Abstract
गुर्दे ischaemia reperfusion चोट (आईआरआई) के रोगियों और गुर्दे रक्त प्रवाह की आड़ में तीव्र गुर्दे चोट (अकी) का एक आम कारण है गुर्दे प्रत्यारोपण के दौरान अपरिहार्य है. सही और reproducibly गुर्दे आईआरआई पुनरावृत्ति कि प्रयोगात्मक मॉडल अकी के pathophysiology और उपन्यास चिकित्सीय एजेंट के विकास विदारक में महत्वपूर्ण हैं. प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य अकी में परिणाम है कि गुर्दे आईआरआई के एक माउस मॉडल है यहां प्रस्तुत किया. यह एक चीरा नियंत्रण ऊतक और बायां गुर्दा की ischaemia प्रेरित करने के लिए छोड़ दिया गुर्दे की डंडी की clamping प्रदान करता है एक सही nephrectomy दोनों की अनुमति के साथ सर्जरी के लिए एक midline laparotomy दृष्टिकोण से हासिल की है. Ischaemia की अवधि के दौरान दबाना स्थिति और शरीर के तापमान से सावधान निगरानी के द्वारा इस मॉडल प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य कार्यात्मक और संरचनात्मक चोट प्राप्त होता है. चूहे सीरम या प्लाज्मा क्रिएटिनिन स्तर की ऊंचाई के साथ ही साथ गुर्दे समारोह के नुकसान का प्रदर्शन सर्जरी के बाद 24 घंटे का बलिदान strucस्पष्ट तीव्र ट्यूबलर परिगलन साथ सांस्कृतिक गुर्दे की क्षति. गुर्दे समारोह में सुधार और तीव्र ऊतक चोट इस मॉडल गुर्दे उत्थान अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जैसे कि गुर्दे आईआरआई के बाद 7 दिनों के दौरान हल करता है. गुर्दे आईआरआई का यह मॉडल आणविक और सेलुलर अकी के pathophysiology के साथ ही बाद में गुर्दे उत्थान के विश्लेषण का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया गया है.
Introduction
Ischaemia reperfusion चोट (आईआरआई) गुर्दे, हृदय और मस्तिष्क सहित कई अंगों के लिए चोट का एक आम तरीका है. गुर्दे आईआरआई रोगियों में तीव्र गुर्दे चोट (अकी) को जन्म दे सकती है और कोई विशेष उपचार उपलब्ध है. आईआरआई के परिणाम के रूप अकी सहज और अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया 1 दोनों को शामिल एक जटिल रोगजनन है. गुर्दे आईआरआई के एक प्रयोगात्मक मॉडल कुंजी कोशिकाओं और अकी के रोगजनन साथ ही बाद दिन खत्म ensues कि बाद में गुर्दे उत्थान में शामिल मध्यस्थों को काटना क्षमता प्रदान करता है. इसके अलावा रोग प्रक्रियाओं पर उपन्यास चिकित्सीय एजेंटों के प्रभाव का आकलन किया जा सकता है.
गुर्दे आईआरआई की प्रयोगात्मक मॉडल के समग्र लक्ष्य यहाँ वर्णित दोनों तीव्र कार्यात्मक और संरचनात्मक गुर्दे चोट प्रेरित करने के लिए है. कुछ जांचकर्ताओं द्विपक्षीय आईआरआई 2 की प्रेरण शामिल है कि एक मॉडल का उपयोग किया है. द्विपक्षीय गुर्दे आईआरआई मॉडल, इस्तेमाल की एकतरफा रेन हैअल आईआरआई मॉडल सर्जरी के समय में किया जा रहा है एक सही nephrectomy का लाभ दिया है. सही nephrectomy ऊतक या तो लाती है या एक जीन या प्रोटीन की अभिव्यक्ति को दबा कि एक pretreatment कदम शामिल अध्ययन में के रूप में मूल्यवान नियंत्रण ऊतकों में कार्य करता है. उदाहरण के लिए, हम 24 घंटे के गुर्दे आईआरआई 3 से पहले हीम arginate की शर्त प्रभाव (एचए) इंजेक्शन का आकलन करने के लिए इस मॉडल का इस्तेमाल किया है. आईआरआई से पहले हा द्वारा cytoprotective एंजाइम हीम-oxygenase -1 (ओ -1) के सफल प्रेरण सही nephrectomy नियंत्रण ऊतक 4 में पुष्टि की गई. हा एक ओ -1 निर्भर तंत्र के माध्यम से हिस्से में आयु वर्ग के चूहों में गुर्दे आईआरआई कम कर दिया. इसी तरह, हम गुर्दे आईआरआई 5 में मैक्रोफेज की भूमिका की जांच करने के लिए बृहतभक्षककोशिका कमी पढ़ाई में मॉडल का इस्तेमाल किया है. सही nephrectomy ऊतक के immunohistochemical विश्लेषण पृथक पद्धति की प्रभावकारिता की पुष्टि करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. सही nephrectomy ऊतक इसलिए पुष्टि दोनों के लिए इस्तेमाल किया और मैं के स्तर यों किया जा सकता हैnduction या प्रत्येक व्यक्ति प्रयोगात्मक पशु में ब्याज की अणु का निषेध. यह मॉडल पिछले गुर्दे आईआरआई के शामिल होने के लिए जीन या प्रोटीन आदि की अभिव्यक्ति मिलाना करने के लिए दवाओं या अन्य यौगिकों का उपयोग कर रहे हैं, जो शोधकर्ताओं के लिए ब्याज की हो जाएगा.
अन्य अध्ययनों से गुर्दे का उपयोग करने की दिशा चीरों का इस्तेमाल किया है. यहाँ वर्णित मॉडल सही nephrectomy दोनों प्रदर्शन और बाएं गुर्दे की ischaemia reperfusion प्रेरित करने के लिए एक एकल midline पेट की सर्जरी का उपयोग करता है. इस शल्य दृष्टिकोण गुर्दे की डंडी क्लेम्पिंग पालन कि गुर्दे pedicles और रंग में परिवर्तन सहित शल्य चिकित्सा क्षेत्र के उत्कृष्ट दृश्य प्रदान करता है. मॉडल 4-6 से हमारी प्रकाशित अनुभव चूहों जल्दी से एक के पास 100% जीवित रहने की दर के साथ सर्जरी से उबरने में इंगित करता है.
अन्त में, 7 दिन की अवधि में इस मॉडल की गतिज विश्लेषण इस मॉडल गुर्दे समारोह और ट्यूबलर अखंडता दोनों की बहाली दर्शाती है कि इंगित करता है, के साथमहत्वपूर्ण ट्यूबलर सेल प्रसार.
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Protocol
नोट:. पशु प्रयोगों पशु (वैज्ञानिक प्रक्रिया) अधिनियम 1986 द्वारा लगाए गए दिशा निर्देशों और नियमों के अनुसार में प्रदर्शन किया गया प्रक्रियाएं बाँझ (autoclaved) शल्य चिकित्सा उपकरण और उपभोज्य का उपयोग किया गया. इष्टतम उम्र होने के साथ, 15 सप्ताह - गुर्दे आईआरआई की murine मॉडल यहाँ प्रस्तुत Whilst एक 8 सप्ताह पुराने पुरुष यह reproducibly आम तौर पर 7 के बीच आयु वर्ग के लिंग या तो की murine उपभेदों की एक किस्म पर किया जा सकता है / Balb ग माउस पर प्रदर्शन किया गया था 8 सप्ताह. प्रतिनिधि परिणाम अनुभाग में प्रस्तुत आंकड़ों Balb / सी और FVB चूहों दोनों से प्राप्त हुई थी. गरम खारा के आवेदन नम आंतों और शल्य चिकित्सा के क्षेत्र में रखने के लिए प्रयोग किया जाता है लेकिन यह सावधानी से नजर रखी और तरल पदार्थ के अत्यधिक आवेदन के रूप में कम से कम रखा जाना चाहिए एक महत्वपूर्ण है जो सीरम या प्लाज्मा क्रिएटिनिन का स्तर, के कम एक artifactual के लिए नेतृत्व कर सकते हैं प्रयोगात्मक readout.
1. पशु तैयारी और Laparotomy
<राजभाषा>2. मूत्रवाहिनी डिवीजन और राइट nephrectomy
- धीरे सही गुर्दे और मूत्रवाहिनी बेनकाब करने के लिए नमक के साथ सिक्त autoclaved निष्फल कपास swabs का उपयोग उदर गुहा के बाईं ओर आंतों धक्का. सुखाने को रोकने के लिए सिक्त पर्दे के साथ आंतों को कवर किया.
- Angled संदंश के साथ सही मूत्रवाहिनी उठा. दो बार 6/0 एसआईएल का उपयोग सही मूत्रवाहिनी ligatek-लट सिवनी. लंबी अवधि के प्रयोगों के लिए, सभी पेट की सर्जरी के लिए absorbable sutures का उपयोग करें.
- टांके के बीच मूत्रवाहिनी फूट डालो. समास से प्रयुक्त रूप-ureteric जंक्शन मूत्राशय से पेरिटोनियम में लीक से मूत्र को रोकने चाहिए whilst मूत्रवाहिनी लंबी अवधि के प्रयोगों के दौरान बाद operatively किसी भी रिसाव के खिलाफ एक रक्षा के रूप में ligated है.
- सही nephrectomy जब प्रदर्शन आसान पहुँच अनुमति देने के लिए, धीरे से एक सिक्त कपास झाड़ू का उपयोग जिगर ऊपर और सही करने के लिए धक्का और सही गुर्दे धमनी और शिरा का पर्दाफाश करने के लिए सिक्त धुंध का उपयोग जगह में पकड़.
- दो टूक जहाँ तक सही गुर्दे धमनी और शिरा के रूप में सही गुर्दे की औसत दर्जे का पहलू के साथ संयोजी ऊतक और वसा काटना.
- ध्यान से रक्त वाहिकाओं के नीचे angled संदंश फिसलने से गुर्दे धमनी और शिरा के नीचे एक चैनल बनाएं. सुझावों बंद कर दिया और धीरे चैनल के गठन की सुविधा के क्रम में खुला सुझावों के साथ हटाने के साथ नीचे संदंश गाइड.
- संदंश के सुझावों सिर्फ गुर्दे धमनी और शिरा ऊपर संयोजी ऊतक के माध्यम से दिखाई दे रहे हैं जब तक कदम 2.6 दोहराएँ. एक बार दिखाई धीरे धीरे संयोजी ऊतक को तोड़ने के लिए angled संदंश का एक और सेट के सुझावों के खिलाफ संदंश के सुझावों रगड़ें.
- गुर्दे की धमनी और शिरा स्पष्ट रूप से सुलभ के साथ वे अब occluded किया जा सकता है. ध्यान से गुर्दे की धमनी के नीचे angled संदंश स्लाइड और सुझावों बंद के साथ नस. जगह में एक बार संदंश के सुझावों को खोलने और सुझावों के बीच Haemostatic क्लिप applicator के लिए गाइड और मजबूती से गुर्दे धमनी पर एक Haemostatic क्लिप लागू करते हैं और करीब गुर्दे की नस. वैकल्पिक रूप से गुर्दे की धमनी और शिरा 6/0 रेशम लट सीवन का उपयोग ligated जा सकता है.
- अब किसी भी शेष पक्षपाती संयोजी ऊतक के साथ हटाया जा सकता है जो occluded वृक्क धमनी और गुर्दे के करीब नस, फूट डालो.
- जिगर पकड़ और कपास swabs के साथ आंतों की जगह इस्तेमाल किसी भी धुंध निकालें.
- धीरे छोड़ दिया गुर्दे और मूत्रवाहिनी बेनकाब और सिक्त पर्दे के साथ कवर करने के लिए कपास swabs के साथ उदर गुहा के दाएं ओर आंतों धक्का. यदि आवश्यक हो अग्न्याशय आसान उपयोग की अनुमति सिक्त धुंध के साथ सीधे रास्ते से किया जा सकता है.
- धीरे संयोजी ऊतक बाएं गुर्दे धमनी और शिरा के लिए पूर्वकाल और कूल्हों को तोड़ने के लिए कुंद विच्छेदन का प्रयोग करें, और उसके बाद 2.4 मूत्रवाहिनी डिवीजन और राइट nephrectomy में कदम वर्णित है कि एक समान तरीके से जहाजों के नीचे एक चैनल बना.
- गुर्दे की धमनी और शिरा पर एक माइक्रो serrafine क्लिप लगाने से बायां गुर्दा की ischaemia प्रेरित. सफल ischaemia नेत्रहीन गुर्दे की एक क्रमिक वर्दी काला से इसकी पुष्टि की जा सकती है. बाएं गुर्दे धमनी और शिरा के अलावा रक्त वाहिकाओं कभी कभी गुर्दे की आपूर्ति कर सकते हैं. अगर मौजूद है, इन अतिरिक्त रक्त वाहिकाओं को भी सफलतापूर्वक क्रम में सूक्ष्म serrafine क्लिप का उपयोग occluded करने की आवश्यकता होगीपूरे गुर्दे की ischaemia प्रेरित.
- आंतों बदलें और ध्यान से आंतों ischaemia समझौता परिणामों को जन्म दे सकती है कि कोई अचानक मोड़ रहे हैं कि सुनिश्चित करते हैं. अस्थायी रूप से एक एकल सीवन के साथ पेरिटोनियम बंद करें.
- Ischaemia प्रेरण के बाद तुरंत ischaemia की अवधि के लिए 37 डिग्री सेल्सियस पर शरीर का तापमान बनाए रखना होगा कि एक नियंत्रण इकाई से जुड़ी एक गुदा thermistor साथ एक homeothermic कंबल पर माउस जगह. गुर्दे की चोट और गुर्दे की विफलता के वांछित डिग्री प्रेरित करने के लिए आवश्यक ischaemia की उचित लंबाई निर्धारित करने के लिए यह एक अनुमापन प्रत्येक तनाव और शल्य ऑपरेटर के लिए किया जा सिफारिश की है.
- फौरन इस्कीमिक अवधि के अंत से पहले पेरिटोनियम फिर से खोलने के लिए और ध्यान से दबाना करने के लिए उपयोग की अनुमति और गुर्दे देखने के लिए आंतों की स्थिति. प्रत्याकर्षक की प्रविष्टि, वीडियो में दिखाया गया है, जरूरी नहीं है और केवल प्रस्तुतिकरण प्रयोजनों के लिए किया गया था.
- सीएल निकालेंischaemia की अवधि के बाद amp निष्कर्ष निकाला गया है. तुरंत हटाने के बाद गुर्दे की तेजी सफल reperfusion का संकेत एक स्वस्थ गहरे गुलाबी के लिए एक काला लाल रंग से रंग बदल जाएगा.
- फिर आंतों पिछले 6/0 लट रेशम सीवन का उपयोग कर एक कंबल सिलाई के साथ पेरिटोनियम बंद करने के लिए नहीं मुड़ रहे हैं यह सुनिश्चित. तब धातु त्वचा क्लिप का उपयोग कर त्वचा को बंद करें.
- , पोस्ट ऑपरेटिव संक्रमण के जोखिम को कम ऐसे शल्य चिकित्सा के क्षेत्र के लिए आयोडीन / शराब समाधान के रूप में एक एंटीसेप्टिक लागू करने के लिए.
4. पोस्ट ऑपरेटिव वसूली और देखभाल
- Atipamezole हाइड्रोक्लोराइड साथ आंशिक रूप से रिवर्स संज्ञाहरण (2 मिलीग्राम / किग्रा) subcutaneously और 1 मिलीलीटर की एक चमड़े के नीचे इंजेक्शन के साथ तरल पदार्थ प्रशासन सर्जरी के बाद निर्जलीकरण को रोकने के लिए खारा गरम.
- वे चेतना बरामद किया है जब तक ध्यान से चूहों की निगरानी, सतर्क दिखाई देते हैं और खुद को सही करने में सक्षम हैं.
- एक गर्म बॉक्स में ठीक करने के लिए चूहों 29 डिग्री सेल्सियस, नियंत्रण रेखा पर रखा अनुमति दें24 घंटे के लिए एक शांत वातावरण में पैदा. चूहे के कारण संज्ञाहरण को thermoregulate को एक भ्रष्ट क्षमता होगी और यह वे प्रभावी वसूली को सक्षम करने के लिए एक ऊंचा तापमान पर रखे जाते हैं कि इसलिए महत्वपूर्ण है. सिक्त भोजन भी तरल पदार्थ और पोषण सेवन को प्रोत्साहित करने के लिए प्रदान किया जा सकता है.
- लंबे समय तक वसूली प्रयोगों चल रही दर्दनाशक दवाओं को उपलब्ध कराने और सर्जरी के बाद 7 दिनों त्वचा क्लिप हटाने के लिए.
5. कार्यात्मक और संरचनात्मक गुर्दे की चोट और पुनर्जनन आकलन
- रक्त प्रयोग के अंत में इच्छामृत्यु के समय में प्रयोगों के दौरान या हृदय पंचर द्वारा पूंछ नस से एकत्र किया जा सकता है. पहले 7 वर्णित के रूप में एक जैव रासायनिक केन्द्रापसारक विश्लेषक पर एक creatinase आधारित पद्धति, और रक्त यूरिया नाइट्रोजन (BUN) का उपयोग कर, सीरम क्रिएटिनिन गुर्दे समारोह के उपाय. सामान्य स्वस्थ चूहों के गुर्दे समारोह के रूप में यह गुर्दे की विफलता का एक मॉडल स्थापित करने से पहले निर्धारित किया जाना चाहिए dependi स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकते हैंJaffe प्रतिक्रिया और क्रिएटिनिन मापने के लिए creatinase आधारित विधियों जैसे इस्तेमाल किया विश्लेषण पद्धति पर एनजी अलग परिणाम दे.
- Haematoxylin और eosin (एच एंड ई) या आवधिक एसिड Schiff (पीए) के साथ दाग आयल एम्बेडेड गुर्दे ऊतक वर्गों पर ऊतकविकृतिविज्ञानी से गुर्दे की संरचना की जांच. प्रत्येक माउस के लिए बाहरी मज्जा (OSOM) की बाहरी पट्टी के भीतर 200x बढ़ाई 10 छवियों - 5 के बीच कब्जा. इस क्षेत्र में इस मॉडल में घायल हो जाता है के रूप में इसे हाइपोक्सिया को अत्यधिक संवेदनशील है क्योंकि OSOM में चोट के स्तर का आकलन करें.
- तीव्र ट्यूबलर परिगलन (एटीएन) या उत्थान को मापने के लिए निम्न दो स्कोरिंग प्रणाली का भी उपयोग. इन प्रणालियों में इस्तेमाल किया वर्गीकरण के प्रतिनिधि आकारिकी चित्र 1 में सचित्र है.
- एटीएन स्कोर करने के लिए एक सरल द्विआधारी प्रणाली का प्रयोग करें. सेलुलर अखंडता और आकारिकी निशान के आधार पर और व्यवहार्य (बरकरार सेल आकारिकी) या परिगलित (छेड़छाड़ की सेल क ¥ रूप में या तो नलिकाओं गिनतीgrity, असामान्य सेल आकारिकी या कोशिकाओं के नुकसान).
- नलिकाओं की कुल संख्या (परिगलित नलिकाओं%) के प्रतिशत के रूप में परिगलित नलिकाओं की संख्या व्यक्त करें.
- सेल अखंडता, आकृति विज्ञान और नाभिक संख्या के आधार पर एक अन्य प्रणाली का उपयोग उत्थान वर्गीकृत. मार्क और गिनती नलिकाओं के रूप में, स्वस्थ परिगलित, घायल या निम्न चरणों में सूचीबद्ध मापदंड के अनुसार उबरने.
- (कदम 5.4 में विस्तृत) एटीएन स्कोरिंग प्रणाली के साथ के रूप छेड़छाड़ की सेल अखंडता दिखा नलिकाओं whilst के रूप में स्वस्थ बरकरार सामान्य कोशिकाओं के साथ निशान नलिकाओं, असामान्य सेल आकारिकी या प्रकट सेल नुकसान परिगलित रूप में रन बनाए जाना चाहिए.
- घायल के रूप में वे कुछ नाभिक युक्त एक पतला कोशिका द्रव्य है अगर नलिकाओं को वर्गीकृत. इसके विपरीत, उबरने के रूप में अधिक सामान्य सेल आकारिकी साथ अधिक नाभिक युक्त नलिकाओं को नामित.
- कुल छोटी नली संख्या के प्रतिशत के रूप में प्रत्येक छोटी नली वर्गीकरण व्यक्त करें.
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Representative Results
ट्यूबलर चोट और वसूली एच ई के द्वारा मूल्यांकन या गुर्दे आईआरआई निम्नलिखित ऊतक वर्गों के पीए धुंधला किया जा सकता है. OSOM भीतर स्थित नलिकाओं सेल आकारिकी, अखंडता और नाभिक संख्या (चित्रा 1) के अनुसार, स्वस्थ घायल, परिगलित या उबरने के रूप में वर्गीकृत किया जाता है. इस मॉडल में कार्यात्मक और संरचनात्मक चोट ischaemia की अवधि पर निर्भर है. Ischaemia की अवधि (चित्रा 2) 2min वेतन वृद्धि की वृद्धि हुई है के रूप में प्लाज्मा क्रिएटिनिन और रोटी द्वारा मूल्यांकन वृक्क रोग की गंभीरता में एक प्रगतिशील वृद्धि, स्पष्ट है. एटीएन स्कोर से अनुमानित संरचनात्मक गुर्दे की चोट की हद, अधिक गंभीर एटीएन अधिक लंबे समय तक ischaemia (चित्रा 3) के साथ साथ एक समान प्रवृत्ति के बाद. Ischaemia के अलग durations के एक प्रारंभिक अनुमापन के बाद, गुर्दे आईआरआई के इस मॉडल surger निम्नलिखित कार्यात्मक और संरचनात्मक दोनों चोट के विकास के सभी चूहों के साथ, एक के पास 100% सफलता दर हासिल करना चाहिएवाई. गुर्दे आईआरआई का यह मॉडल भी जानवर (आंकड़े 2 और 3) के बीच मनाया सीमित बदलाव के साथ चोट की डिग्री पर नियंत्रण का एक अच्छा स्तर में सक्षम बनाता है. ischaemia के विभिन्न durations के उपयोग चोट की गंभीरता के विभिन्न स्तरों मिलाना करने की क्षमता के लिए जांच की जा उपचारात्मक उपायों में सक्षम बनाता है. उदाहरण के लिए ischaemia की लंबाई के आधार पर जिसके परिणामस्वरूप चोट (22 मिनट) या उच्च (24 मिनट), (20 मिनट) हल्के उदारवादी के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है. पुरुष / Balb सी चूहों 8 सप्ताह के आयु वर्ग के और केवल मार्गदर्शन के रूप में शामिल किए गए हैं के लिए ये मान रहे हैं. इन माउस तनाव, उम्र, लिंग और गुर्दे समारोह का आकलन करने के लिए इस्तेमाल जैव रासायनिक परख के अनुसार अलग होगा के रूप में जांचकर्ता अपने स्वयं के प्रयोगात्मक शर्तों की स्थापना करनी चाहिए.
इस मॉडल को सफलतापूर्वक गुर्दे समारोह और संरचना दोनों आगामी दिनों में खत्म उबरने के साथ गुर्दे आईआरआई निम्नलिखित उत्थान अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. एक क्रमिक प्लाज्मा क्रिएटिनिन में गिरावट और रोटी के स्तर OBS हैंerved, प्लाज्मा क्रिएटिनिन दिन 7 (चित्रा 4) के द्वारा बेसल स्तर की ओर लौटने के साथ. एच एंड ई दाग ऊतक वर्गों के एक आकलन नलिकाओं की बढ़ती संख्या के स्वस्थ या ऊतक उत्थान (चित्रा 5) जगह ले जा रहा है यह दर्शाता है कि 4 दिन की तुलना में सुबह 7 बजे उबरने के रूप में वर्गीकृत किया जाता है कि इंगित करता है. 5 ब्रोमो 2'-deoxyuridine के प्रशासन (BrdU) का त्याग करने से पहले BrdU के लिए गुर्दे ऊतक के immunostaining और ट्यूबलर सेल प्रसार के बाद मात्रा का ठहराव की सुविधा. नाटकीय परमाणु BrdU अभिव्यक्ति नलिकाओं छोटी नली अखंडता और समारोह (चित्रा 6) को बहाल करने के क्रम में चिह्नित सेल प्रसार के दौर से गुजर रहे हैं यह दर्शाता है कि गुर्दे आईआरआई निम्नलिखित 4 दिन मनाया जाता है. संरचनात्मक सुधार और BrdU immunostaining के लिए गुर्दे समारोह मूल्यांकन, स्कोरिंग के संयोजन गुर्दे आईआरआई निम्नलिखित उत्थान अध्ययन करने के लिए प्रयोग की जाने वाली इस मॉडल में सक्षम बनाता है. यह उपचारात्मक उपायों का दीर्घकालिक प्रभाव में होने की अनुमति देता हैvestigated.
अन्त में, इस मॉडल की उपयोगिता पूरी गुर्दे को वैश्विक ischaemia के शामिल होने पर निर्भर है और यह मुख्य बाएं गुर्दे की धमनी के अलावा गुर्दे की आपूर्ति रक्त वाहिकाओं की मौजूदगी से जोखिम में पड़ सकती है. इन अतिरिक्त जहाजों clamped नहीं कर रहे हैं तो गुर्दे का हिस्सा इस्कीमिक चोट (चित्रा 7) के अधीन नहीं किया जाएगा.
चित्रा 1 संरचनात्मक ट्यूबलर चोट और उत्थान की स्कोरिंग -.. स्वस्थ के प्रतिनिधि आकृति विज्ञान, उबरने घायल और परिगलित नलिकाओं एक गुर्दे से ऊतक वर्गों गुर्दे आईआरआई निम्नलिखित 4 दिनों हटाया मूल्यांकन के लिए सहूलियत के साथ दाग रहे हैं. OSOM भीतर स्थित नलिकाओं के अनुसार, स्वस्थ घायल, परिगलित या उबरने के रूप में वर्गीकृत कर रहे हैंप्रतिनिधि उदाहरण के साथ सेल आकारिकी, अखंडता और नाभिक संख्या पर प्रकाश डाला. स्वस्थ नलिकाओं एक सामान्य सेलुलर आकारिकी साथ बरकरार हैं. परिगलित नलिकाओं स्पष्ट सेल नुकसान और सेल आकारिकी की हानि के साथ एक समझौता किया monolayer दिखा रहे हैं. घायल नलिकाओं एक पतला सेलुलर monolayer प्रदर्शन और कम नाभिक होते हैं. इसके विपरीत, उबरने नलिकाओं स्वस्थ नलिकाओं के लिए एक अधिक सामान्य सेलुलर आकारिकी और नाभिक का एक समान संख्या दिखा रहे हैं. आवर्धन:. 400x इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 2 चोट -. गुर्दे ischaemia गुर्दे समारोह impairs पुरुष Balb / ग चूहों 8 सप्ताह एक सही nephrectomy कराना पड़ा आयु वर्ग के और.छोड़ दिया गुर्दे की डंडी 20, 22 या 24 मिनट (समूह प्रति n = 4) के लिए clamped किया गया था. चूहे गुर्दे आईआरआई के 24 घंटे में बलिदान किया गया. प्लाज्मा क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन की वृद्धि हुई ischaemia की लंबाई के रूप में गंभीरता के एक बढ़ती हुई प्रवृत्ति दिखा. धराशायी लाइन सामान्य नियंत्रण चूहों में पाए प्लाज्मा क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन के स्तर का प्रतिनिधित्व करता है. ± SEM के मतलब के रूप में प्रस्तुत किया है और एक तरह से एनोवा से डेटा का विश्लेषण. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
. चित्रा 3 चोट - गुर्दे ischaemia महत्वपूर्ण तीव्र ट्यूबलर परिगलन लाती 8 सप्ताह के आयु वर्ग के पुरुष / Balb सी चूहों एक सही nephrectomy लिया और बाएं गुर्दे की डंडी सीएल था.20, 22 या 24 मिनट (एन = समूह प्रति 4) के लिए amped. चूहे गुर्दे आईआरआई के 24 घंटे में बलिदान किया गया. प्रतिनिधि photomicrographs: नियंत्रण और घायल गुर्दे की एच ई कलंकित गुर्दे वर्गों से OSOM की (आवर्धन 200x) एटीएन वर्णन. (परिगलित नलिकाओं के अनुपात के रूप में व्यक्त) एटीएन की औपचारिक स्कोरिंग ischaemia की बढ़ती अवधि के साथ चोट के स्तर में वृद्धि की पुष्टि करता है. डाटा ± SEM के मतलब के रूप में प्रस्तुत किया है और एक तरह से एनोवा (**** = पी ≤ 0.0001) द्वारा विश्लेषण किया गया. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
. चित्रा 4 पुनर्जनन - गुर्दे समारोह गुर्दे ischaemia निम्नलिखित ठीक हो जाए नर FVB चूहों एजी.एड 8-10 सप्ताह बायां गुर्दा करने से पहले ischaemia के 25 मिनट के लिए एक सही nephrectomy कराना पड़ा. चूहे 4 दिन (n = 10) या 7 दिनों (n = 6) गुर्दे आईआरआई निम्नलिखित, 1 दिन (n = 10) बलिदान किया गया. प्लाज्मा क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन दोनों तेजी से प्लाज्मा क्रिएटिनिन गुर्दे समारोह में एक वसूली illustrating, बेसल स्तर की ओर लौटने के साथ, 7 दिनों के दौरान अधिक गिरावट. डाटा ± SEM के मतलब के रूप में प्रस्तुत किया है और एक तरह से एनोवा (*** = पी ≤ 0.001, * = पी ≤ 0.05) द्वारा विश्लेषण किया गया. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 5 पुनर्जनन -. गुर्दे ऊतक Rena निम्नलिखित वसूली के लक्षण दिखाता है . एल ischaemia पुरुष FVB चूहों आयु वर्ग 8-10 हफ्तों बायां गुर्दा करने से पहले ischaemia के 25 मिनट के लिए एक सही nephrectomy कराना पड़ा. चूहे 4 दिन का बलिदान (एन = 10) या 7 दिनों (n = 6) गुर्दे आईआरआई पीछा कर रहे थे. प्रतिनिधि photomicrographs: ischaemia की प्रेरण निम्नलिखित OSOM की (आवर्धन 200x) दिखाए जाते हैं. घायल उबरने स्वस्थ की संख्या, या OSOM भीतर परिगलित नलिकाओं की औपचारिक स्कोरिंग पीए दाग आयल वर्गों में मूल्यांकन किया गया था. अभी भी घायल प्रकट OSOM भीतर नलिकाओं का एक बड़ा हिस्सा गुर्दे आईआरआई अगले दिन 4 पर. हालांकि 7 दिनों से स्वस्थ या गुर्दे उत्थान का संकेत उबरने के रूप में वर्गीकृत किया जाता है कि नलिकाओं के अनुपात में काफी वृद्धि हुई है. SEM मतलब ± के रूप में प्रस्तुत डाटा. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
. चित्रा 6 पुनर्जनन - नाटकीय ट्यूबलर प्रसार गुर्दे ischaemia निम्नलिखित स्पष्ट 4 दिन 8 आयु वर्ग के पुरुष FVB चूहों -. 10 सप्ताह बायां गुर्दा करने से पहले ischaemia के 25 मिनट के लिए एक सही nephrectomy कराना पड़ा. BrdU (50 मिलीग्राम / किग्रा) बलिदान करने के लिए 24 घंटे पहले intraperitoneal इंजेक्शन द्वारा प्रशासित किया गया था. चूहे 4 दिन का बलिदान (एन = 10) या 7 दिनों (n = 6) गुर्दे आईआरआई पीछा कर रहे थे. प्रतिनिधि photomicrographs: चूहों से OSOM की (आवर्धन 200x) दिन 4 और ischaemia के शामिल होने के अगले दिन 7 पर कुर्बान कर दिखाया गया है. ट्यूबलर सेल प्रसार आयल एम्बेडेड गुर्दे वर्गों पर BrdU के लिए immunohistochemical धुंधला द्वारा मूल्यांकन किया गया था. ट्यूबलर सेल प्रसार में वृद्धि हुई सेल प्रसार के साथ OSOM में BrdU सकारात्मक नाभिक की संख्या की गणना के द्वारा मात्रा निर्धारित किया गया थासुबह 4 में स्पष्ट. डेटा के रूप में मतलब ± SEM प्रस्तुत किया और छात्रों टी परीक्षण (*** = पी ≤ 0.001) से विश्लेषण किया. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 7. गैर occluded अतिरिक्त गुर्दे रक्त वाहिकाओं के साथ इस्कीमिक गुर्दे वाम. गुर्दे की आपूर्ति अतिरिक्त रक्त वाहिकाओं रोक देना विफलता असंगत ischaemia की ओर जाता है. सूक्ष्म serrafine क्लिप स्थिति में है जब (ए) विश्व गुर्दा ischaemia की अनुपस्थिति एक असमान रंग परिवर्तन (सफेद तीर) ने संकेत दिया है. (बी) सूक्ष्म serrafine क्लिप को हटाने के बाद, मुख्य वृक्क धमनी और शिरा की आपूर्ति अतिरिक्त रक्त वाहिनियों के साथ मिलकर (सफेद तीर) दिखाई दे रहे हैंगुर्दा (काला तीर) के मध्य और निचले छोर. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.
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Discussion
गुर्दे आईआरआई उपलब्ध कोई विशेष उपचार के साथ अकी का एक महत्वपूर्ण कारण है. गुर्दे आईआरआई की प्रयोगात्मक अध्ययन मैक्रोफेज, वृक्ष के समान कोशिकाओं, लिम्फोसाइटों, विनियामक टी कोशिकाओं के साथ ही अन्य कोशिकाओं और गंभीर चोट और चरण 5,8 चिकित्सा दोनों के शामिल होने में मध्यस्थों की भूमिका का प्रदर्शन पिछले काम के साथ बेहद जानकारीपूर्ण किया गया है - 16. इसके अलावा, प्रयोगात्मक गुर्दे आईआरआई विभिन्न चिकित्सीय एजेंट 4,17-19 के प्रभाव का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है.
यहाँ विस्तृत गुर्दे आईआरआई के मॉडल एक सही nephrectomy प्रदर्शन और clamps का उपयोग बायां गुर्दा में ischaemia प्रेरित करने के लिए एक midline laparotomy दृष्टिकोण का उपयोग करता है. Ischaemia की अवधि को संशोधित करने, प्रतिनिधि परिणाम से यह साफ के रूप में चोट की गंभीरता को नियंत्रित कर सकते हैं. इसलिए इस मॉडल के समक्ष रखी प्रयोगात्मक प्रश्न द्वारा अपेक्षित के रूप में हल्के, मध्यम या गुर्दे की चोट के एक उच्च स्तर को प्रेरित करने के लिए समायोजित किया जा सकता है. हालांकि, इस मॉडल की एक सीमा है कि यहलंबे समय तक गुर्दे ischaemia द्वारा बहुत गंभीर गुर्दे की चोट के शामिल होने के लिए उपयुक्त नहीं है. उसके एवज में गंभीर तीव्र गुर्दा रोग महत्वपूर्ण मृत्यु दर को जन्म दे सकती है.
उम्मीद के मुताबिक और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य गुर्दे की चोट प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि इस मॉडल के कई पहलू हैं. इस मॉडल के साथ परिवर्तनशीलता का एक प्रमुख स्रोत इस्कीमिक अवधि 20 के दौरान शरीर का तापमान से उत्पन्न कर सकते हैं. यह शरीर का तापमान एक निरंतर स्तर पर बनाए रखा है और इस्कीमिक अवधि के दौरान निगरानी कर रहा है इसलिए जरूरी है कि. इस प्रोटोकॉल में तापमान जांच और homoeothermic कंबल के साथ एक नियंत्रण इकाई 37 डिग्री सेल्सियस पर ऑटो को विनियमित शरीर के तापमान को इस्तेमाल किया गया था इस्कीमिक चोट करने के लिए गुर्दे की संवेदनशीलता पर शरीर के तापमान के प्रभाव को अच्छी तरह से वर्णित है. पिछला काम शरीर के तापमान को गुर्दे आईआरआई 20 और चूहों के शरीर के तापमान में बदलाव के लिए एक संभावित confounding है की गंभीरता को प्रभावित करता है पता चला है किपरिणामों की व्याख्या को प्रभावित कर सकता है कि कारक. एक अन्य महत्वपूर्ण विचार चूहों बायां गुर्दा कि आपूर्ति अतिरिक्त रक्त वाहिकाओं के साथ शारीरिक भिन्नता प्रदर्शित कर सकते हैं. यह इस तरह के अतिरिक्त रक्त वाहिकाओं की पहचान की और सही nephrectomy प्रदर्शन और बाएं गुर्दे में वैश्विक ischaemia उत्प्रेरण जब occluded रहे हैं कि महत्वपूर्ण है. ऐसा करने में विफलता गुर्दे भर असंगत ischaemia में परिणाम होगा. इसी तरह, बाएं गुर्दे डंडी का बायां गुर्दा निम्नलिखित क्लेम्पिंग का रंग बदलने के ध्यान से शुरू में पहचान नहीं किया गया था कि एक अतिरिक्त वृक्क धमनी की उपस्थिति एक वैश्विक रंग में परिवर्तन के अभाव के रूप में चलता है उनकी जांच होनी चाहिए.
द्विपक्षीय गुर्दे ischaemia कि उपयोग के मॉडल के विपरीत, इस मॉडल जीनों की अभिव्यक्ति को व्यवस्थित करना दवाइयों या अन्य एजेंटों के रोगनिरोधी प्रशासन का उपयोग कर रहे हैं, जो शोधकर्ताओं के लिए ब्याज की हो जाएगा, प्रोटीन आदि पूर्व गुर्दे की चोट के लिए. रिगएचटी nephrectomy ऊतक की पुष्टि दोनों के लिए इस्तेमाल किया और प्रेरण या प्रत्येक व्यक्ति प्रयोगात्मक पशु में ब्याज की अणु के निषेध के स्तर यों किया जा सकता है. गंभीर चोट चरण प्रमुख ट्यूबलर प्रसार द्वारा पीछा किया जाता है के रूप में यह मॉडल भी गुर्दे उत्थान के अध्ययन के शोधकर्ताओं के लिए ब्याज की हो जाएगा.
महत्वपूर्ण रोग केवल चूहों के कुछ उपभेदों में प्रेरित किया जा सकता है के रूप में गुर्दे की सूजन से कुछ प्रयोगात्मक मॉडल सीमित कर रहे हैं. इसके विपरीत, गुर्दे आईआरआई के मॉडल यहाँ वर्णित बहुमुखी है और पुरुष 5 और महिला 4 चूहों, चूहों के विभिन्न प्रकारों के साथ ही आयु वर्ग के चूहों 4 दोनों के लिए लागू किया जा सकता है.
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Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Tissue scissors | Fine Science Tools | 14072 - 10 | |
Micro-Adson forceps (Rat toothed) | Fine Science Tools | 11019 - 12 | |
S&T JFA-5bTC Forceps - SuperGrip Angled | Fine Science Tools | 00649-11 | |
Colibri retractor | Fine Science Tools | 17000 - 04 | |
Micro clip applicator | Fine Science Tools | 18057-14 | |
Micro serrafines | Fine Science Tools | 18055-04 | |
Olsen-Hegar needle holder | Fine Science Tools | 12002 - 12 | |
Hemoclip Plus Ligating Clips Small | Weck | 533837 | |
Autoclip Wound Clip System, 9mm | Harvard Apparatus | PY2 52-3748 | |
Silk Black Braided Suture, Size 6-0 | Harvard Apparatus | 723288 | |
Standard Heat Matt | |||
Homeothermic Blanket & Control Unit | Harvard Apparatus | ||
Lacri-Lube | Allergan | ||
Vetasept Chlorhexidine | AnimalCare | ||
Vetalar : Ketamine hydrochloride | 100 mg/ml solution | ||
Domitor : medetomidine hydrochloride | 1 mg/ml | ||
Vetergesic : Buprenorphine hydrochloride | 0.3 mg/ml | ||
Antisedan : Atipamezole hydrochoride | 5 mg/ml |
References
- Kinsey, G. R., Li, L., Okusa, M. D. Inflammation in acute kidney injury. Nephron Exp Nephrol. 109, (2008).
- Wei, Q., Dong, Z. Mouse model of ischemic acute kidney injury: technical notes and tricks. Am J Physiol Renal Physiol. 303, (2012).
- Ferenbach, D. A., Kluth, D. C., Hughes, J. Hemeoxygenase-1 and renal ischaemia-reperfusion injury. Nephron Exp Nephrol. 115, (2010).
- Ferenbach, D. A., et al. The induction of macrophage hemeoxygenase-1 is protective during acute kidney injury in aging mice. Kidney Int. 79, 966-976 (2011).
- Ferenbach, D. A., et al. Macrophage/monocyte depletion by clodronate, but not diphtheria toxin, improves renal ischemia/reperfusion injury in mice. Kidney Int. 82, 928-933 (2012).
- Ferenbach, D. A., et al. Macrophages expressing heme oxygenase-1 improve renal function in ischemia/reperfusion injury. Mol Ther. 18, 1706-1713 (2010).
- Keppler, A., et al. Plasma creatinine determination in mice and rats: an enzymatic method compares favorably with a high-performance liquid chromatography assay. Kidney Int. 71, 74-78 (2007).
- Vinuesa, E., et al. Macrophage involvement in the kidney repair phase after ischaemia/reperfusion injury. J Pathol. 214, 104-113 (2008).
- Friedewald, J. J., Rabb, H. Inflammatory cells in ischemic acute renal failure. Kidney Int. 66, 486-491 (2004).
- Gandolfo, M. T., et al. Foxp3+ regulatory T cells participate in repair of ischemic acute kidney injury. Kidney Int. 76, 717-729 (2009).
- Burne, M. J., et al. Identification of the CD4+ T cell as a major pathogenic factor in ischemic acute renal failure. J Clin Invest. , 1283-1290 (2001).
- Burne-Taney, M. J., et al. B cell deficiency confers protection from renal ischemia reperfusion injury. J Immunol. 171, 3210-3215 (2003).
- Kinsey, G. R., et al. Regulatory T cells suppress innate immunity in kidney ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 1744-1753 (2009).
- Li, L., Okusa, M. D. Macrophages, dendritic cells, and kidney ischemia-reperfusion injury. Semin Nephrol. 30, 268-277 (2010).
- Lin, S. L., et al. Macrophage Wnt7b is critical for kidney repair and regeneration. Proc Natl Acad Sci U S A. 107, 4194-4199 (2010).
- Lee, S., et al. Distinct macrophage phenotypes contribute to kidney injury and repair. J Am Soc Nephrol. 22, 317-326 (2011).
- Kumar, S., et al. Dexamethasone ameliorates renal ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 2412-2425 (2009).
- Sharples, E. J., et al. Erythropoietin protects the kidney against the injury and dysfunction caused by ischemia-reperfusion. J Am Soc Nephrol. 15, 2115-2124 (2004).
- Gueler, F., et al. Statins attenuate ischemia-reperfusion injury by inducing heme oxygenase-1 in infiltrating macrophages. Am J Pathol. 170, 1192-1199 (2007).
- Delbridge, M. S., Shrestha, B. M., Raftery, A. T., ElNahas, A. M., Haylor, J. L. The effect of body temperature in a rat model of renal ischemia-reperfusion injury. Transplant Proc. 39, 2983-2985 (2007).