Техническое уточнение двусторонней мышиной модели почечной ишемии-реперфузии для исследования острого повреждения почек
3 ноября 2023 г.
В этом исследовании был разработан протокол, ориентированный на техническое усовершенствование мышиной модели двусторонней почечной ишемии-реперфузии для исследования острого повреждения почек.
Острое повреждение почек является основным фактором риска, связанным с высокой смертностью у пациентов с остановкой сердца после восстановления кровообращения. Эта процедура может быть выполнена для того, чтобы вызвать острое повреждение почек. Этот протокол заключается в том, чтобы вызвать реперфузию ишемии почки точно, безопасно и последовательно.
Демонстрировать процедуру будет Хуан Ченг-Вэй, ассистент из моей лаборатории. Для начала поместите восьминедельного самца мыши C57BL/6 под наркозом в положение лежа на операционной платформе с электрическим одеялом для поддержания температуры тела. Затем коснитесь спины, найдите поясничный отдел позвоночника и найдите реберно-вертебральные углы под обеими сторонами последнего ребра.
Нанесите лосьон для удаления волос для бритья и потрите волосы по обеим сторонам реберно-тебрального угла. Продезинфицируйте операционную область с помощью раствора Бетадина и 75%-ного спирта с помощью ватных шариков. Используйте щипцы с тонким кончиком, чтобы осторожно приподнять кожу ниже левого реберно-вертебрального угла.
Затем ножницами сделайте сантиметровый косой дорсолатеральный разрез по линиям натяжения кожи от поясничной срединной линии на левом боку. Затем разрежьте мышечную стенку левого бока, чтобы визуализировать левую почку. Осторожно надавите и отделите левую почку от окружающих тканей щипцами.
Затем определите ножку почки. Зажмите левую почечную ножку микрососудистым зажимом. Подтвердить ишемию можно видимым изменением цвета почек от розового до темно-красного.
Чтобы избежать пересыхания во время пережатия, накройте почку стерильными ватными шариками, смоченными солевым раствором. Через 25 минут откройте левый микрососудистый зажим, чтобы начать реперфузию левой почки. Верните почку в брюшную полость.
Закройте брюшную полость рассасывающимся шовным материалом 6/0. Наблюдайте за мышью до тех пор, пока она не начнет свободно двигаться и питаться. Здесь показана ишемия почки после пережатия ножки почки.
Изменение цвета почек с розового на темно-красный свидетельствует о том, что перфузия почек стала недостаточной. По сравнению с контрольной группой, сывороточные уровни азота мочевины и креатинина в крови повышались через два дня после почечной реперфузии. Этот метод прокладывает исследователям путь к изучению новых терапевтических подходов против острого повреждения почек.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании был разработан протокол, направленный на техническое совершенствование модели двусторонней ишемии-реперфузии почек у мышей для изучения острого повреждения почек. Целью процедуры является точное и воспроизводимое индуцирование острого повреждения почек.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нефрология
- Острое повреждение почек
- Модели на животных
Теоретическая часть
- Острое повреждение почек является значимым фактором риска высокой смертности у пациентов после остановки сердца.
- Данное исследование сосредоточено на ишемии-реперфузии почек как методе индуцирования острого повреждения почек.
- Понимание этого процесса может привести к разработке новых терапевтических подходов.
- Протокол направлен на обеспечение точности и безопасности при индуцировании повреждения почек.
Цель исследования
- Усовершенствовать модель мыши для изучения острого повреждения почек.
- Продемонстрировать надежный метод индукции ишемии-реперфузии почек.
- Способствовать исследованию терапевтических методов лечения повреждения почек.
Используемые методы
- Использование анестезированных самцов мышей линии C57BL/6 для проведения процедуры.
- Выполнение хирургического разреза для доступа к левой почке.
- Пережатие почечного стебля для индукции ишемии.
- Мониторинг изменения цвета почки как индикатора ишемии.
Основные результаты
- Видимое изменение цвета почки подтвердило ишемию.
- После реперфузии наблюдалось повышение уровней азота мочевины крови и креатинина в сыворотке.
- Данный метод обеспечивает воспроизводимый подход к индукции острого повреждения почек.
- Результаты обосновывают дальнейшее изучение терапевтических стратегий.
Выводы
- Усовершенствованный протокол повышает достоверность исследований острого повреждения почек.
- Он служит основой для будущих исследований методов терапии почек.
- Понимание ишемии-реперфузии почек имеет решающее значение для разработки терапевтических вмешательств.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Надежные доклинические модели острого повреждения почек (ОПП) необходимы для снижения рисков при проверке ранних терапевтических гипотез и выяснения механических факторов развития патологии почек после остановки сердца. Данная усовершенствованная модель двусторонней ишемии-реперфузии почек у мышей обеспечивает воспроизводимую индукцию и количественную оценку ОПП, что повышает прогностическую достоверность при валидации мишеней и в трансляционных исследованиях. Стандартизированные протоколы нанесения повреждений снижают биологическую вариабельность, способствуя более точному отбору перспективных направлений и принятию решений о дальнейшем развитии проектов по поиску нефрологических лекарственных препаратов.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишени
- Позволяет исследовать механизмы повреждения почек, имеющие значение для ОПП после остановки сердца.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишени путем количественной оценки повреждения с помощью сывороточных биомаркеров.
- Способствует снижению механистических рисков за счет контролируемого ишемическо-реперфузионного повреждения.
- Повышает прогностическую достоверность для нефрологических программ на ранних стадиях.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает воспроизводимую систему in vivo для оценки потенциальных терапевтических воздействий.
- Стандартизирует индукцию повреждения и измерение результатов для обеспечения сопоставимости анализов.
- Позволяет получать количественные показатели (содержание азота мочевины в крови, креатинина) для скрининга соединений.
- Обеспечивает масштабируемость и воспроизводимость между исследованиями в рамках доклинических рабочих процессов.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует клинической патофизиологии ОПП, наблюдаемой после остановки сердца и восстановления спонтанного кровообращения (ROSC).
- Обеспечивает преемственность от выявления механизмов к оценке доклинической эффективности.
- Позволяет осуществлять риск-ориентированное продвижение нефрологических разработок на основе трансляционно значимых конечных точек.
- Способствует валидации биомаркеров для последующего клинического применения.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данная модель занимает место в континууме от этапа открытия до доклинических исследований, связывая механистические исследования с проверкой трансляционной эффективности методов лечения ОПП.
- Открывающая биология: позволяет проверять гипотезы о механизмах повреждения почек и точках терапевтического вмешательства.
- Скрининг: обеспечивает стандартизированные количественные показатели для оценки соединений.
- Аналитика: позволяет проводить статистическое сравнение степени тяжести повреждения и терапевтического эффекта по сывороточным маркерам.
- Трансляционные исследования: предоставляет клинически значимую модель повреждения для валидации биомаркеров и эффективности.
- Корпоративное повторное использование: устанавливает протокол, который может быть адаптирован для различных исследовательских портфелей в области нефрологии.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает достоверность прогнозов и снижает неопределенность механизмов в исследованиях острого повреждения почек (ОПП).
- Операционная ценность: Повышает воспроизводимость и стандартизацию доклинических моделей повреждения почек.
- Стратегическая ценность: Служит основой для принятия решений о продолжении или прекращении разработки («go/no-go») и оптимизирует распределение ресурсов в нефрологических программах разработки.
- Влияние на портфель: Поддерживает приоритизацию с учетом рисков и продвижение терапевтических кандидатов для лечения заболеваний почек.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области хирургии на мелких животных и периоперационного ухода.
- Необходим доступ к средствам анестезии, системе контроля температуры и хирургическому инструментарию.
- Требуются стандартизированные протоколы для обеспечения воспроизводимости результатов разными исследовательскими группами.
- Может потребоваться адаптация метода для различных линий мышей или разной степени тяжести повреждений.
- Необходимо контролировать уровень смертности и вариабельность для получения надежных данных.
