이 프로토콜의 목적은 쥐의 사구체 여과율, 소변 유량, 나트륨 및 칼륨 배설을 측정하고 계산하는 원리와 기술을 시연하는 것입니다. 이 시연은 학생들에게 신장 기능을 측정하는 방법에 대한 전반적인 개념적 이해를 제공하는 데 사용할 수 있습니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
사구체여과율(GFR)과 나트륨(Na) 및 칼륨(K)의 분획 배설 측정은 건강 및 질병에서 신장 기능을 평가하는 데 중요합니다. 사구체여과율(GFR)은 사구체에서 여과되지만 네프론을 따라 분비되거나 재흡수되지 않는 이눌린의 정상 상태 신장 청소율로 측정됩니다. Na와 K의 분획 배설은 혈장과 소변에서 Na와 K의 농도에서 결정할 수 있습니다. 이눌린의 신장 청소는 대퇴 동맥, 대퇴 정맥 및 방광에 카테터가 있는 마취된 동물에서 입증될 수 있습니다. 이 절차에 사용되는 장비 및 소모품은 연구 핵심 시설에서 일반적으로 사용할 수 있는 장비이므로 이 절차는 신장 기능을 측정하기 위한 실용적인 수단입니다. 이 비디오의 목적은 이뇨제 전후에 신장 기능을 평가하는 실험실 시연을 수행하는 데 필요한 절차를 보여주는 것입니다. 제시된 기술은 신장 질환의 쥐 모델에서 신장 기능을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.
서론
신장의 가장 중요한 기능은 세포 외의 수분과 전해질 함량의 항상성 조절입니다. 신장은 정상적인 생리적 수준을 유지하기 위해 세포 외의 수분, 나트륨(Na) 및 칼륨(K)을 밀접하게 조절합니다. 신장 기능의 장애는 치명적일 수 있는 심각한 대사 장애를 초래할 수 있습니다. 기본적인 신장 과정은 네프론에서 발생하며 사구체에서 혈장을 여과하는 것으로 시작하여 소변 배설로 끝납니다. 소변 내 수분, Na 및 K의 최종 농도를 결정하는 다른 과정은 네프론 내 분비 및 재흡수입니다. 사구체여과율(GFR)과 Na 및 K의 분획 배설 측정은 건강 및 질병에서 신장 기능을 평가하는 데 중요합니다. 독자는 신장 기능에 대한 보다 철저한 논의를 위해 이전에 출판된 리뷰 논문 및 교과서를 참조한다1-4.
GFR은 사구체에서 여과되지만 네프론을 따라 분비되거나 재흡수되지 않는 이눌린의 정상 상태 신장 청소율로 측정할 수 있습니다5. 이 기술은 마취, 수술 준비 및 말기 실험이 필요하지만 GFR 측정의 황금 표준으로 간주됩니다. 플루오레세인-이소티오시아네이트(FITC)가 표시된 이눌린을 사용하면 FITC-이눌린의 혈장 및 소변 농도를 소량으로 쉽게 측정할 수 있으며 실험의 여러 시점에서 GFR을 계산하는 데 사용할 수 있습니다....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
전에 어떤 동물 절차, 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 프로토콜을 승인해야합니다. 이 프로토콜은 미시간 주립 대학 IACUC 승인을 받았다.
FITC - 이눌린 솔루션 1. 사전 실험 준비
- 모든 이눌린이 용해 될 때까지 천천히 따뜻한 20 ~ 70 ° C의 식염수 용액 및 FITC - 이눌린 (5 ㎎ / ㎖ FITC - 이눌린) 100 mg을 안으로 약동.
- 차가운 용액을 RT 및 소 혈청 알부민의 800 mg을 추가 (40 ㎎ / ㎖ BSA, 동결 건조 분말, 본질적으로 아가 로스 겔 전기 영동에 의해 무료, 낮은 내 독소, ≥98 % 순도 글로불린).
- 여과지 (1 등급)과 이눌린-BSA 솔루션을 필터링합니다. 주사기 팁 필터 (0.2 μm의)와 20 ML의 주사기에서 여과 된 용액을 넣고 빛으로부터 보호하기 위해 호일로 커버한다.
2. 마취 및 수술
- 마취를 유도하기 위해 5 %의 이소 플루 란 가득 유도 챔버에서 쥐를 놓습니다. 기록 죽인다Y 중량 (250~350g)와 실험을하는 동안 37 ° C의 체온을 유지하기위한 가열 외과 플랫폼 쥐 놓는다. 조심스럽게 발을 통해 실험실....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
실험실 데모에 사용되는 이뇨제는 매우 신속하게 약물 투여의 분 이내에 증가 나, K의 결과 신장, 물 배설에 의해 필터링 나와 K의 재 흡수를 억제 푸로 세 미드이었다. 그것의 기본 메커니즘에 의해, 푸로 세 미드는 사구체 여과율과 나 그리고 K의 필터링 된 부하에 최소한의 영향을해야하지만, 나 그리고 케이의 소변 흐름과 분수 배설을 증가
마취 된 래트에서, GFR위한 예비 약물 값의 평균 / 분, 나트륨 배설이 0.58 μmol / 분 (여과 하중의 0.1 %)를 3.2 ml의이었다 및 K 배설 해당 테이블의 대표적인 결과가도 3 4.4이었다 μmol / 분 (필터링 된 부하의 27 %). 푸로 세 미드 (후 약 1), 사구체 여과율과 나 그리고 K의 필터링 된 부하 후 5 분은 영향을받지 않았다. 하지만, 나트륨의 배출율은 11.5 %로 증가하고, K의 배출율은 각 여과 하중은 63 %로 증가 하였다. MA의 측.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
4 가지 기준을 충족시켜야 GFR 측정 적절한 마커 : 자유롭게 사구체에서 여과 될, 혈장 단백질에 결합되지 않은, 그리고 둘 흡수하지도 네프론으로 분비 될 수있다. 이눌린은 이러한 기준을 만족 과당 중합체이다. 그 결과, 신장 이눌린 클리어런스 GFR 7 측정 금 표준 여겨진다. 입증 기술은 이눌린 8,9의 지속적인 주입하는 동안 시간 제한 소변 컬렉션을 사용하여 이눌린의 신장 클리어런스를 결정하는 전통적인 접근 방식을 나타냅니다. 전통적인 이눌린 측정은 분광 광도계 (10, 11)에 의해 측정 된 이눌린 비색 정량 결정을 제조 트론 방식을 사용하여 제조되었다. 그러나, 소변과 플라즈마의 이눌린, 소량의 측정을 용이하게하기위한 시도로, 이눌린은 12-14 방사성, 형광 라벨 15-17 태그로하고있다. 이 비디오 U에 제시된 실험 시연SED FITC 때문에 인체 피폭의 위험의 부족 및 FITC 형광 (15)을 .......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자는 그들이 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다. 의견 또는 여기에 포함 된 주장은 저자의 개인 의견이며, 공식 또는 육군의 부 또는 국방부의 의견을 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다.
감사의 글
실험실 시연을위한 자금 조달 원은 NIGMS 부여했다 : GM077119. 우리는 통합적인 장기 및 시스템 약리학의 짧은 나오긴의지지 박사 조셉 R. 헤이 우드 박사 피터 Cobbett 감사합니다. 우리는 또한 실험실 데모 그녀의 기술 지원 양 한나 가버 감사합니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 5-0 브레이디드 실크 수술용 봉합 | 수술 전문 Corp | SP1033 | |
| 분석 플레이트, 96-웰 | 코스타 | 3922 | |
| 소 혈청 알부민 시 | 그마 화학 Co | A2934-25G | |
| 원심분리기 | Beckman Coulter | MicroFuge 18, 357160 | |
| 원뿔형 샘플 튜브 | Dot Scientific Inc. | #711-FTG | |
| 면 팁 애플리케이터 | Solon Manufacturing Co | 56200 | |
| 데이터 수집 소프트웨어 | ADInstruments | LabChart Pro 7.0 | |
| 디지털 스케일 | 덴버 기기 | APX-4001 | |
| FITC-이눌린 | 시그마 화학 공동 | F3272-1G | |
| 거즈 스폰지 | Covidien | 2146 | |
| 가열식 수술 침대 | EZ-마취 | EZ-212 | |
| Heparin | Sagnet | NDC 25021-402-10 | |
| HEPES | Sigma Chemical Co | H3375 | |
| 이소플루란 | Abbott Animal Health | IsoFlo, 5260-04-05 | |
| Isoflurane 기화기 | EZ-Anesthesia | EZ-190F | |
| 마이크로 해부 겸자 | 생물 의학 연구 기기 Inc. | 70-1020 | |
| 마이크로플레이트 리더 - 플루오로스칸 | ThermoScientific | Ascent FL, 5210460 | |
| NOVA 5+ 나트륨/칼륨 분석기 | NOVA BioMedical | 14156 | |
| Olsen-Hegar 바늘 홀더 가위와 | Fine Science Tools | 12002-12 | |
| PE-190 (방광 카테터용) | BD Medical | 427435 | |
| 압력 변환기& 주의; | ADInstruments | MLT1199 | |
| Pyrex Culture Tubes | 코닝 Inc. | 99445-12 | |
| 쥐 대퇴 테이퍼 동맥 카테터 | 전략적 응용 Inc. | RFA-01 | |
| Salix Furosemide 5% | Intervet | #34-478 | |
| 사시 가위 | 정밀 과학 도구 | 14075-11 | |
| 학생 수술용 가위 | 정밀 과학 도구 | 91402-12 | |
| 수술용 장갑 | Kimberly-Clark | 스털링 니트릴 장갑 | |
| 주사기 펌프 | Razel Scientific | R99-E | |
| 티슈 펜치 | 파인 사이언스 도구 | 91121-12 | |
| 티슈 가위 | George Tiemann Co | 105-420 | |
5-0 브레이디드 실크 수술용 봉합사 Surgical Specialties Corp SP1033 분석 플레이트, 96-Well Costar 3922 소 혈청 알부민 시그마 화학 Co A2934-25G 원심분리기 Beckman Coulter MicroFuge 18, 357160 원뿔형 샘플 튜브 Dot Scientific Inc. #711-FTG Cotton Tipped Applicators Solon Manufacturing Co 56200 데이터 수집 소프트웨어 ADInstruments LabChart Pro 7.0 Digital 규모 Denver Instrument APX-4001 FITC-Inulin Sigma Chemical Co F3272-1G 거즈 스폰지 Covidien 2146 가열식 수술 침대 EZ-Anesthesia EZ-Agnese NDC 25021-402-10 HEPES Sigma Chemical Co H3375 Isoflurane Abbott Animal Health IsoFlo, 5260-04-05 Isoflurane Vaporizer EZ-Anesthesia EZ-190F Micro Dissecting Forceps Biomedical Research Instruments Inc. 70-1020 마이크로플레이트 리더 - Fluoroskan ThermoScientific Ascent FL, 5210460 NOVA 5+ 나트륨/칼륨 분석기 NOVA BioMedical 14156 Olsen-Hegar 가위가 있는 바늘 홀더 Fine Science Tools 12002-12 PE-190 (방광 카테터용) BD 의료 427435 압력 변환기 ADInstruments MLT1199 Pyrex Culture Tubes Corning Inc. 99445-12 Rat Femoral Tapered Artery Catheter Strategic Applications Inc. RFA-01 Salix Furosemide 5% Intervet #34-478 Strabismus Scissors Fine Science Tools 14075-11 Student Surgical Scissors Fine Science Tools 91402-12 Surgical Gloves Kimberly-Clark Sterling Nitrile Gloves 주사기 펌프 Razel Scientific R99-E 조직 집게 미세 과학 도구 91121-12 조직 가위 George Tiemann Co 105-420 |
참고문헌
- Silverthorn, D. U. Human Physiology: An integrated approach. , Pearson. (2012).
- Hall, J. E. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. , 303-344 (2011).
- Levey, A. S.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
