Summary
Dit manuscript biedt een gedetailleerde chirurgische procedure voor het uitvoeren van muis 5/6th gedeeltelijke Nefrectomie (PNx) met pool afbinding. Vier weken na de operatie, in vergelijking met sham bediende muizen, de PNx muizen ontwikkeld nierfunctiestoornissen, bloedarmoede, hypertrofie van het hart, cardiale fibrose en daalde van systolische en diastolische hartfunctie.
Abstract
Chronische nierziekten (CKD) is een grote risicofactor voor hart-en vaatziekten evenementen en sterfte en geleidelijk ontwikkelt om het klinische fenotype "uremisch cardiomyopathie" genoemd. Hier beschrijven we een experimentele CKD muismodel, 5/6th gedeeltelijke Nefrectomie (PNx) met pool afbinding, die ontwikkeld uremisch cardiomyopathie op vier weken na chirurgie genoemd. Dit model van PNx werd uitgevoerd door een operatie in twee stappen. In stap-one chirurgie, werden beide Polen van de linker nier afgebonden. In stap twee chirurgie, die 7 dagen na de operatie stap-one werd opgevoerd, was de rechter nier verwijderd. Voor de sham-operatie, dezelfde operatie procedures werden uitgevoerd, maar zonder pole Afbinding van de linker nier of verwijdering van de rechter nier. De chirurgische procedures zijn eenvoudiger en minder tijdrovend is, in vergelijking met andere methoden. Echter, het restant functionele nier massa is niet zo gemakkelijk gecontroleerd als de renale slagader afbinding. Vier weken na de operatie, in vergelijking met de schijnvertoning bediende muizen, de PNx muizen ontwikkeld nierfunctiestoornissen, bloedarmoede, hypertrofie van het hart, cardiale fibrose en daalde van systolische en diastolische hartfunctie.
Introduction
CKD, ook wel bekend als chronisch nierfalen, is een progressief verlies van nierfunctie na verloop van tijd dat uiteindelijk ontwikkelt zich tot permanente nierfalen. CKD, van vroege fase nierziekte Staten tot einde-fase nierziekte (ESRD), is een grote risicofactor voor hart-en vaatziekten evenementen en sterfte en geleidelijk ontwikkelt om het klinische fenotype genaamd "uremisch cardiomyopathie"1, 2,3. Het uremisch Cardiomyopathie bij patiënten met Cementovenstof of ESRD is gekoppeld aan cardiovasculaire afwijkingen, voornamelijk veroorzaakt door overbelasting van de linker ventriculaire (LV) druk en/of volume, wat leidt tot LV hypertrofie (LVH), LV dilatatie en LV systolische dysfunctie4 ,5,6. Cardiale fibrose is een andere gemeenschappelijke pathologische proces uremisch cardiomyopathie die vermindert cardiale naleving resulterend in LV diastolische dysfunctie. Ernstige cardiale fibrose kan leiden tot cardiale wiegendood zelfs in die zonder cardiale symptomen7.
De 5/6th PNx is een veelgebruikte CKD diermodel voor dierlijke studies waarbij nierfalen, uremisch cardiomyopathie en hypertensie. PNx wordt bereikt door ablatie van de renale parenchym 5/6. De rat model werd aanvankelijk ontwikkeld met de twee meest voorkomende protocollen werkzaam chirurgische resectie of infarct. De rat PNx model is een nuttig model om te studeren uremisch cardiomyopathie met aanzienlijke verhogingen in hypertrofie van het hart, bloeddruk en verminderde diastolische functie. Later, werden Muismodellen van PNx, bediend met de soortgelijke technieken als het model van de rat, ontwikkeld als gevolg van de ruime beschikbaarheid en het gemak van het maken van genetische manipulaties in het systeem van de muis.
Het is goed gedocumenteerd dat systemische oxidant stress een constante functie van beide klinische en experimentele uremisch cardiomyopathie8,9 is. Bovendien oxidant stress draagt bij aan het uremisch syndroom10, en speelt een cruciale rol in de pathogenese van de cardiale afwijkingen gezien in uremisch cardiomyopathie11,12,13. Op dit punt, we hebben aangetoond dat het knaagdier 5/6th PNx model veroorzaakt fysiologische, morfologische en biochemische eigenschappen van uremisch cardiomyopathie14,15,16, 17. in de PNx muismodel hier beschreven, PNx bediende muizen ontwikkeld aanzienlijke oxidatieve stress, ten minste gedeeltelijk gemedieerde door de Na/K-ATPase signaalfunctie, wat cruciaal is in PNx-gemedieerde experimentele uremisch cardiomyopathie. Demping van de Na/K-ATPase signalering niet alleen vermindert oxidatieve amplificatie, maar ook de phenotypical veranderingen in PNx-gemedieerde experimentele uremisch cardiomyopathie18uitzitten.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dierenverzorgers en experimenten werden goedgekeurd door de Marshall Universiteit institutionele dierenverzorgers en gebruik Comité (IACUC) volgens de National Institutes of Health (NIH) richtsnoeren voor de zorg en het gebruik van proefdieren. Mannelijke C57BL/6 muizen (10-12 weken oud) waren gehuisvest in een pathogeen gratis dier faciliteit in aangewezen kamers uitgerust met kooien die gezuiverde lucht onder een 12u licht/donker cyclus leveren. Voedsel en water werden meegeleverde ad libitum.
1. voorbereiding van de operatie
Opmerking: de chirurgische instrumenten en materialen zijn verkregen uit verschillende bronnen die niet specifiek voor chirurgie operaties zijn. Instrumenten en materialen uit andere bronnen kunnen ook worden gebruikt voor hetzelfde doel. Zie de Tabel van materialen voor een lijst van chirurgische instrumenten.
- Voorbereiding voor de operatie
- plaats de volgende binnen het bereik van de operationele tabel: opwarming pad halogeenlamp, zuurstoftank en Isofluraan tank, Isofluraan vaporisator, haartrimmer, ontharing crème, schalen, gesteriliseerd set, gesteriliseerde chirurgische linnen, katoenen wissers, 70% alcohol, polyhydroxydine-oplossing (met 1% jodium), 0.9% NaCl-oplossing, 1 mL spuiten en naalden (30 G), 3-0 en 4-0 zijde hechtingen, buprenorfine en penicilline, antibiotica zalf, en glijmiddel oog zalf.
- Reinigen van een kooi en een warmte pad onder het beddengoed voor muizen huisvesting na de operatie plaats.
2. Stap-one chirurgie: Pole Afbinding van links nier
Opmerking: handhaven van de steriele omstandigheden tijdens de operatie. Dekking van de gesteriliseerde met autoclaaf chirurgische instrumenten met een steriele zeem. Meer dan een set van chirurgische instrumenten in de hand houden voor meer dan één operatie ter voorkoming van kruisbesmetting tijdens de operatie. Als de instrumenten opnieuw worden gebruikt moeten, in het geval van veelvoudige chirurgie, het desinfecteren van de instrumenten met betadine oplossing en 70% ethanol, en vervolgens in een sterilisator germinator glazen kraal voor 5 min. ontsmetten het operationele gebied met 70% ethanol steriliseren. Dragen van een jurk, maskeren (naar dekking neus en mond), cap (ter dekking van hoofd), en een paar van steriele handschoenen. Handschoenen veranderen na elke operatie.
- Wassen en ontsmetten van de handen en steriele chirurgische handschoenen dragen. Een hoofd cap en een masker dragen.
- Desinfecteer de tabel met 70% alcohol. Glijmiddel oog zalf van toepassing op beide ogen van de muis om te voorkomen dat oog droogheid terwijl onder verdoving.
- Plaatst u de muisaanwijzer in een zaal van de inductie van een Isofluraan vaporisator systeem en veroorzaken verdoving met een mengsel van 2,5% Isofluraan met 100% zuurstof (0,8 - 1,2 L/min) voor 1-2 min.
Opmerking: De werkzaamheid van anesthesie werd bepaald door de afwezigheid van pijn reflex ontlokte door het knijpen van de staart, alsmede door het ontbreken van ooglidreflex reflex door het aanraken van het ooglid. - Penicilline (40.000 eenheid/kg lichaamsgewicht, IM) en buprenorfine (0,02 mg/kg lichaamsgewicht, SC) ter voorkoming van infectie en pijn tijdens de operatie injecteren.
- Plaatst u de muisaanwijzer op een opwarming pad (aanvankelijk vastgesteld op 42 ° C) met een rectale thermometer te handhaven en te controleren van de lichaamstemperatuur rond 37 ° C tijdens de procedure. Plaats de neus van de muis in de neus en ventileren met een mengsel van 0,8-1,2% Isofluraan met 100% zuurstof (0,8-1,2 L/min) tijdens de operatie.
- Plaatst u de muisaanwijzer op de rechterkant. Scheren van het haar van chirurgische gebied met een haartrimmer en verwijder met de haar verwijdering room. Desinfecteer de site met polyhydroxydine-oplossing (met 1% jodium) gevolgd door 70% ethanol. Uitlijnen van gesteriliseerde met autoclaaf chirurgische linnen op het chirurgische gebied.
- Maken van een lumbale incisie van ~1.0 cm en scheiden van de spieren en fascia bloot de linker nier met behulp van de scalpel en pincet ( Figuur 1a).
- Trek heel voorzichtig de linker nier door te trekken op het vet perirenal met een kleine botte Tang. In het proces, teneinde niet te storen van de bijnier, verplaatsen de bijnier omhoog van de nier met een tang.
- Using botte pincet, tease zachtjes het bindweefsel en de bijnier vanaf het superieure einde van de nier naar de middelste pylorus van de nier waar bloedvaten betreden en verlaten. Identificeren en isoleren van de urineleider.
Opmerking: De urineleider ligt rond de lagere helft van de nier ingesloten in het bindweefsel en duidelijk zichtbaar onder licht. - Zachtjes grijpen het bindweefsel en het scheiden van het nierweefsel om ervoor te zorgen dat de ureter niet is afgebonden.
- Voor polar ligations, een steriele heerser te gebruiken voor het identificeren van de superieure en inferieure 1/3 deel van de nier. De muis nier is meestal rond de 1,25 tot 1,5 cm lang
- Ligate met behulp van een 3-0 zijde hechtdraad tekenreeks en met juiste dwingen, ongeveer 0,4 cm uit het superieure gedeelte naar het midden van de Maagportier en evenzo 0,4 cm uit het lagere gedeelte richting van de maagportier ( Figuur 1a, gestippeld lijnen).
- Na ligating van beide Polen ( Figuur 1b), toestaan een 2-min observatietijdstip om ervoor te zorgen dat er geen bloeden.
Opmerking: In het proces is het zeer belangrijk om te voorkomen dat Afbinding van de bijnier, nier slagader en urineleider. Als de linker urineleider is afgebonden, zal de muis sterven na verwijdering van de rechter nier van de stap-twee chirurgie. De afbinding kracht kunt beperken bloedtoevoer aan de Polen zonder intra renale bloeden. Binnen 1-2 min na afbinding, de Polen zijn verkleurd als gevolg van de limiet van de bloedtoevoer naar de Polen. - Zet de linker nier terug op de oorspronkelijke plaats. Sluit de spieren en huid met 4-0 en 3-0 zijde hechtdraad strijkers, respectievelijk. Toepassing van antibiotica zalf op het chirurgische gebied beter herstel en ontsmetting.
- Na afbinding, huis de muis apart in een kooi met een warmte lamp over de kooi zodat het beddengoed-gebied dicht bij 37 ° C (bewaakt met een thermometer), ligt alvorens de dieren in afzonderlijke kooien.
Opmerking: De muis volgen totdat het voldoende bewustzijn te handhaven sternale lighouding heeft herwonnen. - Toestaan gemakkelijke toegang tot water en voedsel tijdens het herstel. Penicilline en buprenorfine elke 12 h voor de eerste 3 dagen na operatie ter voorkoming van infectie en pijn beheren.
Opmerking: De muis moet herstellen van het trauma van de operatie binnen 2-3 dagen en moet terug naar normaal eten, drinken en verplaatsen. Op dit moment, het huis van de muis individueel voor volledig herstel. Het volgende moet gecontroleerd worden: drinken, eten, wandelen patronen, onhandige gait gebogen rug, oculaire en/of nasal kwijting en agressief gedrag. De muis euthanaseren, als het enig teken van inbeslagneming, coma, onbehandelbaar infectie, moeilijkheden om te lopen, verlies van gait, niet in staat om te eten en drinken, en verlies van meer dan 15% toont pre operatie gewicht.
3. Stap twee chirurgie: verwijdering van recht nier
- zeven dagen later, bloot de rechter nier als beschreven voor het linker nier in stappen 2.1 tot en met 2.10, behalve plaatst u de muisaanwijzer op haar linkerzijde.
- Plaats van de rechter nier op het linnen en duidelijk omringende vet- en bindweefsel met botte pincet.
- De renale slagader en ader identificeren, en plaats dan twee ligaturen (3-0 zijde) elk met een enkele losse knoop rond de schepen. Zacht plagen het bindweefsel en de bijnier klier van het superieure einde van de nier naar de middelste pylorus van de nier met behulp van botte pincet. Zachtjes verdringen de urineleider vanaf de inferieure einde en binden van alle vaartuigen samen (3-0 zijde) zonder bloeden.
- Bewegen de twee losse ligatuur knopen langs de schepen. Een aan de zijkant van de abdominale aorta, en de andere naar de nier kant.
- Eerste band uit de ligatuur knoop (aan de zijkant van de abdominale aorta) met dubbele knopen; een stevige knoop verandert de kleur van de rechter nier. Gelijkspel uit de ligatuur knoop (aan de zijkant van de nier) met dubbele knopen. Laat genoeg ruimte tussen deze twee dubbele knopen om te snijden de schepen tussen de twee knopen zonder snijden de ligatuur knopen.
- Knippen van de renale schepen tussen de twee knopen en verwijder de rechter nier. Controleren voor mogelijke bloeden van de renale bloedvaten.
- Drogen van de rechter nier met steriel gaas en wegen it.
- Sluit de insnijding van de spier met 4-0 zijde hechtdraad string en sluit vervolgens de huid incisie met 3-0 zijde hechtdraad string.
- Huis de muis apart in een schone eenzame kooi met een warmte lamp over de kooi (stap 2.15), met gemakkelijke toegang tot water en voedsel gedurende ten minste 24 uur naar herstel. Penicilline en buprenorfine elke 12 h voor 3 dagen om te voorkomen dat infectie en pijn beheren.
Opmerking: De muis moet herstellen van het trauma van de operatie binnen 2-3 dagen, en moeten zitten weerom voor normale eten, drinken en bewegende. - Na de operatie, de muizen tweemaal daags te controleren voor drie dagen, en dan één keer per dag voor de duur van het experiment. Volg de na chirurgische procedures voor toezicht en behandeling beschreven in stap 2.16.
4. Sham chirurgie
- voor de sham-operatie, voeren dezelfde operatie procedures, met inbegrip van de blootstelling van de nier, de dissectie van weefsel, en de sluiting van de wond, maar zonder de paal Afbinding van linker nier of de verwijdering van de rechter nier.
5. evaluatie van experimentele uremisch cardiomyopathie
- een dag voordat offer, het uitvoeren van een transthoracic echocardiografie en vastleggen van beelden 18.
Opmerking: Hier, de transthoracic echocardiografie werd uitgevoerd met een muis behandeling van rectale thermometer en tabel. De echocardiographic beelden werden gevangen met een 18-38 MHz operationele frequentie omvormer op een imaging systeem aangesloten. Relatieve wanddikte (RWT), myocardiale planningsprestatie-index (MPI) en linkerventrikel index van de lichaamsmassa (LVMI) werden berekend zoals we 18 beschreven. - Ten tijde van het offer, het meten van het lichaamsgewicht. Hematocriet (HCT) meten met een centrifuge HCT per fabrikant ' s instructies. De plasma-monsters met behulp van heparine-gecoate buizen door centrifugeren van de bloedmonsters voor 10 min bij 1.500 x g bij 4 ° C in een tafelblad gekoelde centrifuge voor te bereiden. Cystatin C, creatinine en BUN met behulp van kits na de fabrikant meten ' s instructies. Uitvoeren van de metingen in tweevoud.
- Anesthetize aan het einde van het experiment, de muizen met ketamine (90 mg/kg, IP) en xylaxine (10 mg/kg, IP) en offeren door Thoracotomie. Het gewicht van het hart na het verwijderen van de borst meten. Bereiden van cardiale (LV) en homogenates van de nier, alsook de vaststelling van Type-1 collageen (COL-1), fosforylatie van c-Src en eiwit carbonylaties, zoals beschreven voor 18 , 19.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De gegevens aangegeven dat dit gewijzigd 5/6th PNx model door paal Afbinding is een eenvoudige en effectieve model om te onderzoeken uremisch cardiomyopathie. Vier weken na chirurgie, dit model presenteert PNx verminderde nierfunctie, bloedarmoede, hypertrofie van het hart, cardiale fibrose en daalde van systolische en diastolische hartfunctie. De resultaten zijn hieronder samengevat.
Op vier weken na chirurgie ontwikkelde de PNx muizen nierfunctiestoornissen naast cardiale morfologische en biochemische wijzigingen die met het fenotype van menselijke uremisch cardiomyopathie stroken. Deze PNx-gemedieerde wijzigingen omvatten de volgende opmerkingen ten opzichte van de sham bediende muizen. Ten eerste, zoals verwacht, de PNx operatie veroorzaakt aanzienlijke verslechtering van de nierfunctie. Zoals blijkt uit Figuur 2, de PNx operatie aanzienlijk verhoogde plasma niveaus van Cystatin C (Figuur 2een, n = 16), creatinine (Figuur 2b, n = 16), BUN (Figuur 2c, n = 16), in vergelijking met de schijn chirurgie. Ten tweede was er PNx-gestimuleerd bloedarmoede aangetoond door de aanzienlijk lagere HCT in muizen van het PNx (Figuur 2d, n = 8). Ten derde, de PNx-gemedieerde hypertrofie van het hart en de diastolische dysfunctie werden gedemonstreerd door een verhoogde hart gewicht/lichaam / gewichtsverhouding (Figuur 3een), en de analyse van de transthoracic echocardiografie (ECHO) tonen de belangrijke stijgingen van de posterieure wanddikte (PWT), anterior wanddikte (AWT), RWT (Figuur 3,b), MPI (Figuur 3c) en LVMI (Figuur 3d). Er was geen significante verandering van de ejectie fractie (EF, %). Ten vierde, de PNx-gemedieerde cardiale fibrose werd aangetoond door PNx-geïnduceerde verhoogt in type I collageen expressie in de LV homogenates (Figuur 4een) en liet restant nier homogenates (Figuur 4b). Ten vijfde speelt oxidant stress een belangrijke rol in experimentele uremisch cardiomyopathie. In dit model PNx PNx aanzienlijk gestimuleerd directe eiwit carbonylaties wijziging van meerdere eiwitten (Figuur 4c) en activering (Figuur 4d) van het c-Src in LV homogenates. PNx chirurgie veroorzaakt niet aanzienlijk verlies van lichaamsgewicht bij vier weken na chirurgie. Het PNx-model door paal afbinding methode deed echter geen hypertensie veroorzaken. Er was geen significant verschil tussen schijn en PNx muizen in systolische BP, diastolische BP en BP gemiddelde (gegevens niet worden weergegeven), gemeten op zowel één dag vóór de operatie stap-één en één dag vóór opoffering, die strookt met het idee dat de spanning van de muis C57BL/6 is niet een gevestigde hypertensieve model20,21. Uit de gegevens blijkt ook dat dit model PNx onwaarschijnlijk is een model van acuut nierfalen. Bovendien werden de PNx-gemedieerde cardiale veranderingen, maar niet verminderde nierfunctie, verzwakt door blokkade van de c-Src activering of inductie van heem oxygenase-1 (HO-1)18.
Figuur 1 : Pole Afbinding van linker nier. De foto's toonden linker nier voor afbinding (links) en na (rechts) afbinding. De doted lijnen in het linkerbeeld toonde de geschatte afbinding lijnen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2 : PNx met paal afbinding veroorzaakt verminderde nierfunctie en bloedarmoede. Op vier weken na chirurgie, de chirurgie van de PNx aanzienlijk verhoogt plasma niveaus van (een) Cystatin C (n = 16), (b) Kreatinine (n = 16), (c) BUN (n = 16), vergeleken met de sham-operatie. PNx ook aanzienlijk verminderd (d) hematocriet (HCT) in PNx muizen (n = 8). Gegevens werden uitgedrukt als gemiddelde ± SEM. **, p < 0,01, veinzerij bediende muizen vs. PNx bediende muizen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3 : PNx met paal afbinding hypertrofie van het hart gestimuleerd. Op vier weken na operatie, de operatie PNx aanzienlijk verhoogt de gewichtsverhouding van (een) hart-gewicht/lichaam (een, n = 8), (b) relatieve wanddikte (RWT, n = 1 9-21), (c) myocardiale planningsprestatie-index (MPI, n = 19-21), en index van de lichaamsmassa van de linkerventrikel (d) (LVMI, n = 19-21). Gegevens werden uitgedrukt als gemiddelde ± SEM. **, p < 0,01, veinzerij bediende muizen vs. PNx bediende muizen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4 : PNx met paal afbinding gestimuleerd typ ik expressie in collageen eiwit carbonylaties en c-Src activering. Op vier weken na chirurgie, de PNx gestimuleerd ik collageen expressie typen in het linker ventrikel (LV) homogenates (een, n = 11) en liet restant nier homogenates (b, n = 7-10). Ook in LV homogenates, de PNx gestimuleerd directe eiwit carbonylaties (c, n = 6) en activering van de c-Src (d, n = 6). Gegevens werden uitgedrukt als gemiddelde ± SEM. **, p < 0,01, veinzerij bediende muizen vs. PNx bediende muizen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De rat 5/6th PNx model is wijd verbeid gebruikt om te studeren van Cementovenstof. Vanwege de veel kleinere nier omvang in muis zijn de klassieke slagader afbinding en paal resectie zeer uitdagend in muismodellen met mogelijk hoge sterftecijfers en onverwachte bloeden/bloed verlies.
We goedkeuring gehecht aan een muismodel van PNx met paal afbinding te overwinnen de bloeden/bloedverlies. Dit model PNx vergt minder tijd met de verbeterde overlevingskans en hoge reproduceerbaarheid. Deze paal afbinding model ontwikkelt de fenotypische veranderingen van menselijke uremisch cardiomyopathie ten tijde van vier weken na chirurgie, en biedt dus een model voor het bestuderen van de mechanism(s) en therapeutische doelgroep.
In dit model van de PNx, de 5/6th PNx is een benaderende raming van massale vermindering van de renale sinds en tot nu toe is er geen methode precies berekenen de renale massa van overblijfsel van de twee nieren hebben verschillende maten/massa's. De afbinding moet echter worden uitgevoerd in een zeer gelijkaardige manier aan het verminderen van de variatie van de operatie. Wij schatten dat ongeveer 40% van de linker nier (of ongeveer 20% van de totale massa van de renale) te houden kan leiden tot aanzienlijke afname het sterftecijfer (met ongeveer 20%) zonder in te boeten op de ontwikkeling van het uremisch cardiomyopathie fenotype. Een andere kwestie is de kracht van afbinding waarvoor praktijk.
In vergelijking met de 5/6th PNx modellen door paal resectie of renale slagader afbinding15,20, de paal afbinding methode is gemakkelijk, snel en minder instrumentaal veeleisende. De mogelijke voordelen van dit model PNx omvatten het volgende: 1) de vermijding van mogelijke bloed bloeden zoals te zien in het PNx-model door paal resectie of slagader afbinding, 2) verminderde nierfunctie met verhoging van de oxidatieve stress veroorzaakt door de reactie van de ontsteking op de paal afbinding, 3) lager sterftecijfer (ongeveer 20%), en 4) snelle ontwikkeling van uremisch cardiomyopathie fenotype. Een succesvolle pole afbinding toont een progressieve onherstelbare schade en aantasting van de ligaturen Polen. De ligaturen Polen zijn zichtbaar tijdens het twee weken na operatie (Figuur 4), en meestal verdwijnen op vier weken na chirurgie (Figuur 5). Vergelijking van de ligaturen Polen in twee weken en vier weken na chirurgie, geeft aan dat de ontsteking reactie reageren op de paal afbinding.
Dit model PNx wellicht nuttig zijn te onderzoeken van de mechanism(s) van drug actie en therapeutische drug screening. We gebruiken onlangs dit model PNx te onderzoeken van de rol van de Na/K-ATPase signalering en oxidatieve stress bij de ontwikkeling van uremisch cardiomyopathie. Beheer van pNaKtide, een specifieke antagonist van de Na/K-ATPase signalering, voorkomt niet alleen de ontwikkeling van uremisch cardiomyopathie, maar keert ook het begin van uremisch cardiomyopathie18.
De kritische stappen in het protocol zijn als volgt: 1) een meer agressieve afbinding (overblijfsel verlaten nier massa is minder dan 30%) zal aanzienlijk verhogen het sterftecijfer (ongeveer 50%). 2) de kracht van de afbinding vergt praktijk aan het punt bereikt dat de afbinding beperkt de bloedtoevoer aan de Polen zonder verbreking van de capsule en nier weefsel. Het breken van de nier weefsel leads aan intra renale bloeden, dat leiden dood na verwijdering van de rechter nier tot kan. Een succesvolle ligaturen paal is verkleurd binnen 1-2 min na afbinding, als gevolg van de limiet van de bloedstroom naar de pool. 3) bijzondere aandacht is vereist om te voorkomen dat ligating van de ureter van de linker nier of beschadiging van de ureter wanneer de Polen ligating. Een muis met ligaturen of beschadigde urineleider zal niet overleven na verwijdering van de rechter nier. Dit is het meest opvallende nadeel van de paal afbinding methode. 4) onderhoud van lichaamstemperatuur tijdens operatie proces en na chirurgie care. 5) controle van mogelijke besmetting met behulp van antibiotica.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit werk werd gesteund door de NIH R15 1R15DK106666-01A1 (aan J. Liu) en NIH RO1 HL071556 (naar Ji Shapiro).
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.
- 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).
