Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Почечная ишемия реперфузии: Мышь Модель травмы и регенерация

Published: June 7, 2014 doi: 10.3791/51816

Abstract

Почечная травмы ишемии реперфузии (ИРИ) является распространенной причиной острой почечной травмы (AKI) у пациентов и окклюзии почечного кровотока неизбежно во время трансплантации почек. Экспериментальные модели, которые точно и воспроизводимо воспроизводят почечной IRI имеют решающее значение в рассекает патофизиологии AKI и развитие новых терапевтических агентов. Представленные здесь модели мыши почечной ИРИ, что приводит к воспроизводимым AKI. Это достигается за счет подхода средней линии лапаротомии для хирургии с одним разрез позволяет как правый нефрэктомию, что обеспечивает контроль ткани и зажим левой почечной ножки, чтобы вызвать ишемию левой почки. Путем тщательного мониторинга положения зажима и температуры тела в период ишемии эта модель достигает воспроизводимый функциональную и структурную травмы. Мыши пожертвовал 24 ч после операции демонстрируют потерю функции почек с повышением сыворотке или плазме уровня креатинина, а также структураТурал повреждение почек с острый тубулярный некроз разумеющееся. Почечная функция улучшает и острого повреждения ткани решает течение 7 дней после почечных ИРИ таким образом, что эта модель может быть использована для изучения почечной регенерации. Эта модель почечной ИРИ была использована для изучения молекулярной и клеточной патофизиологии AKI, а также анализ последующей почечной регенерации.

Introduction

Ишемия реперфузии (ИРИ) является распространенным способом получения травмы от нескольких органов, включая почки, сердца и головного мозга. Почечная ИРИ может привести к острой почечной травмы (AKI) у пациентов и особого лечения не доступен. АКИ в результате ИРИ имеет сложную патогенез участием как врожденного и адаптивного иммунного ответа 1. Экспериментальная модель почечной ИРИ предлагает потенциал рассекать ключевые клетки и медиаторы, участвующие в патогенезе AKI, а также последующей почечной регенерации, которая следует за последующие дни. Кроме того последствия новых терапевтических агентов на болезненные процессы могут быть оценены.

Общая цель экспериментальной модели почечной ИРИ, описанный здесь, чтобы побудить как острый функциональную и структурную ушиб почки. Некоторые исследователи использовали модель, которая включает в себя индукцию двустороннего ИРИ 2. Хотя двусторонние почечной модель IRI является использования, одностороннее детьмиаль ИРИ модель имеет то преимущество, правой почки, прилагаемые на время операции. Право почки ткань служит ценным управления ткани в исследованиях с участием стадию предварительной обработки, что либо индуцирует или подавляет экспрессию гена или белка. Например, мы использовали эту модель для оценки предварительной подготовки эффекты гема аргинат (HA) для инъекций 24 часа до почечной ИРИ 3. Успешное индукция цитопротекторный фермента гема-оксигеназы-1 (HO-1) HA до ИРИ было подтверждено в правильном управления почки ткани 4. HA снижается почечный IRI у мышей в возрасте частично через HO-1 зависимый механизм. Точно так же, мы использовали модель в макрофагов исследований истощения изучить роль макрофагов в почечной ИРИ 5. Иммуногистохимический анализ правой нефрэктомии ткани могут быть использованы для подтверждения эффективности методики абляции. Таким образом, право почки ткань может быть использована как для подтверждения и количественного определения уровня Induction или ингибирование интерес молекулы в каждом отдельном экспериментального животного. Эта модель будет представлять интерес для исследователей, которые используют наркотики или другие соединения модулировать экспрессию генов или белков и т.д. до индукции почечной ИРИ.

Другие исследования использовали фланговые разрезы для доступа почки. Модель, описанная здесь используется один срединный абдоминальной хирургии выполнять как правильный нефрэктомию и вызывают ишемии реперфузии левой почки. Это хирургический подход обеспечивает отличную визуализацию операционного поля в том числе почечных ножек и цветовых изменений, которые следуют почечной ножке зажима. Наша опубликованы опыт с моделью 4-6 указывает, что мыши быстро оправиться от операции с почти выживаемости 100%.

Наконец, кинетический анализ модели в течение периода 7 дней показывает, что эта модель демонстрирует восстановление функции почек, так и целостность трубчатой, сзначительное распространение трубчатые клетки.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ПРИМЕЧАНИЕ:. Эксперименты на животных были проведены в соответствии с руководящими принципами и нормами, установленными Законом 1986 животных (научные процедуры) были проведены процедуры с использованием стерильных (автоклавного) хирургических инструментов и расходных материалов. В то время как мышиной модели почек ИРИ, представленные здесь проводили на 8-недельных самцов Balb / C мышей можно воспроизводимо выполняется на различных мышиных штаммов обоего пола, как правило, в возрасте от 7 - 15 недель, с оптимальной возрастной существо 8 недель. Данные, представленные в разделе результатов представительной была получена как от линии BALB / C мышей и FVB. Применение подогретой физиологического раствора используется для поддержания кишечника и хирургическую область влажной, но она должна быть тщательно проверены и сведены к минимуму, что и чрезмерного применения жидкостей может привести к артефактом понижение сыворотке или плазме уровня креатинина, что является важным экспериментальная считывания.

1. Подготовка животных и Лапаротомия

<ол>
  • Обезболить мышь с кетамином гидрохлорида (70 мг / кг) и медетомидина гидрохлорида (1 мг / кг) внутрибрюшинно и проверка глубины анестезии потерей рефлексов например ног крайнем случае. Продолжительность результате анестезии плоскости 4 часа. Этого достаточно для выполнения всей хирургической операции и не дополнительное обезболивание не требуется.
  • Удалить волосы вокруг область разреза, гарантировать, что область свободна от распущенными волосами, и дезинфицировать кожу с брюшка с помощью разбавленного раствора хлоргексидина.
  • Наведите мышь на хирургическом площадку с подогревом в лежачем положении и исправить верхних и нижних конечностей на площадку с помощью низкой липкости клейкую ленту. Убедитесь, что верхние конечности поддерживаются в нормальном положении, чтобы предотвратить сжатие легких. Во время процедуры мониторинга мышь для термических ожогов. Если это возможно, рекомендуется неэлектрических источник тепла можно использовать.
  • Администрирование гидрохлорид анальгетик бупренорфин (0,06 мг / кг)подкожно и применять глаз смазку на глазах, чтобы предотвратить роговицы сушки. Анальгетики вводят до операции, чтобы способствовать пост-хирургического восстановления.
  • Использование ткани, отделяющей ножницы или лезвие скальпеля сделать срединный лапаротомии разрез и прямо отделить кожу от брюшины. Это позволяет коже и брюшины, чтобы быть пришиты отдельно во время закрытия раны. Разрез из аваскулярный белой линии производится, дающие доступ к брюшной полости.
  • Чтобы создать четкое представление о хирургической области вставить втягивающим и драп мышь.
  • 2. Мочеточника дивизия и правой Нефрэктомия

    1. Аккуратно нажмите кишечник к левой стороне брюшной полости с использованием автоклавного стерилизованные ватные тампоны, смоченные физиологическим раствором, чтобы разоблачить правильный почек и мочеточников. Обложка кишечник с увлажненными шторы, чтобы предотвратить высыхание.
    2. Поднимите правую мочеточник с угловыми щипцами. Лигируют правого мочеточника дважды с помощью 6/0 SILк-плетеные шов. Для долгосрочных экспериментов, использовать рассасывающиеся нити для всех брюшных операций.
    3. Разделите мочеточник между швами. В то время как пузырно-мочеточниковый перехода должно препятствовать оттоку мочи в брюшину из мочевого пузыря мочеточник лигируется как гарантия против во время долгосрочных экспериментов какой-либо утечки после операции.
    4. Чтобы облегчить доступ при выполнении правильного нефрэктомию, аккуратно вставьте вверх печени и вправо с помощью смоченной ватный тампон и удерживать на месте с помощью увлажненной марлей, чтобы выставить правильный почечной артерии и вены.
    5. Грубо рассекают соединительной ткани и жира вдоль медиальной части правой почки, насколько правой почечной артерии и вены.
    6. Создание канала под почечной артерии и вены, аккуратно сняв угловые щипцы под кровеносных сосудов. Руководство щипцы под кончиками закрыты и аккуратно удалить с советами открытых в целях содействия формированию канала.
    7. Повторите шаг 2,6 до кончики щипцов не могут видеть через соединительной ткани чуть выше почечной артерии и вены. После того, как видно аккуратно руб кончики пинцета против кончиков другой набор угловых пинцетом аккуратно разорвать соединительную ткань.
    8. С почечной артерии и вены отчетливо доступны они теперь могут быть окклюзии. Аккуратно вставьте под углом щипцов под почечной артерии и вены с кончики закрыты. Как только на месте открыть кончики щипцов и направлять кровоостанавливающим клип аппликатор между кончиками и плотно оберните гемостатической клип на почечной артерии и вены близко к почке. Альтернативно почечная артерия и вена может быть лигировали с использованием 6/0 шелк плетеный шов.
    9. Разделите окклюзии почечной артерии и вены близко к почке, который теперь может быть удален с любого оставшегося прилипшего соединительной ткани.
    10. Удалите марлю, используемый для удержания печень и заменить кишечник с ватными тампонами.

    1. Аккуратно нажмите кишечник к правой стороне брюшной полости с ватные тампоны, чтобы выставить левую почку и мочеточник и накрыть смоченной шторы. При необходимости поджелудочная железа может быть отклонен с влажной марлей, чтобы облегчить доступ.
    2. Использование тупым, чтобы аккуратно разорвать соединительной ткани передней и задней на левой почечной артерии и вены, а затем создать канал под сосудов в подобном тому, как описано в мочеточник отдела и правого нефрэктомии шагу 2.4.
    3. Вызвать ишемию левой почки, применяя клип микро serrafine на почечной артерии и вены. Успешное ишемия может быть визуально подтверждается постепенным равномерным затемнением почки. Кровеносные сосуды в дополнение к левой почечной артерии и вены может иногда поставить почку. Если присутствует, эти дополнительные кровеносные сосуды также должны быть окклюзии с помощью микро serrafine клипы для того, чтобы успешновызвать ишемию всей почки.
    4. Заменить кишечник и тщательно убедиться, что нет никаких резких поворотов, которые могут привести к кишечным ишемии результатов компрометирующих. Временно закрыть брюшины с одним швом.
    5. После индукции ишемии сразу поместить курсор мыши над теплокровного одеяло с ректального термистора, подключенного к блоку управления, которая будет поддерживать температуру тела при 37 ° С в течение требуемого времени ишемии. Чтобы определить необходимую длину ишемии, необходимой, чтобы вызвать желаемую степень повреждения почек и почечной недостаточности рекомендуется титрование быть выполнена для каждого штамма и хирургического оператора.
    6. Незадолго до конца ишемического периода повторного открытия брюшину и тщательно позиционировать кишечники для того чтобы разрешить доступ к зажимом и просматривать почку. Вносимые из втягивающего, как показано на видео, не является необходимым и был исключительно производится для целей представления.
    7. Снимите клусилитель после периода ишемии заключил. Сразу после удаления почки быстро меняют цвет с темно-бордовым на здоровую темно-розовые с указанием успешного реперфузию.
    8. Опять гарантировать, что кишечник не перекручены до закрытия брюшины с одеялом стежка с помощью 6/0 плетеный шелковый шов. Затем закройте кожу с помощью металлических зажимов кожи.
    9. Чтобы свести к минимуму риск послеоперационного инфицирования, нанесите антисептик, например, йода / спиртовом растворе в хирургической области.

    4. Послеоперационный Восстановление и уход

    1. Частично обратной анестезии с Атипамезол гидрохлорид (2 мг / кг) подкожно и администрировать жидкости с подкожной инъекцией 1 мл физиологического раствора нагревают, чтобы предотвратить обезвоживание после операции.
    2. Тщательно контролировать мышей, пока они не пришел в сознание, появляются тревога и способны использовать свое право.
    3. Разрешить мыши, чтобы восстановить в отапливаемом поле хранится в 29 ° C, цитованные в спокойной обстановке, в течение 24 часов. Мыши будут иметь нарушенную способность регулировать температуру в связи с анестезией, и поэтому важно, чтобы они размещены при повышенной температуре для обеспечения эффективного восстановления. Увлажненный пища также может быть предоставлен для поощрения жидкости и потребление питания.
    4. Для долгосрочных экспериментов обеспечивают восстановление текущих анальгетики и удалить клипы кожи 7 дней после операции.

    5. Оценка функциональной и структурной повреждение почек и регенерации

    1. Кровь может быть собрана из хвостовой вены в ходе экспериментов или путем сердечной пункции в момент эвтаназии в конце эксперимента. Измерение функции почек путем креатинина сыворотки, с использованием creatinase на основе метода и азота мочевины крови (АМК) на биохимическом анализаторе центробежной как описано выше 7. Почечной функции нормальных здоровых мышей должна быть определена перед установлением модель почечной недостаточности, поскольку это может значительно варьировать dependiнг на методе анализа, используемого например реакции Яффе и creatinase основе методов измерения креатинина дают разные результаты.
    2. Изучите почечной структуру гистопатологией на парафин почек срезах тканей, окрашенных гематоксилин-эозином (H & E) или периодической кислоты Шифф (PAS). Захват между 5 - 10 изображений на 200-кратное увеличение в наружной полосой внешней мозга (Osom) для каждой мыши. Оцените уровень травмы в Osom так как этот регион получил травму в этой модели, поскольку она очень уязвима к гипоксии.
    3. Используйте любой из двух скоринговых систем, подробно изложенные ниже для измерения острый некроз трубчатую (ATN) или регенерации. Представитель морфология классификаций, используемых в этих системах проиллюстрировано на Рисунке 1.
    4. Используйте простой бинарной системы забить ATN. На основе сотовой целостности и морфологии марки и считать канальцы или как жизнеспособного (неповрежденной клеточной морфологии) или некротических (нарушена клеток инgrity, нарушение морфологии клеток или потеря клеток).
      1. Экспресс количество некротических трубочек в виде процента от общего количества канальцев (некротический канальцы%).
    5. Оцените регенерации с помощью другого систему, основанную на честности клеток, морфологии и числа ядер. Все и рассчитывать трубочки, как здоровый, некротические, ранены или восстановления в соответствии с критериями, перечисленными в следующих шагах.
      1. Как и в выигрыше системы ATN (описанному в шаге 5.4) Все трубочки с интактными нормальных клеток, как здоровых, пока канальцев, показывая под угрозу целостность клеток, нарушение морфологии клеток или явной потери клетка должна быть засчитан как некротической.
      2. Оцените канальцы в качестве потерпевших, если они имеют более тонкую цитоплазму, содержащую несколько ядер. В отличие от этого, назначить канальцев, содержащих несколько ядер с более нормальной морфологии клеток, как восстанавливается.
      3. Экспресс каждой классификации канальцев в виде процента от общего количества канальцев.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Трубчатые травмы и восстановление может быть оценена H & E или PAS окрашивание срезов ткани следующих почечной ИРИ. Трубочки, расположенные в пределах Osom классифицируются как здоровым, ранения, некротические или восстановления в соответствии с клеточной морфологии, целостности и числа ядер (рис. 1). Функциональное и структурное повреждение в этой модели зависит от продолжительности ишемии. Прогрессивное увеличение тяжести нарушения функции почек, оценивается креатинина плазмы и мочевины, очевидно, как продолжительность ишемии увеличивается с шагом 2 минуты (рис. 2). Величина структурных повреждений, почек, выведено из счетом АТН, следует аналогичную тенденцию с более серьезными АТН сопровождающих более продолжительное ишемии (рис. 3). После первоначального титрования различной продолжительности ишемии, эта модель почечной ИРИ должны достичь почти 100% успеха, со всеми мышей развивающихся и функциональную и структурную травмы следующие волноплеску. Эта модель почечной ИРИ также позволяет прекрасный уровень контроля над степенью травмы с ограниченной вариации наблюдаемого между животными (рис. 2 и 3). Использование различных длительностей ишемии позволяет терапевтических вмешательств быть проверены на их способность модулировать различные уровни тяжести травмы. Например на основе длины ишемии в результате травмы могут быть классифицированы как мягкий (20 мин), умеренный (22 мин) или высокой (24 мин). Эти значения для мужчины BALB / C мышей в возрасте 8 недель и включены как только руководством. Следователи должны создать свои собственные экспериментальные условия, как они будут различаться в зависимости от линии мышей, возраста, пола и биохимического анализа, используемого для оценки функции почек.

    Эта модель была успешно использована для изучения регенерации следующие почечной IRI как с почечной функции и структура восстанавливается в течение последующих дней. Постепенное снижение креатинина плазмы и показатели азота являются наблerved, с креатинина плазмы возвращения в базальных уровней на 7 день (рис. 4). Оценка H & E окрашенных срезов тканей показывает, что увеличение числа канальцев, классифицируются как здоровый или восстанавливается на 7-й день по сравнению с 4-й день, указывающее, что восстановление тканей происходит (рис. 5). Введение 5-бром-2'-дезоксиуридина (BrdU) до умерщвления облегчает иммунным окрашиванием почечной ткани для BrdU и последующее количественное определение пролиферации трубчатого элемента. Драматический выражение ядерной BrdU наблюдается 4 дней после почечной ИРИ указывая, что канальцы проходят отмеченные пролиферацию клеток, чтобы восстановить целостность канальцев и функции (рис. 6). Сочетание почечной оценки функции, забив для структурного улучшения и BrdU иммуноокрашивания позволяет эту модель, который будет использоваться для изучения регенерации следующий почечной ИРИ. Это позволяет долгосрочные эффекты терапевтических вмешательств, чтобы быть висследовалось.

    Наконец, утилита этой модели зависит от индукции глобальной ишемии на всю почки, и это может быть поставлена ​​под угрозу присутствии кровеносных сосудов, снабжающих почки в дополнение к основному левой почечной артерии. Если эти дополнительные сосуды не зажимается, то часть почки не будут подвергаться ишемического повреждения (рис. 7).

    Рисунок 1
    Рисунок 1 Заброшенные структурной травмы трубчатой ​​и регенерации -.. Представитель морфология здоровым, восстановления, раненых и некротические трубочки срезов ткани из почки удаляют 4 дней после почечной ИРИ окрашивают PAS для оценки. Трубочки, расположенные в пределах Osom классифицируются как здоровым, ранения, некротические или восстановления в соответствии сморфология клеток, целостность и число ядер с характерными примерами выделены. Здоровые трубочки целы с нормальной клеточной морфологии. Некротические трубочки демонстрируют угрозу монослоя с потерей очевидно клеток и потере морфологии клеток. Травмированные трубочки демонстрируют утонченную сотовой монослоя и содержат меньше ядер. В противоположность этому, выздоравливающие трубочки проявляют больше нормальную клеточную морфологию и такое же количество ядер на здоровые канальцев. Увеличение:. 400x Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Рисунок 2
    Рисунок 2 Травма -. Почечная ишемия ухудшает функцию почек Мужской линии BALB / C мышей в возрасте 8 недель прошли правильный нефрэктомию и.левой почечной ножки зажимали на 20, 22 или 24 мин (п = 4 в группе). Мышей умерщвляли через 24 часа следующем почечной ИРИ. Плазменные креатинина и азота мочевины крови показывают тенденцию к увеличению жесткости, длины ишемии увеличивается. Пунктирная линия представляет уровень в плазме креатинина и азота мочевины крови, найденные в нормальных контрольных мышей. Данные приведены как среднее ± SEM и проанализированы с помощью одностороннего ANOVA. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Рисунок 3
    Рисунок 3. Травма - Почечная ишемия вызывает значительное острый тубулярный некроз Мужской линии BALB / C мышей в возрасте 8 недель прошли правильный нефрэктомию и левая почечная ножка была кл.трэке для 20, 22 или 24 мин (N = 4 в группе). Мышей умерщвляли через 24 часа следующем почечной ИРИ. Представительства микрофотографии (Увеличение: 200x) о Osom от H & E окрашенных срезов почек контроля и пострадавших почек иллюстрируют ATN. Формальное озвучивание ATN (выраженное как доля некротических трубочек) подтверждает возросший уровень травмы с увеличением продолжительности ишемии. Данные представлены как среднее ± SEM и проанализированы с односторонним ANOVA (**** = Р ≤ 0,0001). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Рисунок 4
    . Рисунок 4 Регенерация - Почечная функция восстанавливает следующие почечной ишемии Парнем FVB мышей AG.ред 8 - 10 недель прошли правильный нефрэктомию до 25 мин ишемии в левой почке. Мышей умерщвляли через 1 день (n = 10), 4 дней (N = 10) или 7 дней (N = 6) после почечной IRI. Оба креатинина в плазме и азот мочевины крови неуклонно снижаться в течение 7 дней, с креатинин плазмы возвращения в базальных уровней, иллюстрирующая восстановление функции почек. Данные представлены как среднее ± SEM и проанализированы с односторонним ANOVA (*** = Р ≤ 0,001, * = P ≤ 0,05). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Рисунок 5
    Рисунок 5 Регенерация -. Почечной ткани показывает признаки восстановления следующие Рена . л ишемия Мужской FVB мышей в возрасте 8 - 10 недель прошли правильный нефрэктомию до 25 мин ишемии в левой почке. Мышей умерщвляли 4 дней (N = 10) или 7 дней (N = 6) после почечной IRI. Представительства микрофотографии (Увеличение: 200x) о Osom следующие индукции ишемии показаны. Формальное забил из числа здоровых, восстановления, потерпевшего или некротических трубочек в рамках Osom оценивалась в PAS окрашенных парафиновых срезах. В 4-й день следующего почечной ИРИ значительной части канальцев в рамках Osom еще появляются ранения. Однако на 7 дней существует значительный рост доли трубочек, которые классифицируются как здоровый или восстановления указывают на почечную регенерации. Данные приведены как среднее ± SEM. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    сегда "> Рисунок 6
    . Рисунок 6 Регенерация - Драматический трубчатый пролиферация очевидные 4 дней после почечной ишемии Мужской FVB мышей в возрасте 8 - 10 недель. Прошли правильный нефрэктомию до 25 мин ишемии в левой почке. BrdU (50 мг / кг) вводили интраперитонеально за 24 часа до пожертвовать. Мышей умерщвляли 4 дней (N = 10) или 7 дней (N = 6) после почечной IRI. Представительства микрофотографии (Увеличение: 200x) о Osom от мышей, забитых в день 4 и 7-й день после индукции ишемии показаны. Распространение Трубчатые клетки оценивали по иммуногистохимического окрашивания для BrdU на парафиновых срезах почек. Распространение Трубчатые клетки количественно путем подсчета количества BrdU положительных ядер в Osom с повышенной пролиферации клетокОчевидно, на 4-й день. данных представлены как среднее ± SEM и проанализированы студентов Т-тест (*** = Р ≤ 0,001). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Рисунок 7
    Рисунок 7. Левая ишемический почку с не-окклюзии дополнительных почечных сосудов. Невыполнение закрывают дополнительные кровеносных сосудов, снабжающих почки приводит к несовместимым ишемии. (А) Отсутствие глобальной ишемии почек обозначается неровной изменения цвета (белая стрелка), когда клип микро serrafine находится в положении. (B) После удаления клипа микро serrafine, основной почечной артерии и вены могут видеть (белые стрелки) вместе с дополнительным кровеносного сосуда подачисредний и нижний полюс почки (черная стрелка). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Почечная ИРИ является важной причиной ОПН без конкретного лечения, доступного. Экспериментальное исследование почек ИРИ был весьма информативным с предыдущей работой, демонстрирующей роль макрофаги, дендритные клетки, лимфоциты, регуляторные Т-клетки, а также другие клетки и посредников в индукции как острого повреждения и заживления фазу 5,8 - 16. Кроме того, экспериментальная почечная ИРИ была использована для оценки влияния различных терапевтических агентов 4,17-19.

    Модель почечной ИРИ подробно здесь использует средней линии лапаротомии подход выполнять правильный нефрэктомию и вызывают ишемию в левой почки с помощью зажимов. Как показано на представительных результатов, изменение длительности ишемии могут контролировать степень тяжести травмы. Поэтому эта модель может быть скорректирована, чтобы вызвать легкую, среднюю или высокий уровень нарушения функций почек, как того требует экспериментальной заданный вопрос. Тем не менее, ограничение этой модели является то, чтоне подходит для индукции очень тяжелой травмы почек при длительном почечной ишемии. Полученный тяжелый острый почечная дисфункция может привести к значительному смертности.

    Есть несколько аспектов этой модели, которые имеют решающее для достижения предсказуемого и воспроизводимое повреждение почек. Один из основных источников изменчивости с этой моделью может исходить от температуры тела во время ишемического периода 20. Поэтому очень важно, что температура тела поддерживается на постоянном уровне и контролируется в течение ишемического периода. В этом протоколе блок управления с датчиками температуры и homoeothermic одеялом был использован для автоматического регулирования температуры тела при 37 ° С Влияние температуры тела от восприимчивости почек в ишемического повреждения хорошо описывается. Предыдущая работа показала, что температура тела влияет на тяжесть почечной ИРИ 20 и изменение температуры тела мышей является потенциальным смешаннымфактором, который может повлиять на интерпретацию результатов. Еще одним важным фактором является то, что мыши могут проявлять анатомическое изменение с дополнительными кровеносных сосудов, снабжающих левую почку. Очень важно, чтобы такие дополнительные кровеносные сосуды были выявлены и окклюзии при выполнении правильного нефрэктомии и вызывая глобальную ишемию в левой почки. Невыполнение этого требования приведет к несовместимым ишемии всей почки. Кроме того, изменение цвета левой почки следующего зажима левой почечной ножки должны быть тщательно изучены как отсутствие глобального изменения цвета предполагает наличие дополнительного почечной артерии, что первоначально не были определены.

    В отличие от моделей, которые используют двустороннюю ишемии почек, эта модель будет представлять интерес для исследователей, которые используют профилактическое введение фармацевтических препаратов или других агентов для модуляции экспрессии генов, белки и т.д. до поражения почек. Буровая установкаHT почки ткань может быть использована как для подтверждения и количественного определения уровня индукции или ингибирования интерес молекулы в каждом отдельном экспериментального животного. Эта модель также будет представлять интерес для исследователей, изучающих почечной регенерацию как острая фаза травмы следуют выдающегося трубчатой ​​распространения.

    Некоторые экспериментальные модели почек воспаления ограничены, поскольку значительное заболевание может быть вызвано только в определенных линий мышей. В противоположность этому, модель почечной ИРИ описано здесь является универсальным и может быть применен к 5 как мужчин, так и женщин 4 мышей, различных штаммов мышей, а также в возрасте мышей 4.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    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

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Kinsey, G. R., Li, L., Okusa, M. D. Inflammation in acute kidney injury. Nephron Exp Nephrol. 109, (2008).
    2. Wei, Q., Dong, Z. Mouse model of ischemic acute kidney injury: technical notes and tricks. Am J Physiol Renal Physiol. 303, (2012).
    3. Ferenbach, D. A., Kluth, D. C., Hughes, J. Hemeoxygenase-1 and renal ischaemia-reperfusion injury. Nephron Exp Nephrol. 115, (2010).
    4. 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).
    5. 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).
    6. Ferenbach, D. A., et al. Macrophages expressing heme oxygenase-1 improve renal function in ischemia/reperfusion injury. Mol Ther. 18, 1706-1713 (2010).
    7. 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).
    8. Vinuesa, E., et al. Macrophage involvement in the kidney repair phase after ischaemia/reperfusion injury. J Pathol. 214, 104-113 (2008).
    9. Friedewald, J. J., Rabb, H. Inflammatory cells in ischemic acute renal failure. Kidney Int. 66, 486-491 (2004).
    10. Gandolfo, M. T., et al. Foxp3+ regulatory T cells participate in repair of ischemic acute kidney injury. Kidney Int. 76, 717-729 (2009).
    11. 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).
    12. Burne-Taney, M. J., et al. B cell deficiency confers protection from renal ischemia reperfusion injury. J Immunol. 171, 3210-3215 (2003).
    13. Kinsey, G. R., et al. Regulatory T cells suppress innate immunity in kidney ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 1744-1753 (2009).
    14. Li, L., Okusa, M. D. Macrophages, dendritic cells, and kidney ischemia-reperfusion injury. Semin Nephrol. 30, 268-277 (2010).
    15. 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).
    16. Lee, S., et al. Distinct macrophage phenotypes contribute to kidney injury and repair. J Am Soc Nephrol. 22, 317-326 (2011).
    17. Kumar, S., et al. Dexamethasone ameliorates renal ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 2412-2425 (2009).
    18. 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).
    19. Gueler, F., et al. Statins attenuate ischemia-reperfusion injury by inducing heme oxygenase-1 in infiltrating macrophages. Am J Pathol. 170, 1192-1199 (2007).
    20. 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).

    Tags

    Медицина выпуск 88 мышиный Острое повреждение почек ишемия Реперфузия Нефрэктомия Регенерация Лапаротомия
    Почечная ишемия реперфузии: Мышь Модель травмы и регенерация
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Hesketh, E. E., Czopek, A., Clay,More

    Hesketh, E. E., Czopek, A., Clay, M., Borthwick, G., Ferenbach, D., Kluth, D., Hughes, J. Renal Ischaemia Reperfusion Injury: A Mouse Model of Injury and Regeneration. J. Vis. Exp. (88), e51816, doi:10.3791/51816 (2014).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter