Мышиные почечные модели IRI популярны в биомедицинских исследованиях из-за их относительно низких эксплуатационных расходов и наличия разнообразных трансгенных моделей12. Представленная здесь односторонняя почечная модель IRI имитирует характерные патологические изменения, наблюдаемые в почечной ИРИ человека, такие как канальцевая дилатация, некроз и фиброз13. Эти результаты основаны на различном времени реперфузии.
Критические этапы этого протокола включают поддержание постоянной температуры тела и правильное размещение сосудистого зажима в почечной ножке. Температура тела влияет на метаболизм животного14, изменяя экспериментальные результаты как на физиологическом, так и на клеточном уровнях15. В этой модели температура тела стабилизировалась перед операцией с помощью ректальных и прокладочных датчиков. Кроме того, настоятельно рекомендуется постоянный мониторинг температуры тела в течение всей хирургической процедуры, особенно перед установкой сосудистого зажима, чтобы вызвать ишемию.
Воздействие на почку и правильное размещение сосудистого зажима также имеют решающее значение для успеха эксперимента. Повреждение почечной капсулы при неправильном обращении с щипцами во время воздействия на почку через хирургический разрез приведет к периренальному кровоизлиянию и воспалению. Сосудистый зажим должен быть размещен на почечной ножке, закупоривающей почечную артерию и почечную вену, не затрагивая мочеточник и надпочечниковые артерии. Критическим для этого этапа является тщательное рассечение жировой ткани, окружающей почечный хилум14,16.
Эта модель экономична и эффективна по времени. Потребление анестетика на мышь составляло 156,47 ± 37,88 мкл (среднее ± SD, n = 17) предварительно разбавленного коктейля кетамин/ксилазин (1:10 кетамин, 1:50 ксилазин, в физиологическом растворе; концентрация исходного раствора, 100 мг/мл). Операция может быть выполнена за относительно короткий период. Общее время операции на мышь составило 53 ± 5,23 мин (среднее ± SD, n = 17). С обученным персоналом одновременно может быть выполнено несколько операций. В нашей группе один опытный исследователь выполнял операцию до тех пор, пока зажим не был освобожден от почечной ножки, в то время как второй взял на себя ответственность за закрытие раны до выздоровления мыши. При таком подходе мы смогли выполнить большое количество операций за один день. В этой модели мы использовали дорсолатеральный подход, который приводит к меньшей травматичности и снижению потерь жидкости и тепла из брюшной полости по сравнению со средним подходом16.
Ранее опубликованные протоколы описывали технику пережатия почечной ножки, чтобы вызвать острое повреждение почек у мышей 17,18,19. Однако в этих исследованиях контралатеральная нефрэктомия была выполнена в дополнение к односторонней ИРИ с ишемическим временем в диапазоне от 15 до 26 мин. В этом протоколе мы индуцировали одностороннюю ишемию в течение 30 мин при сохранении контралатеральной почки. Это привело к выживаемости 100%. Однако эта модель не подходит для индуцирования азотемического повреждения почек отчасти из-за компенсаторного эффекта, оказываемого нехирургически интерпретированной контралатеральной почкой. Тем не менее, сохранение одной почки незатронутой у одного и того же животного дает преимущество использования более длительного времени ишемии с более высокой выживаемостью. В дополнение к этому, контралатеральная почка может быть использована для оценки возможных побочных эффектов тестовых препаратов или методов лечения, применяемых во время экспериментальной процедуры, и для изучения эффектов перекрестных помех между почками и почками20,21. Например, эта модель была полезна для демонстрации изменений, вызванных активными формами кислорода, на клеточном уровне как в IRI, так и в контралатеральной, нехирургической почке11.
Эта модель имеет потенциальное применение в исследованиях, направленных на выявление и характеристику маркеров одностороннего повреждения почек, эффектов перекрестных контактов почек, пост-почечных гемодинамических изменений, индуцированных ИРИ, и потенциальных нефротоксических эффектов препаратов-кандидатов для использования в почечной ИРИ. Это подробное описание основных патологических изменений служит ценным инструментом для выбора наиболее подходящего времени для изучения конкретных клеточных процессов, от воспаления и некроза (от 4 ч до 2 дней) до регенерации (4 дня) и фиброза (7 дней и позже).