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Biology

एक माउस 5/6th Nephrectomy मॉडल जो प्रयोगात्मक Uremic Cardiomyopathy को प्रेरित करता है

Published: November 7, 2017 doi: 10.3791/55825
Automatic Translation
*1, *2, 2, 1, 2, 1,2
1Marshall Institute for Interdisciplinary Research (MIIR), Marshall University, 2Department of Biomedical Sciences, Marshall University Joan C. Edwards School of Medicine
* These authors contributed equally

Summary

इस पांडुलिपि एक विस्तृत दो कदम शल्य प्रक्रिया के लिए माउस 5/6गु आंशिक nephrectomy (ध्रुव बंधाव के साथ PNx) प्रदर्शन प्रदान करता है । चार सप्ताह के बाद सर्जरी, अन्तर्वासना संचालित चूहों के साथ तुलना में, PNx चूहों बिगड़ा गुर्दे समारोह विकसित, एनीमिया, कार्डियक अतिवृद्धि, हृदय फाइब्रोसिस, और कम दिल सिस्टोलिक और डायस्टोलिक समारोह.

Abstract

क्रोनिक गुर्दे की बीमारी (सीकेडी) हृदय रोग की घटनाओं और मृत्यु दर के लिए एक महान जोखिम कारक है, और उत्तरोत्तर नैदानिक phenotype "uremic cardiomyopathy" नामक करने के लिए विकसित करता है । हम यहां एक प्रयोगात्मक सीकेडी माउस मॉडल का वर्णन, ध्रुव बंधाव, जो चार सप्ताह के बाद सर्जरी में uremic cardiomyopathy विकसित के साथ 5/6वें आंशिक nephrectomy (PNx) नाम दिया । यह PNx मॉडल एक दो कदम सर्जरी द्वारा किया गया था । स्टेप-वन सर्जरी में बायीं किडनी के दोनों डंडे ligated गए । स्टेप-दो सर्जरी में, जो स्टेप-वन सर्जरी के 7 दिन बाद प्रदर्शन किया गया, उसमें दाहिनी किडनी निकाली गई । अन्तर्वासना सर्जरी के लिए ही सर्जरी की प्रक्रियाओं का प्रदर्शन किया गया लेकिन बिना ध्रुव बंधाव के बायीं किडनी या दाहिनी किडनी को हटाना । सर्जिकल प्रक्रियाओं आसान और कम समय लेने वाली है, अंय तरीकों की तुलना में । हालांकि, शेष कार्यात्मक गुर्दे जन के रूप में आसानी से गुर्दे की धमनी बंधाव के रूप में नियंत्रित नहीं है । चार सप्ताह सर्जरी के बाद, अन्तर्वासना संचालित चूहों के साथ तुलना में, PNx चूहों बिगड़ा गुर्दे समारोह विकसित, एनीमिया, कार्डियक अतिवृद्धि, हृदय फाइब्रोसिस, और कम दिल सिस्टोलिक और डायस्टोलिक समारोह.

Introduction

सीकेडी, भी क्रोनिक गुर्दे की विफलता के रूप में जाना जाता है, समय है कि अंततः स्थाई गुर्दे की विफलता में विकसित पर गुर्दे समारोह के एक प्रगतिशील नुकसान है । सीकेडी, प्रारंभिक चरण गुर्दे रोग राज्यों से अंत तक चरण गुर्दे की बीमारी (ESRD), हृदय रोग की घटनाओं और मृत्यु दर के लिए एक महान जोखिम कारक है, और उत्तरोत्तर नैदानिक phenotype को विकसित "uremic cardiomyopathy"1, 2,3. सीकेडी या ESRD के साथ रोगियों में uremic cardiomyopathy हृदय विषमताओं के साथ जुड़ा हुआ है, मुख्य रूप से बाएं वेंट्रिकुलर के अधिभार की वजह से (एल. वी.) दबाव और/या मात्रा, lv अतिवृद्धि के लिए अग्रणी (LVH), lv फैलाव, और lv सिस्टोलिक रोग4 ,5,6. कार्डिएक फाइब्रोसिस uremic cardiomyopathy की एक और आम रोग प्रक्रिया है कि एल. वी. डायस्टोलिक रोग में जिसके परिणामस्वरूप हृदय अनुपालन को कम कर देता है । गंभीर हृदय फाइब्रोसिस हृदय के लक्षण के बिना उन में भी अचानक हृदय की मौत के लिए नेतृत्व कर सकते हैं7.

5/6th PNx पशु गुर्दे की विफलता, uremic cardiomyopathy और उच्च रक्तचाप को शामिल अध्ययन के लिए एक सामांय रूप से इस्तेमाल किया सीकेडी पशु मॉडल है । PNx 5/6 गुर्दे पैरेन्काइमा के पृथक द्वारा हासिल की है । चूहा मॉडल शुरू में दो सबसे आम शल्य चिकित्सा लकीर या रोधगलन जा रहा कार्यरत प्रोटोकॉल के साथ विकसित किया गया था । चूहे PNx मॉडल रक्तचाप, कार्डियक अतिवृद्धि और बिगड़ा डायस्टोलिक समारोह में पर्याप्त उन्नयन के साथ uremic cardiomyopathy का अध्ययन करने के लिए एक अत्यंत उपयोगी मॉडल है । बाद में, माउस PNx मॉडल, चूहे मॉडल के रूप में इसी तरह की तकनीक के साथ संचालित, व्यापक उपलब्धता और माउस प्रणाली में आनुवंशिक जोड़तोड़ बनाने में आसानी की वजह से विकसित किया गया ।

यह अच्छी तरह से प्रलेखित है कि प्रणालीगत ऑक्सीडेंट तनाव नैदानिक और प्रायोगिक दोनों uremic cardiomyopathy8,9की एक निरंतर सुविधा है । इसके अलावा, ऑक्सीडेंट तनाव uremic सिंड्रोम10के लिए योगदान देता है, और uremic cardiomyopathy11,12,13में देखा हृदय विषमता के रोगजनन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है । इस बिंदु पर, हमने दिखा दिया है कि कुतर 5/6th PNx मॉडल uremic cardiomyopathy14,15,16के शारीरिक, रूपात्मक, और जैव रासायनिक सुविधाओं का कारण बनता है, 17. माउस PNx मॉडल में यहां वर्णित है, PNx संचालित चूहों महत्वपूर्ण oxidative तनाव विकसित, कम से आंशिक रूप से ना/कश्मीर-ATPase संकेतन समारोह है, जो PNx में महत्वपूर्ण है मध्यस्थता प्रयोगात्मक uremic cardiomyopathy द्वारा मध्यस्थ । ना के क्षीणन/कश्मीर-ATPase संकेत न केवल oxidative प्रवर्धन कम कर देता है, लेकिन यह भी PNx में phenotypical परिवर्तन की उंनति-मध्यस्थता प्रयोगात्मक uremic cardiomyopathy18।

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Protocol

< p class = "jove_content" > सभी पशु देखभाल और प्रयोगों मार्शल विश्वविद्यालय संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) के अनुसार राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NIH) गाइड की देखभाल और प्रयोगशाला पशुओं के उपयोग के लिए द्वारा अनुमोदित किया गया । पुरुष C57BL/6 चूहों (10-12 सप्ताह पुराना) एक 12 एच प्रकाश के तहत शुद्ध हवा की आपूर्ति है कि पिंजरों से सुसज्जित कमरे में एक रोगज़नक़ नि: शुल्क पशु सुविधा में स्थित थे/ भोजन और पानी की आपूर्ति की गई ad libitum .

< p class = "jove_title" > 1. सर्जरी की तैयारी

< p class = "jove_content" > नोट: सर्जिकल उपकरणों और सामग्री शल्य चिकित्सा आपरेशनों के लिए विशिष्ट नहीं हैं कि विभिन्न स्रोतों से प्राप्त कर रहे हैं. उपकरण और अंय स्रोतों से सामग्री भी इसी प्रयोजन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । सर्जिकल उपकरणों की सूची के लिए सामग्री की तालिका देखें.

  1. सर्जरी के लिए तैयारी
    1. आपरेटिंग तालिका की पहुंच के भीतर निंनलिखित जगह: वार्मिंग पैड, हैलोजन लैंप, ऑक्सीजन टैंक और isoflurane टैंक, isoflurane vaporizer, बाल क्लिपर, बालों को हटाने क्रीम, तराजू, निष्फल ऑपरेटिंग सेट, निष्फल सर्जिकल लिनन, कपास झाड़ू, ७०% शराब, polyhydroxydine समाधान (1% आयोडीन युक्त), ०.९% NaCl समाधान, 1 मिलीलीटर सीरिंज और सुई (30 ग्राम), 3-0 और 4-0 रेशम टांके, buprenorphine और पेनिसिलिन, एंटीबायोटिक मरहम, और स्नेहल आई ऑइंटमेंट.
    2. एक पिंजरे साफ और सर्जरी के बाद चूहों आवास के लिए बिस्तर के नीचे एक गर्मी पैड जगह है ।
< p class = "jove_title" > 2. स्टेप-वन सर्जरी: बाएं किडनी के ध्रुव बंधाव

< p class = "jove_content" > नोट: सर्जरी के दौरान बाँझ स्थिति बनाए रखें । एक बाँझ पैड के साथ autoclaved शल्य चिकित्सा उपकरणों को कवर. सर्जरी के दौरान पार संक्रमण को रोकने के लिए एक से अधिक सर्जरी के लिए हाथ में शल्य चिकित्सा उपकरणों के एक से अधिक सेट रखें । उपकरणों के लिए फिर से इस्तेमाल किया जा करने की जरूरत है, एकाधिक सर्जरी के मामले में, betadine समाधान और ७०% इथेनॉल के साथ उपकरणों को संक्रमित, और फिर 5 मिनट के लिए एक अंकुरण गिलास मनका नसबंदी में निष्फल. ७०% इथेनॉल के साथ ऑपरेटिंग क्षेत्र को संक्रमित । एक गाउन पहनते हैं, मुखौटा (नाक और मुंह को कवर करने के लिए), टोपी (सिर को कवर करने के लिए), और बाँझ दस्ताने की एक जोड़ी । प्रत्येक सर्जरी के बाद दस्ताने बदलें ।

  1. धोने और संक्रमित हाथों और बाँझ सर्जिकल दस्ताने पहनते हैं । एक सिर टोपी और एक मुखौटा पहनते हैं ।
  2. ७०% अल्कोहल के साथ तालिका को संक्रमित । जबकि संज्ञाहरण के तहत आंख सूखापन को रोकने के लिए माउस के दोनों आंखों को स्नेहक आंख मरहम लागू करें ।
  3. एक isoflurane vaporizer प्रणाली के एक प्रेरण कक्ष में माउस प्लेस और १००% ऑक्सीजन के साथ २.५% isoflurane का एक मिश्रण के साथ संज्ञाहरण प्रेरित (०.८-१.२ L/1-2 मिनट के लिए/
    नोट: संज्ञाहरण की प्रभावकारिता पूंछ चुटकी, साथ ही पलक छू द्वारा palpebral पलटा के अभाव के द्वारा किया गया पलटा दर्द के अभाव से निर्धारित किया गया था.
    4. सर्जरी के दौरान संक्रमण और दर्द को रोकने के लिए
  4. इंजेक्शन पेनिसिलिन (४०,००० यूनिट/किलोग्राम शरीर का वजन, आईएम) और buprenorphine (०.०२ मिलीग्राम/किलोग्राम शरीर का वजन, एससी) ।
  5. एक वार्मिंग पैड पर माउस प्लेस (शुरू में ४२ & #176 पर सेट; सी) एक गुदा थर्मामीटर के साथ बनाए रखने और ३७ के आसपास शरीर के तापमान की निगरानी के लिए & #176; c प्रक्रिया के दौरान । नाक शंकु में माउस नाक प्लेस और १००% ऑक्सीजन (0.8-1.2 L/
    6. के साथ 0.8-1.2% isoflurane का मिश्रण के साथ वेंटिलेशन सर्जरी के दौरान ।
  6. माउस को दायीं ओर रखें । एक बाल क्लिपर के साथ सर्जिकल क्षेत्र के बाल दाढ़ी और फिर बालों को हटाने क्रीम के साथ हटा दें । polyhydroxydine समाधान के साथ साइट को संक्रमित (1% आयोडीन युक्त) ७०% इथेनॉल के बाद । सर्जिकल क्षेत्र पर autoclaved सर्जिकल लिनन संरेखित करें ।
  7. बना एक ~ १.० सेमी काठ का चीरा और मांसपेशी और प्रावरणी अलग स्केलपेल और संदंश (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1a ) का उपयोग कर छोड़ दिया गुर्दे का पर्दाफाश करने के लिए.
  8. छोड़ दिया गुर्दे बहुत धीरे छोटे कुंद संदंश के साथ perirenal वसा पर खींच द्वारा बाहर खींचो । इस प्रक्रिया में, अधिवृक्क ग्रंथि को परेशान नहीं करने के क्रम में, अधिवृक्क ग्रंथि संदंश.
    9. के साथ गुर्दे से ऊपर की ओर ले जाएँ
  9. कुंद संदंश का उपयोग कर, धीरे गुर्दा के मध्य जठरनिर्गम के प्रति गुर्दे की बेहतर अंत से संयोजी ऊतक और अधिवृक्क ग्रंथि चिढ़ा जहां रक्त वाहिकाओं में प्रवेश और बाहर निकलें । पहचानने और यूरेटर.
    को अलग नोट: यूरेटर संयोजी ऊतक में एंबेडेड और स्पष्ट रूप से प्रकाश के तहत दिखाई गुर्दे के अवर आधा चारों ओर निहित है ।
  10. धीरे संयोजी ऊतक हड़पने के लिए और गुर्दे के ऊतकों से अलग करने के लिए सुनिश्चित करें कि यूरेटर ligated.
    11. नहीं है
  11. से पहले ध्रुवीय ligations, एक बाँझ शासक का उपयोग करने के लिए बेहतर और अवर गुर्दे के 1/3 भाग की पहचान । माउस गुर्दे आमतौर पर लगभग १.२५-१.५ सेमी लंबी है ।
  12. Ligate एक 3-0 रेशम सीवन स्ट्रिंग का उपयोग कर और उचित बल के साथ, लगभग ०.४ सेमी जठरनिर्गम के बीच की ओर बेहतर हिस्से से और इसी तरह, जठरनिर्गम के प्रति अवर भाग से ०.४ सेमी (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1a , बिंदीदार लाइनें).
  13. ligating के बाद दोनों डंडे (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1b ), एक 2-ंयूनतम अवलोकन समय सुनिश्चित करें कि वहां कोई खून बह रहा है बनाने के लिए अनुमति देते हैं ।
    नोट: इस प्रक्रिया में, अधिवृक्क ग्रंथि, गुर्दे की धमनी, और यूरेटर के बंधाव से बचने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है । अगर लेफ्ट यूरेटर ligated है तो स्टेप-दो सर्जरी में दाहिनी किडनी को हटाने के बाद चूहा मर जाएगा । बंधाव बल अंतर गुर्दे रक्तस्राव के कारण के बिना डंडे के लिए रक्त के प्रवाह को सीमित कर सकते हैं । बंधाव के बाद 1-2 मिनट के भीतर डंडे को खून के प्रवाह की सीमा के कारण रंग-रूप में फीका कर रहे हैं ।
  14. वापस मूल स्थान पर छोड़ दिया गुर्दे धक्का । 4-0 और 3-0 रेशम टांका तार, क्रमशः के साथ मांसपेशी और त्वचा को बंद करें । बेहतर वसूली और संक्रमण के लिए सर्जिकल क्षेत्र के लिए एंटीबायोटिक मरहम लागू करें ।
  15. के बाद बंधाव, एक पिंजरे में पिंजरे के ऊपर एक गर्मी चिराग के साथ माउस को अलग से घर इतना है कि बिस्तर क्षेत्र ३७ के करीब है & #176; सी (एक थर्मामीटर के साथ नजर रखी), व्यक्तिगत पिंजरों में पशुओं रखने से पहले ।
    नोट: माउस मॉनिटर जब तक यह पर्याप्त चेतना को फिर से प्राप्त किया है स्टर्नल recumbency.
    16. बनाए रखने के लिए
  16. वसूली के दौरान पानी और भोजन के लिए आसान पहुँच की अनुमति दें । पेनिसिलिन और buprenorphine के पहले 3 दिनों के लिए हर 12 घंटे के बाद शल्य चिकित्सा संक्रमण और दर्द को रोकने के लिए प्रशासन ।
    नोट: माउस 2-3 दिनों के भीतर सर्जरी के आघात से उबरने और सामांय खाने के लिए वापस जाना चाहिए, पीने और बढ़ जाना चाहिए । इस समय, पूरी वसूली के लिए व्यक्तिगत रूप से माउस घर । निंनलिखित निगरानी की जानी चाहिए: पीने, खाने, पैटर्न घूमना, अजीब चाल, वापस कूबड़, आंख और/या नाक निर्वहन, और आक्रामक व्यवहार । Euthanize माउस अगर यह जब्ती के किसी भी संकेत से पता चलता है, कोमा, अनुपचारित संक्रमण, चलने के लिए कठिनाई, चाल के नुकसान, खाने और पीने के लिए असमर्थ, और अधिक से अधिक 15% पूर्व आपरेशन वजन के नुकसान.
< p class = "jove_title" > 3. स्टेप-दो सर्जरी: दाहिने किडनी को हटाना

  1. सात दिन बाद, सही गुर्दे के रूप में छोड़ दिया गुर्दे के लिए कदम २.१ में २.१० के लिए वर्णित के रूप में, अपनी बाईं ओर माउस जगह को छोड़कर ।
  2. लिनन और स्पष्ट आसपास वसा और संयोजी ऊतक कुंद संदंश.
    3. के साथ पर सही गुर्दे जगह
  3. गुर्दे की धमनी और नस की पहचान, और फिर दो लिगेचर्स (3-0 रेशम) प्रत्येक जगह जहाजों के चारों ओर एक ढीला गांठ के साथ । धीरे संयोजी ऊतक और अधिवृक्क चिढ़ा गुर्दे के मध्य जठरनिर्गम कुंद संदंश का उपयोग करने के लिए की ओर गुर्दा के सुपीरियर अंत से ग्रंथि । धीरे यूरेटर अवर अंत से विस्थापित और सभी जहाजों को एक साथ टाई (3-0 रेशम) रक्तस्राव के कारण के बिना ।
  4. जहाजों के साथ दो ढीला संयुक्ताक्षर समुद्री मील हटो । एक पेट महाधमनी पक्ष की ओर, और गुर्दे की ओर एक दूसरे की ओर.
  5. पहली संयुक्ताक्षर गाँठ से टाई (उदर महाधमनी पक्ष की ओर) डबल समुद्री मील के साथ; एक ठोस गाँठ से दाहिनी किडनी का रंग बदल जाएगा । संयुक्ताक्षर गाँठ से टाई (गुर्दे की ओर) डबल समुद्री मील के साथ । इन दो डबल समुद्री मील के बीच पर्याप्त जगह छोड़ दो समुद्री मील संयुक्ताक्षर समुद्री मील काटने के बिना के बीच जहाजों को काटते हैं ।
  6. दो समुद्री मील के बीच गुर्दे वाहिकाओं में कटौती और सही गुर्दे को हटा दें । गुर्दे वाहिकाओं के संभावित रक्तस्राव के लिए जांच करें ।
  7. बाँझ धुंध का उपयोग सही गुर्दे सूखी और यह वजन.
  8. 4-0 रेशम टांका स्ट्रिंग के साथ मांसपेशी चीरा बंद करो और फिर 3-0 रेशम टांका स्ट्रिंग के साथ त्वचा चीरा बंद करो ।
  9. घर के पिंजरे में एक गर्मी चिराग के साथ एक साफ एकांत पिंजरे में अलग से माउस (कदम २.१५) के लिए पानी और भोजन के लिए आसान पहुंच के साथ कम से कम 24 वसूली के लिए एच । पेनिसिलिन और buprenorphine हर 12 घंटे के लिए 3 दिनों के संक्रमण और दर्द को रोकने के लिए प्रशासन ।
    नोट: माउस 2-3 दिनों के भीतर शल्य चिकित्सा के आघात से उबरने चाहिए, और सामांय भोजन, पीने और ले जाने के लिए वापस जाना चाहिए ।
  10. सर्जरी के बाद, तीन दिनों के लिए दैनिक दो बार चूहों की निगरानी, और फिर प्रयोग की अवधि के लिए एक दिन में एक बार. शल्य चिकित्सा निगरानी और उपचार प्रक्रियाओं चरण २.१६ में वर्णित के बाद का पालन करें ।
< p class = "jove_title" > 4. अन्तर्वासना सर्जरी करने वाले

  1. के लिए, गुर्दे, ऊतक के विच्छेदन, और घाव बंद करने, लेकिन छोड़ दिया गुर्दे के ध्रुव बंधाव या सही गुर्दे को हटाने के बिना एक ही सर्जरी प्रक्रियाओं, प्रदर्शन ।
< p class = "jove_title" > 5. प्रायोगिक Uremic का मूल्यांकन Cardiomyopathy

  1. बलिदान से एक दिन पहले, एक transthoracic इकोकार्डियोग्राफी प्रदर्शन और छवियों पर कब्जा < सुप class = "xref" > 18 .
    नोट: यहां, transthoracic इकोकार्डियोग्राफी एक मेज और गुदा थर्मामीटर हैंडलिंग माउस के साथ प्रदर्शन किया गया था । echocardiographic छवियों एक 18-38 मेगाहर्ट्ज ऑपरेटिंग आवृत्ति एक इमेजिंग प्रणाली से जुड़ी transducer का उपयोग कर कब्जा कर लिया गया । सापेक्ष दीवार मोटाई (आरडब्ल्यूटी), रोधगलन प्रदर्शन सूचकांक (MPI), और वाम निलय मास सूचकांक (LVMI) की गणना की गई के रूप में हम वर्णित < सुप वर्ग = "xref" > 18 .
    2. कुर्बानी के समय
  2. शरीर के वजन को मापने के उपाय । निर्माता & #39; s निर्देश के अनुसार एक HCT के साथ हेमाटोक्रिट (HCT) को मापने । प्लाज्मा हेपरिन-लेपित ट्यूबों का उपयोग कर 10 मिनट के लिए रक्त के नमूने केंद्रापसारक द्वारा तैयार १,५०० x g पर 4 & #176; सी में एक तालिका प्रशीतित केंद्रापसारक । उपाय cystatin सी, क्रिएटिनिन और रोटी निर्माता के बाद किट का उपयोग कर & #39; s निर्देश । डुप्लिकेट में माप निष्पादित करें.
    3. प्रयोग के अंत में
  3. , चूहों को ketamine के साथ anesthetize (९० मिलीग्राम/kg, ip) और xylaxine (10 मिलीग्राम/kg, ip) और thoracotomy द्वारा बलिदान । इसे छाती से हटाने के बाद दिल के वजन को मापने । तैयार हृदय (एल. वी.) और गुर्दे homogenates, के रूप में अच्छी तरह से प्रकार का निर्धारण-1 कोलेजन (कर्नल-1), सी के फास्फारिलीकरण-Src और प्रोटीन carbonylation, < सुप वर्ग से पहले बताए अनुसार = "xref" > 18 , < सुप class = "xref" > 19 .

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Representative Results

आंकड़ों से संकेत मिलता है कि इस संशोधित 5/6 th PNx मॉडल ध्रुव बंधाव द्वारा uremic cardiomyopathy की जांच करने के लिए एक सरल और प्रभावी मॉडल है । चार सप्ताह के बाद सर्जरी, इस PNx मॉडल बिगड़ा गुर्दे समारोह, एनीमिया, कार्डियक अतिवृद्धि, हृदय फाइब्रोसिस, और कम दिल सिस्टोलिक और डायस्टोलिक समारोह प्रस्तुत करता है । परिणाम नीचे संक्षेप हैं ।

चार सप्ताह के बाद सर्जरी, PNx चूहों हृदय रूपात्मक और जैव रासायनिक परिवर्तन है कि मानव uremic cardiomyopathy के phenotype के अनुरूप है के अलावा में बिगड़ा गुर्दे समारोह विकसित की है । इन PNx-मध्यस्थता परिवर्तन में निम्नलिखित टिप्पणियों को शामिल किया गया है जैसे कि अन्तर्वासना संचालित चूहों की तुलना में. पहले, के रूप में की उंमीद है, PNx सर्जरी गुर्दे समारोह की महत्वपूर्ण हानि का कारण बना । जैसा कि चित्र 2में दिखाया गया है, PNx सर्जरी काफी Cystatin सी के प्लाज्मा स्तर में वृद्धि हुई (चित्रा 2ए, एन = 16), क्रिएटिनिन (चित्रा 2बी, एन = 16), रोटी (चित्रा 2सी, एन = 16), जब की तुलना में अन्तर्वासना सर्जरी. दूसरा, वहां था PNx-प्रेरित एनीमिया PNx चूहों में काफी कम HCT द्वारा प्रदर्शित (चित्रा 2डी, एन = 8). तीसरा, PNx-मध्यस्थता हृदय अतिवृद्धि और डायस्टोलिक शिथिलता एक वृद्धि हुई दिल वजन द्वारा प्रदर्शन किया गया/शरीर के वजन अनुपात (चित्रा 3ए), और transthoracic इकोकार्डियोग्राफी (इको) विश्लेषण दिखा महत्वपूर्ण पीछे दीवार मोटाई में बढ़ता है (PWT), पूर्वकाल दीवार मोटाई (AWT), आरडब्ल्यूटी (चित्रा 3बी), MPI (चित्रा 3सी), और LVMI (चित्रा 3डी) । कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं था बेदखली अंश (EF,%) । चौथा, PNx-मध्यस्थता हृदय फाइब्रोसिस द्वारा प्रदर्शन किया गया था PNx-प्रेरित वृद्धि प्रकार में मैं LV homogenates में कोलेजन अभिव्यक्ति (चित्रा 4ए) और बाएं अवशेष गुर्दे homogenates (चित्रा 4बी). पांचवां, ऑक्सीडेंट तनाव प्रयोगात्मक uremic cardiomyopathy में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है । इस PNx मॉडल में, PNx काफी प्रेरित प्रत्यक्ष प्रोटीन carbonylation संशोधन के एकाधिक प्रोटीन (चित्रा 4सी) और सी-Src सक्रियकरण (चित्रा 4डी) LV homogenates में । PNx सर्जरी चार सप्ताह के बाद शरीर के वजन का महत्वपूर्ण नुकसान नहीं हुआ सर्जरी के बाद । हालांकि, ध्रुव बंधाव विधि द्वारा PNx मॉडल उच्च रक्तचाप पैदा नहीं किया । सिस्टोलिक बीपी, डायस्टोलिक बीपी और मीन बीपी में PNx चूहों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था (डेटा नहीं दिखाया गया है) कदम एक सर्जरी और एक दिन पहले बलिदान, जो धारणा है कि C57BL/6 माउस तनाव है के अनुरूप है पहले दोनों एक दिन में मापा नहीं एक स्थापित ग्रस्त मॉडल20,21। डेटा भी सुझाव है कि इस PNx मॉडल तीव्र गुर्दे की विफलता का एक मॉडल की संभावना नहीं है । इसके अलावा, PNx-मध्यस्थता हृदय परिवर्तन, लेकिन नहीं बिगड़ा गुर्दे समारोह, सी की रुकावट से तनु थे-Src सक्रियण या षयवस्तु oxygenase की प्रेरण-1 (हो-1)18.

Figure 1
चित्र 1 : बायीं किडनी की पोल बंधाव. तस्वीरों में बंधाव (बाएं) और उसके बाद बंधाव (दाएं) से पहले लेफ्ट किडनी दिखाई गई । बाएँ चित्र में doted पंक्तियाँ अनुमानित बंधाव रेखाओं से दिखाई देती हैं. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2 : ध्रुव बंधाव के साथ PNx बिगड़ा गुर्दे समारोह और एनीमिया का कारण बना. चार सप्ताह के बाद सर्जरी, PNx सर्जरी काफी (एक) Cystatin सी (एन = 16), (ख) क्रिएटिनिन (एन = 16), (सी) रोटी (एन = 16) के प्लाज्मा स्तर बढ़ जाती है, अन्तर्वासना सर्जरी की तुलना में । PNx भी काफी कम (d) हेमाटोक्रिट (HCT) में PNx चूहों (n = 8) । डाटा अर्थ ± SEM के रूप में व्यक्त किया गया था । * *, p & #60; ०.०१, शम-संचालित चूहों बनाम PNx संचालित चूहों । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3 : ध्रुव बंधाव के साथ PNx हृदय अतिवृद्धि उत्तेजित । चार सप्ताह के बाद सर्जरी,PNx सर्जरी काफी बढ़ जाती है (एक) दिल वजन/शरीर के वजन अनुपात (a, n = 8), (b) सापेक्ष दीवार मोटाई (आरडब्ल्यूटी, n = 1 9-21), (c) रोधगलन प्रदर्शन सूचकांक (MPI, n = 19-21), और (d) वाम निलय मास इंडेक्स (LVMI, n = 19-21) । डाटा अर्थ ± SEM के रूप में व्यक्त किया गया था । * *, p & #60; ०.०१, शम-संचालित चूहों बनाम PNx संचालित चूहों । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4 : ध्रुव बंधाव के साथ PNx प्रकार मैं कोलेजन अभिव्यक्ति, प्रोटीन carbonylation और सी-Src सक्रियण प्रेरित । चार सप्ताह के बाद सर्जरी, PNx प्रेरित प्रकार मैं बाईं निलय में कोलेजन अभिव्यक्ति (LV) homogenates (a, n = 11) और बाएं अवशेष गुर्दे homogenates (b, n = 7-10) । इसके अलावा LV homogenates में, PNx प्रेरित प्रत्यक्ष प्रोटीन carbonylation (ग, एन = 6) और सी-Src सक्रियण (d, n = 6) । डाटा अर्थ ± SEM के रूप में व्यक्त किया गया था । * *, p & #60; ०.०१, शम-संचालित चूहों बनाम PNx संचालित चूहों । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

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Discussion

चूहे 5/6गु PNx मॉडल व्यापक रूप से सीकेडी अध्ययन किया गया है । माउस में बहुत छोटे गुर्दे के आकार की वजह से, शास्त्रीय धमनी बंधाव और ध्रुव लकीर बहुत संभव उच्च मृत्यु दर और अप्रत्याशित खून बह रहा है के साथ माउस मॉडल में चुनौतीपूर्ण/

हम ध्रुव बंधाव के साथ एक माउस PNx मॉडल अपनाया खून बह रहा है/ इस PNx मॉडल में सुधार जीवित रहने की दर और उच्च reproducibility के साथ कम समय लगता है । इस ध्रुव बंधाव मॉडल चार सप्ताह के बाद सर्जरी के समय में मानव uremic cardiomyopathy के phenotypic परिवर्तन विकसित करता है, और इस तरह अपने तंत्र (एस) और चिकित्सीय लक्ष्य (ओं) का अध्ययन करने के लिए एक मॉडल उपलब्ध कराता है ।

इस PNx मॉडल में, 5/6th PNx के बाद से गुर्दे की कमी का एक अनुमानित अनुमान है, और अब तक, वहां कोई तरीका नहीं है वास्तव में दो गुर्दे है कि अलग आकार के अवशेष गुर्दे जन की गणना/ हालांकि, बंधाव कार्रवाई भिन्नता को कम करने के लिए एक बहुत समान तरीके से किया जाना चाहिए । हम का अनुमान है कि बाईं गुर्दे के बारे में ४०% (या कुल गुर्दे द्रव्यमान का 20% के बारे में रखने) काफी मृत्यु दर (लगभग 20% द्वारा) uremic cardiomyopathy phenotype के विकास का त्याग के बिना कम कर सकते हैं । एक और मुद्दा बंधाव के बल जो अभ्यास की आवश्यकता है ।

ध्रुव लकीर या गुर्दे धमनी बंधाव15,20, ध्रुव बंधाव विधि द्वारा 5/6th PNx मॉडल के साथ तुलना में, आसान है, जल्दी है, और कम साधन की मांग । इस PNx मॉडल के संभावित लाभ में निम्नलिखित शामिल हैं: 1) ध्रुव लकीर या धमनी बंधाव द्वारा PNx मॉडल में देखा के रूप में संभव खून से खून बह रहा से परहेज, 2) oxidative तनाव में वृद्धि के साथ बिगड़ा गुर्दे समारोह सूजन प्रतिक्रिया के कारण ध्रुव बंधाव, 3) कम मृत्यु दर (लगभग 20%), और 4) uremic cardiomyopathy phenotype के त्वरित विकास । एक सफल ध्रुव बंधाव एक प्रगतिशील अपरिवर्तनीय क्षति और ligated डंडे के क्षरण से पता चलता है । ligated डंडे दो सप्ताह के बाद सर्जरी (चित्रा 4) में दिखाई देते हैं, और ज्यादातर चार सप्ताह के बाद सर्जरी (चित्रा 5) में गायब हो जाते हैं । दो सप्ताह और चार सप्ताह के बाद सर्जरी में ligated डंडे की तुलना, सूजन ध्रुव बंधाव का जवाब प्रतिक्रिया इंगित करता है ।

इस PNx मॉडल दवा कार्रवाई और चिकित्सकीय दवा स्क्रीनिंग के तंत्र (ओं) का अध्ययन करने के लिए उपयोगी हो सकता है । हम हाल ही में इस PNx मॉडल का उपयोग करने की भूमिका की जांच करने के लिए ना/K-ATPase संकेतन और oxidative uremic cardiomyopathy के विकास में तनाव । pNaKtide के प्रशासन, ना/K-ATPase संकेतन के एक विशिष्ट विरोधी, न केवल uremic cardiomyopathy के विकास को रोकता है, लेकिन यह भी uremic cardiomyopathy18की शुरुआत रिवर्स ।

प्रोटोकॉल के भीतर महत्वपूर्ण कदम निंनानुसार हैं: 1) एक अधिक आक्रामक बंधाव (शेष बाएं गुर्दे द्रव्यमान से कम 30%) काफी मृत्यु दर में वृद्धि होगी (लगभग ५०%). 2) बंधाव के बल इस बात तक पहुंचने के लिए अभ्यास की आवश्यकता है कि बंधाव कैप्सूल और गुर्दे के ऊतकों को तोड़ने के बिना डंडे को रक्त की आपूर्ति को प्रतिबंधित करता है । गुर्दे के ऊतकों को तोड़ने के लिए अंतर-गुर्दे रक्तस्राव कि सही गुर्दे को हटाने के बाद मौत पैदा कर सकता है की ओर जाता है । एक सफल ligated ध्रुव बंधाव के बाद 1-2 मिनट के भीतर फीका पड़ा हुआ है, ध्रुव के लिए रक्त प्रवाह की सीमा के कारण । 3) बायीं किडनी के यूरेटर को ligating से बचने के लिए विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है या डंडे को ligating करते समय यूरेटर को नुकसान पहुंचाता है । ligated या क्षतिग्रस्त यूरेटर के साथ एक चूहा सही गुर्दे को हटाने के बाद जीवित नहीं होगा । यह पोल बंधाव विधि का सबसे महत्त्वपूर्ण नुकसान हो सकता है । 4) सर्जरी प्रक्रिया और बाद सर्जरी की देखभाल के दौरान शरीर के तापमान का रखरखाव । 5) संभव एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग कर संक्रमण का नियंत्रण ।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

इस काम को NIH R15 1R15DK106666-01A1 (जे लियू को) और NIH RO1 HL071556 (को J.I. Shapiro) ने समर्थन दिया था.

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 

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References

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बायोमेडिकल इंजीनियरिंग अंक १२९ क्रोनिक किडनी डिजीज 5/6th आंशिक nephrectomy पोल बंधाव uremic cardiomyopathy Na/K-ATPase सिगनलिंग oxidative तनाव ।
एक माउस 5/6<sup>th</sup> Nephrectomy मॉडल जो प्रयोगात्मक Uremic Cardiomyopathy को प्रेरित करता है
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Wang, X., Chaudhry, M. A., Nie, Y.,… More

Wang, X., Chaudhry, M. A., Nie, Y., Xie, Z., Shapiro, J. I., Liu, J. A Mouse 5/6th Nephrectomy Model That Induces Experimental Uremic Cardiomyopathy. J. Vis. Exp. (129), e55825, doi:10.3791/55825 (2017).

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