Artykuł metodologiczny

Ustanowienie standaryzowanej procedury podwiązywania tętnic nerkowych w leczeniu nadciśnienia u syryjskich chomików złotych

93 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/69871

⸱

8 maja 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Large Animal Models for Biomedicine, South China Institute of Large Animal Models for Biomedicine, School of Pharmacy and Food Engineering, Wuyi University, 2Affiliated Jiangmen TCM Hospital of Ji'nan University, 3Institute of Cardiovascular Science, School of Basic Medical Sciences, Health Science Center, Peking University

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Badanie to ustanowiło i zoptymalizowało model częściowej podwiązania tętnic nerkowych u chomików syryjskich (2K1C), który stabilnie indukuje wtórne nadciśnienie związane z RAS w kontekście hiperlipidemii, zapewniając wysoce powtarzalną platformę do badań sercowo-naczyniowych.

Streszczenie

Nadciśnienie jest uważane za poważne globalne zagrożenie zdrowotne, które może prowadzić do poważnych powikłań, w tym remodelacji naczyń, niewydolności serca, zawału mięśnia sercowego oraz końcowej choroby nerek. Syryjskie chomiki złote, model z naturalnie ekspresyjnym białkiem transferu estrów cholesterylowych (CETP), są podatne na hiperlipidemię wywołaną dietą. Aby ustanowić wiarygodny i powtarzalny model chomika do badania związku między stenozą tętnic nerkowych (RAS), nadciśnieniem wtórnym a chorobami sercowo-naczyniowymi, zastosowano model Goldblatta z dwoma nerkami i jednym klipsem (2K1C). Niniejsze badanie opisuje udoskonaloną procedurę chirurgiczną indukującą RAS u syryjskich chomików złotych poprzez częściową podwiązanie tętnicy nerkowej, podkreślając kluczowe czynniki, takie jak technika izolacji chirurgicznej i wybór materiału więzającego, które znacząco wpływają na wyniki. Wdrożenie tego standaryzowanego protokołu chirurgicznego sprawiło, że około 90% leczonych chomików wykazywało stałe podwyższenie ciśnienia skurczowego na poziomie 25–30 mmHg. Ten zoptymalizowany zabieg podwiązania tętnic nerkowych zapewnia solidną metodę tworzenia modelu chomika nadciśnieniowego o wysokiej spójności, zwiększonej powtarzalności i użyteczności w badaniach nad chorobami sercowo-naczyniowymi.

Wprowadzenie

Stenoza tętnic nerkowych (RAS) jest główną przyczyną wtórnego nadciśnienia i stanowi istotny czynnik ryzyka zachorowalności sercowo-naczyniowej1. Głównym wyzwaniem w badaniach klinicznych jest trudność w wyznaczeniu szlaku przyczynowego łączącego dyslipidemię, nadciśnienie i uszkodzenia narządów końcowych, ponieważ choroby współistniejące i jednoczesne leki często zakłócają badania pacjentów. To podkreśla kluczową potrzebę modelu zwierzęcego, który dokładnie odda tę złożoną patofizjologię w kontrolowanym, powtarzalnym środowisku eksperymentalnym.

Model Goldblatta z dwoma nerkami, jednym klipsem (2K1C) to dobrze znana metoda indukowania nadciśnienia naczyniowego u gryzoni. Jednak konwencjonalne gatunki, takie jak myszy i szczury, mają znaczne ograniczenia. Warto zauważyć, że te gryzonie nie mają białka transferu estrów cholesterylowych (CETP), kluczowego enzymu w ludzkim metabolizmie lipoprotein o wysokiej gęstości2. W rezultacie są oporne na hipercholesterolemię i miażdżycę wywołaną dietą, nie odwzorowując profilu metabolicznego powszechnie obserwowanego u pacjentów z RAS. Ponadto odpowiedź nadciśnieniowa na przecięcie tętnic nerkowych w tych modelach jest często osłabiona i bardzo zmienna; na przykład myszy C57BL/6 wykazują minimalny wzrost ciśnienia krwi, podczas gdy szczury Sprague-Dawley wykazują znaczną zmienność między osobami, co utrudnia powtarzalne badania mechanistyczne i terapeutyczne 3,4.

Natomiast syryjski chomik złoty (Mesocricetus auratus) posiada unikalne korzyści fizjologiczne dla takich badań. Jego naturalna ekspresja CETP umożliwia rozwój profilu lipoproteinowego podobnego do człowieka, w tym podwyższonego LDL-C i nieco podwyższonego HDL-C, przy karmieniu dietą wysokotłuszczową i wysokocholesterolową, co prowadzi do spontanicznego powstawania zmian miażdżycowych w aorcie i tętnicach wieńcowych5. Zapewnia to bardzo istotne tło metaboliczne i naczyniowe do badania chorób sercowo-naczyniowych. Co więcej, najnowsze dowody wskazują, że chomiki wykazują znacznie silniejszą odpowiedź na aktywację układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS) w porównaniu z myszami i chimazami, co czyni je szczególnie odpowiednimi do badań nad nadciśnieniem6.

Pomimo tych zalet, użyteczność modelu chomika 2K1C była ograniczona przez brak ustandaryzowanego i odpornego protokołu chirurgicznego. Istniejące techniki, obejmujące od pełnej ligacji z wysokim wskaźnikiem śmiertelności po zależną od operatora częściową ligację, dają niespójne wyniki i słabą powtarzalność7. Aby w pełni wykorzystać podwójną podatność chomika na choroby metaboliczne i nadciśnieniowe, opracowaliśmy udoskonalone i wysoce powtarzalne podejście chirurgiczne dla modelu 2K1C. Ten zoptymalizowany protokół zapewnia konsekwentne wywołanie nadciśnienia na tle dyslipidemii wywołanej dietą, oferując solidną i zintegrowaną platformę eksperymentalną do badania synergicznych efektów RAS, hiperlipidemii i urazów sercowo-naczyniowych.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Protokoły dotyczące zwierząt zostały zatwierdzone przez komitet etyki zwierząt laboratoryjnych Jiangmen International Health Innovation Institute (N2023008) oraz Uniwersytetu Pekińskiego (DLASBE0730). W eksperymencie użyto samców syryjskich chomików złotych, w wieku 10–12 tygodni. Szczegóły dotyczące odczynników i używanego sprzętu zostały wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Przygotowanie przedoperacyjne

  1. Karm zwierzęta normalną dietą karmową i zapewniaj czystą wodę w standardowych warunkach (temperatura 21–24 °C, wilgotność 40%–60%, cykl światła-ciemności 12 godzin).
  2. Przed użyciem sterylizuj wszystkie narzędzia i materiały chirurgiczne. Dezynfekuj platformę chirurgiczną 75% etanolem. Podgrzej termofor do około 38 °C przed zabiegiem.
  3. Umieść chomika w komorze indukcyjnej znieczulenia z 3% izofluranem (zgodnie z zatwierdzonymi protokołami instytucjonalnymi).
  4. Potwierdź głęboką znieczulenie przez brak odruchu wycofania pedałów. Utrzymuj znieczulenie za pomocą stożka nosowego z 1,5%–2% izofluranem.
  5. Usuń włosy ze środkowo-lewej części lędźwiowej za pomocą maszynek do cięcia.
  6. Dezynfekuj odsłoniętą skórę jodem povidonem.

2. Zabieg chirurgiczny

  1. Wykonaj około 1,5–2 cm podłużne nacięcie w skórze wzdłuż linii środkowej lewej części lędźwiowej za pomocą skalpela. Bezpośrednio rozciąć mięśnie leżące pod spodem, aby oddzielić mięśnie grzbietu najszerszego od warstwy biodrowo-pożochowej. Stwórz kanał dostępu o długości około 1 cm wzdłuż kierunku włókien mięśniowych.
  2. Delikatnie cofnij tłuszcz zaotrzewnowy za pomocą tępych kleszczy, aby odsłonić nerkę. Zewnętrznie lewe nerki i identyfikacja szypki nerkowej. Oddziel tętnicę nerkową i żyłę za pomocą tępych kleszczy.
  3. Umieść igłę o średnicy 0,27 mm obok tętnicy nerkowej. Zawiń szew polipropylenowy 6-0 wokół tętnicy i igły. Zawiąż luźno jeden węzeł nad głową.
    1. Ostrożnie wyciągnij igłę, pozostawiając zwężenie obwodowe, które zmniejsza średnicę światła do 0,27 mm. Potwierdzić skuteczną stenozę, obserwując widoczne zwężenie, ale nie całkowite zatrzymanie przepływu krwi, któremu towarzyszy niewielka zmiana koloru nerek.
  4. Zwróć nerkę do dołu nerki. Warstwę mięśniową i skórę zamknij osobno, używając odpowiednio szwów polipropylenowych 4-0 i 3-0. Dezynfekuj obszar operacyjny powidonem jodowym, a następnie etanolem.
  5. Połóż zwierzę na poduszce grzewczej i monitoruj stan oddechowy, aż odzyska świadomość. Podawaj karprofen (5 mg/kg, podskórnie) przez maksymalnie 3 dni po operacji. Trzymaj chomika indywidualnie przez co najmniej tydzień.

3. Pomiar ciśnienia krwi

UWAGA: Mierz ciśnienie krwi nieinwazyjnie 2 i 4 tygodnie po operacji, używając systemu monitorowania ciśnienia w mankietach ogonowych.

  1. Znieczulaj chomiki w komorze z 3% izofluranem.
  2. Umieść zwierzę w pozycji leżącej na desce operacyjnej i załóż maskę, aby utrzymać znieczulenie.
  3. Przymocuj mankiet do przedniej kończyny i mierz ciśnienie krwi przez co najmniej 2 minuty dla każdego zwierzęcia.

4. Badanie USG

UWAGA: Ocena hemodynamiki nerek i adaptacji strukturalnej 4 tygodnie po operacji za pomocą kolorowego Dopplera oraz trójwymiarowych systemów ultrasonograficznych.

  1. Znieczulaj chomiki w komorze z 3% izofluranem.
  2. Umieść zwierzę w pozycji leżącej na desce operacyjnej i załóż maskę, aby utrzymać znieczulenie.
  3. Usuń owłosienia z brzucha za pomocą kremu depilacyjnego, aby zapewnić optymalny kontakt akustyczny (AKUS). Nałóż żel sprzyjający przed założeniem sondy USG.
  4. Umieść sondę nad lewą nerką i uzyskaj wyraźny podłużny obraz trybu B.
  5. Zmierz długość nerki i grubość kory za pomocą funkcji zacisku.
  6. Aktywuj tryb kolorowego Dopplera i wizualizuj przepływ krwi nerek.
  7. Zarejestruj szczytową prędkość skurczową, prędkość końcowo-rozkurczową i oblicz indeks rezystancyjny.
  8. Wykonaj skanowanie trójwymiarowe, aby odtworzyć objętość nerek.
  9. Zapisz wszystkie obrazy i dane pomiarowe.
  10. Usuń sondę i monitoruj zwierzę do czasu wyzdrowienia.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W tym badaniu chomiki te zostały losowo podzielone na dwie grupy: 8 w grupie z fikcyjną chirurgią i 11 w grupie chirurgicznej. Wszystkie dane są przedstawiane jako średnie ± odchylenia standardowe, chyba że zawskazano inaczej. Przybliżony czas działania wynosił 20–25 minut na zwierzę. Nie odnotowano zgonów śródoperacyjnych, a wskaźnik przeżycia w ciągu 9 tygodni od operacji wynosił 100%. 2 tygodnie po operacji zmierzono nieinwazyjne ciśnienie krwi. Operacja, z podwiązaniem lub bez, miała mniejszy wpływ na apetyt, a masa ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Model dwóch nerek i jednego klipsa (2K1C) to klasyczny model zwierzęcy w badaniach nad nadciśnieniem nerek. Z historycznymi korzeniami sięgającymi ubiegłego wieku, skutecznie symuluje patogenezę ludzkiego nadciśnienia naskoczkowego typu renowascularnego. Mechanizmem leżącym u podstaw jest niedokrwienie wywołane stenozą tętnicy nerkowej, które aktywuje układ renina-angiotensyna (RAS), ostatecznie prowadząc do nadciśnienia ogólnoustrojowego. Model ten nie tylko wiernie odzwierciedla patologiczny przebieg nadciśnienia u lud...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Podziękowania

Badania te zostały sfinansowane przez Program Zespołu Innowacji wspierany przez Narodowy Program Kluczowych Badań i Rozwoju Chin (2022YFA1105403), Projekt Foundation Aplikacji wspierany przez miasto Jiangmen (2220002000296) oraz Program Zespołu Innowacji wspierany przez prowincję Guangdong (2020KCXTD038).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Szew o średnicy drutu 0,37Johnson & Johnson MedTech, ChinyJH-18-5100
Szew polipropylenowy 6-0Yangzhou Huanyu Medical Equipment Co., Ltd., ChinyNie ma
Aparat do znieczulenia zwierzęcegoMidmark Corporation, USAV2330299
Carprofen  Macklin, ChinyC830557-5g
Zestaw do testów cholesterolu Zhongsheng Beikong, Chiny100000180
Kolorowy system ultrasonograficzny DopplerowaMindray Medical, ChinyResona8
Zestaw do testowania glukozyZhongsheng Beikong, Chiny100000240
Zestaw do testowania cholesterolu z lipoproteinami o wysokiej gęstościZhongsheng Beikong, Chiny100020235
LDLR KO syryjskiego złotego chomikaUniwersytet Pekiński, ChinyNie ma
Muromachi MK-2000ST Nieinwazyjny Monitor Ciśnienia Krwi dla myszy i zwierząt SzczuryMuromachi Kikai Co., Ltd., Japonia140305MU
Poduszka grzewcza dla zwierzątMeitai, ChinyDXT30*35-1X
Rat Renin ELISA kit & nbsp;Covide, ChinyKWD-E7398R-B
Igła do szyciaJohnson & Johnson MedTech, ChinyJH-18-5037
Zestaw do testowania trójglicerydówZhongsheng Beikong, Chiny100000220
Pionowy sterylizator parowyYamato Scientific, JaponiaJ3170372

Bibliografia

  1. Schwarz, K., et al. Prevalence and risk factors of renal artery stenosis in patients undergoing simultaneous coronary and renal artery angiography: A systematic review and meta-analysis of 31,689 patients from 31 studies. Diseases. 12 (9), 208(2024).
  2. Hogarth, C. A., Roy, A., Ebert, D. L. Genomic evidence for the absence of a functional cholesteryl ester transfer protein gene in mice and rats. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 135 (2), 219-229 (2003).
  3. Ong, J., et al. Renal sensory nerves increase sympathetic nerve activity and blood pressure in 2-kidney 1-clip hypertensive mice. J Neurophysiol. 122 (1), 358-367 (2019).
  4. Chelko, S. P., Schmiedt, C. W., Lewis, T. H., Lewis, S. J., Robertson, T. P. A novel vascular clip design for the reliable induction of 2-kidney, 1-clip hypertension in the rat. J Appl Physiol. 112 (3), 362-366 (2012).
  5. Guo, X., et al. LDL receptor gene-ablated hamsters: A rodent model of familial hypercholesterolemia with dominant inheritance and diet-induced coronary atherosclerosis. EBioMedicine. 27, 214-224 (2018).
  6. Li, P., Chen, P. M., Wang, S. W., Chen, L. Y. Time-dependent expression of chymase and angiotensin converting enzyme in the hamster heart under pressure overload. Hypertens Res. 25 (5), 757-762 (2002).
  7. Hall, S. K. Acute renal vascular occlusion: An uncommon mimic. J Emerg Med. 11 (6), 691-700 (1993).
  8. Cui, Y., et al. An antihypertensive drug-AT1 inhibitor attenuated BRCA development promoted by chronic psychological stress via Ang II/PARP1/FN1 pathway. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 1870 (3), 167031(2024).
  9. Salguero, G., et al. Renovascular hypertension by two-kidney one-clip enhances endothelial progenitor cell mobilization in a p47phox-dependent manner. J Hypertens. 26 (2), 257-268 (2008).
  10. Suzuki, H., Ikezaki, H., Hong, D., Rubinstein, I. PGH2-TxA2-receptor blockade restores vasoreactivity in a new rodent model of genetic hypertension. J Appl Physiol. 88 (6), 1983-1988 (2000).
  11. Lu, H., et al. Subcutaneous angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice. J Vis Exp. (103), e53191(2015).
  12. Ji, H., et al. Paradoxical sex differences in a hamster model of angiotensin II-dependent hypertension and associated renal injury. Biol Sex Differ. 16 (1), 86(2025).
  13. Jordania da Silva, V., et al. Obesity induction in hamster that mimics the human clinical condition. Exp Anim. 66 (3), 235-244 (2017).
  14. Bhathena, J., et al. Diet-induced metabolic hamster model of nonalcoholic fatty liver disease. Diabetes Metab Syndr Obes. 4, 195-203 (2011).
  15. Shiota, N., et al. Chymase is activated in the hamster heart following ventricular fibrosis during the chronic stage of hypertension. FEBS Lett. 406 (3), 301-304 (1997).
  16. Joyner, W. L., Mohama, R. E., Gilmore, J. P. Specificity of arginine vasopressin and angiotensin II for microvessels in the hamster cheek pouch after the induction of renovascular hypertension. Microvasc Res. 35 (1), 8-20 (1988).
  17. Ansary, T. M., et al. Effects of the selective chymase inhibitor TEI-F00806 on the intrarenal renin-angiotensin system in salt-treated angiotensin I-infused hypertensive mice. Exp Physiol. 103 (11), 1524-1531 (2018).
  18. Li, M., et al. Involvement of chymase-mediated angiotensin II generation in blood pressure regulation. J Clin Invest. 114 (1), 112-120 (2004).
  19. Kinoshita, I., et al. Increase in chymase-positive mast cells in recurrent pleomorphic adenoma and carcinoma ex pleomorphic adenoma of the parotid gland. Int J Mol Sci. 22 (23), 12613(2021).
  20. Dell'Italia, L. J., Collawn, J. F., Ferrario, C. M. Multifunctional role of chymase in acute and chronic tissue injury and remodeling. Circ Res. 122 (2), 319-336 (2018).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Model nadci nienia t tniczegomodel dwunerkowy z jedn zaciskan t tnic 2K1Cstenoza t tnicy nerkowejchoroby uk adu sercowo naczyniowegotechnika izolacji chirurgicznejcz ciowe podwi zanie t tnicypodwy szenie ci nienia krwinadci nienie u chomika

Powiązane artykuły