ramificazione rimangono poco sviluppati. Questo protocollo fornisce un quadro completo per l'isolamento sistematico e la valutazione multimodale dei rami arteriosi intrarenali, incorporando valutazioni funzionali e strutturali sia in condizioni fisiologiche che patologiche. La metodologia comprende tre componenti chiave: (1) identificazione anatomica precisa e microdissezione delle arterie intrarenali dai reni del donatore, accompagnata da colorazione con ematossilina-eosina (H&E) per la conferma strutturale; (2) rigorose procedure di normalizzazione nella miografia a filo per migliorare la riproducibilità e l'affidabilità delle misure; e (3) analisi quantitativa delle risposte vasomotorie utilizzando tecniche di miografia a filo di precisione. La normalizzazione si basa sulla relazione lunghezza-tensione muscolare, in cui lo stretching incrementale dei segmenti arteriosi stabilisce una tensione a riposo ottimale per massimizzare la sovrapposizione actina-miosina, suscitando così risposte contrattili di picco. Nella miografia a filo, i segmenti dei vasi isolati sono sospesi tra due fili paralleli, consentendo una misurazione precisa della tensione vascolare. Applicando rigorosi protocolli di normalizzazione, questa tecnica consente una quantificazione riproducibile e affidabile della reattività vascolare in diverse condizioni fisiopatologiche e interventi farmacologici.

Introduction

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Il rene è un organo vitale responsabile del mantenimento dell'omeostasi umana attraverso l'eliminazione delle scorie metaboliche, l'equilibrio elettrolitico e la regolazione dei fluidi, funzioni che richiedono un flusso sanguigno eccezionalmente elevato. In condizioni fisiologiche, i reni ricevono circa il 25% del volume totale di sangue pompato dal cuore ogni minuto (gittata cardiaca), sottolineando il loro ruolo sostanziale nel flusso sanguigno sistemico e l'importanza critica della perfusione renale nel mantenimento dell'equilibrio fisiologico generale1. Il sistema arterioso renale regola con precisione ques....

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Protocol

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Il protocollo e gli esempi qui descritti sono stati esaminati e approvati dal Dipartimento di Urologia del Primo Ospedale dell'Università di Pechino (approvazione n. 2023yan500-002) e condotti in conformità con la Dichiarazione di Helsinki. Tutti i partecipanti hanno fornito il consenso informato scritto prima della partecipazione.

1. Preparazione della soluzione

  1. Preparare la soluzione di Krebs-Ringer (Krebs) contenente 119,0 mM di NaCl, 4,7 mM di KCl, 2,5 mM di CaCl2, 1,0 mM di MgCl2, 25,0 mM di NaHCO3, 1,2 mM di KH2PO4 e 1....

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Results

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Nel rene umano, l'arteria interlobare corre tra le piramidi renali lungo la vena corrispondente. Caratterizzata da una parete vascolare relativamente spessa e da un significativo rivestimento del tessuto adiposo, questa arteria richiede una dissezione particolarmente attenta. Il tessuto adiposo circostante deve essere rimosso meticolosamente per evitare l'applicazione di una forza eccessiva durante la procedura di isolamento (Figura 1C).

L'arteria arcuata è posizi.......

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Discussion

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La stabilità della perfusione renale funge sia da bersaglio terapeutico critico che da finestra sulla fisiopatologia emodinamica39,40. Presentiamo un protocollo per l'isolamento gerarchico e la valutazione funzionale delle arterie renali umane da campioni di nefrectomia freschi, colmando le lacune significative nelle metodologie attuali. A differenza degli approcci esistenti limitati a campioni cadaverici o modelli animali, la no.......

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

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Gli autori desiderano ringraziare i volontari per la loro partecipazione a questo studio e ringraziare anche il personale chirurgico del Dipartimento di Urologia del Primo Ospedale dell'Università di Pechino per aver fornito tessuto renale. Questo lavoro è stato sostenuto dalla Fondazione municipale di scienze naturali di Pechino (F251013 a Y. Z., 7232096 a Y. L.); National Science Foundation of China (82325004, 92168114 a Y. Z., 82170422 a Y. L.); Programma nazionale di ricerca e sviluppo chiave della Cina (2021YFF0501401, 2018YFA0800501 a Y. Z., 2021YFF0501404 a Y. L., 2023YFC2415500 a L. Y.); Progetto di ricerca del Terzo Ospedale ....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Cloruro di acetilcolinaSigma-Aldrich, Merck, Darmstadt, GermaniaCodice: A6625
Piatto di coltura a fondo neroDanese Myo Technology, Aarhus, Danimarca300412
CaCl2Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, CinaA501330
D-glucosioSangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, CinaA610219
Pinza di DumontDanese Myo Technology, Aarhus, Danimarca300413
Forbice da dissezione GeuderDanese Myo Technology, Aarhus, Danimarca400431
Filo guidaDanese Myo Technology, Aarhus, Danimarca400447Diametro 40 µ m
KclSangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, CinaA100395
KH2PO4Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, CinaA100781
LabChart Professional versione 8.3 ADInstruments, Australia-
MgCl2· 6H2OSangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, CinaA100288
Sistema multi miografo Danese Myo Technology, Aarhus, Danimarca620 milioni
NaClSangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, CinaA100241
NaHCO3Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, CinaA100865
FenilefrinaSigma-Aldrich, Merck, Darmstadt, GermaniaP6126

References

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  1. Molema, G., Aird, W. C. Vascular heterogeneity in the kidney. Semin Nephrol. 32 (2), 145-155 (2012).
  2. Jentzer, J. C., et al. Contemporary management of severe acute kidney injury and refractory cardiorenal syndrome: Jacc council perspectives.

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