Summary
ويقدم هذا المخطوط إجراء العمليات جراحية خطوتين مفصلة لأداء الماوس 5/6th الجزئي استئصال (بن) مع ربط القطب. أربعة أسابيع بعد الجراحة، مقارنة بالفئران التي تعمل بالشام، وضع ضعف في وظيفة الكلي، فقر الدم، وتضخم القلب، تليف القلب الفئران بنكس وانخفاض وظيفة القلب الانقباضي والانبساطي.
Abstract
أمراض الكلي المزمنة (كد) هو عامل خطر كبير لإحداث الأمراض القلبية الوعائية والوفيات، ويتطور تدريجيا إلى النمط الظاهري السريرية التي تسمى "يوريمي اعتلال عضلة القلب". يصف لنا هنا نموذج ماوس كد تجريبية، المسماة 5/6ال استئصال جزئي (بن) مع ربط القطب، الذي وضعت يوريمي اعتلال عضلة القلب في أربعة أسابيع بعد الجراحة. هذا النموذج بنكس أجرى من قبل عملية جراحية في خطوتين. في خطوة واحدة من عملية جراحية، كانت متصلة كلا القطبين لاستئصال كليته اليسرى. في الخطوة اثنين الجراحة، التي كان يؤديها 7 أيام بعد الجراحة خطوة واحدة، تمت إزالة الكلي اليمنى. لعملية جراحية الشام، نفس إجراءات عملية جراحية أجريت لكن دون القطب ربط لاستئصال كليته اليسرى أو إزالة الكلي اليمنى. الإجراءات الجراحية أسهل وأقل استهلاكاً للوقت، مقارنة بالأساليب الأخرى. ومع ذلك، بقايا الكتلة الكلوي الوظيفي لا يتم التحكم بسهولة كربط الشريان الكلوي. أربعة أسابيع بعد الجراحة، مقارنة بالفئران تعمل بالشام، وضع ضعف في وظيفة الكلي، فقر الدم، وتضخم القلب، تليف القلب الفئران بن وانخفاض وظيفة القلب الانقباضي والانبساطي.
Introduction
كد، يعرف أيضا باسم الفشل الكلوي المزمن، هو فقدان تدريجي لوظائف الكلي مع مرور الوقت أن تتطور في نهاية المطاف إلى الفشل الكلوي الدائم. كد، من أوائل الدول الكلوي المرحلة إلى نهاية مرحلة المرض الكلوي (المسببات)، هو عامل خطر كبير لإحداث الأمراض القلبية الوعائية والوفيات، ويتطور تدريجيا إلى النمط الظاهري السريرية يسمى "اعتلال عضلة القلب يوريمي"1، 2،3. عضلة يوريمي في المرضى الذين يعانون من كد أو المسببات ترتبط بتشوهات القلب والأوعية الدموية، نتج أساسا عن التحميل الزائد للضغط (LV) البطين الأيسر و/أو وحدة التخزين، مما أدى إلى تضخم LV (لفة) وتمدد LV LV خلل الانقباضي4 ،،من56. تليف القلب هو آخر عملية المرضية شيوعاً من اعتلال عضلة القلب يوريمي الذي يقلل من الامتثال القلب أدى إلى اختلال وظيفي الانبساطي LV. تليف القلب الحاد يمكن أن يؤدي إلى موت القلب المفاجئ حتى في تلك دون أعراض قلبية7.
5/6ال بن نموذج حيوان كد استخداماً للدراسات الحيوانية التي تشمل الفشل الكلوي، يوريمي اعتلال عضلة القلب وارتفاع ضغط الدم. بن يتحقق عن طريق الاستئصال حمة الكلوي 5/6. نموذج الفئران وضعت في البداية مع اثنين الأكثر شيوعاً البروتوكولات المستخدمة ويجري الاستئصال الجراحي أو احتشاء. يعتبر هذا النموذج بن الفئران نموذجا مفيداً للغاية لدراسة يوريمي اعتلال عضلة القلب مع ارتفاعات كبيرة في ضغط الدم وتضخم القلب وضعف االنبساطي الدالة. في وقت لاحق، تم استحداث نماذج بن الماوس، تعمل مع التقنيات المماثلة كنموذج الفئران، نظراً لتوافر واسعة وسهولة صنع التلاعبات الجينية في نظام الماوس.
أنها موثقة توثيقاً جيدا أن إجهاد الأكسدة الجهازية سمة دائمة لكل عضلة يوريمي السريرية والتجريبية8،9. وعلاوة على ذلك، إجهاد الأكسدة يسهم متلازمة يوريمي10، ويقوم بدور حاسم في أمراض تشوهات القلب ينظر في عضلة يوريمي11،،من1213. إلى هذه النقطة، وقد أثبتنا أن القوارض 5/6ال نموذج بنكس يسبب السمات الفيزيولوجية والمورفولوجية والكيميائية الحيوية لعضلة يوريمي14،،من1516، 17. في نموذج بن الماوس الموصوفة هنا، وضعت الفئران تعمل ببن كبيرة الأكسدة، على الأقل جزئيا التوفيقية قبل Na/K-ATPase الإشارات الدالة، هو أمر حاسم في بن بوساطة عضلة يوريمي التجريبية. التوهين من إشارات Na/K-ATPase لا يقلل من الأكسدة التضخيم فحسب، بل يساعد أيضا التغييرات الشكلية في عضلة يوريمي التجريبية بوساطة بنكس18.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وقد أقر جميع رعاية الحيوان وتجارب مارشال جامعة مؤسسات الرعاية الحيوانية واستخدام اللجنة (IACUC) وفقا لدليل المعاهد الوطنية للصحة (NIH) لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية. تم إيواء الفئران الذكور C57BL/6 (10-12 أسابيع من العمر) في منشأة مسببات الأمراض حيوانية مجاناً في مكان مخصص غرف مجهزة بأقفاص إمداد الهواء النقي تحت دائرة ضوء/الظلام ح 12. الأغذية والمياه قد تم توفيره إعلانية libitum.
1-"إعداد جراحة"
ملاحظة: الأدوات الجراحية ومواد تم الحصول عليها من مصادر مختلفة غير محددة لعمليات الجراحة. يمكن أيضا استخدام الأدوات والمواد من مصادر أخرى لنفس الغرض. انظر الجدول للمواد للحصول على قائمة أدوات الجراحية.
الجدول- التحضير لعملية جراحية
- مكان ما يلي متناول التشغيل: الاحترار لوح، مصباح هالوجين، خزان الأوكسجين وخزان إيسوفلوراني، المرذاذ isoflurane، ماكينة قص الشعر، كريم إزالة الشعر، والميزان، وتعقيم تعمل مجموعة والكتان التعقيم الجراحي ومسحات القطن، الكحول 70%، وحل بوليهيدروكسيديني (التي تحتوي على مادة اليود 1%)، ومحلول كلوريد الصوديوم 0.9%، البوبرينورفين المحاقن والإبر (30 جرام)، خيوط الحرير 3-0 و 4-0، 1 مل والبنسلين، مرهم مضاد حيوي، و مرهم العين التشحيم.
- تنظيف قفص ووضع لوحة حرارة تحت الفراش للفئران السكن بعد الجراحة-
2. جراحة خطوة واحدة: "ربط القطب من اليسار الكلي"
ملاحظة: الحفاظ على ظروف معقمة أثناء الجراحة. وتشمل الأدوات الجراحية يعقم مع لوحة عقيمة. تبقى أكثر من مجموعة واحدة من الأدوات الجراحية في متناول اليد لأكثر من عملية جراحية لمنع حدوث التلوث المنتقل خلال الجراحة. إذا كانت الصكوك التي تحتاج إلى استخدامها مرة أخرى، في حالة عمليات جراحية متعددة، تطهير الأدوات مع الإيثانول 70% والحل تدين، وتعقيم ثم في جيرميناتور زجاج حبة معقم لأدنى 5 تطهير منطقة التشغيل مع الإيثانول 70%. ارتداء ثوب، قناع (لتغطية الآنف والفم)، الحد الأقصى (لتغطية الرأس)، وزوج من القفازات المعقمة. تغيير القفازات بعد كل عملية جراحية-
- المياه والصرف الصحي وتطهير الأيدي وارتداء القفازات الجراحية المعقمة. ارتداء غطاء رأس، وقناع-
- تطهير الجدول مع الكحول 70%. تطبيق مرهم العين زيوت التشحيم لكلتا العينين من الماوس لمنع جفاف العين في حين تحت التخدير. ضع الماوس في دائرة التعريفي لنظام المرذاذ isoflurane
- والحث على التخدير بمزيج إيسوفلوراني 2.5% مع الأكسجين 100% (0.8-1.2 لتر في الدقيقة) لدقيقة 1-2
ملاحظة: مصممة فعالية التخدير بسبب غياب منعكس الألم أثارت معسر الذيل، فضلا عن عدم وجود رد فعل بالبيبرال بلمس الجفن. - حقن البوبرينورفين (0.02 مغ/كغ وزن الجسم، اتفاقية استكهولم) والبنسلين (40,000 وحدة/كغ من وزن الجسم، إيم) لمنع العدوى والألم أثناء الجراحة.
- ضع الماوس على لوح الاحترار (مبدئياً في 42 درجة مئوية) مع مقياس حرارة مستقيمي للحفاظ على ورصد درجة حرارة الجسم حوالي 37 درجة مئوية أثناء هذا الإجراء. ضع الماوس الآنف في مخروط الآنف ويحققوا مع خليط من 0.8-1.2 isoflurane % مع الأكسجين 100% (0.8-1.2 لتر/دقيقة) أثناء الجراحة.
- ضع الماوس على الجانب الأيمن. حلاقة شعر منطقة الجراحي مع ماكينة قص شعر ومن ثم إزالة مع كريم إزالة الشعر. تطهير الموقع مع محلول بوليهيدروكسيديني (يحتوي على اليود 1%) تليها إيثانول 70%. محاذاة يعقم الكتان الجراحية في منطقة الجراحة-
- جعل شق قطني سم ~1.0 وفصل العضلات ورباط لفضح الكلية اليسرى باستخدام مشرط وملقط ( الشكل 1a).
- الانسحاب الكلي اليسرى بلطف جداً عن طريق سحب الدهون بيريرينال مع الملقط حادة صغيرة. في هذه العملية، كي لا تخل بالغدة الكظرية، تتحرك الغدة الكظرية صعودا من الكلي مع الملقط.
- استخدام الملقط حادة، ندف بلطف بالنسيج الضام والغدة الكظرية من نهاية متفوقة الكلي نحو بواب الأوسط الكلي حيث الأوعية الدموية الدخول والخروج. تحديد وعزل الحالب.
ملاحظة: تقع الحالب حوالي النصف السفلي من الكلي جزءا لا يتجزأ من النسيج الضام ومرئية بوضوح تحت الضوء- - بلطف انتزاع الأنسجة الضامة ومنفصلة من النسيج الكلي لضمان أن لا هي متصلة الحالب.
- قبل ليجاتيونس القطبية، استخدم مسطرة عقيمة لتحديد الجزء 1/3 أعلى وأدنى من الكلي. الكلي الماوس عادة بحوالي 1.25-1.5 سم طويل
- ليجاتي استخدام حرير 3-0 خياطة السلسلة والسليم مع القوة، وحوالي 0.4 سم من الجزء متفوقة نحو منتصف بواب وعلى نحو مماثل، 0.4 سم من الجزء السفلي نحو بواب ( الشكل 1a، منقط خطوط)-
- بعد ليجاتينج كلا القطبين ( الشكل 1b)، تسمح وقت ملاحظة 2-دقيقة للتأكد من أنه لا يوجد أي نزيف.
ملاحظة: في هذه العملية، من المهم جداً تجنب ربط الغدة الكظرية، الشريان الكلوي والحالب. إذا هي متصلة الحالب الأيسر، سوف يموت الماوس بعد إزالة الكلي الصحيح في مجال الجراحة الخطوة اثنين. قوة ربط تقييد تدفق الدم إلى القطبين دون التسبب في نزيف داخل الكلي. إطار 1-2 دقيقة بعد عملية ربط، هي مشوه القطبين نظراً لحد تدفق الدم إلى القطبين- - دفع الكلية اليسرى العودة إلى المكان الأصلي. إغلاق العضلات والجلد مع سلاسل خياطة الحرير 4-0 و 3-0، على التوالي. تطبيق مرهم مضاد حيوي لمنطقة العمليات الجراحية لتحسين الانتعاش وتعقيم-
- بعد عملية ربط، بيت الماوس بشكل منفصل في قفص مع مصباح حرارة فوق القفص حيث أن مجال الأسرة ما يقرب من 37 درجة مئوية (رصد مع مقياس حرارة)، قبل وضع الحيوانات في أقفاص فردية.
ملاحظة: رصد الماوس حتى قد وعيه كافية للحفاظ على ريكومبينسي القصية. - السماح بالوصول السهل إلى الماء والغذاء أثناء عملية الاسترداد. إدارة البوبرينورفين كل ح 12 لأول عملية جراحية بعد 3 أيام لمنع العدوى والألم والبنسلين-
ملاحظة: ينبغي أن تسترد من الصدمة لعملية جراحية في غضون 2-3 أيام الماوس وينبغي العودة إلى عادي الأكل والشرب وتتحرك. وفي هذا الوقت، البيت الماوس على حدة للشفاء التام. ويجب رصد ما يلي: الشرب والأكل، والمشي أنماط مشيه محرجا والظهر متحدب، تصريف العين و/أو الآنف، والسلوك العدواني. Euthanize الماوس إذا كان يظهر أي علامة على الاستيلاء وغيبوبة، وغير قابل للعلاج من الإصابة، صعوبة في المشي، وفقدان مشيه، غير قادر على تناول الطعام والشراب، وفقدان أكثر من 15% قبل عملية الوزن.
3. جراحة الخطوة الثانية: إزالة "الكلي حق"
- سبعة أيام في وقت لاحق، كشف الكلي الصحيح كما هو موضح لاستئصال كليته اليسرى في خطوات 2.1 إلى 2.10، فيما عدا ضع الماوس على جانبها الأيسر.
- مكان الكلي الصحيح على الكتان وامسح الدهون والنسيج الضام المحيطة بالملقط حادة.
- تحديد الشريان الكلوي والوريد، وثم ضع اثنين الحروف المركبة (3-0 الحرير) كل مع عقده مفردة فضفاضة حول السفن. نفش بلطف بالنسيج الضام والغدة الكظرية غدة من نهاية متفوقة الكلي نحو بواب الأوسط الكلي باستخدام الملقط حادة. يزيح الحالب من الجهة السفلي بلطف وربط جميع هذه السفن معا (3-0 الحرير) دون التسبب بنزيف.
- نقل عقده حرف مزدوج فضفاضة اثنين على طول هذه السفن. واحد نحو الجانب الشريان الاورطي البطني، والآخر نحو الجانب الكلي.
- التعادل أولاً إيقاف عقده حرف مزدوج (نحو الجانب الشريان الاورطي البطني) مع عقده مزدوجة؛ عقده صلبة سوف تغير لون الكلي اليمنى. التعادل إيقاف عقده حرف مزدوج (نحو الجانب الكلي) مع عقده مزدوجة. ترك مساحة كافية بين هذه عقده مزدوجة اثنين بغية قطع السفن بين اثنان عقده ميل بحري دون قطع عقده حرف مزدوج.
- قطع في الأوعية الكلوية بين اثنان عقده ميل بحري، وإزالة الكلي اليمنى. التحقق من وجود النزيف ممكن الأوعية الكلوية.
- الجاف الكلي الصحيح باستخدام شاش معقم وتزن عليه.
- ثم أغلق شق الجلد مع سلسلة خياطة الحرير 3-0 وشق العضلات مع سلسلة خياطة الحرير 4-0- بيت
- الماوس بشكل منفصل في قفص نظيف الانفرادي مع مصباح حرارة فوق القفص (الخطوة 2.15) مع سهولة الوصول إلى الماء والغذاء لمالا يقل عن 24 ساعة إلى الانتعاش. إدارة البوبرينورفين كل ح 12 لمدة 3 أيام لمنع العدوى والألم والبنسلين-
ملاحظة: الماوس أن التعافي من صدمة الجراحة في غضون 2-3 أيام، وينبغي أن تكون العودة إلى عادي الأكل والشرب وتتحرك. - بعد عملية جراحية، رصد الفئران مرتين يوميا لمدة ثلاثة أيام ومن ثم مرة واحدة في اليوم لمدة التجربة. اتبع إجراءات الرصد والعلاج بعد الجراحة هو موضح في الخطوة 2، 16-
4. شام جراحة
- للجراحة الشام، إجراء جراحة نفس الإجراءات، بما في ذلك التعرض الكلي أو تشريح الأنسجة، وإغلاق الجرح، ولكن دون ربط القطب لاستئصال كليته اليسرى أو إزالة الكلي الصحيح.
5-"تقييم عضلة يوريمي التجريبي"
- يوم واحد قبل التضحية، والقيام تخطيط صدى القلب عبر الصدر والتقاط الصور 18-
ملاحظة: أجريت تخطيط صدى القلب عبر الصدر هنا، مع ماوس التعامل مع الجدول وحرارة المستقيم. تم القبض على الصور مشخصين ميجاهرتز 18-38 محول طاقة تردد التشغيل المرفقة بنظام تصوير باستخدام. حسبت سمك الجدار النسبي (روت)، ومؤشر أداء عضلة القلب (MPI)، ومؤشر كتلة البطين الأيسر (لفمي) كما وصفها 18- - وقت التضحية، قياس وزن الجسم. قياس الهيماتوكريت (HCT) مع HCT أجهزة الطرد مركزي وفقا للشركة المصنعة ' تعليمات s. إعداد عينات البلازما باستخدام الأنابيب المغلفة الهيبارين قبل سينتريفوجينج عينات الدم لمدة 10 دقيقة في 1,500 س ز في 4 درجات مئوية في أجهزة الطرد مركزي مبردة منضدية. قياس سيستاتين ج، كرياتينين وبون استخدام مجموعات عقب الشركة المصنعة ' تعليمات s. إجراء القياسات في التكرارات.
- في نهاية التجربة، تخدير الفئران مع الكيتامين (90 ملغ/كغ، الملكية الفكرية) وإكسيلاكسيني (10 مغ/كغ، الملكية الفكرية) والتضحية بواسطة ثوراكوتومي. قياس وزن القلب بعد إزالته من صدره. إعداد القلب (LV) وهوموجيناتيس الكلي، فضلا عن تحديد نوع-1 الكولاجين (COL-1)، الفسفرة كاربونيليشن ج-Src والبروتين، كما هو موضح من قبل 19 من 18 ،.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وتشير البيانات إلى أن هذا التعديل 5/6ال بن النموذجي بربط القطب نموذج بسيط وفعال للتحقيق يوريمي اعتلال عضلة القلب. في أربعة أسابيع بعد الجراحة، بن هذا النموذج يعرض ضعف وظيفة الكلي، فقر الدم، وتضخم القلب، وتليف القلب، وانخفاض وظيفة القلب الانقباضي والانبساطي. ويرد أدناه النتائج.
في أربعة أسابيع بعد الجراحة، وضعت الفئران بن ضعف وظيفة الكلي بالإضافة إلى التغيرات المورفولوجية والبيوكيميائية القلب التي تنسجم مع النمط الظاهري لاعتلال عضلة القلب في الإنسان يوريمي. وتتضمن هذه التغييرات بوساطة بنكس الملاحظات التالية بالمقارنة مع الفئران تعمل بالشام. أولاً، كما هو متوقع، الجراحة بن تسبب إعاقة كبيرة لوظيفة الكلي. كما هو مبين في الشكل 2، الجراحة بنكس زيادة كبيرة في مستويات البلازما سيستاتين ج (الشكل 2، ن = 16)، كرياتينين (الشكل 2ب، ن = 16)، بون (الشكل 2ج، ن = 16)، إذا ما قورنت الشام جراحة. ثانيا، كان هناك فقر الدم حفزت بنكس تجلى HCT أقل بشكل ملحوظ في الفئران بنكس (الشكل 2د، n = 8). ثالثا، قد عرضت وساطة بن تضخم القلب واختلال وظيفي الانبساطي بقلب زيادة الوزن/الهيئة نسبة الوزن (الشكل 3)، وتحليل تخطيط صدى القلب عبر الصدر (صدى) عرض الكبير الذي سمك (الهجوم الجوي)، روت (الشكل 3ب)، معهد ماكس بلانك (الشكل 3ج)، ولفمي (الشكل 3د) الجدار الزيادات في سمك الجدار الخلفي (PWT)، الأمامي. لم يطرأ أي تغيير كبير في كسر قذفي (الإنكليزية والفرنسية، %). رابعا، تليف القلب وساطة بن تجلى المستحثة بن يزيد في نوع أنا التعبير الكولاجين في هوموجيناتيس LV(الشكل 4) وتترك بقايا الكلي هوموجيناتيس (الشكل 4ب). خامسا، إجهاد الأكسدة دوراً هاما في عضلة يوريمي التجريبية. في هذا النموذج بن، حفزت بن كثيرا تعديل carbonylation البروتين مباشرة من البروتينات (الشكل 4ج) والتنشيط ج-Src (الشكل 4د) في هوموجيناتيس LV متعددة. جراحة بنكس لم تتسبب في خسائر كبيرة في وزن الجسم في أربعة أسابيع بعد الجراحة. ومع ذلك، نموذج بن بأسلوب ربط القطب لا الحث على ارتفاع ضغط الدم. وكان هناك لا يوجد فرق كبير بين الشام والفئران بنكس في BP الانقباضية واالنبساطي شركة بريتيش بتروليوم BP يعني (البيانات لا تظهر) تقاس في يوم واحد قبل الجراحة خطوة واحدة ويوم واحد قبل التضحية، وما يتسق مع فكرة أن سلالة الماوس C57BL/6 لا ضغط الدم المنشأة نموذج20،21. وتشير البيانات أيضا إلى أن من المستبعد هذا النموذج بنكس نموذجا للفشل الكلوي الحاد. وعلاوة على ذلك، قد يخفف التغييرات القلب بن بوساطة، لكن لا ضعف في وظيفة الكلي، انسداد ج-Src التنشيط أو تحريض من الهيم oxygenase-1 (هو-1)18.
الشكل 1 : ربط القطب لاستئصال كليته اليسرى. وأظهرت الصور الكلية اليسرى قبل ربط (يسار) وبعد عملية ربط (يمين). خطوط دوتيد في الصورة اليسرى أظهرت خطوط ربط المقدرة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2 : بن مع ربط القطب بسبب ضعف وظيفة الكلي وفقر الدم- في أربعة أسابيع بعد الجراحة، الجراحة بن يزيد إلى حد كبير مستويات البلازما من () سيستاتين ج (n = 16)، كرياتينين (ب) (n = 16)، (ج) بون (n = 16)، مقارنة بالجراحة الشام. بن أيضا إلى تخفيض كبير (د) الهيماتوكريت (HCT) في الفئران بن (n = 8). أعرب عن البيانات يعني ± sem. * *، ف < الفئران 0.01، تعمل بالشام مقابل الفئران تعمل ببن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3 : بن مع ربط القطب وحفز تضخم القلب- في أربعة أسابيع بعد الجراحة، جراحة بن يزيد إلى حد كبير نسبة الوزن الوزن/هيئة القلب () (، ن = 8)، سمك الجدار النسبي (ب) (روت، n = 1 9-21)، مؤشر الأداء احتشاء عضلة القلب (ج) (معهد ماكس بلانك، n = 19-21)، و (د) مؤشر كتلة البطين الأيسر (لفمي, n = 19-21). أعرب عن البيانات يعني ± sem. * *، ف < الفئران 0.01، تعمل بالشام مقابل الفئران تعمل ببن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4 : النوع الأول بن مع ربط القطب تحفز الكولاجين التعبير، تنشيط بروتين كاربونيليشن وج-Src. في أربعة أسابيع بعد الجراحة، بن تحفز النوع الأول من الكولاجين التعبير في هوموجيناتيس البطين الأيسر (LV) (، ن = 11) وتترك بقايا الكلي هوموجيناتيس (ب، ن = 7-10). أيضا في هوموجيناتيس LV، حفز بن كاربونيليشن البروتين مباشرة (c، n = 6) والتنشيط ج-Src (د، ن = 6). أعرب عن البيانات يعني ± sem. * *، ف < الفئران 0.01، تعمل بالشام مقابل الفئران تعمل ببن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
الفأر 5/6ال بن النموذجي قد استخدمت على نطاق واسع لدراسة كد. نظراً حجم أصغر بكثير الكلي في الماوس، يتم ربط الشريان الكلاسيكية وبتر القطب صعبة للغاية في نماذج الماوس مع إمكانية ارتفاع معدلات الوفيات وخسائر غير متوقعة النزيف/الدم.
لقد اعتمدنا نموذج بن ماوس مع ربط القطب للتغلب على فقدان نزيف الدم. هذا النموذج بن وقتاً أقل مع معدل البقاء على قيد الحياة أفضل وإمكانية تكرار نتائج عالية. هذا النموذج ربط القطب تطور التغيرات المظهرية لاعتلال عضلة القلب في الإنسان يوريمي في الوقت لمدة أربعة أسابيع بعد الجراحة، ويوفر بالتالي نموذجا دراسة الآليات والعلاجية الهدف (ق).
في هذا النموذج بن، 5/6ال بن تقدير تقريبي للحد الشامل الكلي منذ، وحتى الآن، لا توجد طريقة لحساب كتلة بقايا الكلي الكلي اثنين التي لها أحجام مختلفة/الجماهير بالضبط. ومع ذلك، ينبغي إجراء الربط بطريقة مشابهة جداً للحد من عملية التغيير. أننا نقدر أن الإبقاء على حوالي 40% من الكلية اليسرى (أو حوالي 20% من مجموع كتلة الكلوي) يمكن إلى حد كبير انخفاض معدل الوفيات (بحوالي 20 في المائة) دون التضحية بتطوير النمط الظاهري يوريمي اعتلال عضلة القلب. مسألة أخرى هي القوة لربط الأمر الذي يتطلب ممارسة.
بالمقارنة مع 5/6th نماذج بن ببتر القطب أو شريان كلوي ربط15،20، وطريقة ربط القطب سهلة وسريعة، وإينسترومينتالي أقل تطلبا. وتشمل المزايا المحتملة لهذا النموذج بنكس التالية: 1) تجنب نزيف الدم ممكن كما يراها في نموذج بنكس بتر القطب أو ربط الشريان، 2) ضعف وظيفة الكلي مع زيادة في عنصر مؤكسد الإجهاد الناجم عن مواجهة التهاب ربط القطب، 3) انخفاض معدل الوفيات (حوالي 20%)، و 4) التطور السريع للنمط الظاهري يوريمي اعتلال عضلة القلب. يظهر ربط قطب ناجح التدريجي من أضرار لا رجعة فيها وتدهور أقطاب الواصلة. القطبين الواصلة مرئية في الأسبوعين الأولين بعد الجراحة (الشكل 4)، وتختفي في الغالب في أربعة أسابيع بعد الجراحة (الشكل 5). مقارنة بين القطبين الواصلة في أسبوعين وأربعة أسابيع بعد الجراحة، يشير إلى رد الفعل التهاب ردا على ربط القطب.
قد يكون هذا النموذج بن مفيدة لدراسة الآليات لعمل المخدرات وفحص العقاقير العلاجية. نستخدم هذا النموذج بن مؤخرا للتحقيق في دور الإجهاد إرسال الإشارات وعنصر مؤكسد Na/K-ATPase في تطوير يوريمي اعتلال عضلة القلب. إدارة بناكتيدي، خصم معين من الإشارات Na/K-ATPase، ليس فقط يمنع وضع يوريمي اعتلال عضلة القلب ولكن أيضا عكس بداية اعتلال عضلة القلب يوريمي18.
الخطوات الحاسمة ضمن البروتوكول كالتالي: 1) ربط أكثر عدوانية (بقايا اليسار الكلي الشامل هو أقل من 30%) زيادة كبيرة في معدل الوفيات (حوالي 50%). 2) يتطلب قوة ربط الممارسة للوصول إلى النقطة التي الربط بتقييد إمدادات الدم للقطبين دون كسر الأنسجة الكبسولة والكلى. كسر النسيج الكلي يؤدي إلى نزيف داخل الكلوية التي يمكن أن تسبب الموت بعد إزالة الكلي اليمنى. هو مشوه قطب الواصلة ناجحة خلال 1-2 دقيقة بعد عملية ربط، بسبب حد تدفق الدم إلى القطب. 3) اهتمام خاص مطلوب لتجنب ligating الحالب لاستئصال كليته اليسرى أو إتلاف الحالب عند ليجاتينج القطبين. لن تنجو من ماوس مع الحالب الواصلة أو التالفة بعد إزالة الكلي اليمنى. قد يكون هذا العيب الأكثر ملاحظته لأسلوب ربط القطب. 4) الحفاظ على درجة حرارة الجسم أثناء عملية الجراحة والرعاية ما بعد الجراحة. 5) الحد من إمكانية الإصابة باستخدام المضادات الحيوية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
أيد هذا العمل 1R15DK106666-01A1 R15 المعاهد الوطنية للصحة (إلى ليو جيه)، والمعاهد الوطنية للصحة RO1 HL071556 (لأن الجماعة الإسلامية شابيرو).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Iris Scissors, 11.5 cm, Straight | World Precision Instruments | 501758 | |
| WPI Swiss Tweezers #5 11 cm, 0.1x0.06 mm Tips | World Precision Instruments | 504506 | |
| Jewelers #5 Forceps, 11cm, Straight, Titanium | World Precision Instruments | 555227F | |
| Iris Forceps, 10cm, Straight, Serrated | World Precision Instruments | 15914 | |
| Tweezers #3, 11cm, 0.2x0.4mm Tips | World Precision Instruments | 501976 | |
| Medesy Iris 4.5" Curved Scissors, Stainless Steel | Net23 | 3512 | www.Net32.com |
| Dr. Slick Iris Scissors; 3.5" | Avid Max | 220-1-965-IrisScsrs-P | www.Avid Max.com |
| Miltex Iris Scissors 4 1/8" Curved | 4mdmedical | V95-306 | www.4mdmedical.com |
| 5" Hemostat clap, curved jaw | PJTool | 4355 | www.pjtool.com |
| sklar Knapp Iris scissors, straight and sharp/blunt 4" | Medical Device depot | 64-3430 | www.medicaldevicedepot.com |
| Kelly Hemostatic Forceps straight 5.5" | Pilgtimmedical | FA710-50 | www.pilgtimmedical.com |
| C57BL/6 mice | Hilltop Lab Animals Inc. | ||
| Mouse Handling Table and rectal thermometer | Visualsonics | ||
| MicroScan transducer | Vevo 1100 | MS400 | |
| Vevo 1100 Imaging System | FUJIFILM VisualSonics Inc. | ||
| Cystatin C ELISA kit and mouse creatinine kit | Crystal Chem. Inc. | ||
| Mouse BUN ELISA kit | MyBioSource Inc |
References
- Sarnak, M. J., et al. Kidney Disease as a Risk Factor for Development of Cardiovascular Disease: A Statement From the American Heart Association Councils on Kidney in Cardiovascular Disease, High Blood Pressure Research, Clinical Cardiology, and Epidemiology and Prevention. Circulation. 108 (17), 2154-2169 (2003).
- Levey, A. S., et al. Controlling the epidemic of cardiovascular disease in chronic renal disease: what do we know? What do we need to learn? Where do we go from here? National Kidney Foundation Task Force on Cardiovascular Disease. Am J Kidney Dis. 32 (5), 853-906 (1998).
- Schiffrin, E. L., Lipman, M. L., Mann, J. F. E. Chronic Kidney Disease. Effects on the Cardiovascular System. 116 (1), 85-97 (2007).
- Foley, R. N., et al. Clinical and echocardiographic disease in patients starting end-stage renal disease therapy. Kidney Int. 47 (1), 186-192 (1995).
- Foley, R. N., et al. The prognostic importance of left ventricular geometry in uremic cardiomyopathy. J Am Soc Nephrol. 5 (12), 2024-2031 (1995).
- Alhaj, E., et al. Uremic cardiomyopathy: an underdiagnosed disease. Congest Heart Fail. 19 (4), 40-45 (2013).
- Gulati, A., et al. Association of fibrosis with mortality and sudden cardiac death in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy. JAMA. 309 (9), 896-908 (2013).
- London, G. M., Parfrey, P. S. Cardiac disease in chronic uremia: pathogenesis. Adv Ren Replace Ther. 4 (3), 194-211 (1997).
- Mohmand, B., Malhotra, D. K., Shapiro, J. I. Uremic cardiomyopathy: role of circulating digitalis like substances. Front Biosci. 10, 2036-2044 (2005).
- Himmelfarb, J., McMonagle, E. Manifestations of oxidant stress in uremia. Blood Purif. 19 (2), 200-205 (2001).
- Okamura, D. M., Himmelfarb, J. Tipping the redox balance of oxidative stress in fibrogenic pathways in chronic kidney disease. Pediatr Nephrol. 24 (12), 2309-2319 (2009).
- Himmelfarb, J., Stenvinkel, P., Ikizler, T. A., Hakim, R. M. The elephant in uremia: oxidant stress as a unifying concept of cardiovascular disease in uremia. Kidney Int. 62 (5), 1524-1538 (2002).
- Becker, B. N., Himmelfarb, J., Henrich, W. L., Hakim, R. M. Reassessing the cardiac risk profile in chronic hemodialysis patients: a hypothesis on the role of oxidant stress and other non-traditional cardiac risk factors. J Am Soc Nephrol. 8 (3), 475-486 (1997).
- Drummond, C. A., et al. Reduction of Na/K-ATPase affects cardiac remodeling and increases c-kit cell abundance in partial nephrectomized mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306 (12), 1631-1643 (2014).
- Kennedy, D. J., et al. Partial nephrectomy as a model for uremic cardiomyopathy in the mouse. Am J Physiol Renal Physiol. 294 (2), 450-454 (2008).
- Haller, S. T., et al. Monoclonal antibody against marinobufagenin reverses cardiac fibrosis in rats with chronic renal failure. Am J Hypertens. 25 (6), 690-696 (2012).
- Tian, J., et al. Spironolactone attenuates experimental uremic cardiomyopathy by antagonizing marinobufagenin. Hypertension. 54 (6), 1313-1320 (2009).
- Liu, J., et al. Attenuation of Na/K-ATPase Mediated Oxidant Amplification with pNaKtide Ameliorates Experimental Uremic Cardiomyopathy. Sci Rep. 6, 34592 (2016).
- Yan, Y., et al. Involvement of reactive oxygen species in a feed-forward mechanism of Na/K-ATPase-mediated signaling transduction. J Biol Chem. 288 (47), 34249-34258 (2013).
- Leelahavanichkul, A., et al. Angiotensin II overcomes strain-dependent resistance of rapid CKD progression in a new remnant kidney mouse model. Kidney Int. 78 (11), 1136-1153 (2010).
- Ma, L. J., Fogo, A. B. Model of robust induction of glomerulosclerosis in mice: importance of genetic background. Kidney Int. 64 (1), 350-355 (2003).
