Name: 쥐에서 초음파 기술을 사용하여 약물 유발 신장 혈역학 적 부전의 조기 발견 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 38 s
Description: 배우세요 약물 유발 신장 손상 쥐 모델에서 고해상도 초음파 영상을 이용한 신장 기능 장애 조기 발견 방법을. 혈역학적 변화를 비침습적으로 모니터링하여 급성 신장 손상 연구에 활용할 수 있습니다.

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모범적인 기술 지원을 제공해 주신 Fred Roberts에게 감사드립니다. 이 작업을 위한 기구와 자금을 제공해 주신 Brigham Women's Hospital Cardiovascular Physiology Core에 감사드립니다. 이 작업은 NHLBI 보조금 HL093148, HL086967 및 (SUNDRY)의 부서 기금에 의해 부분적으로 지원되었습니다.

미국 수의학 협회 (AVMA) 지침에 따라 찰스 리버 연구소에서 구입 및 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC) 프로토콜을 승인하여 남성 스프 라그 돌리 쥐에서 모든 절차를 수행합니다. 1. 동물 준비 및 외과 적 치료 <ol><li> 모든 실험 절차 전에 일주에 대한 모든 동물을 적응. </li><li> 이소 플루 란을 이용하여 동물을 마취 (2-3 %가 유도하고, 1.0 %는 유지) 및 탈수, 염증 또는 궤양을 방지하기 위해 두 눈에 눈 연고를 적용합니다. </li><li> # 40 블레이드와 필요에 제모 크림을 사용하여 동물의 가슴에서 머리를 제거합니다. 우리는 복부 측면 영상에서 얻은 좋은 이미지 데이터가없는 경우는 동물의 백 형태의 머리를 제거 할 수 있습니다. </li></ol> 2. 신 독성 쥐 모델 <ol><li> 시스플라틴 - 유도 된 신장 독성 모델의 프로토콜을 사용하여, 시스플라틴 투여앞에서 설명한 s의. (15) </li><li> 베이스 라인, 24 시간 시스플라틴 투여 전에 (0 일)에서 초음파 검사를 수행합니다. (3 단계를 참조하십시오, 이미징 프로토콜) </li><li> 쥐 (N = 6)으로 두 그룹을 무작위. 제 1 일에, (복강 실험군과 생리 식염수에 시스플라틴 동물의 체중에 의해 계산 (10 ㎎ / ㎖) (10 ㎎ / ㎏ 체중의 단일 투여 신 독성 유도), 주입량 (1 ㎖ / ㎏ 체중))를 관리 대조군 NS). </li><li> 24에서의 단계 120, 48, 72, 96, 1​​20, 시스플라틴 투여 후 144 시간으로 동물을 마취. </li><li> 동물의 안정적인 마취 단계에서 고해상도 초음파 시스템 (재료 및 장비 표 참조)을 사용하여 이미지를 가져 가라. 전체 복구를 통해 마취 유도에서 이미징 동안 동물의 기본적인 생리 기능을 모니터링하기 위해 계속합니다. </li><li> 촬영 과정에서 동물의 생체 신호를 모니터링 : 쥐 온도 : 35.9-37.5, 호흡 속도 : 66-144 / 분, 심박수 : 250-600 / 분.제안 된 연구에서 읽고 최적의 활력 징후는 다음과 같습니다 온도 : 36.5-37.0, 호흡 속도 : 80 ~ 100 / 분, 심박수 : 450-550 / 분. 주 : 사용 정맥 수액, 가열 램프 수술 마취의 영향을 최소화하기 위해 동물의 정상적인 생리 상태를 유지한다. 필요한 경우 절차를 수행하는 동안 인공 호흡기와 호흡을 지원합니다. 그러나, 기계 환기는 거의이 실험에 필요하지 않습니다. </li></ol> 3. 이미징 프로토콜 주 : 초음파 기계 공급자가 긴 이미지를 만드는 절차에 대한 가열 된 플랫폼을 제공합니다. 그것은 단지 5 ~ 15 분을 소요하기 때문에, 우리는 우리의 증명 실험에서 가열 된 플랫폼을 사용하지 마십시오. 그는 생리 제어 스위치에 연결된 직장 온도계로 모니터링 체온 조절. <ol><li> 신장 (B 모드)의 가로 이미지 : <ol><li> 21 MHz의 중심 주파수로 MS (250) 초음파를 사용하여 연결활성 포트에 에드는 &quot;일반 영상&quot;에 응용 프로그램 프리셋을 설정합니다. </li><li> 플랫폼에서 동물 부정사로, 동물의 21 MHz의 초음파 레일 시스템을 사용하여 프로브, 중간 선을 배치하고 대동맥을 격리 할 것. 이 위치에서 프로브 각도 좌측 흉골 라인 (가로축) 90도 (도 1A, B)이다. </li><li> 이 위치로부터 프로브 신동맥 레벨 지금되도록 동물 플랫폼 슬라이드 (좌측 또는 우측 중 어느 하나의 시점에서 화상 수 있음). </li><li> 미세 조작기를 사용하여, 오른쪽 또는 왼쪽 신장 동맥를 볼 수 있습니다. </li><li> 화면 중앙에 전체 신장도를 얻기 위해 프로브의 y 축을 따라 약간 기울임으로써, 프로브 각도를 조정한다. </li><li> 도 1C 및 D, 시네 저장소 사용 프로브 허용 최고 프레임 율을 사용하여 이미지에 도시 된 바와 같이 적절한 최적 (신우, 신동맥)이 식별되면. </l난&gt; </ol></li><li> 신장 (컬러 도플러보기)의 가로 이미지 : <ol><li> 키보드의 컬러 도플러 키를 사용하여 색 도플러 음향 창을 켭니다. 이것은 신장 동맥과 신장 정맥 (그림 1D)를 분리하는 데 도움이됩니다. (그리고 붉은 색은 정맥 흐름을 나타내는 푸른 색은 동맥의 흐름을 나타냅니다). </li><li> (Y 축에 의해 노란색 화살표 표시) 초점 심도가 신장의 중심에 놓여 있는지 확인합니다. 시네 저장소에 데이터를 기록한다. </li><li> 확인 기록을 가능한 가장 높은 프레임 속도 (&gt; 200 프레임 / 초)의 데이터를 확인합니다. </li></ol></li><li> 신장 (펄스 파 또는 PW보기)의 가로 이미지 : <ol><li> 컬러 도플러 모드, 화면 (그림 1 층)에 노란색 표시 줄 (펄스 파 도플러 샘플 볼륨)를 가지고있는 동안, PW 키를 클릭합니다. </li><li> PW 각 키를 사용하여 용기를 통해 유동의 지향성을 평행 각도로 신장 동맥 황색 선을 배치. </li><l오른쪽 신장 동맥 흐름 평가 나&gt; 60도 이하인 도플러 각도를 확보 (이는도 1 D 블루와 E에 도시 됨)의 흐름 방향으로 신장 동맥을 따라 PW 노란색 표시 라인을 놓는다. </li><li> 이 모드에서는 accoustic 창 상부 및 하부 섹션들로 분할한다. </li><li> 피크 수축기 및 이완기의 동맥의 흐름의 속도를 나타내는 파형 형태의 이미지를 캡처 시네 저장소를 사용한다. </li></ol></li></ol> 이미징 후 4. 동물 취급 <ol><li> 주 5 일 0에서 촬영 후 흉골 드러 누움 위치에 (침대에 깨끗한 종이 타월로) 깨끗한 복구 영역에 동물을 배치합니다. 우리는 동물과 같은 공격적인 동물 &quot;꼬리를 들고&quot;방법에 극도의주의와 모든 동물을 처리 참고 마취에서 회복. </li><li> 마취 회복 중에 외부 HEA과 동물의 체온을 유지t 소스와 전기 생리 프로브와 모니터 동물의 활력 징후 동물이 완전히 마취에서 회복 될 때까지. </li><li> 그들이 경고 및 활성 때 돌아 설비 주택 방에 동물을 회복했다. </li><li> 6 일 수확 신장에 제도적 지침에 따라 모든 쥐를 안락사 단계 4.5뿐만 아니라 조직 학적 평가 (단계 4.7 참조​​). </li><li> 신장 기능을 확인하기 위해 크레아티닌 시험을 위해 대사 케이지에 부착 수집 관에서 동물의 소변을 수집합니다. </li><li> 동물의 신장의 파라핀 섹션을 수행하고, 신 독성을 (세부 사항에 대한 단계 4.7 참조​​) 확인 염색 HE (헤 마톡 실린 및 에오신)을 실시합니다. </li><li> 동물을 희생 좌심실을 10 % 완충 포르말린에 고정 하였다 0.9 % 염화나트륨 용액으로에게서 피를 뽑다. 0.9 % NaCl 용액으로 방혈 후 조직 학적 평가 16 쥐의 신장을 제거합니다. <ol><li> 파라핀은 신장 morphol을 관찰하기 위해 6 mm 섹션을 포함이 ogy 및 신 독성. 4 ºC에서 48 시간 동안 인산염 - 완충 식염수 (PBS)에서 30 %의 자당 신장 조직 탈수. 그런 다음 4 ºC에서 24 ~ 48 시간 동안 10 % 포르말린에 절을 수정합니다. </li><li> 이어서, 파라핀의 신장 조직을 포함하고, 절편까지 RT에서 조직 파라핀 블록을 저장한다. 또한 섹션 조직 파라핀 섹션 기계를 사용하여 블록은 코팅 된 유리 슬라이드에 섹션을 배치합니다. </li><li> 섹션을 Deparrafinize과 재수, 3 분 동안 에오신 다음 10 분 동안 헤 마톡 실린 염색. 슬라이드에 섹션을 마운트하고는 설치류 병리학 자에 의해 평가했다. </li></ol></li></ol> 5. 데이터 계산 및 분석 <ol><li> 단계 3.2에서 얻은 색 도플러 이미지에서 신장 동맥의 최고 속도를 계산합니다. 속도 타임 수축기 및 이완기 속도의 피크를 추적 적분 (VTI) 도구를 선택합니다. </li><li> equatio를 사용하여 계산 저항 지수 (RI) 및 박동 지수 (PI)아래 NS. RI = (최대 수축기 속도 엔드 확장기 속도) / 최대 수축기 속도 PI = (피크 심장 수축 속도 엔드 확장기 속도) / 속도를 의미한다. </li><li> 세 사이클 측정의 평균에서 표준 편차와 RI 및 PI 결과의 통계 분석을 수행합니다. 다른 표준 매개 변수의 경우, (재료 및 장비 표 참조) 독점 소프트웨어를 사용하여 데이터 분석을 수행하기 위해 제조업체의 설명서를 참조하시기 바랍니다. </li></ol>

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저자는 공개 아무것도 없어.

지난 10 년간 많은 발전은 고품질, 감도 및 정밀도 초음파 데이터를 제공 고주파 기계 프로브의 개발을 포함한 초음파 기술에서 발생했다. 이 프로브는, 따라서는 쥐와 생쥐 (18) 등의 작은 동물을 연구하는 강력한 도구 역할을 할 수 있습니다, 5-12mm 높은 프레임 속도 (이상 200 프레임 / 초)의 침투 깊이에서 약 50 μm의 축 해상도를 제공 할 수 있습니다 19. 또한, 그것은 또한 생리 학적 수준에서 생체 신호으로 가볍게 진정 또는 의식 동물 초음파 이미지를 수집 할 수 있습니다. 또한,이 비 침습적 양상은 동물 19 희생없이 질병 진행 동안 구조적 및 기능적 변화를 종 평가를 수행 할 수있는 기회를 제공한다. 1959 년, 박사. Rusell 및 브러쉬 먼저 awar을 높이기 위해 세 가지 &quot;R&quot;규칙 (교체, 감소 및 정제를) 설명연구에서 동물 사용의 윤리적 문제의 eness. 제안 된 프로토콜은 비 침습적 작은 동물 초음파 검사 할 수 Nephorotoxicity 연구에서 최소 통증, 고통 또는 고통에서 동물의 최소한의 번호를 사용하는 것이 처음이다. 따라서, 실험 동물에 대한 세 개의 &quot;R&quot;규칙을 충족하는 효율적인 전위 양상이다. 대부분의 초음파 연구는 심장 응용 프로그램에 초점을 맞추고있다; 신장 기능 평가는 종종 심장 상태보다는 신장 20-25의 직접적인 연구의 측정으로부터 유래 하였다. 우리는 실시간으로 신장의 해부학 적 및 기능적 변화를 시각화하는 이미징 방법을 설립했다. 우리는 신장보기에 대한 구체적인 보완 음향 창, 그레이 스케일 / B 형 모드와 컬러 도플러의 미리 선택된 세트를 사용했다. 우리는 이들 지표와 시스플라틴 유발 독성 모델에서 신장 기능의 변화 사이의 관계를 평가하기 위해 RI 및 PI 인덱스를 사용했다. <p class=&quot;jove_content&quot;&gt; 그러나, 다음과 같이 제안 이미징 방법에 대한 몇 가지 도전과 제한 사항이 있습니다 : 1) 적절한 마취제의 선택과 마취의 정도는 심장과 호흡 안정성을 위해 매우 중요하다가. (호흡과 심장 박동 변동 포함) 일관성 생리 현상은 신장 동맥 흐름, 이미징 및 신장 기능 평가의 품질에 영향을 미칩니다. 우리 IACUC 이미징 및 신장 기능 평가를 수행하는 동안 적절한 정상적인 생리 기능을 보장하기 위해 우리의 백업 마취제로서 주사 마취제, 펜토 바르 비탈 (50 mg / kg 체중, IP)을 사용하는 승인; 가슴 털의 존재는 초음파 영상의 품질에 영향을 미치는로 2) 탈모는 중요한 단계입니다; 3) 신장의 초음파 검사는 훈련 된 작동 비교적 간단하지만, 평균 오퍼레이터를 들어, 각각의 동물의 독특한 해부학 기술을 적용 및 보조 조작을 위해 중요하다; 4) 래트의 크기는 약간 큰 경우 (3 위50g), 저 주파수 용 프로브 (본 연구에 사용 된 21 메가 헤르츠 이하)이 최적 이미징을 위해 요구 될 수있다. 이미징 시스템의 제안 작업 전에 교육 과정을 신중 수 있습니다. 제안 된 방법과 초음파 유도 프로토콜을 이용하여 약물 - 유도 된 신 독성 검출의 신규성은 신장 손상의 경우 혈류 변화의 초기 강력한 검출이다. 결과는 사실 내 신장 혈관의 혈역학 적 변화가 상승 SCR 앞에 나타냅니다. 이 데이터는 조직 학적 분석을 사용하는 종래의 황금 표준에 대한 벤치마킹과 작은 동물 초음파 동물 사용의 최소한의 요구 사항을 가지고, 비 침습적 민감하고 재현 양상이라고 설명한다. 따라서 그것은 쥐 모델을 사용하여 유도 된 신 독성 약물의 조기 검출을위한 효과적인 수단이다.

혈청 크레아티닌 (SCR)는 20 년 이상 신장 기능을 평가하기 위해 금 표준 측정되었습니다. 최근 많은 연구가 신 손상이 훨씬 이전에 SCR (1)의 변화보다 발생보고했다. 그러나, 초기 약물 - 유도 된 신 독성 신장 손상을 포함하는 과정에서 발생하는 혈류 변화의 검출을위한 견고한 방법이 없다. 약물에 의한 급성 신장의 혈역학 적 장애는 신부전 2,3에 신장 조직 손상 및 추가 진행에 연결됩니다. 지난 몇 십 년간, 연구는 컴퓨터 단층 촬영 (CAT), 기능성 자기 공명 영상 (fMRI)와 초음파 검사와 같은 이미징 도구가 혈역학 적 평가 4 역할을한다는 것을 나타냅니다. 현재 이미징 도구에서 컬러 도플러 기술과 결합 된 그레이 스케일 초음파는 가장 일반적으로 신장 -3,5,6-의 해부학 적 상태를 설정하고 평가하는 데 사용됩니다. 설리반 등. 알. 그리고 Bonnin 개의 등. 알은. 최근 초음파 검사는 혈관 수축과 저산소증 스트레스 동물 모델 7,8의 분석 혈역학 적 변화에 효과적인 강력하고 비 침습적 도구 보도했다. 이 기술은 또한 일반적으로 동맥 협착 9,10를 검출하는데 사용된다. 고해상도 초음파 이미징 분야에서의 최근의 기술 진보는 생체 내 (11)에, 연구자들은 고주파 (25~80 MHz의) 높은 해상도 (&lt;0.03 mm의 해상도) 프로브를 사용하여 심장 혈관 독성을 해결할 수있다. 우리는 신장을 연구하기 위해이 고해상도 초음파를 사용하여 신 독성의 조기 발견을위한 비 침습적 민감한 방법에 대한 전례없는 기회를 제공 할 것으로 가설. 시스플라틴은 다른 약제와 조합하여 12-14 고환, 난소, 방광, 머리, 폐 및 목의 암을 치료하는데 사용된다. 시스플라틴으로 인해 페이지의 세포 괴사에 신 독성을 잘 설명했다roximal 세관 (PT) 및 수집 덕트 혈액 요소 질소 (BUN) 및 SCR (15)를 상승 결과. 여기서, 우리는 유도 된 신 독성 약물 (시스플라틴)의 쥐 모델을 사용하여 신장 기능 부전을 특징 비파괴 초음파 검사를 이용하여 신장에 대한 상세한 단계별 방법을 제공한다.

<table><tbody><tr><td>제모 크림</td><td>Miltex, Inc.</td><td>Surgi-Prep</td><td></td></tr><tr><td>cis-Diamineplatinum(II) dichloride</td><td>Sigma</td><td>479306</td> 이미징 24시간 전에 적용하여 <td>작은 동물의 급성 신장 손상을 유도합니다.</td></tr><tr><td>이소플루란</td><td>박스터 인터내셔널 Inc.</td><td>NDC 10019-773-40</td><td>인덕션용 2-3%, 유지 보수용 1-1.5%, 심장 박동은 분당 500회 이상으로 유지됩니다.</td></tr> 고주파 <tr><td>초음파</td><td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td><td>Vevo 2100</td><td></td></tr><tr><td>고주파 기계식 트랜스듀서</td><td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td><td>MS250, MS550D, MS400</td><td></td></tr></tbody></table>

쥐에서 초음파 기술을 사용하여 약물 유발 신장 혈역학 적 부전의 조기 발견

Early Detection of Drug-Induced Renal Hemodynamic Dysfunction Using Sonographic Technology in Rats

신장은 일반적으로 혈역학 적 항상성을 유지하기 위해 기능 및 약물 독성에 의한 손상의 주요 사이트입니다. 약물에 의한 신 독성은 비판적으로 아픈 환자에서 급성 신장 손상 (AKI)의 모든 임상 케이스의 19- 25 %에 기여하는 것으로 추정된다. AKI 검출은 역사적으로 신장 기능 장애의 초기 단계에서 신 독성의 전체 평가에서 명백히 부적절 혈청 크레아티닌 (SCR) 또는 혈액 요소 질소 (BUN) 등의 통계에 의존하고있다. 현재, 이러한 변경이 실제로 혈청 바이오 마커 수준의 상승에 선행하는 반면 정확하게 AKI의 초기 단계에서 혈역학 적 변화를 검출하기 위해 더 강력한 진단 방법이 없다. 이러한 조기 발견은 의사가 정확한 진단을하고 치료 전략에 대한 의사 결정에의 도움이 도움이 될 수 있습니다. 쥐 AKI을 유도하는 시스플라틴 처리 하였다. 신 독성 고주파 초음파, SCR 측정하여 육일과 병리 따라 평가했다신장. 2D 및 칼라 도플러 이미지를 사용 혈역학 평가는 초음파를 이용하여 직렬 쥐 신장 독성을 연구하는데 사용되었다. 우리의 데이터는 조직 학적 검사에 의해 성인 쥐의 성공적인 약물에 의한 신장 손상을 보였다. AKI의 컬러 도플러 초음파 기반의 평가는 저항 인덱스 (RI)와 타악기-지수 (PI)가 처리 군에서 증가 된 것으로 나타났다; 피크 수축기 속도 (mm / s), 이완 기말 속도 (mm / S)와 속도 - 시간 적분 (VTI, mm)는 동일한 그룹에 신동맥 감소 하였다. 중요한 것은, 초음파 검사에 의해 평가 혈역학 이러한 변화는 SCR 레​​벨 상승 선행. 이러한 RI 또는​​ PI 등의 초음파 기반의 인덱스 따라서 설치류에서 신장 기능 감소의 유용한 예측 마커가 될 수 있습니다. AKI을받은 쥐의 신장에서 우리의 초음파 기반의 관측에서, 우리는 이러한 비 침습적 혈역학 적 측정은 초기 단계의 신장 기능 장애를 탐지, 정확한 민감하고 강력한 방법으로 고려할 수 있음을 보여 주었다. 티그의 연구는 동물 연구에서 사용과 관련된 윤리적 문제의 중요성을 강조한다.

본 연구에서 제시된 이미지는 하나의 운영자에 의해 촬영되었다. 모든 이미지는 (재료 및 장비 표 참조) 고주파 초음파 기계를 사용하여 수집 하였다. 모든 영상 데이터가 하나의 연구자에 의해 분석 하였다. 결과는 시스플라틴 처리 된 동물이 0.5 일 6 (그림 2A)에서 2.1 (정상 범위 &lt;1.1)에 이르기까지 SCR을 한 것으로 나타났다. 그러나, 조직 학적 연구는 생리 식염수 처리 된 동물에 비해 급성 세뇨관 간질 성 부상의 일관된 패턴을 보여 주었다. 신장의 혈류 변화를 측정하는 고해상도의 초음파 영상을 이용하여 데이터 맥박의 parvus 형태가 Cisplain 처리 후 일 6시 동물에서 발견 된 반면, 제 0 일과 6 사이 NS 처리 동물 형태의 변화가없는 것으로 나타났다. 정상 RI 및 PI의 상한은 17 래트에서 각각 0.7 및 1.15이다. 혈역학을 평가하기 위해 상기 인덱스를 이용하여<html> 6 일에서 시스플라틴 처리 된 동물에서 RI와 PI의 상당한 증가가 있음을 증명 신장의 변화. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52409/52409fig1.jpg" /> 도 쥐에서 신장 화상을 검출하기위한 1 초음파 장치 설정. 래트 신장 초음파 촬상의 동작 동안 동물의 단계 (A) 및 이미징 프로브 위치 (B)의 설정으로 촬상 시스템의 그래픽 삽화. 샘플 초음파 이미지 고주파 고해상도 초음파 시스템 (재료와 그리고 장비 표 참조)을 사용하여 쥐의 신장에서 얻은. (CF). 데이터는 상기 혈역학 파라미터 측정 및 분석을위한 충분한 정보를 신장 혈관 명확한 신장 해부학 적 구조 및 혈액 흐름을 보여준다.09fig1large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/52409/52409fig2.jpg" /> 그림 2. 조직학 및 신장 시스플라틴 치료에서 쥐의 초음파 이미지. 혈청 크레아티닌 (SCR) 및 조직학 연구는 시스플라틴 치료 쥐에서 차량 처리 쥐 심한 근위 관 신장 손상 (노란색 화살표) 정상 신장 조직을 제시 (A, B). SCR 시스플라틴 처리 후의 소폭 증가하지만, 정상 범위 (&lt;1.1) 내에 남아 있었다. 차량과 시스플라틴 투여군 (C)에 초음파 일 0, 3에서 컬러 도플러 모드에서 쥐의 권리 신장의 이미지, 6; 혈역학 적 매개 변수, RI 및 PI는 컬러 도플러 초음파 (D, E)에 의해 평가 증가 유의 하였다. 정상 RI의 상한은 PI 0.7 1.15이다. 중요한 것은, t데이터 위의 그는 그 혈역학 적 변화가 SCR의 상승을 앞에 보여줍니다. 맥파 속도 측정은 조직학 연구 결과와 상관 관계 시스플라틴 치료 후 느리고 약한 펄스 (맥박의 parvus 기호, 노란색 원)를 보여줍니다. 이 현상은 신장 동맥 협착, 폐색 더욱 신장 기능 장애를 나타냅니다. 조직 학적 데이터는 성공적인 약물 유발 근위 관상 신장 손상을 보여 초음파 평가는 컬러 도플러 기술을 사용하여 RI, PI 및 맥박 파 속도의 큰 변화가 보였다. N = 3, *, P &lt;0.05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52409/52409fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="1 번 테이블" src="/files/ftp_upload/52409/52409table1.jpg" /> 약물에 의한 AKI 표 1. 신장의 혈역학 적 매개 변수

초기 혈역학적 기능 장애는 신장 질환의 발병에 매우 중요합니다. 그러나 탐지 방법은 제한적입니다. 최근 초음파 검사의 발전은 신장 손상을 조기에 발견할 수 있는 비침습적이고 정확한 옵션을 제공합니다. 이 연구는 약물 유발 신독성 쥐 모델을 사용하여 신장 기능 장애를 감지하기 위한 단계별 초음파 검사 방법론을 간략하게 설명합니다.

The kidney normally functions to maintain hemodynamic homeostasis and is a major site of damage caused by drug toxicity. Drug-induced nephrotoxicity is ...

이 절차의 전반적인 목표는 약물 유도 신독성 쥐 모델을 사용하여 신장 기능 장애를 검출하기 위한 단계별 초음파 방법론을 제공하는 것입니다. 이는 먼저 레일 시스템을 사용하여 초음파 프로브를 배치하고 대동맥을 분리함으로써 수행됩니다. 다음으로, 화면 중앙에 신장 전체 모습이 보이도록 프로브 각도를 조절하고, 가능한 가장 높은 프레임 속도를 사용하여 B-모드 영상을 저장합니다.그 다음, 신동맥과 신정맥을 분리하기 위해 컬러 도플러 음향창(acoustic window)을 엽니다. 마지막으로, 우측 신동맥의 혈류를 평가하기 위해 펄스파(PW) 황색 표시선을 사용하며, 가능한 가장 높은 프레임 속도로 데이터를 수집하기 위해 sinistore를 사용합니다. 최종적으로, Cisplatin으로 유도된 급성 신손상 이후 신장의 혈역학적 변화를 보여주기 위해 고해상도 초음파 영상을 사용합니다.이 방법은 신장 손상으로 인한 혈역학적 변화와 같이 신장 기능 모니터링 분야의 핵심적인 질문들에 답할 수 있습니다. 이 방법은 신장 혈역학에 대한 통찰을 제공할 뿐만 아니라, 마우스 모델과 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있습니다. 0일차에 텍스트 프로토콜에 따라 동물을 마취하고 안연고를 도포한 후, 40번 메스 날과 제모 크림을 사용하여 가슴 부위의 털을 제거하십시오.동물의 활력 징후를 모니터링하는 동안, 활성 포트에 연결된 중심 주파수 21 MHz의 고해상도 MS250 초음파 시스템을 설정하고 애플리케이션 프리셋을 신장으로 설정합니다. 마취된 동물을 플랫폼 위에 배와 위쪽으로 눕히고(supine position), 레일 시스템을 사용하여 초음파 프로브를 동물의 정중선에 배치하여 왼쪽 흉골 옆선(left parasternal line)과 90도 각도가 되도록 하여 대동맥을 분리합니다. 이 위치에서 동물이 놓인 플랫폼을 슬라이드하여 프로브가 왼쪽 또는 오른쪽 신동맥과 수평이 되도록 합니다.마이크로매니퓰레이터를 사용하여 신동맥을 관찰하십시오. 그런 다음 프로브의 Y축을 따라 약간 기울여 프로브 각도를 조절함으로써 화면 중앙에 신장 전체 모습이 나오도록 하십시오. 신우와 신동맥의 이미지가 확보되면, 사용 중인 프로브에서 허용하는 최고 프레임 속도로 이미지를 저장하십시오.다음으로, 키보드의 컬러 도플러 키를 눌러 컬러 도플러 음향 창을 켭니다. 초점 깊이가 신장의 중심에 위치하도록 확인하십시오. 가능한 가장 높은 프레임 속도로 데이터를 기록하기 위해 sinistore를 사용하십시오.펄스파(pulsed wave) 또는 PW 뷰로 영상을 캡처하려면, PW 키를 클릭하여 화면에 노란색 표시선을 나타나게 합니다. PW 각도 키를 사용하여, 혈관 내 혈류 방향과 평행하게 신동맥에 노란색 선을 배치하고, 도플러 각도가 60도 미만이 되도록 합니다. 이 모드에서는 음향창이 상단과 하단 섹션으로 나뉩니다.sinistore를 사용하여 수축기 및 이완기 정점에서의 동맥 혈류 속도를 나타내는 파형 이미지를 캡처하십시오. 영상 촬영 후, 동물을 깨끗한 회복 구역의 가열 램프 아래에 복와위(sternal recumbency) 상태로 두십시오. 마취에서 완전히 회복될 때까지 동물의 활력 징후를 지속적으로 모니터링한 후 사육 시설로 복귀시키십시오.기초 영상 촬영을 수행한 24시간 후, 처리군 동물에게 Cisplatin 10 mg/kg을 단회 복강 투여하십시오. 대조군 동물에게는 생리식염수를 투여하십시오. 여기에 제시된 일정에 따라, 동물의 활성 징후를 모니터링하면서 앞서 비디오에서 시연한 대로 초음파 영상 촬영을 수행하십시오.텍스트 프로토콜의 가이드라인에 따라 데이터 분석을 수행하십시오. 본 연구에 제시된 이미지는 단일 작업자가 촬영하였으며, 영상 데이터는 단일 연구자가 분석하였습니다. 결과에 따르면 Cisplatin 처리 동물의 6일 차 혈청 크레아티닌 수치는 0.5에서 2.1 사이였습니다.정상 크레아티닌 수치는 1.1 미만입니다. 초음파 영상은 다음 연구들에 제시된 조직학적 데이터보다 높은 민감도를 보여줍니다. 6일 차에 조직학적 검사를 실시한 결과, 정상 식염수를 투여한 동물과 비교하여 Cisplatin을 투여한 신장에서 급성 세뇨관 간질 손상의 일관된 패턴이 나타났습니다.고해상도 초음파 영상을 사용하여 신장의 혈역학적 변화를 측정한 결과, Cisplatin을 처리하지 않은 동물에서는 0일과 6일 사이에 형태학적 변화가 없었으나, Cisplatin 처리 동물에서는 6일에 pulsus parvus 형태가 검출되었습니다. RI는 저항 지수(Resistive Index)를, PI는 박동 지수(Pulsatile Index)를 나타냅니다. 쥐의 정상 RI 및 PI 상한선은 각각 0.7과 1.15입니다.신장의 혈역학적 변화를 평가하기 위해 이러한 지표들을 측정한 결과, Cisplatin을 투여한 두 동물 군 모두에서 6일 차에 유의미한 증가가 나타났습니다. 이 절차를 수행할 때는 동물이 마취 하에서 정상적인 활력 징후를 유지하는지 확인하는 것이 중요합니다. 이 기술은 개발 이후, 급성 신손상 이후의 신장 초음파 혈역학적 변화 분야 연구자들에게 토대를 마련해 주었습니다.이 영상을 시청한 후에는 급성 신손상 소동물 모델을 사용하여 신장을 영상화하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

출처: Giustetto, P., et. al., 비침습적 실질, 혈관 및 대사 고주파 초음파 및 광음향 쥐 심부 뇌 영상. J. Vis. Exp. (2015)이 비디오에서는 쥐의 뇌에서 혈관 구조와 헤모글로빈 함량을 연구하기 위해 고주파 초음파 및 광음향 이미징을 사용하는 방법을 보여줍니다. 이 방법은 뇌 관류 및 혈액 산소화에 대한 자세한 통찰력을 제공하여 뇌 혈관 구조 및 산소 분포에 대한 비침습적 분석을 가능하게 합니다.

비침습적 고주파 초음파 및 쥐 뇌 혈류역학의 도플러 이미징

사구체여과율(GFR) 측정은 전반적인 신장 기능을 평가하기 위한 황금 표준입니다. 그러나 이 매개변수를 측정하는 기존 절차는 번거롭고 많은 시간을 투자해야 합니다. 여기에서는 사구체여과(GFR)를 경피적으로 결정하기 위한 더 빠르고 최소 침습적인 방법에 대해 설명합니다.

의식 설치류에서 신장 기능의 경피 평가

신장 기능의 회복을위한 약물의 투여는 현지화 및 치료 화합물의 분포 컨트롤이 필요합니다. 여기, 우리는 구체적으로 쥐에 약물의 신장 내 전달을위한 간단한 방법을 설명합니다. 이 절차는 쉽고없이 사망률과 높은 재현성으로 수행 될 수있다.

쥐의 신장에 생물의 혈관 배달

이 원고는 여성 쥐 생식 및 부인과 조사에 대 한 실험 모델을 설계 하에 수행 하는 초음파의 유틸리티를 설명 합니다. Ultrasonographic 평가 수행 하는 방법에 대 한 단계별 설명을 표시 됩니다.

초음파에 쥐 실험 생식 조사에

성인 쥐를 위한 심장 해부학 및 기능의 경피성 심초음파 평가를 위한 비침범성 프로토콜은 현재 연구 결과에서 제출됩니다. 심장 판막, 네 개의 심장 챔버 및 오름차순 대동맥, 대동맥 아치 및 내림차순 대동맥이 자세히 연구됩니다.

성인 쥐에서 심장 해부학 및 기능의 심초음파 평가

이 연구는 60 분 동안 신장 동맥의 일시적인 경피 양자 풍선 카테터 폐색과 24 시간 동안 재관류를 사용하여 돼지에 있는 신장 허혈 -침전 손상의 높게 재현 가능한 큰 동물 모형을 제시합니다.

일시적인 양측 신장 동맥 폐색에 의한 급성 신장 손상에 대한 대형 동물 모델

이 프로토콜은 기존의 비침습적 이미지 양식에 대한 실용적이고 비용 효율적이며 빠른 대안으로 로봇 초음파 (미국)를 보여줍니다.

마우스 신장의 생체 내 분석을 위한 3D 로봇 초음파 사용

본 프로토콜은 의식이있는 쥐에서 신장 혈류의 장기간 연속 측정과 동시에 이식 된 카테터 (유체 충전 또는 원격 측정)로 혈압을 기록하는 것을 설명합니다.

의식이있는 쥐의 신장 혈류에 대한 장기간 연속 측정

이 연구는 자기공명영상(MRI)과 저강도 펄스 집속 초음파(FUS) 프로토콜을 결합한 방법을 설명하며, 경정맥 카테터 삽입이 있는 살아있는 쥐를 활용하여 혈액뇌장벽(BBB) 개구부를 모니터링합니다.

Monitoring Blood-Brain Barrier Opening in Rats with a Preclinical Focused Ultrasound System

좌심질환으로 인한 폐고혈압의 전임상 모델에서 도플러 초음파를 이용한 이완기 기능 평가 프로토콜을 제시합니다.

좌심질환으로 인한 폐고혈압 ZSF-1 쥐 모델에서 이완기 기능 장애에 대한 펄스파 도플러 평가

본 글은 단측 신장 IRI를 이용한 허혈성 CKD 모델을 제시하고, 샘플 채취 하루 전에는 반대쪽 신장 절제술을 시행합니다; 이 프로토콜은 혈청 기반 기능 평가, 높은 생존율, 그리고 28일과 42일간의 CKD 병리 재현 가능성을 가능하게 하여, 기전 및 중재적 연구를 위한 다재다능한 플랫폼을 제공합니다.

신장 허혈/재관류 손상에 의해 유도된 급성 신장 질환에서 만성 신장 질환으로의 전환 마우스 모델

배우세요 약물 유발 신장 손상 쥐 모델에서 고해상도 초음파 영상을 이용한 신장 기능 장애 조기 발견 방법을. 혈역학적 변화를 비침습적으로 모니터링하여 급성 신장 손상 연구에 활용할 수 있습니다.

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