Een muismodel om de structurele en functionele resultaten op lange termijn te evalueren na de omkering van langdurige unilaterale ureterobstructie
18 juli 2025
Dit artikel bevat gedetailleerde instructies om onderzoekers in staat te stellen omkeerbare unilaterale ureterobstructie bij muizen uit te voeren met behulp van een gestandaardiseerd model dat analyse mogelijk maakt van de structurele en functionele resultaten op lange termijn na de omkering van langdurige ureterobstructie.
Mijn laboratorium werkt aan de mechanismen en therapie om de langetermijnresultaten na nierbeschadiging te verbeteren, en de specifieke focus van dit protocol is het ontwikkelen van een hulpmiddel om langetermijnresultaten te bestuderen na omkering van urinewegobstructie. We hebben een muismodel ontwikkeld van unilaterale omkeerbare ureterobstructie, waarmee we de functionele en structurele resultaten op lange termijn van het omkeren van urinewegobstructie in de nier kunnen evalueren. Andere methoden vereisen meerdere operaties of microchirurgische expertise, waar de meeste laboratoria geen toegang toe hebben. Omdat dit eenzijdige obstructie is, staan de meeste andere methoden bovendien geen functionele evaluatie van herstel toe zonder gesplitste nierfunctietests uit te voeren. Er zijn er eigenlijk maar twee. De eerste is een consistente plaatsing van de vasculaire klem op dezelfde positie op de proximale urineleider in elk experiment, en de tweede is het verwijderen van de vasculaire klem enkele dagen later zonder schade aan de urineleider of nier te veroorzaken.
[Rachel] Bereid om te beginnen de chirurgische kant van een verdoofde muis voor met antiseptica. Maak met een schaar en tang een longitudinale dorsale incisie van 1,5 centimeter langs de middellijn door de huid en de onderhuidse lagen. Maak een kleine incisie door de linkerflankspier en fascia boven de nier. Exterioriseer vervolgens met een tang de linkernier. Met een stompe tang. Ontleed voorzichtig het vet aan de onderpool en wat bindweefsel bij de urineleider. Zoek het gebied van de urineleider. Scheid vervolgens de urineleider samen met het bindweefsel van de niersteel om te voorkomen dat de nierader en slagader met de klem worden opgenomen. Gebruik klemappliers om de vasculaire klem te openen en plaats deze direct onder het nierbekken op de urineleider. Gebruik de markeringen op de klem om ervoor te zorgen dat er een gelijkmatige druk wordt uitgeoefend op alle muizen. Gebruik nu een met zoutoplossing doordrenkt steriel wattenstaafje om de nier voorzichtig met de klem terug in de retroperitoneale ruimte te duwen. Hecht vervolgens de spierlaag met een resorbeerbare hechtdraad. Gebruik skinclips om de skinlaag te sluiten. Om de ureterklem te verwijderen, verwijdert u de wondklemmen en reinigt u vervolgens het operatiegebied zonder opnieuw vorm te geven met behulp van de originele incisies om toegang te krijgen tot de klem. Open de spierlaag opnieuw en leg de retroperitoneale ruimte bloot. Gebruik een tang om de klem voorzichtig in de retroperitoneale ruimte te lokaliseren zonder de nier te exterioriseren. Open met klemaanbrengers de klem voorzichtig terwijl u het omringende weefsel met een tang wegtrekt om het veilig te verwijderen. Exteïriseer nu de nier om het nierbekken te inspecteren op obstructie. Een gezwollen nierbekken bevestigt hydronefrose. Duw de nier terug in de retroperitoneale ruimte met behulp van een met zoutoplossing doordrenkt steriel wattenstaafje en hecht de incisie dicht zoals aangetoond. Om contralaterale nefrectomie uit te voeren, opent u de dorsale plaats opnieuw met behulp van de oorspronkelijke huidincisie. In grootte, de rechterflankspier en fascia boven de nier. Exteïriseer vervolgens de rechternier met een tang. Houd de rechternier vast met een gladde, gebogen tang en ontleed de bovenste en onderste pool vrij van het omringende weefsel. Nadat de nier is bevrijd, bindt u een Foro-zijden hechtdraad rond de niervaten en urineleider met behulp van een dubbele chirurgische knoop. Wacht ongeveer 30 seconden tot de nier donkerder wordt. Houd hem vervolgens vast met de gladde gebogen tang en verwijder hem door distaal naar de knoop te knippen met een gebogen schaar. Duw de resterende niersteel voorzichtig terug in de retroperitoneale ruimte met behulp van een met zoutoplossing doordrenkt steriel wattenstaafje en sluit vervolgens de spier- en huidlagen met hechtingen en clips. Typische metingen van overleving en nierfunctie werden 84 dagen na omkeerbare unilaterale ureterobstructie uitgevoerd. Functionele studies vergeleken omkeerbare unilaterale ureterobstructie met nefrectomie alleen voor bloedureumstikstof, transdermale glomerulaire filtratiesnelheid en urinaire osmolariteit na 18 uur waterdeprivatie. De osmolariteitswaarden in de urine waren op dezelfde tijdstippen duidelijk lager dan bij nefrectomiecontrolemuizen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie presenteert een gestandaardiseerd protocol voor het uitvoeren van reversible eenzijdige uretraal obstructie bij muizen, waardoor de analyse van langetermijnresultaten na de omkering van urinewegobstructie wordt vergemakkelijkt.
Belangrijkste Studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Nefrologie
- Diermodellen
- Onderzoek naar nierbeschadiging
Achtergrond
- Het onderzoeken van langetermijnresultaten na nierbeschadiging is cruciaal voor de ontwikkeling van effectieve therapieën.
- Huidige methoden vereisen vaak complexe chirurgische vaardigheden of meerdere operaties.
- Dit model maakt functionele evaluatie mogelijk zonder uitgebreide chirurgische expertise.
- Eenzijdige obstructie biedt een unieke kans om herstel te beoordelen zonder gesplitste nierfunctietests.
Doel van de studie
- Om een betrouwbaar muismodel te ontwikkelen voor het bestuderen van langetermijnresultaten na omkering van urinewegobstructie.
- Om de chirurgische procedure te vereenvoudigen voor bredere toegankelijkheid in onderzoekslaboratoria.
- Om functionele en structurele nierherstel na obstructie te evalueren.
Gebruikte Methoden
- Voorbereiding van de chirurgische plaats en anesthesie van de muis.
- Aanbrengen van een longitudinale incisie om toegang te krijgen tot de nier en ureter.
- Plaatsing van een vasculaire klem om obstructie te induceren.
- Verwijdering van de klem en beoordeling van nierfunctie en -structuur in de loop van de tijd.
Belangrijkste Resultaten
- Functionele studies toonden significante verschillen in nierfunctie tussen belemmerde en nierverwijderde muizen.
- De urineosmolariteit was duidelijk lager bij controle muizen met nierverwijdering.
- Langetermijnresultaten werden effectief bewaakt met behulp van dit model.
- Het protocol maakt consistente en reproduceerbare resultaten mogelijk in experimenten.
Conclusies
- Dit model biedt een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van nierherstel na obstructie.
- Het vereenvoudigt het chirurgische proces, waardoor het toegankelijk wordt voor meer onderzoekslaboratoria.
- De bevindingen dragen bij aan het begrijpen van de mechanismen van nierbeschadiging en herstel.
Veelgestelde Vragen
Executive Industry Relevance
Long-term renal outcomes after urinary tract obstruction reversal remain a critical challenge in translational nephrology and preclinical drug development. This mouse model enables robust evaluation of both structural and functional kidney recovery, supporting predictive confidence in target validation and mechanistic de-risking for chronic kidney disease and acute kidney injury portfolios. Its reproducibility and adaptability across strains position it as a foundational tool for early discovery and preclinical research pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to renal injury and recovery mechanisms.
- Supports functional target validation by quantifying long-term renal outcomes post-obstruction reversal.
- Facilitates mechanistic de-risking for CKD and AKI targets by modeling persistent functional deficits.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo system for assessing candidate interventions on renal structure and function.
- Standardizes outcome measures such as blood urea nitrogen and urinary osmolarity for reproducible screening.
- Enables quantitative comparison of intervention efficacy across experimental cohorts.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints by modeling chronic and acute renal dysfunction post-obstruction.
- Supports continuity from mechanistic discovery to preclinical validation of therapeutic strategies.
- Informs risk-adjusted advancement decisions by revealing persistent medullary defects despite histological recovery.
Pipeline & Workflow Integration
This model bridges early discovery, lead identification, and preclinical validation by enabling longitudinal assessment of renal outcomes after injury reversal.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on renal recovery mechanisms and pathway involvement.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative outputs for intervention assessment.
- Analytics: Provides standardized measurements (e.g., blood urea nitrogen, urinary osmolarity) for cross-condition comparison.
- Translational Research: Models clinically relevant endpoints for CKD and AKI risk stratification.
- Enterprise Reuse: Adaptable across mouse strains and experimental designs for broad R&D utility.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in renal target validation and mechanistic understanding.
- Operational Value: Standardizes complex surgical procedures for reproducible, scalable outcomes.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in renal portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of CKD and AKI therapeutic candidates.
Implementation Considerations
- Requires surgical expertise for consistent vascular clamp placement and multi-stage procedures.
- Demands access to instrumentation for renal function measurement (e.g., blood urea nitrogen, osmolarity assays).
- Necessitates cross-team standardization of surgical and analytical protocols.
- Adaptable to different mouse strains by adjusting obstruction duration for reproducibility.
- Practical limitations include technical complexity and the need for survival surgeries.
