Waiting
Login processing...

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

Medicine

Fare modelleri Glomerular hastalığı böbrek fonksiyonlarının değerlendirilmesi

doi: 10.3791/57764 Published: June 30, 2018

Summary

Bu iletişim kuralı bir tam böbrek iş-up glomerular hastalığı fare modellerinde yürütülmesi gereken açıklar. Yöntemler glomerular hastalığı tüm fare modelleri uygulanabilir glomerular işlevinin ayrıntılı işlevsel, yapısal ve mekanik analiz için olanak sağlar.

Abstract

İnsan böbrek hastalığı taklit etmek için fare modelleri kullanımını giderek yaygın hale geliyor. Bizim araştırma diyabetik nefropati ve podocyte özgü VEGF-bir knock-out fareler glomerular işlev değerlendirmesi üzerine odaklanmıştır; Bu nedenle, bu protokol tam böbrek iş-up bizim laboratuarımızda glomerular hastalığı, böbrek ve tek bir fare elde edilecek glomerular fonksiyonu ile ilgili bilgiler çok miktarda etkinleştirme bu fare modelleri değerlendirmek için kullanılan açıklar. Glomerular işlevini değerlendirmek için literatürde sunulan alternatif yöntemleri ile karşılaştırıldığında glomerular fenotip birden çok yönleri tam olarak değerlendirilmek üzere bu makalede açıklanan yöntemi kullanımını etkinleştirir. Bu yöntemi kullanarak, araştırmacı böbrek fenotip modeli belirlemek ve mekanizma neden fenotip geliştirir olarak değerlendirin. Mekanizması bu hayati bilgileri hastalığının bu modeller potansiyel terapötik caddeleri incelerken gereklidir. Glomerular filtrasyon bariyer ölçüm üriner albümin kreatinin oranı ve bireysel glomerular Su geçirgenliği hem yapısal ve ultra yapısal muayene ile ayrıntılı işlevsel değerlendirme yöntemleri izin Periyodik asit Schiff leke ve elektron mikroskobu kullanarak. Ayrıca, genlerin dysregulated mRNA ve protein düzeyinde analizini glomerular işlevinin mekanik çözümleme sağlar. Bu iletişim kuralı glomerular hastalığı tüm fare modelleri için uygulanan yöntemler genel ancak uyarlanabilir özetliyor.

Introduction

İnsan böbrek hastalığı taklit etmek için fare modelleri kullanımını giderek yaygın hale geliyor. Fare modelleri gibi kendiliğinden hipertansif fareler (SHR)1, streptozotocin (STZ) spontan modelleri içerir-indüklenen diyabetik sıçan ve fareler2ve db/db yazın II diyabetik farelerin3, genetik modeller gibi birincil podocyte özgü fokal segmental glomerular skleroz (FSGS)4, podocyte özgü vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF-A) knock-out (VEGF-A KO) modeli5, modeller ve Alport sendromu6modelleri ve elde 5/6 nefrektomi7 ve tek taraflı üreteral obstrüksiyon (UUO) model8gibi modelleri. Bu modeller glomerular işlevinde farklı yönlerini değerlendirmek için çeşitli teknikler kullanılabilir. Böbrek hastalığı fare modellerinde glomerular işlevi tam olarak değerlendirmek için gerçekleştirilmesi gereken kapsamlı bir iş-up göstermek için bu yöntemi kağıt amacı budur.

Bu yöntemin kullanılması arkasındaki mantığı birden çok yönleri tam olarak değerlendirilecek glomerular fenotip sağlar olduğunu. Bu glomerular geçirgenliği, protein ve su, glomerular yapısal anormallikler ve ifade/yapıştırma mRNA'ların ve proteinler normal glomerular fonksiyonu için temel değişiklikler için değerlendirme içerir. Bu yöntemi kullanarak, araştırmacı böbrek fenotip modeli belirlemek ve mekanizma neden fenotip geliştirir olarak değerlendirmek mümkün. Bu hastalığın bu modeller potansiyel terapötik caddeleri incelerken gerekli olan mekanizma üzerinde hayati bilgi yok.

Literatürde, glomerular hastalığı fenotip idrarda albümin artan bir düzeyde tarafından belirlendiği yerde bir fare modeli ile sunulmak üzere ortak bir durum. Ancak, glomerular işlevi belirlemek için tek bir yöntem her zaman etkili değildir önermek kanıt yoktur; üriner albümin atılımı oranı ya da üriner albümin kreatinin oranı (uACR) ölçme sadece toplam böbrek fonksiyonları üzerine ve bilgiler değil, bireysel glomeruli sağlar. Önceki çalışmalarda geçirgenliği farklı glomeruli aynı böbrek5,9,10değişebilir gösterdi. Buna ek olarak, bireysel glomeruli geçirgenliği değerlendirilmesi glomerular işlevi değerlendirme, daha duyarlı bir yoludur; bireysel glomerular Su geçirgenliği ölçüm tekniği (LpA / Vben) glomerular işlevinde uACR9ölçme daha değişiklikler daha duyarlı olmak göstermiştir. Bu tahlil fare modelleri dirençli proteinüri, bu c57BL/6 arka plan11gibi için bu faydalıdır. Mevcut yöntemi kağıdın hem toplam böbrek geçirgenliği albümin için hem de bireysel glomerular geçirgenliği su inceliyor avantajdır.

Glomerular yapısal anormallikler incelenmesi kez lekeleri gibi periyodik asit Schiff (PAS), trichrome, ve gümüş lekelerin bir pil tarafından değerlendirilir. Bunlar bir skor yöntemi ile böbrek hastalığı düzeyini değerlendirmek eğitimli bir böbrek patolog etkinleştirin. Her ne kadar tüm iyi yöntemleri, glomerular makro yapısındaki değişikliklerden her zaman içinde gözlenir değil akut böbrek yaralanma12modelleri. Bu yöntem yukarıda açıklanan böbrek Histoloji teknikleri yerine getiren ek olarak, glomerular ultra-yapısı da elektron mikroskobu (EM) değerlendirilmek ki öneriyor. Lekeli glomerulus nispeten normal ışık mikroskop altında normal bakabilirsiniz; Ancak, EM, glomerular membran (GBM) genişliğinde küçük değişiklikler ile değerlendirmesi üzerine podocyte ayak işlem efasman, endotel fenestrations ve alt-podocyte alan kapsama analiz. Bu nedenle, glomerular ultra-yapısı ve mikro-yapısı değerlendirildi da glomerular disfonksiyon mekanizmasının belirlemek için hayati önem taşımaktadır.

Glomerular yapısal anormallikler değerlendirme ek olarak, mRNA ve protein ifade ve yapıştırma yanı sıra protein harekete geçirmek (Örneğin, fosforilasyon) değişiklikleri daha da glomerular hastalığı mekanizmaları aydınlatmak için incelenmesi gerekir. Glomerular hastalığı ararken veya örneğin, KO/aşırı-expressing bir gen glomerular hücreleri, örneğin podocyte özgü VEGF-A KO fare5' i gibi özellikle de bu protein ve mRNA değişiklikleri yalnızca içinde incelenir önemlidir glomerular hücreler ve değil bütün böbrek. Bu iletişim kuralı glomeruli fare böbrek korteks izole edilmiştir ve sonra protein/RNA izole bir yöntem açıklanır. Bu hastalık modeli glomeruli içinde protein/mRNA bozukluk belirli analiz sağlar.

Bu iletişim kuralı bir tam böbrek iş-up bu fare modelleri glomerular hastalığı, böbrek ve tek bir fare elde edilecek glomerular fonksiyonu ile ilgili bilgiler çok miktarda etkinleştirme gerçekleştirilmesi gerektiğini açıklar. Yöntemler glomerular hastalığı tüm fare modelleri uygulanabilir glomerular işlevinin ayrıntılı işlevsel, yapısal ve mekanik analiz için olanak sağlar.

Protocol

Tüm deneyler UK mevzuat ve yerel etik kurul onay uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Hayvan çalışmaları University of Bristol Araştırma Etik Komitesi tarafından kabul edildi.

1. üriner albümin kreatinin oranı (uACR)

Not: UACR albümin GFB geçirgenliği değerlendirmek için kullanılır. İdrarda albümin varlığını artan geçirgenliği kreatinin idrar debisi değişimler için kontrol etmek için normalleştirilmiş GFB genelinde gösterir. Albuminuria kronik böbrek hastalığı için ortak bir belirtecidir.

  1. İdrar deneysel temel ve düzenli aralıklarla (haftalık için bir kez bir kez aylık) deneysel son nokta kadar toplamak.
  2. Fare metabolik kafesleri su ve zenginleştirme diyet ile ayarlayın. Sessiz bir odada 6 h için bireysel kafeslerde fareler (Erkek, yaşlı 6-8 hafta) yerleştirin.
  3. Boş kafes üzerinden dönüş fareler düzenli konut ve toplamak idrar için. En az 50 µL gereklidir.
    Not: Eğer fare verilen süre içinde idrar üretmek değil, başka bir gün daha sıcak bir odada yineleyin.
  4. 500 x g 10 dk. toplamak için de idrar idrar santrifüj kapasitesi ve tortu podocyte kaybı değerlendirmek için korumak. -20 ° C'de idrar kısa vadede bu noktada depolar.
  5. İdrar 1 x Tris arabelleğe alınmış serum (TBS pH 7.5) adlı bir 1:500 albuminuria şiddetine bağlı olarak 1:10000 seyreltme için % 1 sığır serum albumin (BSA) sulandırmak.
    Not: Son birim olmalıdır > 400 µL. gelin her zaman doğru seyreltme belirlemek için en iyi duruma getir.
  6. Bir fare albümin enzim bağlantılı immunosorbent assay (ELISA) başına üreticinin yönergelerini kullanarak üriner albümin konsantrasyonu ölçmek.
    1. Kısaca, oda sıcaklığında 1 h için anti-fare albümin birincil antikor (10 µg/mL 0.5 M karbonat-bikarbonat pH 9,6) 100 µL ile protein bağlama için en iyi duruma getirilmiş ELISA plaka kat.
    2. Beş kez ile 1 x TBS artı % 0.05 kuyulardan aşırı antikor yıkama ara (pH 8.0) ve çözüm (1 x TBS % 1 BSA pH 8.0 ile) Oda sıcaklığında gecede engelleme 200 µL ekleyin.
  7. Plaka beş kez yıkayın ve standartların 100 µL ekleyin (seri seyreltme: 2000 µg/mL % 1 BSA, pH 8.0 ile 1 x TBS 15.63 µg/ml), boş ve nüsha seyreltilmiş örneklerinde. Oda sıcaklığında 1 h için bırakın sonra plaka beş kez yıkayın.
    1. HRP algılama antikor 100 µL her şey (10 ng/mL % 1 BSA, pH 8.0 ile 1xTBS) ekleyin ve 1 h için oda sıcaklığında kuluçkaya.
    2. Plaka beş kez yıkayın ve her şey için 100 µL enzim substrat çözeltisi ekleyin. Plaka 15dk için geliştirmek ve reaksiyon 0,18 M sülfürik asit 100 µL ekleyerek durdurmak için karanlıkta bırakın (H2SO4).
      Dikkat:4 aşındırıcı bu yüzden H2.
  8. Bir absorbans 450 plaka okuyarak her örneğinin albümin konsantrasyonu belirlemek nm. Her örnek içinde mevcut albümin ölçmek için standart eğri'yi kullanın. Teknik tekrarlar %5 büyük bir CV değeri varsa, tahlil örnekleri için yineleyin.
  9. Alternatif olarak, Elektroforez kullanarak üriner albümin konsantrasyonu değerlendirmek. 4 protein örnek yükleme arabellek x 5 µL idrar 15 µL için ekleyin. Örnekleri 10 min için 95 ° c ısı ve sonra 4-%12 prekast Tris jel yükleyin.
    1. Jel 100 V ve leke gecede Coomassie mavi üreticinin iletişim kuralı başına çalıştırın.
    2. Jel görüntüleme sonra Dansitometresi kat değişiklik albümin konsantrasyonu denetime göre değerlendirmek için kullanın.
      Not: hiçbir bantları için beklenen albümin gözlenir, idrar protein konsantrasyonu değerlendirmek ve jöleye eklendi idrar seviyesini ayarlamak.
  10. DH2O 1:1, 1:5 ve 1:10 ham idrar örneğinde sulandırmak.
    Not: Son birim olmalıdır > 70 µL. doğru seyreltme her örneğinin belirlemek için en iyi duruma getir.
  11. Kimyasal tahlil başına kiti talimatları kullanarak idrar kreatinin konsantrasyonu ölçmek. Kısaca, kreatinin standartları, boş veya seyreltilmiş idrar nüsha 96 iyi plaka için 20 µL yükleyin.
  12. 490 bir absorbans plaka okuyarak her örneğinin kreatinin konsantrasyonu belirlemek nm önce ve sonra asit solüsyonu eklenmesi (dikkat, aşındırıcı; cilt ile temasından sakının).
    Not: Absorbans değerleri arasındaki farkı kreatinin konsantrasyonu her örnek içinde doğrudan orantılıdır. Standart bir eğri standartın nesil olduğunu. Teknik tekrarlar %5 büyük bir CV değeri varsa, tahlil örnekleri için yineleyin.
  13. UACR (µg/mg) oluşturur. Her fare grafik olarak gösterilmesi için temel değeri için verileri normalleştirmek.

2. doku ve kan toplama

Not: Böbrek ve glomerular doku yapısal, protein ve mRNA ifade işaretleri böbrek hastalığının değerlendirmek için kullanılabilir. Kan işaretleri up-düzenlenir glomeruli filtrasyon kapasitede bir azalma gösteren böbrek hastalığında olabilir kreatinin gibi böbrek işlevinin değerlendirmek için kullanılabilir.

  1. Aşağıdaki çözümleri hazırlamak: taze % 2.5 oxazolidin 0.1 M sodyum cacodylate (pH 7.3), 1 fosfat tamponlu tuz (PBS), memeli zil'ın çözüm (115 mM sodyum klorür (NaCl), 10 mM sodyum asetat (CH3COONa), 1.2 x %4 paraformaldehyde mM sodyum fosfat (Na2HPO4), 25 MM sodyum bikarbonat (NaHCO3), 1.2 mM magnezyum sülfat (MgSO4), 1 mM kalsiyum klorür (CaCl2), 5.5 mM D (+) glikoz, pH 7,4) % 1 BSA ve 1 x PBS ile.
    Dikkat: % 2.5 oxazolidin: toksik, derhal, tahriş edici; bir duman dolapta kullanın. 0.1 M sodyum cacodylate: toksik, bir duman kabine kullanımda. % 4 İngiltere'de yılın: sabitleştirici, duman kabine kullanımda
  2. Aşağıdaki belgeleri hazırlamak: isoflurane, küçük ethylenediaminetetraacetic asit (EDTA)-boyalı kan tüpleri, 23-25G iğneler, 5 mL EDTA kaplı şırınga, 10 mL Cam şişe, 10 mL plastik şişeleri, 0.5 mL Plastik tüpler, tek kullanımlık mendil kalıpları, Kuru buz, sıvı N 2, fare cerrahi araçları ve en iyi kesim Orta (OCT).
  3. Fareyi fare non-yanıt veren bir isoflurane odası veya terminal anestezi enjekte edilebilir anestetik ajanlar (Fentobarbital, 50 mg/kg gibi eşdeğer yolları kullanarak ayak pedi için bir iğne iğne için varlık tarafından doğrulanmadı derin anestezi altında yer mayi [IP]; Avertin, 240 mg/kg IP), ya da karbondioksit (CO2) çıkması (% 75 CO2/25% O2).
  4. Fare ile kardiyak ponksiyon sol ventrikül itlaf ve mümkün olduğunca çok kan toplamak. En fazla 4 saat için kan EDTA kaplı tüp aktarın. Tercih Eğer fare ile servikal yerinden çıkması juguler ven rüptürü değil için alınan bakım ile itlaf.
  5. Karın ve buz soğuk 1 x PBS yıkama böbrekler dışarı incelemek.
  6. Kortikal glomeruli incelemek için böbrek korteks bir kutup kaldırın ve 1 mm3 parçalar halinde kesin. Derin juxta medüller glomeruli incelemek için aynı tekniği ile medulla dokudan yineleyin. 5 mL % 2.5 oxazolidin çözeltisi içinde cam EM şişe yerleştirin. 4 ° C'de mağaza
    Dikkat: % 2.5 oxazolidin çözüm: toksik, derhal, tahriş edici; bir duman dolapta kullanın
    Not: işlemi en iyi sonuç için 1 ay içinde.
  7. Histoloji için 5 mL % 4 paraformaldehyde 4 ° c 24 h 5 mL % 70 de aktarmak için de bir böbrek kortikal ve juxta medüller glomeruli-ecek var olmak mevcut, emin olmak için ve düzeltme üst üçte kaldırmak alkol parafin içinde katıştırma önce 24 saat.
    Dikkat: %4 PFA: sabitleştirici, duman kabine kullanımda
  8. Ayirt için kortikal ve medüller glomeruli mevcut, doku kalıp ve Ekim ceket içine olacak emin olmak için böbrek, üçüncü sırada yer kuru buz dondurmak ve-80 ° C'de depolamak için
  9. Protein ve RNA için yer 3 x 2 mm3 adet böbrek korteks 0.5 mL plastik boru ve ek içine sıvı N2' dondur. Mağaza-80 ° C'de Uzun süreli doku depolama için RNA, RNA sabitleme çözüm 5 cilt olarak doku yerleştirin ve-80 ° C'de saklarız
  10. Glomeruli yalıtımı, kalan böbrek doku kadar dilim ve 5 mL memeli zil'ın çözeltisi % 1 BSA buz ile yerleştirin. Glomeruli hemen elek hazır olun.

3. plazma kreatinin

Not: Plazma kreatinin yukarı glomeruli filtrasyon kapasitede bir azalma gösteren böbrek hastalığında düzenlenmiş olabilir. Protokol burada açıklanmayan rağmen kan üre nitrojen (BUN) seviyesi de değerlendirilebilir.

  1. Kan örneği ' 500 x g 4 ° C'de 15 dakika santrifüj kapasitesi
  2. -20 ° C de kısa vadede bu noktada saklanabilecek olan plazma toplamak.
  3. 1.11 protokolündeki üriner kreatinin için kimyasal kreatinin tahlil başına yukarıdaki talimatları kullanarak plazma kreatinin konsantrasyonu ölçmek.
  4. 490 bir absorbans plaka okuyarak her örneğinin kreatinin konsantrasyonu belirlemek nm önce ve sonra asit solüsyonu eklenmesi.
    Not: Bu absorbans değerleri arasındaki farkı kreatinin konsantrasyonu her örnek içinde doğrudan orantılıdır. Standart bir eğri standartın nesil olduğunu. Teknik tekrarlar %5 büyük bir CV değeri varsa, tahlil örnekleri için yineleyin.

4. Glomeruli yalıtım

Not: Glomeruli bireysel glomeruli ex vivogeçirgenliği, hem de ifade belirli protein ve mRNA işaretleri glomerular hastalığının değerlendirmek için izole.

  1. Memeli zil'ın çözüm % 1 BSA ile yerleştirilen böbrek doku almak ve bir standart tekniği13eleme kullanarak glomeruli incelemek. Kısaca, 70 µm (alt), 100 µm, 125 µm, 175 µm, 250 µm ve 425 µm (üst) elek üstünde-e doğru bir cam kabı yığını.
  2. Böbrek püre, bir şırınga dalgıç 425 µm kullanarak elek ve % 1 BSA ile buz soğuk memeli zil'ın çözüm kullanarak itme. Böbrek parçaları itilir gibi üst elek kaldırmak ve sonraki aynı şeyi yapmaya devam edin. Tekrar sadece 100 µm ve 70 µm elekler kalır.
  3. 100 µm ve 70 µm tarafından muhafaza glomerular hasat aktarım Elekler için 10 mL taze memeli zil'ın çözeltisi % 1 BSA, buz ile.
    Not: glomeruli mL zil'ın çözüm başına sayısı az ise, glomeruli son iki elekler toplamak için kullanılan zil'ın çözüm hacmini azaltmak.
  4. 5 mL glomeruli içine iki ayrı tüp (2.5 mL her) ve 4 ° C'de 10 dakika 1000 x g, santrifüj içeren çözüm de kaldırmak Süpernatant kaldırmak ve ek protein ve RNA ayıklama daha sonraki bir tarihte-80 ° C'de depolamadan önce sıvı N2 glomeruli dondurma.
  5. Glomeruli ölçme noktalar glomerular LpA 37 ° C'de bir su banyosunda içeren kalan çözüm yer / Vbenex vivo. İçinde 3 h-böbrek çıkarmadan tamamlayın.

5. glomerular Su geçirgenliği (LpA / Vben)

Not: Glomerular LpA / V tahlilben bireysel glomeruli geçirgenliği ex vivo ölçüm hızlı bir tekrarlanabilir bir şekilde sağlar. Bir artış glomerular LpA / Vben GFB, bozulma olan böbrek hastalığı düşündüren olduğunu gösterir.

  1. Glomerular LpA ayarla / Vben teçhizat somon ve ark10içinde açıklandığı gibi. Belgili tanımlık kurmak ayrıntılı bir diyagram için Şekil 1 ' e bakınız.
  2. Aşağıdaki çözümleri hazırlamak: memeli zil'ın çözüm % 1 BSA (pH 7,4) ile ve memeli zil'ın çözüm % 8 BSA (pH 7,4) ile. Her ikisi de 37 ° c sıcak
  3. Mikropipetler cam kapiller tüpleri üzerinden çekin (optik yoğunluk: 1,2 mm). 5-8 µm diyafram bahşiş bir mikroskop altında micropipette keserek oluşturmak.
  4. Glomerular LpA kullanın / Vben teçhizat Bowman's kapsül ve emme kullanarak micropipette üzerine borulu parçaları olduğu gibi bireysel glomeruli yakalamak için. Oncometric tahlil ayrıntılı bir özetini somon ve ark10içinde bulunur. Bir kez bir glomerulus yakaladı ve emme micropipette güvenli, kısaca, mikroskop altında glomerulus video kaydı başlar.
  5. İlk olarak, %30 1 BSA zil'ın çözüm glomerulus equilibrate perifusate konsantre % 8 BSA zil'ın çözüm 10 için geçiş yapmadan önce s s. Daha sonra perifusate geri % 1 BSA zil'ın çözüm anahtarı ve durmak belgili tanımlık yazmak.
  6. Glomerulus silsin ve fare başına 10-15 glomeruli için işlemi tekrarlayın. Perifusate akış oranları aynı ve hızlı değil sağlamak (10 mL/dak) olarak değil glomerular yapısı deforme etmek için.
  7. Glomerular büzülme glomerular birime (Vben) normalleştirilmiş glomerular Su geçirgenliği (LpA) hesaplamak için başlangıç hızını ölçmek. Somon ve ark10analizi ile ilgili detaylı bilgi bulunabilir.

6. periyodik asit Schiff (PAS) leke

Not: PAS lekesi glomerular kapiller döngüler Bodrum zarı ve borulu epitel vurgular. Glomerular hücrelerin, mesangial matris ve potansiyel genişleme ve GBM (yani, kalınlaşma ve düzensizlikler) olası değişiklikler ayrıntılı görselleştirme sağlar.

  1. 5 µm kalınlık poli-L-lizin kaplamalı slayta adlı bir microtome kullanarak parafin katıştırılmış, PFA-sabit böbrek korteks bölüm. 1 h. sağlamak için 37 ° C'de kuru bölüm herhangi bir kıvrım veya morfolojisi mikroskop altında deforme edebilirsiniz delik içermez.
  2. İki kez ksilen kuluçka tarafından slaytlar deparaffinize (dikkat, tahriş edici; duman kabine kullanımda) 3 min için iki kez %100 alkol 3 dakika ve sonra bir kez % 95, % 70 ve % 50 alkol 3 dk her, tüm oda sıcaklığında. DH2O. slaytları yeniden hidrat
  3. Periyodik asit çözüm slaytları kuluçkaya (dikkat, tahriş edici; duman kabine kullanımda) (1 g/dL) 5 min ve sonra durulama için çeşitli değişiklikler dH2O. slaytları ile 100 mL dH2O oda sıcaklığında bir kapsayıcı kullanın.
    Dikkat: periyodik asit çözüm: tahriş edici; duman dolapta kullanın
  4. Schiff'ın reaktif slaytları kuluçkaya (Parasoaniline HCl 6 g/M ve sodyum METABISÜLFİT %4 oranında HCl 0,25 mol/L) Oda sıcaklığında 15 dakika. Musluk suyu 5 min için çalışan slaytlar yıkayın.
  5. Hematoksilen ile counterstain 3 için iyice musluk suyu 15dk için çalışan slaytlar durulama önce s.
    Not: Bazı optimizasyon hematoksilen boyama için en uygun zamanı belirlemek için gerekli.
  6. 6.2. adımda tersine, deparaffinization protokolü kullanarak slaytları kurutmak. Ksilen ile bitirmek.
  7. Hava kuru slaytlar ve bağlama ile montaj ksilen-esaslı kitle iletişim araçları.
  8. Işık mikroskobu glomerular yapıları değerlendirmek için 400 X büyütme, görüntü. Aşağıdaki değerlendirmek: kalınlaşma ve GBM usulsüzlükler çöken kapiller döngüler, fibrotik doku, skleroz, hücresel proliferasyonu (endotel, podocyte ve mesangial veya inflamatuar hücre tutam infiltre).
    Not: glomerular patofizyolojisi kapsamlı bir değerlendirme için başka bir yerde lezyonlarının böbrek olmalıdır değerlendirilmiş, tübüllerin gibi.

7. iletim elektron mikroskobu (TEM)

Not: TEM Ultra yapısal anormallikler muayene GBM, podocyte ayak süreçleri ve ışık mikroskobu ile görünür olmayan endotel fenestrations gibi böbrek sağlar. Bu nerede böbrek hasarı çok (yani, hiçbir albuminuria ve önemli yapısal anormallikler) belirgin değildir modellerinde önemlidir.

  1. % 2.5 gluteraldehdye - sabit doğranmış böbrek almak ve % 1 osmiyum tetroxide içinde 50 mL 0.1 M cacodylate arabelleği (pH 7.3) ve daha sonra dH2O 50 mL 1 h. Yıkama için (3 x 15 dk değişiklikleri) sonrası düzeltme.
    Dikkat: % 2.5 oxazolidin: toksik, derhal, tahriş edici; bir duman dolapta kullanın. 0.1 M sodyum cacodylate: toksik, bir duman kabine kullanımda
  2. Alkol ile kurutmak ve Araldite reçine embed.
  3. 50-100 nm kalınlığı bölümleri kesme ve % 3 (sulu) uranyl asetat ve Reynolds ın götürmek sitrat eriyik ile leke.
  4. Çeşitli alanlarda glomerulus 940 X, dijital filmler ele, 1250 X ve 6200 X emin olmak için podocytes, GEnCs, GBM ve mesangium belirlenebilir.
  5. ImageJ kör glomeruli çözümlemek için kullanın. Ölçeğin her 6200 X test için bir cetvel gibi bilinen mesafe iki nokta arasında bir çizgi çizerek ayarlayın. Analiz için gidin ve ölçek, nerede hattın uzunluğu-ecek var olmak göstermek piksel olarak ayarlayın. Bilinen mesafe ve ölçü birimleri yazın. Aşağıda listelenen her parametre ölçüm için iletişim kuralları kullanırlar.
    Not: Bu analiz fare yaklaşık 1 günlük gerektirir. İstatistiksel elektrik, 3 glomeruli 3 fare üzerinden üzerinden ortalama ölçüleri kullanın.
    1. GBM için sabit dijital kılavuz (10 x 10) 6200 X test yerleştirin ve GBM nerede kılavuz çizgileri GBM çapraz noktada kalınlığını ölçmek. Bazal podocyte ayak işlem hücre zarı düz çizgi aracını kullanarak endotel hücre zarı için dikey teğet içinde için bazal endotel hücre membran ölçmek. Ortalama ölçüm için her glomerulus üzerinden 10 bireysel ölçümleri belirleyin.
    2. Endotel fenestrasyon numarası için 6200 X test mevcut GBM uzunluğunu ölçmek ve GBM uzunluğu birimi başına endotel fenestrations saymak. Ortalama glomerulus başına en az 4 Filmler üzerinden alın.
    3. Podocyte için işlem genişliği ayak, sabit dijital kılavuz (10 x 10) 6200 X test yerleştirin. Kılavuz çizgileri çapraz podocyte ayak süreçleri genişliğini ölçmek. GBM buluştuğu ayak işleminin en geniş parçası genişlikte ölçün; yolun podocyte bazal membran tanjantını dik olduğundan emin olun. Ortalama ölçüm için her glomerulus üzerinden 10 bireysel ölçümleri belirleyin.
    4. Genişlik yarık podocyte için sabit bir dijital kılavuz (10 x 10) 6200 X test yerleştirin. Kılavuz çizgileri çapraz podocyte yarık diyaframlar genişliğini ölçmek. Bu ayak süreçleri podocyte membran-membran yakın birlikte, her ayak işlem en geniş kısmında nerede noktadır. Ölçüm podocyte bazal membran tanjantını dik olduğundan emin olun. Ortalama ölçüm için her glomerulus üzerinden 10 bireysel ölçümleri belirleyin.
    5. Podocyte sayısı için süreçleri, 6200 X test mevcut GBM uzunluğunu ölçmek ve ayak podocyte ayak süreçleri GBM uzunluğu birimi başına saymak. Ortalama glomerulus başına en az 4 Filmler üzerinden alın.
    6. Alt-podocyte alanı kapsamının Neal ve arkiçin detaylı yöntemine bakın. 14.
  6. 940 X filmler kullanarak, glomeruli anormal yapısını, mevduat ve infiltratlar varlığı için göz göre inceleyin.

8. ayirt Podocyte ve endotel işaretleri için

Not: Immunostaining protein ifade kalıplarının glomerular hastalığında daraltabilirsiniz endotel kılcal döngüler gibi görselleştirme sağlar.

  1. Kesit önce 2 h için-20 ° C'de donmuş böbrek içeren OCT-kalıp yerleştirin. Böbrek kesme yüzeyi dikkatlice de odaklı doku bölümleri etkinleştirmek için OCT-kalıp alt karşı yerleştirilir emin olun.
  2. Bir cryostat kullanarak, Bölüm doku 5 µm kalınlığa üstünde-e doğru poli-L-lizin, slaytlar kaplı.
    Not: hiçbir kıvrımlar veya delik morfolojisi deforme edebilirsiniz doku bölümünde olduğundan emin olun.
  3. Cryostat kaldırılması slaytlar düzeltmek %4 oranında PFA 10 dk. Yıkama için 100 mL ile bir kapta 3 x 5 dk dH2O. slaytlar.
    Dikkat: %4 PFA: sabitleştirici, duman kabine kullanımda
  4. Kullanılan antikor miktarı en aza indirmek için bölümler hidrofobik kalemle çizin. Kuru bölümleri izin vermeyin.
  5. Oda sıcaklığında 1 h için çözüm (% 3 BSA ve 1 x PBS % 5 normal serum) engelleme kuluçkaya.
  6. Bir aspiratör ile engelleme çözümü kaldırmak ve bölümleri ile seyreltilmiş birincil antikor (Nephrin, podocin veya PECAM-1) 1:250 (1 x PBS % 3 BSA) kuluçkaya. Slaytlar bir oksijen odası 4 ° C'de gecede yerleştirin. Hafif nemli bir oda yoksa, parafilm küçük bir şerit antikor kaplı slayt yerleştirin. Bölümün engel değil olarak ertesi gün kaldırırken ilgilen.
  7. Slaytlar 3 x 5 dk 1 x PBS içinde yıkayın.
  8. -Uygun floresan ikincil antikor 1: seyreltme 1000 (1 x PBS % 3 BSA) içinde belgili tanımlık karanlık oda sıcaklığında 2 h ile kuluçkaya.
  9. Slaytlar 3 x 5 dk 1 x PBS içinde yıkayın. DAPI içeren ortam takma floresan ile bağlayın.
  10. Glomeruli görüntülemek için 400 X büyütme, floresan mikroskop ile görüntü slaytlar. Bu önyargı önlemek için kör emin olun.
  11. Glomerular alan ve boyama, yani, kapiller döngü sayısını desenini normalleştirilmiş boyama yoğunluk analiz etmek için kullan ImageJ glomerular alanına, kör bir şekilde normalleştirilmiş.

9. protein çıkarma ve Western blot

Not: Western blot dysregulated renal hastalığı olarak bilinen ifade proteinler değerlendirmek için bize izin verir. Örneğin, podocin ve nephrin ifade bir azalma podocyte kaybı olduğunu gösterir.

  1. Protein böbrek korteks ve elenmiş glomeruli ayıklamak; her biri için aynı protokoldür ve lizis arabellek hacmi doku miktarına göre ayarlanır.
  2. Tezcan böbrek/glomeruli NP-40 lizis eklemeden önce buz üzerinde (150 mM NaCl, %1 NP-40, 50 mM Tris pH 8) içeren fosfataz ve proteaz inhibitörleri tampon. Örnek için 30 homojenize s.
  3. Homojenize örnekleri 30 dk, vortexing düzenli aralıklarla buz üzerinde kuluçkaya.
  4. Örnekleri, 10.000 x g 4 ° C'de 15 dakika santrifüj kapasitesi
  5. Süpernatant buz taze bir tüp için kaldırın.
    Not: yaklaşık 1 mg protein örnek başına kurtarmak bekliyoruz.
  6. Standart 4 x Laemmli tampon kullanarak proteinler denatüre. 95-100 ° C'de karışımı 5 dakika kaynatın.
  7. Glomerular Hücre işaretçisi proteinleri (Nephrin, Podocin, PECAM-1, vb) ve fosforilasyon ifade ve ifade bilinen/Western blot () kullanarak hastalık modeli böbrek/glomeruli değiştirilecek olan proteinlerin değerlendirmek Standart Yöntem; Mahmud ve Yang15).
    Not: Protokol boyutuna ve bereket protein ilgi bağlı olarak değişir.

10. RNA çıkarma ve polimeraz zincir tepkimesi (PCR)

Not: mRNA ifade analizi nasıl genler gen ekspresyonu ve alternatif işlenim değişiklikler gibi böbrek hastalığında düzenlenmektedir belirlemek için bize izin verir.

  1. Böbrek korteks hala donmuş ederken iyice 3 mL fenol reaktif bir havaneli ve harç kullanarak eziyet. Glomerular özleri kullanıyorsanız, fenol reaktif 1 mL ekleyin ve örnek için 30 homojenize s.
    Dikkat: TRIzol reaktif: tahriş edici; duman dolapta kullanın
  2. Chomczynski ve Sacchi16tarafından açıklanan yöntemi kullanarak bir RNA ayıklama gerçekleştirmek.
    Not: Ticari RNA ayıklama kitleri bu yöntemi alternatif olarak mevcuttur.
  3. Miktar ve kullanılabilir çeşitli yöntemlerden birini kullanarak elde edilen RNA kalitesini değerlendirmek. RNA bu noktada bölünmemeli ve-80 ° C'de saklı. Tekrar önlemek çözülme donma.
    Not: bir açık 28S ve 18S ribozomal bant sağlamak için bir özel jel RNA çalıştırarak yeni Eğer bu yöntem, bir sonraki adıma devam etmeden önce RNA kalitesini kontrol. Bu yöntemi kullanarak RNA'ın 2-5 µg arasında kurtarmak bekliyoruz.
  4. DNaz tedavi RNA (RNase free su ile 10 µL artı 1 µL DNaz ve 1 µL DNaz arabelleği kadar yapmak cilt) 1 µg 1 h için 37 ° C'de DNaz durmak eriyik için 10 dk 65 ° C'de 1 µL ile reaksiyonu durdurmak.
  5. Oligo (dT) ve rasgele astar 0.5 µL ekleyin. 10 dk 70 ° C'de kuluçkaya.
  6. Hemen buz 5 min için gidermek.
  7. Aşağıdaki; MMLV ters transkriptaz enzimi (400 U; eski yerine koymak ile DEPC H2O RT - denetimi örneğini), MMLV arabellek (1 x), dNTP mix (0.5 mM) ve ribonükleaz inhibitör (40 U); DEPC su ile ilâ 50 µL olun.
  8. Reaksiyon mix 1s 95 ° C enzim devre dışı bırakmak 5 min için takip için 37 ° C'de kuluçkaya.
    Not: en fazla 3 saat için 37 ° C'de cDNA daha yüksek bir verim üretmek için kuluçkaya.
  9. Miktar ve cDNA bulunan çeşitli yöntemler kullanarak kalitesini değerlendirmek.
  10. Kullanım genler mRNA ifade ve yapıştırma desenleri değerlendirmek için PCR onaylanmadığına karar dysregulated glomerular hastalık modeli olmak. Protokol faiz gen bağlı olarak değişir.

Representative Results

İdrar toplanan metabolik mağaraları vahşi türü (WT), indüklenebilir podocyte özgü VEGF-A knock (VEGF-A KO) dışarı ve VEGF-A KO X Neph-VEGF165b fareler tarafından kullanarak (insan VEGF-A165b izoformu içinde podocytes içinde aşırı hızlı VEGF-A KO fareler bir Kurucu şekilde). Ölçümü üriner albümin kreatinin oranı 0, 4, 10 ve 14 hafta sonra doksisiklin indüksiyon VEGF-A KO VEGF-A KO fareler ilerici albuminuria 10 WT littermate kontrollere göre hafta tarafından geliştirilmiştir. Mutlak değerler Şekil 2Ave temel bir Şekil 2Bher fare değerleri normalleştirilmiş görülebilir. Ancak, albuminuria içinde VEGF-A X Neph-VEGF-A165b fareler (resim 2), gözlenen değil o VEGF-A165gösteren b albuminuria5modelde koruyucudur.

Glomerular LpAVben bireysel glomeruli WT, VEGF-A KO ve VEGF-A X Neph-VEGF-A165b böbrekler elenmiş olarak ölçüldü. Ne zaman perifused % 8 BSA ile 3A rakamgösterilir nasıl bir glomerulus yakalanıyor ve büzülme örneği görülmektedir. Bu büzülme sonra glomerular LpA belirlemek için kullanılan / Vben her glomerulus (Şekil 3B) için. VEGF-A KO fareler vardı bir önemli ölçüde artış glomerular LpA / Vben 14 haftalık WT kontrol glomeruli için karşılaştırıldığında VEGF-KO indüksiyon post. Daha düşük olmasına rağmen farelerde VEGF-A X Neph-VEGF-A165b, artan glomerular LpA / Vben değil VEGF-A165b 14 hafta5aşırı ifade tarafından engel.

PAS böbrek korteks bölümlerini 14 hafta sonra VEGF-A KO indüksiyon boyama glomerular yapısal anormallikler farelerde VEGF-A KO veya VEGF-A X Neph-VEGF-A165b (Şekil 4A) olmadığını göstermiştir. Ancak, analiz üzerinden EM glomerular ultra yapısının VEGF-A KO fareler bir artan GBM genişliği geliştirilen, endotel fenestrae sayısı azalmıştır, SPS kapsama azalmıştır ve ortalama podocyte yarık genişliği arttı (Şekil 4 c-4F ). Ortalama podocyte ayak genişliği ve yırtmaçlı değişmemiştir (Şekil 3B ve 3 G) sayısı işlem. VEGF-A165b VEGF-A KO farelerde aşırı ifade değişiklikleri için GBM engelledi ve genişliği (Şekil 4 c ve 4F) kesti. Ancak, VEGF-A165b değişmiş fenestrae numarası ve SPS kapsama (Şekil 4 d ve 4E)5üzerinde bir etkisi vardı.

RT-PCR süzülen glomeruli çıkarılan RNA üzerinde gerçekleştirilen insan VEGF-A165b mRNA sadece VEGF-A KO X Neph-VEGF-A165b fareler (5A rakam) mevcut saptandı. Protein süzülen glomeruli ve Western blot yoluyla protein düzeyleri değerlendirmek ayıklanan VEGFR-2 glomerular protein ifadesi VEGF-A KO fareler, azaltılan hangi VEGF-A165b ( aşırı ifade tarafından engellendi bulundu Şekil 5B ve 5 C)5.

Figure 1
Şekil 1. Grafiksel kurulum glomerular geçirgenliği (LpA) teçhizat. (A) glomerulus yakaladı (B) üzerinde emme kullanarak bir tutucu içinde micropipette, hangi istikrar için bir takma üzerine sabitlenmiş. (C) dikdörtgen microslide. (D) 4 X amacı, bir video kamera ile mikroskop. (E) % 1 BSA çözüm 37 ° C'ye ısıttı. (F) % 8 BSA çözüm 37 ° C'ye ısıttı. (G) uzaktan dokunun taşıyan iki perifusate içeren satırların, hızlı perifusate Satım izin veren. (H) rotanın glomerulus Hidromasajlı Küvet microslide doğru perifusate. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. Üriner albümin kreatinin oranı. (A) 0, 4, 10 ve 14 hafta sonra VEGF-A KO indüksiyon WT, VEGF-A KO ve VEGF-A X Neph-VEGF-A165b farelerde uACR değerlerinde. (B) her bireysel fare temel değerine (hafta 0) aynı uACR değerleri normalleştirilmiş. UACR anlamlı bir artış VEGF-A KO fareler hafta 10 ve 14 WT littermate kontrollere, VEGF-A X Neph-VEGF-A165b farelerde engelledi göre (* p < 0,05; İki yönlü ANOVA, düzeltme çiftleri arasında karşılaştırma için; n = 4-12 fareler her zaman noktası; hata çubukları: standart hata ortalamaya [SEM]). Bu rakam Stevens ve ark5değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3. Glomerular Su geçirgenliği ölçümü. (A) glomerulus emme; üzerinden micropipette üzerinde yakaladı perifusate % 1 BSA (AI) % 8 BSA (bütün) açık olduğundan ve glomerular büzülme görülmektedir. (B) önce ve % 8 BSA geçiş sonrası alınan ölçümlere glomerular LpA belirlemek için kullanılır / Vben. (C) VEGF-A KO fareler geliştirmek bir artan glomerular LpA / Vben 14 haftalık indüksiyon WT kontrollere göre VEGF-A KO post. Bu önemli ölçüde VEGF-A X Neph-VEGF-A165b farelerde engellendi değil (* p < 0,05; Tek yönlü ANOVA, çiftleri arasında karşılaştırma için Bonferroni düzeltmesi; n = 4-9 fareler, 15-30 glomeruli; hata çubukları: SEM). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4. Glomerular yapısal analizi. (A) PAS böbrek korteks boyama WT, VEGF-A KO ve VEGF-A X Neph-VEGF-A165b fareler (AI - III)--dan glomeruli içinde yapısal anormallikler değil göstermek. EM VEGF-A KO glomeruli (AIV - VI) Ultra yapısal anormallikler ortaya koydu. (B) gruplar arasında ortalama FPW değişmedi. (C) GBM VEGF-A KO glomeruli, VEGF-A165b. fenestrae sayısı VEGF-A165b. (E) SPS kapsama tarafından değişmeden kaldı VEGF-A KO glomeruli içinde azalmıştır (D) tarafından engelleyen arttı yapıldı Ayrıca VEGF-A165b. yarık genişliği ortalama VEGF-A KO glomeruli artış oldu (F) tarafından değişmeden kaldı, VEGF-A KO glomeruli içinde azalmıştır değişmeden hangi VEGF-A165b (G) yarık numarası tarafından engellendi üç gruplar arasında (* p < 0,05; Tek yönlü ANOVA, çiftleri arasında karşılaştırma için Bonferroni düzeltmesi; n = 3 fareler, 9 glomeruli; hata çubukları: SEM). Bu rakam Stevens ve ark5değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5. mRNA ve protein ifade işaretleri. (A) RT-PCR gösterdi insan VEGF-A165b mRNA ifade yalnızca belirgin VEGF-A KO X Neph-VEGF-A165b fareler üzerinden süzülen glomeruli. (B) Western blot VEGFR-2 proteini ifade VEGF-A KO X Neph-VEGF-A165b glomeruli engelleyen aşağı VEGF-A KO glomeruli içinde düzenlenir olduğunu belirtti (* p < 0,05; Tek yönlü ANOVA, çiftleri arasında karşılaştırma için Bonferroni düzeltmesi; n = 3 - 6 fareler; hata çubukları: SEM). Bu rakam Stevens ve ark5değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Discussion

Bu iletişim kuralı bir tam böbrek iş-up bu fare modelleri glomerular hastalığı, böbrek ve tek bir fare elde edilecek glomerular fonksiyonu ile ilgili bilgiler çok miktarda etkinleştirme gerçekleştirilmesi gerektiğini açıklar. Her yöntemin kritik adımlarda glomerular işlevi, böbrekler geçirgenliği (uACR ve plazma kreatinin ölçümleri), bir bütün olarak değerlendirilmesi de dahil olmak üzere ayrıntılı işlevsel, yapısal ve mekanik analiz için izin geçirgenliği bireysel glomeruli (glomerular LpA / Vben), yapısal değişiklikler (PAS, Trichrome mavi ve EM) protein yerelleştirme (Eğer) ve glomerular gen ekspresyonu (RT-PCR ve Western blot). Bu yöntemler fare modelleri böbrek hastalığının glomerular işlevinde tam değerlendirilmesi anahtarıdır.

GFB geçirgenliği değerlendirirken konvansiyonel uACR veya 24 h albümin atılımı oranı etkili ölçü17,18kullanmak için birçok çalışma seçtiniz. Bu teknikler olanak GFB geçirgenliği bir bütün olarak değerlendirilmesi, ancak bu bireysel glomerular geçirgenliği değerlendirme ve glomeruli arasında varyasyon için izin vermiyor. Önceki çalışmalarda glomerular LpA ölçümü bulduk / Vi GFB geçirgenliği5,9değişikliklere daha duyarlı bir önlem olarak. Nitekim, bu yazıda gösterdi temsilcisi sonuçlarında 14 hafta VEGF-A KO, VEGF-A KO X Neph-VEGF-165b fareler VEGF-A KO fareler için karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha düşük bir uACR var A indüksiyon sonrası; Ancak, bu sonuç glomerular Lpiçinde A yansıtılmamış / nerede VEGF-A165b önemli ölçüde engel olmayın Vben ölçümleri, GFB geçirgenliği (resim 1 ve Şekil 2)5' te artırır. Bu böbrek geçirgenliği ve bireysel glomeruli geçirgenliği değerlendirmek için birden fazla deneyleri kullanmanın önemini gösterir. Ayrıca, glomerular LpA / Vben oncometric tahlil öneriyor aynı böbrek üzerinden bireysel glomeruli geçirgenliği büyük ölçüde değişebilir, özellikle içinde hastalık modelleri5,10, 19. glomerular LpA ölçme için bir sınırlama / Vben onu yalnızca deneysel son nokta; gerçekleştirilebilir Böylece, normal uACR ölçümleri deneysel son nokta bir göstergesidir için gereklidir.

Fonksiyonel fenotip değerlendirme ek olarak, mevcut yöntemi de yapısal ve ultrastructural fenotip değerlendirilmesi teşvik eder. Bu yapılabilir gibi PAS, trichrome, lekeleri ve gümüş lekeleri; bir seçim kullanma Her glomerular morfoloji farklı yönlerini değerlendirmek için. Kez fare modelleri için geçerli, glomerular hastalığın akut modellerinde olduğunu eğitimli bir böbrek patolog olmadıkça bu lekeler kullanarak büyük yapısal anormallikler tespit etmek zor olabilir. Bu nedenle, EM taşıyan GBM, endotel fenestrae boyutu ve sayısı ve podocyte özellikleri gibi parametreleri nicel ölçüm sağlar GFB ultrastructure değerlendirmek için önerilmektedir. Böyle ölçümleri gerçekleştirmek için minimum eğitim gerektiren ve hücre-türleri/yapıların bir hastalığı modelinde etkilenen belirlemek için Dedektif sağlar. Glomerular hastalığın hafif bir model olmak için VEGF-A KO fare bulundu temsilcisi sonuçlarında gösterilen örnekte, böylece, hiçbir büyük yapısal anormallikler PAS boyama üzerine hazır bulundu. Ancak, podocyte özgü VEGF-A KO GBM, podocytes ve endotel hücreleri değişiklikler glomerular ultra-yapısı5incelerken neden. Ne yazık ki, mevcut yönteminde açıklanan EM böbrek hazırlanması da GFB19geçirgenliği üzerinde önemli etkileri olduğu bilinmektedir endotel glycocalyx tespiti etkinleştirmez. Doğru glycocalyx derinlik ölçmek için böbrek Oltean ve ark19' açıklandığı gibi sıvı-sabit % 2.5 oxazolidin endotel glycocalyx etiketleme için % 1 Alcian mavi ile olmalıdır.

Fonksiyonel ve yapısal fenotip değerlendirildi sonra farklı genler ve yollar ifade/harekete geçirmek şekillerinin sonra glomeruli özel olarak tespit edilebilir. Önceki Ultra yapısal değerlendirme türleri/glomerular yapıları dahil, podocyte veya endotel özel genler/yollar muayene olup olmadığını gösteren hücre ile ilgili biraz bilgi verebilir misiniz. Örneğin, VEGF-A KO fareler temsilcisi sonuçlarından, (şekil 3D) endotel fenestrae numarasını bir azalma gözlenmiştir; Bu nedenle, VEGF-A yolu dahil olmak için bilinen bir endotel işaretleyici glomerular protein ifadesi incelenmiş; VEGFR-2 (Şekil 4B)5. Proteinlerin glomeruli ifadesi ek olarak, onların yerelleştirme da kullanarak görüntülenmeyecektir. Eğer artan GLUT1 ile podocin ortak yerelleştirme Zhang ve ark20tarafından bir çalışmada, podocytes tarafından yapılan GLUT1 podocyte özgü overexpression teyit edildi.

Glomerular işlevini değerlendirmek için literatürde sunulan alternatif yöntemleri ile karşılaştırıldığında fare modelleri glomerular hastalığı böbrek işlevinde değerlendirmek için bu kağıt belirtilen yöntem kullanımı tamamen üzerinden değerlendirilmek üzere glomerular fenotip sağlar. birden çok yönleri. Bu yöntemi kullanarak, araştırmacı böbrek fenotip modeli belirlemek ve mekanizma neden fenotip geliştirir olarak değerlendirmek mümkün. Mekanizması bu hayati bilgileri hastalığının bu modeller potansiyel terapötik caddeleri incelerken gereklidir. Bu yöntem kolayca hastalık fenotipleri ve potansiyel tedavi glomerular işlevi her iki değerlendirme içine gelecek araştırmalar için uygulanabilir.

Sonuç olarak, bir tam böbrek iş-up fare modelleri glomerular hastalığı, böbrek ve tek bir fare elde edilecek glomerular fonksiyonu ile ilgili bilgiler çok miktarda etkinleştirme için bu genel ve uyarlanabilir protokolünü açıklar. Yöntemler glomerular hastalığı tüm fare modelleri uygulanabilir glomerular işlevinin ayrıntılı işlevsel, yapısal ve mekanik analiz için olanak sağlar.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser İngiliz kalp Vakfı, Richard Bright VEGF araştırma güven ve MRC tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Metabolic Cages Harvard Apparatus 52-6731
Tris buffered saline (10x) Sigma-Aldrich T5912-1L
Bovine Serum Albumin Sigma-Aldrich A2058
Mouse Albumin ELISA Quantitation Set Bethyl Laboratories E90-134
TMB ELISA Substrate solution ThermoFisher Scientific 34028
Sulphuric acid Sigma-Aldrich 339741
SPECTRstar nano BMG Labtech SPECTRstar nano or equivalent
RNAlater stabilisation solution ThermoFisher Scientific AM7020
4-15% precast protein gel BIORAD 4568084
4x Laaemmli Sample buffer BIORAD 161-0747
Mini Trans-Blot cell BIORAD 1703930
10x Tris running buffer BIORAD 1610732
Coomassie Brilliant Blue Dye ThermoFisher Scientific 20278
Creatinine Companion Exocell 1012 Strip Plate
Glutaraldehyde Solution Sigma-Aldrich G5882
Sodium Cacodylate Sigma-Aldrich C0250
10x Phosphate Buffered Saline ThermoFisher Scientific AM9625
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S7653
Sodium Acetate Sigma-Aldrich S2889
Sodium Phosphate Sigma-Aldrich 342483
Sodium Bicarbonate Sigma-Aldrich S5761
Magnesium Sulfate Sigma-Aldrich M2643
Calcium Chloride Sigma-Aldrich C5670
D(+)Glucose Sigma-Aldrich G8270
EDTA Blood Collection tubes BD 367835
23-25G Needle BD PMC0735
EDTA Sigma-Aldrich E9884
10 ml Glass Vial Thomas Scientific 0914X10
Falcon 10 ml Polypropylene Tubes ThermoFisher Scientific 10110101
0.5 ml Tubes ThermoFisher Scientific 10681894
Disposable Tissue Molds ThermoFisher Scientific 22-363-553
Mouse Surgical Disection Kit ThermoFisher Scientific 13-005-204
Optimal Cutting Medium ThermoFisher Scientific 23-730-571
4% Paraformaldehyde ThermoFisher Scientific AAJ19943K2
Glass Capillary Tubes Harvard Apparatus EC1 64-0770
Glomerular Permeability Rig Built at the Univeristy of Bristol - not comercially available Citation of LpA rig: Salmon et al. 2006; J. Physiol
Stainless Steel Sieves Cole-Parmer WZ-59984
Periodic Acid-Schiff (PAS) Staining System Sigma-Aldrich 395B-1KT
Hematoxylin Sigma-Aldrich H3136
Xylene MerckMillipore 108298
Poly-Prep Slides Sigma-Aldrich P0425-72EA
Mounting Medium ThermoFisher Scientific 8030
Osmium tetroxide solution Sigma-Aldrich 75632
Aradite Resin Agar Scientific CY212
Uranyl Acetate Agar Scientific AGR1260A
Lead Citrate Agar Scientific AGR1210
Cryostat ThermoFisher Scientific e.g. 957000H
Hydrophobic Pen Abcam ab2601
Nephrin (1243-1256) Antibody Acris BP5030
Anti-Podocin Sigma-Aldrich P0372-200UL
Anti-CD31 BD Biosciences 550274
Alexa Fluor Secondary Antibody ThermoFisher Scientific A32732
Vectashield Mounting Medium with DAPI Vector Labs H-1200
NP40 Cell Lysis Buffer ThermoFisher Scientific FNN0021
Halt Protease and Phosphatase Inhibitor Cocktail ThermoFisher Scientific 78437X4
10x Transfer Buffer BIORAD 1610734
PVDF Membrane ThermoFisher Scientific LC2002
HRP-Conjugated Secondary Antibodies Abcam ab6721
ECF Substrate for Western Blotting Fisher 10713387
TRIzol ThermoFisher Scientific 15596018
Dnase I New England Biolabs M0303S
M-MLV Reverse Transcriptase New England Biolabs M053S
Oligo dT ThermoFisher Scientific 18418012
Random Primers ThermoFisher Scientific 48190011
dNTP ThermoFisher Scientific 18427088
Ribonuclease Inhibitor ThermoFisher Scientific 10777019
DEPC Water ThermoFisher Scientific AM9915G
Fluorescent Light Miscroscope Leica Microsystems
Image J Analysis Software Image J
PCR Thermocycler ThermoFisher Scientific
TEM Microscope Britannica

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Humtstrom, M. Development of structural kidney damage in spontaneously hypertensive rats. Journal of Hypertension. 30, (6), 1087-1091 (2012).
  2. Kitada, M., Ogura, Y., Koya, D. Rodent models of diabetic nephropathy: their utility and limitations. International Journal of Nephrology and Renovascular Disease. 14, (9), 279-290 (2016).
  3. Tesch, G. H., Lim, A. K. Recent insights into diabetic renal injury form the db/db mouse model of type 2 diabetic nephropathy. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 300, (2), F301-F310 (2011).
  4. Fogo, A. B. Animal models of FSGS: lessons for pathogenesis and treatment. Seminars in Nephrology. 23, (2), 161-171 (2003).
  5. Stevens, M., et al. VEGF-A165b protects against proteinuria in a mouse model with progressive depletion of all endogenous VEGF-A splice isoforms from the kidney. Journal of Physiology. 595, (19), 6281-6298 (2017).
  6. Cosgrove, D., Kalluri, R., Miner, J. H., Segal, Y., Borza, D. B. Choosing a mouse model to study the molecular pathobiology of Alport glomerulonephritis. Kindey International. 71, (7), 615-618 (2007).
  7. Kujal, P., Vernerova, Z. 5/6 nephrectomy as an experimental model of chronic renal failure and adaptation to reduced nephron number. Ceskoslenska Fysiologuie. 57, (4), 104-109 (2008).
  8. Chevalier, R. L., Forbes, M. S., Thornhill, B. A. Ureteral obstruction as a model of renal interstitial fibrosis and obstructive nephropathy. Kidney International. 75, (11), 1145-1152 (2009).
  9. Oltean, S., et al. VEGF165b overexpression restores normal glomerular water permeability in VEGF164-overexpressing adult mice. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 303, (7), F1026-F1036 (2012).
  10. Salmon, A. H., Neal, C. R., Bates, D. O., Harper, S. J. Vascular endothelial growth factor increases the ultrafiltration coefficient in isolated intact Wistar rat glomeruli. Journal of Physiology. 570, (Pt 1), 141-156 (2006).
  11. Zheng, F., Striker, G. E., Esposito, C., Lupia, E., Striker, L. J. Strain differences rather than hyperglycemia determine the severity of glomerulosclerosis in mice. Kidney International. 54, (6), 1999-2007 (1998).
  12. Betz, B., Conway, B. R. An update on the use of animal models in diabetic nephropathy research. Current Diabetes Reports. 16, (18), (2016).
  13. Savin, V. J., Terreros, D. A. Filtration in single isolated mammalian glomeruli. Kidney International. 20, (2), 188-197 (1981).
  14. Neal, C. R., Crook, H., Bell, E., Harper, S. J., Bates, D. O. Three-dimensional reconstruction of glomeruli by electron microscopy reveals a distinct restrictive urinary subpodocyte space. Journal of the American Society of Nephrology. 16, (5), 1223-1235 (2005).
  15. Mahmood, T., Yang, P. C. Western blot: technique, theory, and trouble shooting. North American Journal of Medicine & Science. 4, (9), 429-434 (2012).
  16. Chomczynski, P., Sacchi, N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Analytical Biochemistry. 162, (1), 156-159 (1987).
  17. Adembri, C., et al. Sepsis induces albuminuria and alterations in the glomerular filtration barrier: a morphofunctional study in the rat. Critical Care. 15, (6), R277 (2011).
  18. Ma, S. T., Liu, D. L., Deng, J. J., Niu, R., Liu, R. B. Effect of arctiin on glomerular filtration barrier damage in STZ-induced diabetic nephropathy rats. Phytotherapy Research. 27, (10), 1474-1480 (2013).
  19. Oltean, S., et al. Vascular endothelial growth factor-A165b is protective and restores endothelial glycocalyx in diabetic nephropathy. Journal of the American Society of Nephrology. 26, (8), 1889-1904 (2015).
  20. Zhang, H., et al. Podocyte-specific overexpression of GLUT1 surprisingly reduces mesangial matric expansion in diabetic nephropathy in mice. American Journal of Physiology-Renal Physiology. 299, (1), F91-F98 (2010).
Fare modelleri Glomerular hastalığı böbrek fonksiyonlarının değerlendirilmesi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Stevens, M., Oltean, S. Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease. J. Vis. Exp. (136), e57764, doi:10.3791/57764 (2018).More

Stevens, M., Oltean, S. Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease. J. Vis. Exp. (136), e57764, doi:10.3791/57764 (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