Techniczne udoskonalenie obustronnego mysiego modelu niedokrwienia i reperfuzji nerek do badań nad ostrym uszkodzeniem nerek
3 listopada 2023
To badanie ustaliło protokół skupiający się na technicznym udoskonaleniu mysiego modelu obustronnego niedokrwienia nerek i reperfuzji do badań nad ostrym uszkodzeniem nerek.
Ostre uszkodzenie nerek jest głównym czynnikiem ryzyka związanym z wysoką śmiertelnością u pacjentów z zatrzymaniem krążenia po powrocie krążenia. Ta procedura może być wykonana w celu wywołania ostrego uszkodzenia nerek. Protokół ten ma na celu wywołanie reperfuzji niedokrwiennej nerek w sposób dokładny, bezpieczny i konsekwentny.
Procedurę zademonstruje Huang Cheng-Wei, asystent z mojego laboratorium. Na początek umieść znieczuloną ośmiotygodniową mysz płci męskiej C57BL/6 w pozycji leżącej na platformie chirurgicznej z kocem elektrycznym, aby utrzymać temperaturę ciała. Następnie dotknij pleców, znajdź odcinek lędźwiowy kręgosłupa i poszukaj kątów żebrowo-grzbietowych poniżej obu stron ostatniego żebra.
Nałóż balsam do depilacji, aby się ogolić i wyszorować włosy po obu stronach obszaru kąta żebrowo-rdzeniowego. Zdezynfekuj obszar operacyjny za pomocą roztworu Betadine i 75% alkoholu za pomocą wacików. Użyj kleszczyków z cienką końcówką, aby delikatnie unieść skórę poniżej lewego kąta żebrowo-rdzeniowego.
Następnie za pomocą nożyczek wykonaj jednocentymetrowe ukośne grzbietowo-boczne nacięcie wzdłuż linii napięcia skóry od linii środkowej odcinka lędźwiowego na lewym boku. Następnie przeciąć ścianę mięśniową lewej flanki, aby uwidocznić lewą nerkę. Ostrożnie popchnij i oddziel lewą nerkę od otaczającej tkanki za pomocą kleszczy.
Następnie zidentyfikuj szypułkę nerkową. Zacisnąć lewą szypułkę nerkową za pomocą klipsa mikronaczyniowego. Potwierdź niedokrwienie przez widoczną zmianę koloru nerek z różowego na ciemnoczerwony.
Aby uniknąć wysuszenia podczas zaciskania, przykryj nerkę sterylnymi, mokrymi wacikami z solą fizjologiczną. Po 25 minutach otwórz lewy klips mikronaczyniowy, aby rozpocząć reperfuzję lewej nerki. Zwróć nerkę do jamy brzusznej.
Zamknij jamę brzuszną za pomocą wchłanialnych materiałów szwowych 6/0. Obserwuj mysz, aż zacznie się swobodnie poruszać i karmić. Niedokrwienie nerek po zaciśnięciu szypułki nerki pokazano tutaj.
Zmiana koloru nerek z różowego na ciemnoczerwony ujawnia, że perfuzja nerek stała się niewystarczająca. W porównaniu z grupą kontrolną, stężenie azotu mocznikowego i kreatyniny w surowicy krwi wzrosło dwa dni po reperfuzji nerkowej. Technika ta toruje naukowcom drogę do zbadania nowych podejść terapeutycznych przeciwko ostremu uszkodzeniu nerek.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
W niniejszym badaniu opracowano protokół koncentrujący się na udoskonaleniu technicznym modelu mysiego obustronnego niedokrwienia i reperfuzji nerek na potrzeby badań nad ostrym uszkodzeniem nerek. Procedura ta ma na celu dokładne i powtarzalne wywołanie ostrego uszkodzenia nerek.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Nefrologia
- Ostre uszkodzenie nerek
- Modele zwierzęce
Wstęp
- Ostre uszkodzenie nerek jest istotnym czynnikiem ryzyka wysokiej śmiertelności u pacjentów po zatrzymaniu krążenia.
- Badanie koncentruje się na niedokrwieniu i reperfuzji nerek jako metodzie indukowania ostrego uszkodzenia nerek.
- Zrozumienie tego procesu może prowadzić do opracowania nowych metod terapeutycznych.
- Protokół ma na celu zapewnienie dokładności i bezpieczeństwa podczas indukowania uszkodzenia nerek.
Cel badania
- Udoskonalić model mysi do badania ostrego uszkodzenia nerek.
- Zaprezentować wiarygodną metodę indukcji niedokrwienia i reperfuzji nerek.
- Ułatwić badania nad interwencjami terapeutycznymi w przypadku uszkodzenia nerek.
Zastosowane metody
- Wykorzystanie znieczulonych samców myszy szczepu C57BL/6 do przeprowadzenia procedury.
- Wykonanie cięcia chirurgicznego w celu uzyskania dostępu do lewej nerki.
- Zaciśnięcie szypuły nerkowej w celu wywołania niedokrwienia.
- Monitorowanie zmiany koloru nerki jako wskaźnika niedokrwienia.
Główne wyniki
- Widoczna zmiana koloru nerki potwierdziła wystąpienie niedokrwienia.
- Po reperfuzji zaobserwowano podwyższone stężenia azotu moczowego i kreatyniny w surowicy.
- Metoda ta zapewnia spójne podejście do indukowania ostrego uszkodzenia nerek.
- Wyniki wspierają dalszą eksplorację strategii terapeutycznych.
Wnioski
- Udoskonalony protokół zwiększa wiarygodność badań nad ostrym uszkodzeniem nerek.
- Służy on jako podstawa dla przyszłych badań nad terapiami nerek.
- Zrozumienie niedokrwienia i reperfuzji nerek jest kluczowe dla opracowania interwencji.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Niezawodne modele przedkliniczne ostrego uszkodzenia nerek (AKI) są niezbędne do minimalizowania ryzyka wczesnych hipotez terapeutycznych oraz wyjaśniania czynników mechanistycznych patologii nerek po zatrzymaniu krążenia. Ten udoskonalony mysi model obustronnej niedokrwienno-reperfuzji nerek umożliwia powtarzalną indukcję i kwantyfikację AKI, wspierając pewność prognostyczną w walidacji celów oraz badaniach translacyjnych. Ustandaryzowane protokoły uszkadzania redukują zmienność biologiczną, co ułatwia rzetelną selekcję portfolio i podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju w procesie odkrywania leków w nefrologii.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie mechanizmów uszkodzenia nerek istotnych w przypadku AKI po zatrzymaniu krążenia.
- Wspiera funkcjonalną walidację celu poprzez ilościowe określanie stopnia uszkodzenia za pomocą biomarkerów surowiczych.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego dzięki kontrolowanemu uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnemu.
- Zwiększa pewność prognostyczną w programach nefrologicznych na wczesnym etapie.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Zapewnia odtwarzalny system in vivo do oceny potencjalnych interwencji.
- Standaryzuje indukcję urazu i pomiar wyników w celu zapewnienia porównywalności testów.
- Generuje dane ilościowe (azot mocznika we krwi, kreatynina) do screeningu związków.
- Umożliwia skalowalność i odtwarzalność międzybadawczą w przepływach pracy przedklinicznej.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z kliniczną patofizjologią AKI obserwowaną po zatrzymaniu krążenia i ROSC.
- Zapewnia ciągłość od odkryć mechanistycznych do przedklinicznej oceny skuteczności.
- Umożliwia dostosowanie ryzyka w rozwoju zasobów nefrologicznych w oparciu o translacyjnie istotne punkty końcowe.
- Ułatwia walidację biomarkerów dla przyszłej translacji klinicznej.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten plasuje się w kontinuum od fazy odkrycia do badań przedklinicznych, stanowiąc pomost między badaniami mechanistycznymi a translacyjnymi testami skuteczności interwencji w AKI.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących mechanizmów uszkodzenia nerek oraz punktów interwencji.
- Screening: Dostarcza zestandaryzowanych, ilościowych wyników do oceny związków.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie stopnia nasilenia uszkodzenia i efektu terapeutycznego za pomocą markerów surowiczych.
- Badania translacyjne: Zapewnia klinicznie istotny model uszkodzenia do walidacji biomarkerów i skuteczności.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Ustanawia protokół możliwy do adaptacji w różnych portfolio badań z zakresu nefrologii.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad AKI.
- Wartość operacyjna: Poprawia odtwarzalność i standaryzację preklinicznych modeli uszkodzenia nerek.
- Wartość strategiczna: Wspiera podejmowanie decyzji go/no-go i optymalizuje alokację zasobów w projektach nefrologicznych.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz rozwój kandydatów na terapeutyki nerkowe.
Kwestie wdrożeniowe
- Wymaga doświadczenia w zakresie chirurgii małych zwierząt oraz opieki okołoperacyjnej.
- Wymaga dostępu do znieczulenia, kontroli temperatury oraz instrumentarium chirurgicznego.
- Konieczne jest stosowanie ustandaryzowanych protokołów w celu zapewnienia powtarzalności wyników między zespołami.
- Możlizna jest konieczność adaptacji metody dla różnych szczepów myszy lub różnego stopnia nasilenia urazów.
- Należy kontrolować śmiertelność i zmienność w celu zapewnienia wiarygodnych wyników danych.
