メチレン ブルー色素注入による尿路ジャンクション閉塞欠陥の評価

サマリー

メチレン ブルー色素を注入、腎盂マウス胚性尿路開発中に尿路ジャンクション閉塞欠陥の評価が容易になります。ここでは、腎盂にメチレン ブルー色素液を注入するためのプロトコルを説明します。

要約

尿路ジャンクション閉塞奇形は、水腎症や水尿管を誘導する先天異常です。マウス尿路ジャンクション閉塞奇形は、尿中のシステム内のメチレン ブルー色素の流れを追跡することによって評価できます。周産期の萌芽期の腎臓の腎盂にメチレン ブルー色素を注入し、静水圧を適用した後尿管と膀胱内腔に腎臓の腎盂から色素の流れを監視します。色素の蓄積は正常周産期尿路膀胱内腔で明らかになりますが、尿路通過障害が発生した場合に, 腎盂と異常な尿管の終了点の間拘束します。このメソッドは、尿路ジャンクション障害物の確認と水腎、水尿管の可視化を促進します。本稿では、メチレン ブルー色素を注入腎盂尿路接合の障害物を確認するためのプロトコルについて説明します。

概要

泌尿器系は、腎臓、尿管および一般的な膀胱と尿道のペアで構成されます。泌尿器系の主な機能は、血液の水分・電解質のバランスを管理することによって体の恒常性を維持することです。腎臓はコントロール電解質濃度、酸塩基平衡、血液をろ過し、余分な水分と溶質と代謝産物などを含む廃棄物を排泄する尿を生成します。Bladderin 一方向方法で保存および尿道¹で最終的には排除する腎臓の腎盂から尿管を尿後転送します。

尿管がストレート管 nephric 管から発生しました。マウスの萌芽期の日 10.5 (E10.5) で nephric のダクトから出芽後、尿管茎を延長し、E12.5 と E16.5 マウス間透水性である尿路上皮と呼ばれる多層構造に区別します。尿管茎を取り巻く間葉系細胞はまた間質細胞の内側、中間厚い平滑筋細胞と外側の外繊維芽細胞から成る 3 つの層に区別されます。尿^2,3マウス¹E16.5 でから作り出されるを輸送するため膀胱に尿管壁の平滑筋層を通って腎盂で開始する尿管の蠕動波が反映されます。

腎臓や尿路 (先天) の先天異常は最も頻繁に遺伝的疾患、胎児^1,4の約 1% に存在の中で、さまざまな水腎症や水尿管などの表現型から成る。腎臓と尿管の尿の異常な蓄積, 水腎・水尿管の形成で起因します。水腎症や水尿管形成の原因の 1 つは、尿路の閉塞です。腎盂尿管移行部狭窄 (UPJO) は近位尿管と腎盂、腎と湾曲または永続的な折り畳み式^{5、近位尿管狭窄の結果との間の閉塞が原因の異常尿の流れによって引き起こされる 6}。また、膀胱壁や生殖器官に遠位尿管異所挿入尿管移行部狭窄 (UVJO) と呼びます。UVJO することができますも水腎症および hydromegaureter の形成^7、8を誘発します。その他尿管ジャンクション (UVJ) 欠陥が度逆流症 (VUR です)。VUR は UVJ で腎臓への膀胱からの逆行性尿の流れによって特徴付けられます。UVJO と比較して、vur が認められた周産期胚はっきりと示さない膨張, 水腎または尿管の深刻な表現型⁹。

実験室マウスの腎孟⁹へのメチレン ブルーなどの色素の注入によって尿の流れを調べることができます。青 injectedmethylene ソリューションは、腎盂、尿管、膀胱からの尿軌道がトレースされます。水腎症は、腎臓で色素の展開によって認識できます。UPJO 色素近位尿管腎盂が膨張した⁵流の閉塞として検出できます。尿管の拡大径によって示される任意の拡張は、尿管の例を示します。最後に、色素蓄積膀胱壁、または生殖管のサイトでは膨張した, 水腎と UVJO を示し、hydromegaureter^7,10を拡張します。膀胱に VUR を検出する色素溶液を注入し、腎臓⁹以降の逆行フローを監視します。

ここでは、周産期胎児の腎孟にメチレン ブルー色素注入のプロトコルが表示されます。このプロトコルにより、腎盂尿管、膀胱からの尿の流れのトレースと UPJO や UVJO など潜在的な尿路接合の障害物を確認します。

プロトコル

マウス (Wnt5a flox/flox マウス (Wnt5a ^tm1.1Tpy) と Dll1Cre ライン、UVJO マウス モデル) ⁷ ケアと実験動物の使用のための NIH のガイドラインに従って管理していましたNCI フレデリック ・動物ケアおよび使用委員会によって承認されたプロトコルに師事

。

1 メチレン ブルー色素溶液の調製

1. 0.1 g メチレン ブルー粉を測定。
。
2. 10 mL 生理食塩水入りのリン酸緩衝生理食塩水 (PBS) x 1 メチレン ブルーをボルテックスによって完全に分解します
。
3. 注入時に詰まりを除去するためにシリンジ フィルター (膜孔径 0.45 μ m) で 10 mg/mL メチレン ブルー溶液をフィルター処理します
。
4. アセンブル滅菌頭皮静脈セット (27GX3/4 ″) フィルターのメチレン ブルー溶液を 3 mL シリンジ 3 ml シリンジの塗りつぶしと
   。 注: 静水圧と後続の染料の流れを防ぐためには、上記のメチレン ブルー溶液で満たされた注射器の針の先端を配置します
。

2。出生前の胎児の解剖

1. 解剖はさみおよび 70% エタノールでピンセットをクリーンします
。 E18.5 または E19.5、周産期の胚を収集する
2. は、妊娠マウスを安楽死させる最初に CO ₂ 吸入を使用し、NIH のガイドラインに従って頚部転位を実行します
   。 注: 妊娠中の雌マウス通常出産 E18.5 で開始、しかし、大きい腎臓が操作しやすくなります。したがって、出産に近い E19.5 で腎臓はでこの分析を実行しやすくなります。しかし、出生後両側尿路障害物金型で子犬します。実験的マウスの特性に応じて適切なコレクションの日/時刻を経験的に決定されるべき
。
3. 腹部腹側で 70% エタノールをスプレーし、腹解剖はさみや鉗子を使用して腹腔内を開きます
。
4. 子宮全体を持ち上げ、解剖子宮角の先端にはさみで切断することによって、体からそれを分離します
。
5. シャーレの 1x PBS で子宮全体をすすぎします
。
6. はさみを解剖前に子宮を切り取って、卵黄嚢胚を公開する鉗子を解離性大胎盤脱落膜を削除します
。
7. 卵黄嚢を最初に削除し、周産期の胚を解放するために鉗子を解剖と羊膜を削除します
。
8. 解剖はさみを持つ胚の首をはねます。滅菌ガーゼパッドで余分な血を拭き取る。胚その腹側表面にピン イメージングのデジタル カメラを搭載した解剖顕微鏡。必要に応じて遺伝子型の尾を収集します
   。 注: 一度に注射 1 つの胚を実行します
。
9. は慎重にピンセットで皮膚を引き裂くことによって胎児の腹部キャビティを開きます。その後、慎重に削除過剰な臓器や肝臓、胃、腸などの組織鉗子でそれらを切断または背部にある膀胱、尿管、腎臓を公開するそれらを引き出すことによって ( 図 1 a)。必要に応じて滅菌ガーゼパッドで切り裂かれた胚から過剰の血液を吸収です
   。 注: 過剰血干渉色素注入の腎盂の識別と
。

3。腎盂と色素の流れの監視にメチレン ブルー色素の注入

1. 針とチューブ静水圧によって針の先端からメチレン ブルー溶液を排除することで泡を削除します。フローを開始する針の先端のレベルの上の色素溶液の入った注射を持ち上げ、それから降ろしての流れを停止する注射器です
。
2. は、いったんそれを邪魔しないように世話、近位尿管近く腎盂に針を挿入します。色素を注入、尿路通過障害を判断するための腎臓を実行します
   。 : 注以下の尿路通過障害を決定する同じ方法で任意の異常な腎臓 ⁷ 注入の最初を染める
。
3. は、静水圧を提供し、15 μ L - 染料水溶液流の 60 μ L 約 20 cm を注射器を持ち上げて取り外します。この高さ、胚の上に注射器が発生した場合、流量は約 3 μ L/s になります
。
4. を監視し、腎盂、尿管の長さでまず色素の青の色、最終的に膀胱内腔にします
   。 注: かかる約 5 s 場合は、尿管が膀胱内に正しく挿入されて膀胱腔内に出てくる弱い染料の色を表示します。約 15 のブロックのサイトで蓄積する色素を許可する s 膀胱内腔に染料の色が表示されない場合します
。
5. 色素フローを止めるまで注射器を置き、針を腎臓から削除します
。
6. カメラを使用して、プログラムをイメージング顕微鏡に接続されている染料の解決とトレース膀胱、尿管、腎臓を取るイメージ
。
7. 、実験室のノートで、腎臓、尿管、および染料の解決の最後の位置の水腎症のレコード
。 対側腎の
8. 実行注射の説明に従ってセクション 3.1) 3.5) ができ、染料の流れ約 20 合計で s
   。 注: 膀胱内腔を染料の解決、尿管が膀胱内腔に正しく挿入されている場合に強い青色で示された塗りつぶされます。尿路移行部狭窄を評価した後、尿管と膀胱を区分のため固定することができます
。

結果

腎臓と泌尿器系が肝臓や腸などの他のほとんどの臓器に背側に位置します。これら他の内臓を除去した後は、単一膀胱と尿管腎臓のペアは、表示されている (図 1 a) をします。成功術には、尿管から膀胱に腎臓から腎盂に注入された色素を流れます。腎盂は腎臓の尿管の漏斗のような拡張した近位部分です。したがって、色素注入ポイントは黒い矢印 (図 1 b・1 C) で示される腎臓と接続して可視近位尿管近くです。1 つの腎臓にメチレン ブルー溶液を注入後、染料に腎盂、尿管、膀胱の尿路通過障害が存在しない場合、尿管と膀胱の内腔に目に見える青色の結果 (図 1 b から流れる).色素溶液通常通常尿管ですぐに消える画像、前にも、尿管に染料の色が弱いので通常の尿管が細い管。ただし、染料流尿管を解剖顕微鏡で観察できます。約 20 の長い流れの結果として表示される膀胱内腔で強い青色色素溶液 (...

ディスカッション

マウス腎臓機能の先頭 E16.5 で、色素注入試験はこの時点から理論的に可能です。しかし、腎臓は色素溶液を注入するのには小さすぎる、これらの表現型は、尿異常尿搬送による構築の二次的効果によって水腎症や水尿管などの表現型が明瞭に観察されません。UPJO または UVJO などの障害物からのこれらの表現型は膨張した腎臓と尿管で E18.5 で明白であります。E19.5 または新生児子犬で胚の大きい腎臓が E18.5 で胚のそれらより操作を容易にまたはより若いです。しかし、出生後両側尿路障害物金型で子犬します。したがって、周産期胚または実験的マウスの特徴によって子犬を適切に選択して先天表現型を検証する実験を行います。

潜在的な欠陥を調べるための造影剤の注入を実行する前にそのまま尿システムを維持するために慎重に解剖します。これは、異常なアデニン腎臓と尿管、腎臓と尿路を公開する余分な組織の削除時に、非常に膨張したと簡単に破損のため本質的に重要です。解剖時にこれらの器官の損傷と、本当の欠陥を完全に把握ができなくなります。たとえば、図 2

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
メチレンブルー	Sigma-Aldrich	M9140
Quality Biological Inc. ノーマル生理食塩水 - 500ML	Fisherscientific	50-983-204
3 mL ディスポーザブルシリンジ BD Luer-Lok チップ付き	BD	309657
Acrodisc シリンジフィルター Supor Membrane	Pall corporation	4614
エクセル スカルプ静脈 (バタフライ) セット; 27G x 3/4" 12"	EXELINT	26709
手術用ハサミ	Roboz手術器具株式会社	RS-6702
マイクロ解剖鉗子	Roboz手術器具株式会社	RS-5135
デュモンピンセット;パターン#5	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-5045
BD PrecisionGlide ニードル 30 G x 1/2"	BD	305106