Waiting
Login processing...

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

Biology

Hidrodinamik Renal Pelvis enjeksiyon böbrek proteinlerin Non-viral ifade

Published: January 8, 2018 doi: 10.3791/56324

Summary

Bu iletişim kuralı yoluyla renal pelvis transgene özellikle böbrek ifadede üretmek için fare böbrek içine plazmid DNA enjekte yöntemi açıklanır.

Abstract

Hidrodinamik enjeksiyon plazmid DNA ve diğer maddeler ile çeşitli dokularda transfect için yerel, yüksek basınçlı bir ortam oluşturur. Hidrodinamik kuyruk ven enjeksiyon, örneğin, hangi karaciğer transfected iyi kurulmuş bir yöntemdir. Bu el yazması plazmid DNA için böbrek özel gen ekspresyonu ile doğrudan fare böbrek iğne ile bir uygulama hidrodinamik ilkeleri açıklar. Fareler anestezi ve böbrek renal pelvis doğrudan bir plazmid DNA içeren çözüm hızlı bir iğne ile takip bir kanat kesi tarafından yararlanılır. İğneyi yerinde on saniye tutulur ve kesi sitesi dikmiş. Ertesi gün, hayvan görüntüleme live, Western blot veya immünhistokimya gen ekspresyonu tahlil için kullanılabilir veya diğer deneyleri seçim transgene için uygun faiz protein tespiti için kullanılır. Gen ifadesinin uzatmak için yayımlanmış yöntemleri transgene için bağışıklık yanıtını inhibe transposon-aracılı transgene entegrasyon ve siklofosfamid tedavisi içerir.

Introduction

Hidrodinamik kuyruk ven enjeksiyon tekniği gen ekspresyonu fare karaciğer1,2yüksek düzeylerine ulaşmak için yaygın olarak kullanılan bir yol haline gelmiştir. Böbrekler de bu tekniği çok daha alt bir düzeyde, yaklaşık 100-fold daha az3ile transfected. Burada açıklanan hidrodinamik renal pelvis enjeksiyon organ ifade daha önce karaciğer4' te,5 kurulmuş aynı hidrodinamik ilkeleri kullanarak fiziksel yollarla özgüllük denetlemek için basit bir yol sağlar , kas6ve diğer organları7,8. Basınç kullanarak canlı hayvan vivo içinde hücrelerde bu yöntem transfects ve aynı anda hızlı bir şekilde organ hasar inducing sıvı içeren DNA hücre zorlamak için hız9çözüldü. Tarafından insülin şırınga ile birlikte tek bir enjeksiyon kanat kesi10 üzerinden böbrek görselleştirmek için köklü cerrahi teknikleri kullanarak, çeşitli böbrek hücre, interstisyel fibroblastlar esas olarak başarılı transfection bulduk, tübüllerin ve toplama kanal11. Bu fareler diseksiyon diğer organ görüntüleme teknikleri11luciferase tarafından görselleştirmek için yüksek düzeyde transfected değil göstermiştir. Teknik olmayan viral olduğu için plazmid DNA kullanımına transfection için enjeksiyon için gerekli reaktifler hızlı ve kolay hazırlanması izin verir.

Antioksidan glutatyon S-transferaz A4, insülin benzeri büyüme faktörü-1 reseptör ve böbrek beklenen biyolojik etkileri11, ile tüm hormon Eritropoetin ifade için yerelleştirilmiş hidrodinamik iğneleri kullandık 12 , 13. yönetim, enjeksiyon hacmi, DNA dozaj ve organizatörü seçim rotanın ayrıntılı değerlendirme gerçekleştirilen11oldu. Ayrıca, bağışıklık reaksiyonu transgene için bastırmak için her iki piggyBac transposon sistemi ve/veya siklofosfamid tedavisi gösterilmiştir uzun vadeli gen ifadesi sonuçlar11geliştirmek için. Diğer araştırmacılar renal ven yaklaşım saat bir ay14daha büyük bir süre için yüksek transfection verimliliği elde başarı, fareyle kullanmışlardır. Ancak, genetik insan hastalığı taklit fenotipleri düzeltilmesi genellikle yapılma farelerde ilk kanıtı-of-concept olarak en memeli genetik modellerini fare modelleri olduğundan. Renal ven enjeksiyon renal pelvis enjeksiyon için karşılaştırıldığında ve renal pelvis içine enjeksiyon renal ven gen ekspresyonu (yaklaşık on daha yüksek) ve hayatta kalma11için daha üstün olduğunu ortaya koymuştur. Renal pelvis idrar üretim dalgalanmalar tolere esnek olduğu için böbrek girdiği ideal bir yoldur ve sık sık ne zaman bile hydronephrosis sırasında genişlemiş, yapısal bütünlüğünü korumak yapabiliyor. Ayrıca, renal pelvis içine enjeksiyon böbrek böbrek kapsülü enjekte sıvı gözle görülür tarafından böbrek intraparenchymal enjeksiyon iyi korunabilmesi izin, piercing olmadan erişebileceğini. Diğer fare organlara girişinin damarlara dışında bir yol var mı ama bir ideal enjeksiyon izi böbrek idrar alanıdır. Ayrıca, renal ven içine enjeksiyon karın boşluğuna kan sızıntı sonuçlandı. Vahşi tipi fare böbrekler toplam böbrek hacmi yaklaşık 0.2 cm3, tek böbrek hacmi yaklaşık renal pelvis tarafından hidrodinamik enjekte sıvı miktarı eşittir olmak manyetik rezonans görüntüleme tarafından tahmin edilmektedir enjeksiyon (100 µL)15. Burada, tüm böbrek tekrarlanabilir transfection elde etmek için hidrodinamik renal pelvis enjeksiyon protokolünün detaylı nüanslar mevcut yaptık.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm yöntem tanımlamak burada kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komiteleri (IACUCs) Baylor College of Medicine ve Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi tarafından onaylanmıştır.

1. DNA çözüm enjeksiyon için hazırlayın

  1. Dikkatle transfection etkinliği ve transgene ifade geliştirmek için arzu edilen özellikleri en üst düzeye çıkarmak için transgene(s) ifade etmek için plasmid(s) seçin.
    Not: Yukarıda açıklanan11hidrodinamik renal pelvis enjeksiyon plazmid floresan işaret TdTomato, hormonu Eritropoietin (Epo) ve ateş böceği luciferase ifade edilmiştir. Transfection verimlilik transgene için için iyi gelişmiş bir tahlil yoksa, luciferase canlı hayvan görüntüleme seyreltilmiş DNA enjeksiyon için luciferase ifade plazmid gelişmiş ateş böceği luciferase gibi 10 µg tanıtarak gerçekleştirin.
    1. Pratik uygulamaya en küçük plazmid seçin.
      Not: Küçük plazmid genellikle hücreleri büyük plazmid daha iyi transfect. Plazmid omurgasında bu unsurları kullanarak plazmid boyutu azalacak böylece örneğin, çoğaltma R6K kökeni ve zeomycin direnç gen, küçüktür.
    2. Bir memeli organizatörü üzerinden transgene hızlı.
      Not: transfected, böbrek hücre tipi gen ifade uzunluğunu ve gen ekspresyonu gücünü tüm organizatörü isteyerek etkilenecektir. Woodard ve arkgörmek. Sitomegalovirüs karşılaştırması için (CMV; bünye viral), uzama faktör-1 alfa (EF-1α; bünye endojen), gama-glutamil transferaz (γGT; tübül özgü) ve podocin (NPHS2; podocyte özgü)11.
    3. Eğer uzun vadeli gen ifade katlara arzu edilen11,16Transpozonlar gibi bir viral entegre sistemi kullanır. Erken sonuçlar 5 gün sonrası enjeksiyon daha az ile daha fazla çalışmalar için transgene gereksiz bütünleşmesidir.
  2. Plazmid DNA bir endotoksin-Alerjik maxiprep kiti gibi ticari bir yöntemle enjeksiyon için hazır olun. Dikkatle endotoxins aygıtlar üzerinden tanıtan kaçının.
    Not: DNA çözüm endotoxins varlığı konu hayvan, şiddetli bir bağışıklık yanıtında deneme ödün ve muhtemelen hayvan öldürmek temin.
    1. Son DNA izolasyon yıkama adım tamamlandıktan sonra hiçbir etanol görsel muayene ve koku tarafından sol emin olun. Jel-yükleme ipuçları görünür damla kaldırmak için kullanın. DNA Pelet laboratuvar hassas görev silecek dokulara oda sıcaklığında veya sürekli izlenmesi ile 37-60 ° C fırında üzerinde baş aşağı içeren tüpler kuru. Sonra kalan etanol Pelet •kızılötesi önlemek için hemen buharlaşıp vardır Pelet resuspend.
      Not: Artık etanol DNA toplama Spektrofotometre okuma ile müdahale ve böbrek giriş arzu değil.
    2. Enjeksiyon (hidrodinamik teslim arabellek; 100-300 µL) DNA arabellek çözüm gruplar arasında kimyasal bileşimi varyasyon sınırlamak için kullanılan DNA Pelet aynı tampon resuspend.
      Not: kit ile geliyor, elüsyon arabellek çözümünde DNA Pelet resuspend değil. Şelat Ajan EDTA yaygın "TE" arabellek hazırlıkları içinde bulunan böbrek ve kardiyovasküler fonksiyonu etkileyebilir. Pelet boyutuna bağlı olarak, yüksek bir konsantrasyon ulaşmak için hidrodinamik teslim arabellek 100-300 µL içinde elute. Tamamen seyreltilmiş DNA'ın son toplama 100 ng/µL (10 µg/fare doz) ve 500 ng/µL (50 µg/fare doz) arasında olacak böylece stok DNA toplama bu aşmalıdır.
    3. Tam olarak DNA Pelet arabellekte resuspend. Pelet hidrodinamik teslim arabellekte özgün tüp, oda sıcaklığında en az bir saat için ya da bir gecede 4 ° C'de DNA tamamen çözülmüş emin olmak için bir steril microfuge tüp aktarma önce bırakın.
    4. Plazmid DNA toplama bir Spektrofotometre veya başka bir kurulan yöntemi ile okuyun.
      Not: Okuma ile ek çoğaltır yinelenen gerekirse yapılmalıdır. 260/280 oranı 1.8 ise hazırlık RNA ile kontamine veya başka bir madde Yani bunu atmak ve DNA'yı tekrar hazırlayın.
    5. Mağaza plazmid DNA enjeksiyon arabellekte bir kılavuzda kutu içinde-20 ° C'de resuspended DNA'ın yıkımı önlemek için dondurucu çözdürün.
      Not: Bu şekilde depolanan, DNA hazırlık uzun yıllar sürecek. Kısıtlama Özet ve özel Jel Elektroforez tarafından DNA bütünlüğünü denetleyin. Sokaktan aşağı sürülür DNA bozulmuş ve gevrek şeritler doğru boyutu üretir DNA-ebilmek var olmak kullanılmış için enjeksiyon sırasında kullanılamaz.
  3. Seyreltilmiş plazmid DNA çözüm renal pelvis içine enjeksiyon için hazır olun.
    Not: Denetim düşünün dikkatli bir şekilde gruplandırır. Enjeksiyon kendisi hasara neden olur ve deneysel sonuç11etkileyebilir çünkü birçok çalışma için saf ve tampon salt enjekte denetimleri dahil edilir.
    1. Hidrodinamik teslim arabelleği bankta oda sıcaklığında eluted endotoksin içermeyen DNA çözdürün.
    2. Enjeksiyonları yapmanız için gereken DNA miktarını hesaplamak ve seyreltilmiş DNA her grup için hazırlamak. 10-50 µg plazmid DNA fare başına hidrodinamik teslim arabellek ile 100 µL toplam hacmiyle getirdi, yönetmek.
      Not: Örneğin, 3 fareler 10 µg/fare ile 0,5 µg/µL konsantrasyonu vardır bir DNA plazmid enjekte etmek için hesaplamalarımız şu şekilde olacaktır.
      1. Yaklaşık %20 şırınga ve iğne içinde ölü boşluk yüklemek için ilave olması yeterli DNA çözüm hazırlamak. 3 fareler için bir karışım hazırlamak 3.5 x. DNA kitle çözümde olmalıdır µg içinde hesaplamak. Burada 3.5 = 35 x 10 µg olacağını µg.
      2. Çözüm için enjekte ederek 100 µL fare başına istenen toplam hacmini hesaplamak. Bu durumda, 3.5 = 350 x 100 µL olurdu µL Toplam hacim.
      3. Hisse senedi plazmid DNA ekleyin hacmi hesaplamak. Bu durumda, 35 µg olurdu / 0,5 µg/µL hisse senedi plazmid DNA 70 µL =.
      4. Arabellek istenen (Adım 1.3.2.2) seyreltilmiş DNA hacmi eklendi DNA (Adım 1.3.2.3) stoktan hacmi çıkararak seyreltilmiş DNA çözüm eklemek için hacmi hesaplamak. Bu durumda, 350 µL - 70 µL olurdu = 280 µL hidrodinamik teslim arabellek.
    3. Steril microfuge tüpler laboratuvar bankta steril tekniği ile piyasada bulunan filtre pipet ipuçlarını kullanarak çözümler hazırlamak.
      Not: DNA çözüm hazırlanan ve enjeksiyonları takdirde o gün ortaya çıkması için oda sıcaklığında saklanan. Fare ile soğuk bir çözüm bu onların vücut ısısını düşürür ama ısınma gereksiz olarak enjekte değil.

2. hidrodinamik renal pelvis enjeksiyon ameliyat

  1. Fareler ameliyat için dikkatli bir şekilde seçin.
    Not: Zorlanma özgü farklılıkları değil henüz gözlenmiştir ancak mümkün olabilir. Çoğu enjeksiyonları C57BL/6 veya FVB arka planlar üzerinde olmuştur. Renal pelvis enjeksiyonları en iyi 6-12 hafta yaşlı olan fareler çalışır. Fare 16 haftadan daha büyük, luciferase tarafından %50 başarısızlık oranı kadar görüntüleme belirsiz nedenlerden dolayı mümkündür. Bu hidrodinamik enjeksiyon prensibi ile ilgili genel bir sınırlaması olabilir bu yüzden aynı yaşa bağlı başarısızlık oranı hidrodinamik kuyruk ven enjeksiyonları karaciğere için gözlenmiştir. Aynı doğrultuda, diğerleri hidrodinamik kuyruk ven enjeksiyon içine fibrotik sıçan karaciğer böbrek fibrozis renal pelvis hidrodinamik enjeksiyon ayarlarında kadar etkili olmayacak mümkün olabilir bu yüzden sağlıklı karaciğer etkili değildir göstermiştir ama Bu olmadı doğrudan17test.
  2. Fareler ve DNA şırınga ameliyat için hazırlayın.
    1. Ketamin ve xylazine ile fareler anestezi.
      1. Tek kullanımlık laboratuvar önlüğü, cerrahi yüz maskesi ve nitril eldiven gibi hayvan tesisi için gerekli doğru kişisel koruyucu ekipman koymak.
      2. 2-4 fare ile aynı anda çalışan, her fare bir 500 mL plastik Ölçek 0,1 için doğru bir ölçekte tartmak g. hesaplamak için her fare yönetmek için normal % 0,9 serum fizyolojik içinde mayi enjeksiyonu ile seyreltilmiş 24 mg/mL ketamin ve 2 mg/mL xylazine doğru miktarda (mayi enjeksiyon daha fazla bilgi için bkz: başvurulan video) 18. formülünü kullanın (50 µL + ((5 µL) x (ağırlığı (g))), veya alternatif olarak IACUC ve yerel veteriner ekibi ile görüştükten sonra başka bir formüle göre hesaplamak.
      3. Fare mayi enjeksiyonu ile standart tekniklerle enjekte et. Fare hareketsiz olduğunu kadar fareyi kağıt kovaya koyun.
        Not: ne zaman onlar artık ayak-çimdik testine yanıt fareler ameliyat için hazır. Toe-çimdik için yanıt vermeye devam vermek fareler 20-30 dk sonra ilk enjeksiyon 20-60 µL daha anestezik, yanıt gücünü bağlı olarak sınayın.
      4. Yer bir ısı su sirküle yastık üzerinde fareyi bir mavi yastık ve yer veteriner merhem kornea kuruma önlemek için her iki gözde ile kaplı.
    2. Evde beslenen hayvan damat için tasarlanmış bir tıraş makinesi ile fare kıç ve omurga için kanat arka omuz üzerinden sol tarafındaki tıraş. Çıkarmak bağsız kıl ve enkaz.
    3. Hava hava kabarcığı yok olduğundan emin yapma seyreltilmiş DNA imzalat her fare için 100 µL içeren ayrı bir şırınga hazırla.
      1. Bir emanet olmadan kalıcı olarak ekli bir iğne ile steril 29G x ½" 0.5 mL U-100 insülin şırınga kullanın.
        Not: Şırınga tipi kritik öneme sahiptir. Bu ölçüm için hızlı bir enjeksiyon sağlar. Kalıcı olarak ekli iğne, çözüm sızdırma engeller. Bir emanet varlığı renal pelvis erişim engel. Malzemeler tablosunda belirtilen şırıngaları daha eşit bir şekilde test diğer markalar daha enjeksiyon sırasında kayma.
      2. ~ 120 µL şırıngaya yük ve üst kısmında bir alan yaratmak için pistonu aşağı çekin. Tüm kabarcıklar yükselişi üst hava kadar kalemle dokunun. İğne dayanabiliyor, dikkatle iğne ucunda bir damlacık oluşturur kadar tüm havayı çıkarmak için dalgıç düşürmek. Orada olmamalı varsa görünür kabarcıkları bunlar hayvan öldürecek bir hava embolisi neden olabilir gibi.
      3. Kalmayıncaya kadar 100 µL şırıngada aşırı DNA çözüm orijinal microfuge tüp içine boşalma tarafından pistonu iç karartıcı bitirmek. Dikkatle gerekirse etiket ve iş gerçekleştirildiği tesis iğnelerden recapping izin vermiyorsa kısırlık korumak için steril bir örtüsü üzerinde yüklü şırıngaları yerleştirin.
  3. Enjeksiyon ameliyat.
    1. Site ameliyat için hazırlayın. Steril bir örtüsü onlara dokunmadan ısı pad ve boş steril cerrahi araçlar steril örtü üzerine üzerine getirin. Fareyi kaldırıp ve görüş alanı içinde yerleştirin. Aydınlatma alanı aydınlatmak için ayarlama yapar.
    2. Üç % 3,15 klorheksidin glukonat ve % 70 izopropil alkol cilt antiseptik temizleme bezi gelen paketleri çıkarın ve hayvan yerleştirin.
    3. Steril cerrahi eldivenleri değiştirin. Bir dairesel hareket başlangıçta üç kez kesi yerinde, çubukla hayvan yeni bir klorheksidin/alkol bez ile çalışma.
    4. Şekil 1A' gösterildiği gibi kesi sitesini bulun. Cilt cımbızla pinching, makas cilt yaklaşık 1 cm omurga ve göğüs kafesi altındaki katman bir kesim yapmak için kullanın. Bir kez yaklaşık 1 cm uzunluğunda kesme sitedir, benzer bir kesim sitenin altında kas katmanda olun.
      Not: belgili tanımlık kesme böbrek zar zor belgili tanımlık kesme gelin ve sonra yerde belgili tanımlık kesme tarafından saklanmak izin vermek için doğru uzunluğu olun. Çok küçük bir kesi ve böbrek gösterilemez; çok büyük ve böbrek sürekli karın boşluğuna slip.
    5. Böbrek bulun.
      Not: Beyaz yağ dokusu arasında görülebilir. Dalak de hayvan sol tarafında yer alır. Dalak böbrek koyu kırmızı-turuncu ise koyu kestane rengi olduğu gibi Bu organların rengini görsel olarak, farklı. Kolayca rüptüre gibi dalak işlemek için arzu değil.
    6. Böbrek dokunmadan, yavaşça Karın boşluğundan parmak (şekil 2C) ile karın üzerinde sabit, nazik basınç koyarak maruz kalmaktadır. Yavaşça istenmeyen organları karın gerekirse ertelememi kapalı cımbız kullanın. Bu böbrek veya diğer organlara zarar verebilir açık forseps kullanmayın.
    7. Böbrek karın dışında olduğunda, yavaşça ayrı çevreleyen ondan şişman yeterli renal pelvis, küçük bir beyaz nokta (şekil 1B) görselleştirmek için. Aşırı yağ bir yana itme veya gerekirse kaldırın. Böbrek veya böbrek kapsülü üst Kutbu bulunan böbrek üstü bezi kaldırmak değil emin olun.
    8. Kullanarak böylece renal pelvis görünümde kalır böbrek sağ tarafında aşağı doğru itin, sağ eli ile yüklenen insülin şırınga kavramak için forseps kapalı ve renal pelvis (şekil 2E) sivri uçlu iğne ile paralel çalışma yüzeyi için basılı tutun. Şekil 1Badımında gösterildiği gibi iğne dikkatli immobilize böbrek renal pelvis yerleştirin.
    9. Üç s içinde hızlı bir şekilde çözüm enjekte. Böbrek yaklaşık üçte biri temizleyin ve beyaz rengini değiştirin.
      Not: Böbrek kapsül aşağıdaki enjeksiyon gibi bir hematom oluşumu içinde sıvı birikimi gözlemlemek için yaygındır. Hasar tespiti için DNA transfection yeterli düzeyde sağlamak gereklidir.
    10. İğne için yaklaşık 10 yerde tutmak geri çözüm önlemek için s. Dikkatli ve yavaş iğne kaldır. Yavaşça kesi sitesi uzanan ve kullanarak karın boşluğuna organ forseps kapalı dönmek.
    11. Dikiş hayvan kas tabakası ile 5-0 absorbe dikiş, 2-4 bağımsız deniz mili yerleştirerek.
    12. Dikiş hayvan deri tabakası ile 5-0 ya da 6-0 absorbe olmayan naylon dikiş, 2-4 bağımsız deniz mili yerleştirerek.
      Not: Cerrahi araçlar steril boncuk banyoda koyduktan sonra yeniden ve soğuduktan.

Figure 1
Şekil 1. Doğru kesi mevcuttur ve iğne yerleşim hidrodinamik renal pelvis enjeksiyonlar için. A) belgili tanımlık kesme (kırmızı çizgi)-meli var olmak yaklaşık 1 cm omurga ve göğüs kafesi fare yaklaşık 1 cm yer. B) sonra böbrek kanat kesi yararlanılır, renal pelvis küçük sarımsı açık/beyaz nokta midway böbrek aşağı olarak yerleştirilmemesi gerekir. Enjeksiyon renal ven, renal arter veya üreter rahatsız. İnsülin enjektörü iğne yaklaşık 0.5 cm derinliğe kadar gösterildiği gibi doğrudan renal pelvis eklenen ve hızlı bir şekilde 2-3 s. depresif Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. Plazmid DNA renal pelvis hidrodinamik enjeksiyon uygulanacak cerrahi adımları. A) forseps cilt cerrah ~ 1 cm kanat kesi bir neşter ile ilk o zaman kas katmanı yoluyla cilt katmanı üzerinden yapmak izin vermek için çimdik. B) kullanma iki çift cerrahi yara, böbrek açmak için kapalı forseps görselleştirildiği karın içinde mümkünse. C) ile doğrudan, herhangi bir organ dokunmadan karın üzerinde hafif basınç böbrek kanat kesi yararlanılır. D) yağ-nazikçe disseke böbrek bu renal pelvis erişim elde etmek mümkün olduğunca az rahatsız edici. E) basarak sol böbrek daha iyi sağ tarafında renal pelvis görselleştirmek, depressor üzerinde başparmak şırınga düzenlenen ve iğne dikkatle ama sıkıca renal pelvis yerleştirilir. F) aşağıdaki < takas 3 s enjeksiyon enjeksiyon toplu alınan böbrek alanda gözlenen. G) steril mor vicryl absorbe dikişler 2-4 bağımsız deniz mili kas katmanı yapmak için kullanılır. H) steril mavi naylon absorbe olmayan dikişler 2-4 bağımsız deniz mili deri katmanının içinde yapmak için kullanılır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

  1. Kurtarma ameliyatı ve ameliyat sonrası izleme.
    1. Fareler analjezik ağrı kontrolü kurumun IACUC gereksinimlerine göre sağlamak. NSAİİ ile ilgili böbrek hasarı çalışma için kaçınılması gereken ise örneğin, buprenorfin subkutan enjeksiyon tarafından her 8-12 h 48 h için post-operatively yönetmek için.
    2. Bir ısı fare yastık ve araştırmacı tarafından tam olarak mobil kadar sternal recumbency ile katıldı tutun. Ne zaman tamamen iyileşti, fareler yatak stresi azaltmak için ev onların kafes üzerinden küçük bir miktar içeren bir temiz kafes dönün. Değil ev cerrahi saf fareler ile tabi fareler var.
      Not: Fareler durumunu hızlı bir şekilde, normal bir davranış içinde 24-48 h varmış gibi görünmesine artıracaktır.
    3. Tuzlu sıvılar ve artan analjezi durumlarını iyileştirmek için stresli görünen fareler için ver. Fare hızlı bir şekilde kurtarmak değil, fare ağırlık ölçmek ve onların ilk vücut ağırlığının %20 daha fazla kaybetmiş fareler ötenazi. Üremik veya aksi takdirde can çekişen görülen fareler ötenazi. Olası sağlık sorunları Tablo 1' de ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
      Not: Fare Bazen onların dış dikişleri kaldırmak veya dikiş yara kapatma önce gevşek gelmek. Zavallı bir bozulmamış deri tabakası ile kas tabakasının dikiş şişkin tarafından belirtilen kesi yerinde fıtık neden olabilir. Bu gibi durumlarda, anestezi altında fareyi getirin (isoflurane ketamin/xylazine hızlı) ve cerrahi sitesi yeni dikiş ile en kısa zamanda tamir. Absorbe olmayan deri dikiş 10-14 gün sonra kalırsa, bunları kaldırın. Zaman zaman fareler kafesi arkadaşları dikiş kaldırın veya mücadele. Saldırgan fareler onları en kısa zamanda böyle bir davranışı tanımlanan diğer farelerin zarar önlemek için zenginleştirme ile kendi kafes için kaldırın.
    4. Sağlık veya deneysel bitiş noktaları ulaşıldığında, karbon dioksit inhalasyon veya ötenazi standart işletim prosedürü göre servikal yerinden çıkması gibi bir ikincil yöntem ötenazi için ardından isoflurane aşırı doz tarafından fareler ötenazi kurum olarak yerleştirmek
Neden Başlangıçlı Etkilenen fareler sayısı Belirtiler Acil eylem Uzun vadeli bir çözüm
Bulunan DNA endotoxins 6-40 h sonrası enjeksiyon. Her fare kirlenmiş DNA hazırlık verilen etkilemesi muhtemel. Solunum sorunları, şiddetli ağrı, organ yetmezliği, ölüm belirtileri. Etkilenen fareler ötenazi. Test her bileşen için endotoxins Limulus Amebocyte Lysate ile enjekte. Endotoksin-Alerjik maxiprep kitleri ve yalnızca steril ve yeni veya NaOH tedavi aygıtlar kullanın. DNA sulandırmak için ticari olarak satın alınan, endotoksin test bir arabellek kullanın.
Anestezi aşırı doz Ameliyattan önce veya sonra DNA enjeksiyon sırasında. Sadece daha genç, daha küçük veya daha küçük fareler etkileyebilir. Solunum Isıtma yastık üzerinde iken, idrara çıkma bir son verin. Anestezi kalan fareler için azaltın. Hazırlık ve protokol dozu doğruluğunu bir kez daha denetleyin. Dışlamak "cüceler." Uygun dozda kullanıldığında veteriner danışın.
Hava kabarcığı enjeksiyon için kullanılan iğne ve şırınga Hemen ardından renal pelvis enjeksiyon. Sürece tüm şırınga dikkatsizce doluydu, bu sadece bir fare etkiler. Nefes nefes nefese. Hava kabarcıkları belirtileri için kalan şırıngaları kontrol edin. Şırınga dikkatle, kabarcıklar alt kaldırmak için şırınga dokunarak hazırlayın. Kabarcıklar daha iyi görmek için aydınlatma koşullarını iyileştirmek.
Cerrahi sitesi açma 12-72 h sonrası enjeksiyon Bir veya daha fazla fare. Bazen bütün kafesi. Ağzı açık yara, genellikle diğer hiçbir sıkıntı Dikiş yara steril tekniği ile isoflurane anestezi altında dikkatle onarmak için yineleyin. Serum sulamak veya makasla yara kenarlıkları kaldırmak gerekebilir. Bütün fareler çok kısa ya da eksik dikişler varsa, tek bir fare fareler ayrılmış bu yüzden çıkardıktan olabilir. Dikiş tekniği geliştirmek. Bağımsız deniz mili kullanın.
Fıtık cerrahi sitesi 48 + s sonrası enjeksiyon Bir veya daha fazla fare. Höyüğün cerrahi sitesinde görünür. Steril tekniği ile İsoflurane anestezi altında fıtık kas tabakasının ortaya çıkarmak için iyileşmiş deriyi kesme. Karın zarını organlarda yerine, kas katmanı absorbe dikiş ile onarım ve site kapatın. Bu zavallı kas tabakası dikiş gösterir. Dikiş tekniği geliştirmek. Bağımsız deniz mili kullanın.
Böbrek yetmezliği 48 + s sonrası enjeksiyon Bir veya daha fazla fare. Kilo kaybı > % 20 olasılıkla üremik, olma, Kambur duruş Serum sağlamak ve artırmak veya analjezi uzatmak. Hiçbir gelişme gözlem yapılırsa, etkilenen fareler kurban. Daha hafif yapmak için hayvan hastalık durumunu değiştirin. Daha az güçlü ya da indüklenebilir olmak transgene alter. Fareler hastalık ilerleme bir önceki timepoint adlı enjekte.
Abcess ya da enfeksiyon Gün ile ameliyatı takiben hafta Bir veya daha fazla fare. Palpabl abcess ya da kan zehirlenmesi belirtileri Etkilenen fareler ötenazi. Nekropsi şüpheli enfeksiyon onaylamak için isteyin. Enjeksiyonları ve cerrahi koşulları yeterince steril olmadığında oluşabilir. Gösterilen yordam normal bir bağışıklık sistemi ile fareler içindir ama daha fazla önlemler olanlar gibi immün hayvanların ortamda alınması gereken siklofosfamid ile tedavi.

Tablo 1. Tablo potansiyel sağlık sorunları renal pelvis enjeksiyon iletişim kuralı sırasında karşılaşılan. Listelenen sağlık sorunları yaygın olmamakla birlikte, yordam süresince oluşabilecek araştırmacı ile ilgili hataları bir dizi vardır. Bu tablo önleme ve tanı sağlık sorunlarının yanı sıra bu tür sorunların gelecekte oluşmasını engellemek için potansiyel ilaçlar uygulanması için yardımı olabilir. Uygulama ile müfettişler seyrek sağlık sorunları ve ölüm yordamı nedeniyle beklemelisiniz.

3. enjeksiyon verimlilik ve transgene etkileri değerlendirmek

  1. İyi gelişmiş bir tahlil için istenen transgene transfection etkinliğini değerlendirmek için kullanın. Pozitif ve negatif denetimleri dikkatle tahlil belirli olduğundan emin olmak için kullanın.
    Not: organizatörü seçime bağlı olarak, fareler büyük olasılıkla en güçlü transgene deyim gün 1 üzerinde olacak; enjeksiyon her zaman ilk hafta içinde.
  2. Luciferase canlı hayvan görüntüleme seyreltilmiş DNA enjeksiyon için luciferase ifade plazmid gelişmiş ateş böceği luciferase gibi 10 µg tanıtarak gerçekleştirin.
    1. Fareler için maruz yüzeylerin temiz. Fareler, ilk kafes odası ve kapalı mühür yerleştirin. Deney için yeterli isoflurane gage kontrol ederek olduğundan emin olun; Eğer değilse, "max" line seviyesi ulaşır kadar isoflurane ekleyin. 3.5 isoflurane arama ve oksijen 2 kapatarak isoflurane akışını başlat.
    2. Her fare çözülmüş 30 mg/mL biyoluminesans ile 100 µL mayi enjeksiyonu ile enjekte. Yazmak zaman.
    3. Turuncu ve sarı renkli fare ikonuna tıklayarak görüntüleme makine kontrol yazılımını açın. "Select/Ekle kullanıcı kimliği altında" doğru baş harfleri "Kullanıcı adı" yanındaki açılır menüden seçin "Tamam" ı tıklayın. Üst menü çubuğunda "Satın alma" tıklatın ve "Otomatik kaydetme için..." açılır menüsünden seçin. Klasörü seçin veya verileri kaydetmek için yeni bir klasör oluşturun.
    4. Alt sağ köşesinde resim toplama kutusuna gidin. Onay otomatik ayarlar şunlardır: Binning, orta; F/Stop, 1 için Işıksaçan, 8 için fotoğraf; Emisyon filtre, açık; Görüntüleme modu, Luminescent, fotoğraf, bindirme ve hizalama yanında yalnızca denetler. "Sistem başlatmak ve bitirmek başlatma için beklemesi, sonra"Görüş alanı"değiştirmek"E beş fareler görüntü için"Başlat"'ı tıklatın.
    5. Öyle ki nosecones makine içinde isoflurane yönetmekte olduğunuz için anestezi boru vanası açmak. Hayvanların ruhuna görüntüleme makine istenen sıraya mideleri üzerinde sırtlarına böbrek görselleştirmek için yukarıdaki kameradan bakan yerleştirin. Birden fazla kafes yansıması ise, sonraki kafes isoflurane odasına koyun.
    6. 5-10 dk biyoluminesans enjeksiyon, aşağıdaki görüntü almak için "al" tuşuna basın.
    7. "Görüntü ayarla." "araç paleti üzerinde" sağ tarafta'yı tıklatın İfade her fare böbrek üzerinde mor görüntülenir tüm beklenen farelerde belirgin olana "Renk ölçek'in altında" "Min" Bar azaltın. Herhangi bir fare ifade gösterme, fareler biyoluminesans 100 µL ile kanlarını ve doğrularsa önce en az 3 dakika bekleyin.
      1. Görüntü piksel doymuş olan, çekim hızı azaltmak ve gibi doymuş piksel varlığı transfection verimliliği küçümseyen sonuçlanır nicel bir görüntü elde etmek için yeniden edinin. En düşük olası pozlama süresi 0,5 olarak s.
      2. Görüntü sadece zayıf gen ifadesinin ilk çekim hızı, gösteriyorsa, pozlama süresi 2 dk ve yeniden almak kadar artırın. Bu yüzden tüm görüntüleri daha sonra daha ayrıntılı bir çözümleme için mevcuttur görüntü tekrar girmesi, her zaman kaydedilmiş seçilen klasördeki verileri vardır.
    8. Fareler sonraki kafesleri için görüntüleme adımları yineleyin.
    9. Fareler görüntüleme makineden çıkarın. Gaz kapalı dön. Odası, nosecones ve görüntüleme sahne temiz. Bilgisayar programı kapatın.
      Not:-Ecek sormak belgili tanımlık bilgisayar yazılımı "Veri kümesi kurtarmak." Bu veri, veri kendisi için yapılan işlemler ifade eder.
      1. Ölçek ve faiz (ROIs) bölgelerinde yapılan değişiklikleri kaydetmek için "Evet"'i tıklatın. Görüntüler için özgün ayarları geri dönmek için "Hayır"'ı tıklatın.
    10. Veri analizi için yazılımını açın. "Araç paleti" "ROI." Araçlar Daire simgesini tıklatın ve bir kırmızı oval etrafında dört kareler ile gösterildiği gibi görüntü penceresinde yeni bir yatırım Getirisi yerleştirmek için açılan menüde "1"'i tıklatın. ROI boyutunu fare imlecini kırmızı bir kare yerleştirerek ve enjekte böbrek overlaying mor alanı içine sürükleyerek ayarlayın.
      1. İmleci üzerine yatırım Getirisi üzerinde kırmızı bir kare ile sağ tıklatın sonra "Yinelenen görüntü penceresinde yeni bir yatırım Getirisi oluşturmak ve sonraki fareyi hareket ettirin için yatırım Getirisi" seçin. Görüntüdeki tüm fareler üzerinde enjekte böbrek bir yatırım Getirisi elde edene kadar yordamı yineleyin.
      2. Doğrudan görüntü yukarıdaki menüde "Birimini" "Sayıları" "Parlaklık (fotonlar)" için değiştirme ROI vermek için veri, "Aracı paletinde", "Yatırım Getirisi araçları" ardından ölçümlerin bir elektronik tablo oluşturmak için kalem/cetvel simgesine tıklatın. "Avg ışıltı" ölçüm seçim veri analizi ve istatistik programına daha fazla çözümleme kullanın.
  3. Bölümleri açıklanan11boyama gerçekleştirmek.
    Not: farklı bölümlerde farklı transfection verimliliği11yakalayacaktır böylece enjeksiyon tüm böbrek eşit transfect değil. Boncuk floresan lateks mikroküreler bölgeleri belirlemek yardımcı olabilir gibi ortak enjeksiyon transgene pozitif (şekil 3D)11olması bekleniyor. Boyama Protokolü duruma getirilmesi son derece önemlidir.
  4. Gen transfected böbrek ilgi tanımlamak için Western blot gerçekleştirin.
    Not: Hasat organların proteini özleri için buza yapılmalıdır. Yine, bu bölge de transfected değil organ küçük bir dilim kullanmayın. Transfection düzensiz organ dağıtılan çok farklı alanlarda birleştirir ve onları Havuzu. Salgılanan transgene ürün dolaşım11' bulundu ki beklenmektedir böylece renal pelvis hidrodinamik enjeksiyon hormonu Eritropoietin üreten bir plazmid Hematokrit, mütevazı bir artış sonuçlandı.
  5. Transgenes uzun vadeli üst düzey ifade için entegre bir vektör sistemi immünsüpresif ajanlar siklofosfamid gibi ile birleştirin. Transgene bağışıklık yanıtı ilk önce birkaç hafta takip enjeksiyon oluşur ve sağlam11yaşında.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Cerrahi ve enjeksiyon tekniği gerçekleştirmek basit bir kez hakim, hiçbir büyük ekipman veya pahalı malzemeler gerektiren. Yeni Eğer kanat-kesi böbrek ameliyatı, birkaç fare ötenazi için zamanlanmış bir eğitim gün bu ameliyatı ilk denemesinde normalden daha uzun sürebilir çünkü fareler kurtarılan aşağıdaki ameliyat olan değil izin verilmelidir. Alternatif olarak, müfettişler benzer teknikleri ile tanıdık daha çok basit gelebilir. Şekil 1 ' deki çizim ve Şekil 2resimsel yönlere dikkatle izleyin. Düzgün belgili tanımlık kesme yerleştirmek için cerrah parmak yan tarafında yatıyor fare'nın karnına basmanız için kullanabilirsiniz. Böbrek hafif karın basınç ile omurga yakınında yükselir küçük bir pislik tarafından görüntülenir ve belgili tanımlık kesme bu alana (Resim 1 ve Şekil 2) yapılmalıdır. Doğru boyutu (Resim 1) cilt ve kas katmanı üzerinden kesi yapmak önemlidir. Belgili tanımlık kesme çok büyük ise, böbrek karın boşluğuna kolayca, enjeksiyon zorlaştırır kayma. Belgili tanımlık kesme çok küçük ise, böbrek karın boşluğu dışarı itmek zor olacak ve organ hasarı oluşabilir. Başka bir önemli nokta renal pelvis iğnede yerleşimdir. Cerrah böbrek kapalı Forseps ile aşağı doğru itin, sonra bir açıyla renal pelvis iğne takın paralel çalışma yüzeyi böyle için enjeksiyon hacmi çoğu gider doğrudan böbrek parankimi (Şekil 2). Enjeksiyon böbrek transfection için gerekli hidrodinamik basınç ikna etmek için mümkün olduğunca hızlı bir şekilde yapılması önemlidir.

Fareler farklı suşları, yaş, ağırlık ve/veya seks pozisyonu böbrek ve böbrek, bazı ayarlamalar faiz fareler ile çalışmak gerekli olabilir bu yüzden çevreleyen yağ miktarı farklılıkları olacaktır. Mümkünse, hangi fare kazanılmaktadır ilk cerrahi girişim luciferase (şekil 3A) görüntüleme gibi böbrek özel gen ifadesinin hemen bir okuma içermelidir. Genç fareler kullandıysanız, beklenen tüm fareler bir büyüklük içinde (şekil 3B) mi bir parlaklık olacaktır sonucudur. Zaman zaman, hatta bir ikinci enjeksiyon biyoluminesans sonra bu fare veya fareler diğerlerine benzer bir düzeyde transfected haline başarısız veya enjekte bazı fareler bile tamamen gen ifadesinde eksik Imaging tarafından belirgindir. Böyle fareler çalışma başarısız transgene teslimat nedeniyle atlanabilir. Birçok farelerin gen ekspresyonu eksikliği varsa, cerrah DNA çözüm enjeksiyon zamanı azaltmak gerekir. Yüksek basınçlı enjeksiyon yoluyla gerekli hasar ikna etmek için gen ekspresyonu tutarlı olmaması için en muhtemel suçlu değil. Fareler (eşlik eden çözümleri ile ilgili olası sağlık sorunları ve kurumun veteriner ekibi ile danışmak için gerektiği şekilde bkz. Tablo 1 ) potansiyel sağlık sorunları için dikkatle izlenen aşağıdaki ameliyat olması gerekir. Bir ilk eğitim süre sonrasında ameliyat kendisi az 10 dk sürer. Cerrahi süresi olabildiğince kısa bir zamanda ameliyat sırasında dokuların kuruma önlemek için bir fare üzerinde çalıştırılarak yapılmalıdır. Bu yordamdaki zaman yatırımın en çok indüksiyon ve ketamin/xylazine anestezik kurtarma nedeniyle. Bir takım olarak çalışan iki deneyimli personel ile makul maksimum olarak on beş günlük, en çok on ameliyatları gerçekleştirmek bekleyebilirsiniz.

Araştırmacılar hücre enjeksiyon izleyen ilk birkaç gün içinde transgene için son derece olumlu leke için düşük bir sayı beklemelisiniz. Bu pozitif hücrelerinin nerede enjeksiyon sıvısı böbrek (şekil 3 c-D) sızmış alanları çevreleyen yamalarındaki yerelleştirilmesi edecek. Bazı bölümleri böbrek transfected hücreler için tamamen eksi olacak. Negatif gibi alanlarda da eritrositler içinde eksik ve enjeksiyon bu alanlarda ulaşmadı beri tamamen normal Histoloji var. İletişim kuralları ve rehberleri boyama dikkatle gen ekspresyonu yakalamak için optimize edilmelidir. Müfettişler-meli beklemek türleri transfected hücre değişken olacak, düşük yüzde transfected hücre içindeki gen ifade düzeyleri yüksektir ve yerelleştirme hücrelerindeki proteinlerin yüksek seviyede nedeniyle beklendiği gibi olmayabilir ifade (şekil 3D).

Figure 3
Şekil 3. Hidrodinamik renal pelvis enjeksiyon luciferase ve TdTomato böbrek özel gen ifadesinde sonuç. (A) FVB 7-8 hafta eski erkek fareler pTEeL, 20 µg enjeksiyonlari hidrodinamik renal pelvis verildi bir plazmid ifade ateş böceği luciferase EF-1α organizatörü--dan gelişmiş. Fareler 2, 3 ve 5 de floresan muhabir plazmid 20 µg ile enjekte edildi. (B) (A) gösterilen farelerde elde edilen parlaklık nokta arsa. (C ve D) Fareler hidrodinamik teslim arabellek yalnız (C) veya (D) floresan mikroküreler (parlak yeşil noktalar) ve pEF1α-TdTomato kırmızı floresan muhabiri TdTomato EF-1α organizatörü ifade verildi. Proksimal tübüllerin Lotus tetragonolobus agglutinin (LTA; yeşil) lekeli ve transfected hücreleri ile anti-RFP antikor boyama sonra TdTomato sinyal (kırmızı) yükseltmek için gösterilir. Çekirdeklerin DAPI tarafından (mavi) lekeli. Gösterilen resim içinde (C) ve (D) çoğu 13.2 mm x 17.5 mm. hata çubukları temsil ortalama standart hatası. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu protokol için tekrarlanabilir gen ekspresyonu özellikle böbrek de ulaşmak için sağlam bir yöntemi açıklanmıştır. Orta derecede deneyimli bir cerrah elinde transgene okuma duyarlılığını ve 50-%100, fare yaş bağlı olarak çeşitli olması için bu tekniği tarafından transfected fareler yüzdesi bulduk. Luciferase gen ekspresyonu düzeyini arka plan üstüne piggyBac Transpozonlar alma farelerde birkaç ay oldu ve tamamen aynı Transpozonlar11alma immün farelerde birkaç hafta saklanır. Hücrelerin çoğu parlak alanlarda enjeksiyon yeri yakınındaki transgene için lekeli iken, tüm transfection etkinliğini göreceli olarak düşük (şekil 3D). İstenen sonucu elde etmek için en önemli enjeksiyon şırınga malzemedir. Bu bir 29G x ½" insülin şırınga ile ekli bir iğne ve enjeksiyon engel yok güven olması gerekir. Enjeksiyon içinde üç s hızlı olması gerekir. Plazmid DNA hazırlık çok düşük endotoksin ve bakteriyel genomik DNA düzeyleri19saf olmalıdır.

Bu RNA, virüsler veya protein, gibi diğer maddelerin enjeksiyonu benzer bir şekilde yapılabilir akla yatkın. Renal pelvis girişi bir rota test, renal ven veya böbrek parankimi direkt enjeksiyon gibi diğer enjeksiyon sitelere olarak üstün olduğunu. Bu enjeksiyonları kanama ve alt gen ifade11' e açtı. Renal pelvis bazen idrar geri tepme saklamak için gereken elastik bir yapısı olduğundan daha iyi esneme ve iğne karşılamak mümkün olabilir. DNA çözüm veya insülin şırınga tarafından oluşturulan delikten idrar kaçağı, renal pelvis hızlı bir şekilde tamir düşündüren gözlenmiştir değil. Örneğin karaciğer için olduğu gibi hangi tarafından böbrek enjekte sıvı transfects kesin mekanizması derinlemesine araştırılmamıştır. Gelecekteki elektron mikroskopisi çalışmaları bu mekanizma daha fazla aydınlatmak. Hidrodinamik kuyruk ven enjeksiyon yöntemi hepatik ven20 akışını tersine çevirir ve böbrek transfection başarılı diğer yöntemleri renal ven12via, enjekte etmiş enjeksiyon retrograd niteliğine göre önceliğe sahiptir 13 , 14 , 21. böbrek hasarı büyük olasılıkla biz o transfection hipotez bu yüzden en iyi transfection verimliliği oluşur için gereklidir hasar ile hızlı, yüksek hacimli enjeksiyon tarafından neden olduğu hücre zarı için. Büyük işlevlerine filtre ve idrar konsantre olduğu gibi podocytes, tübüllerin ve toplama kanalları doğrudan arayüzü ile Üriner boşluk var.

Tekrarlanabilir ve böbrek özgü olsa da, bu yöntem gözlenen nispeten düşük transfection göre verimlilik (şekil 3D) sınırlıdır. Hidrodinamik renal pelvis enjeksiyon transgene her hücre hayvan belirli alt türündeki faiz gen ifade bir böbrek özgü organizatörü sürüş bir transgenik hayvan oluşturulması için bir yedek değil. Bu yöntem en iyi uyarlama gen transferi yaklaşımlara düzeltilmiş hücreleri az sayıda fenotip üzerinde dramatik bir etkisi olurdu hastalıklar, salgı, hormonlar veya diğer maddelerin normal böbrek tarafından üretilen veya oluşturulması için değil bir nüfus tamir veya bu yeniden böbrek üzerinde olumlu bir etkisi uygulamak nadir hücre. Alternatif olarak, o da ters şekilde olumsuz bir etkisi olan bir transgene tanıtarak böbrek yaralanma yeni bir model geliştirmek için kullanılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa ve hiçbir çıkar çatışması bildirmek üzere bir şey yok.

Acknowledgments

Bir kariyer geliştirme Ödülü gelen Department of Veterans Affairs [BX002797] L.E.W. ve ulusal sağlık Enstitüleri [R01-DK095867] desteklenen ve Amerikan Kalp Derneği [15GRNT25700209] J.C. desteklenen Ulusal Sağlık Enstitüleri [DK093660], Department of Veterans Affairs [BX002190] ve böbrek hastalığı Vanderbilt Merkezi M.H.W. desteklenen Bu malzeme kaynakları ve VA Tennessee Vadisi sağlık sistemine tesislerinin kullanımı ile desteklenen iş sonucudur.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AnaSed Xylazine Patterson Veterinary 07-808-1947 Anesthetic - Not controlled substance
BD Insulin Syringe 0.5 mL 29G 1/2 Inch Cardinal Health 309306 Required syringes
Buprenex Pharmacist/Veterinarian Analgesia - Controlled Substance
Dynarex Disposable Towel Drape Thermo Fisher Scientific 19-310-671 Place over heat pad
EndoFree Plasmid Maxi Kit Qiagen 12362 Use only endotoxin-free plasmid DNA
Endosafe Gel-Clot LAL Rapid Positive Control Charles River PC200 Positive control for endotoxin test
Endosafe Gel-Clot LAL Rapid Single Test Vial Charles River R13500 Endotoxin test
Extra Fine Micro Dissecting Scissors Roboz Surgical Instrument RS-5882 Surgical tool
Fisherbrand Instant Sealing Sterilization Pouch - 9" Thermo Fisher Scientific 01-812-51 For autoclaving surgical tools
Gaymar Heat Pump Paragon Medical TP-700 Water-circulating heat pump
Germinator 500 Roboz Surgical Instrument DS-401 To reuse surgical tools during surgery
Graefe Forceps Roboz Surgical Instrument RS-5136 Surgical tool
Graefe Tissue Forceps Roboz Surgical Instrument RS-5153 Surgical tool
Halsey Needle Holder, 5" Length Roboz Surgical Instrument RS-7841 Surgical tool
Heat pads - 15" x 21" - need at least 3 Paragon Medical TP22G For use with Gaymar Heat Pump
IsoFlo (Isoflurane, USP) Abbott Animal Health 5260-04-05 For imaging and euthanasia
Isotec Isoflurane Delivery System Vaporizor Smiths Medical VCT3K2 For imaging and euthanasia
Ketamine Pharmacist/Veterinarian Anesthetic - Controlled Substance
Kimwipes Kimberly-Clark Professional 34120 Laboratory tissues
Living Image software Caliper Life Sciences For live animal imaging
Luciferin Perkin Elmer 122796 For live animal imaging
Nanodrop 2000 Thermo Scientific ND-2000-US-CAN Spectrophotometer for DNA measurement
Prevantics Swabs Thermo Fisher Scientific 23-100-110 For skin surgery prep
Prolene 5-0 sutures Taper 30" Thermo Fisher Scientific NC0256891 Non-absorbable sutures for skin
Puralube Brand Opthalmic Ointment Patterson Veterinary 07-888-2572 To keep eyes moist during surgery
Trans IT - QR Hydrodynamic Delivery Solution Mirus Bio MIR-5240 Hydrodynamic delivery buffer for diluting DNA
Vicryl 5-0 Sutures J303H Thermo Fisher Scientific NC9816710 Absorbable sutures for muscle layer
Wahl Mini Arco Clipper Med-Vet International 8787-1550 Shaver for skin prep
Xenogen IVIS 200 Caliper Life Sciences For live animal imaging

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Liu, F., Song, Y., Liu, D. Hydrodynamics-based transfection in animals by systemic administration of plasmid DNA. Gene Ther. 6 (7), 1258-1266 (1999).
  2. Zhang, G., Budker, V., Wolff, J. A. High levels of foreign gene expression in hepatocytes after tail vein injections of naked plasmid DNA. Human Gene Therapy. 10, 1735-1737 (1999).
  3. Fumoto, S., Nishimura, K., Nishida, K., Kawakami, S. Three-Dimensional Imaging of the Intracellular Fate of Plasmid DNA and Transgene Expression: ZsGreen1 and Tissue Clearing Method CUBIC Are an Optimal Combination for Multicolor Deep Imaging in Murine Tissues. PLoS One. 11 (1), e0148233 (2016).
  4. Yoshino, H., Hashizume, K., Kobayashi, E. Naked plasmid DNA transfer to the porcine liver using rapid injection with large volume. Gene Ther. 13 (24), 1696-1702 (2006).
  5. Kamimura, K., Suda, T., Xu, W., Zhang, G., Liu, D. Image-guided, lobe-specific hydrodynamic gene delivery to swine liver. Mol Ther. 17 (3), 491-499 (2009).
  6. Kamimura, K., Zhang, G., Liu, D. Image-guided,intravascular hydrodynamic gene delivery to skeletal muscle in pigs. Mol Ther. 18 (1), 93-100 (2010).
  7. Suda, T., Liu, D. Hydrodynamic gene delivery: its principles and applications. Mol.Ther. 15 (12), 2063-2069 (2007).
  8. Alino, S. F., et al. Naked DNA delivery to whole pig cardiac tissue by coronary sinus retrograde injection employing non-invasive catheterization. J Gene Med. 12 (11), 920-926 (2010).
  9. Suda, T., Gao, X., Stolz, D. B., Liu, D. Structural impact of hydrodynamic injection on mouse liver. Gene Ther. 14 (2), 129-137 (2007).
  10. Skrypnyk, N. I., Harris, R. C., de Caestecker, M. P. Ischemia-reperfusion model of acute kidney injury and post injury fibrosis in mice. J Vis Exp. (78), (2013).
  11. Woodard, L. E., et al. Kidney-specific transposon-mediated gene transfer in vivo. Sci Rep. 7, 44904 (2017).
  12. Liang, A., et al. Loss of glutathione S-transferase A4 accelerates obstruction-induced tubule damage and renal fibrosis. Journal of Pathology. 228 (4), 448-458 (2012).
  13. Liang, M., et al. Protective role of insulin-like growth factor-1 receptor in endothelial cells against unilateral ureteral obstruction-induced renal fibrosis. Am J Pathol. 185 (5), 1234-1250 (2015).
  14. Corridon, P. R., et al. A method to facilitate and monitor expression of exogenous genes in the rat kidney using plasmid and viral vectors. Am J Physiol Renal Physiol. 304 (9), F1217-F1229 (2013).
  15. Wallace, D. P., et al. Tracking kidney volume in mice with polycystic kidney disease by magnetic resonance imaging. Kidney Int. 73 (6), 778-781 (2008).
  16. Woodard, L. E., Wilson, M. H. piggyBac-ing models and new therapeutic strategies. Trends Biotechnol. 33 (9), 525-533 (2015).
  17. Yeikilis, R., et al. Hydrodynamics based transfection in normal and fibrotic rats. World J Gastroenterol. 12 (38), 6149-6155 (2006).
  18. Thalhofer, C. J., et al. In vivo imaging of transgenic Leishmania parasites in a live host. J Vis Exp. (41), (2010).
  19. Wooddell, C. I., et al. Muscle damage after delivery of naked plasmid DNA into skeletal muscles is batch dependent. Hum Gene Ther. 22 (2), 225-235 (2011).
  20. Crespo, A., et al. Hydrodynamic liver gene transfer mechanism involves transient sinusoidal blood stasis and massive hepatocyte endocytic vesicles. Gene Ther. 12 (11), 927-935 (2005).
  21. Rocca, C. J., Ur, S. N., Harrison, F., Cherqui, S. rAAV9 combined with renal vein injection is optimal for kidney-targeted gene delivery: conclusion of a comparative study. Gene Ther. 21 (6), 618-628 (2014).

Tags

Hücresel biyoloji sayı: 131 böbrek gen tedavisi gen transferi enjeksiyon renal pelvis plazmid DNA
Hidrodinamik Renal Pelvis enjeksiyon böbrek proteinlerin Non-viral ifade
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Woodard, L. E., Welch, R. C.,More

Woodard, L. E., Welch, R. C., Williams, F. M., Luo, W., Cheng, J., Wilson, M. H. Hydrodynamic Renal Pelvis Injection for Non-viral Expression of Proteins in the Kidney. J. Vis. Exp. (131), e56324, doi:10.3791/56324 (2018).

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