Summary

Methylene 청색 색소를 주입 하 여 요로 분기점 방해 결함 평가

Published: October 12, 2017
doi:

Summary

Methylene 청색 염료 주입 신장 골반으로 마우스 배아 요로 개발 하는 동안 요로 분기점 방해 결함의 평가 촉진 한다. 여기, 신장 골반에 methylene 청색 염료 주입에 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

Abstract

요로 분기점 방해 결함은 선천적인 변형을 유도 hydronephrosis 및 hydroureter. Murine 요로 분기점 방해 결함 비뇨 기 시스템 내에서 메 틸 렌 블루 염색 흐름을 추적 하 여 평가 될 수 있다. Methylene 청색 염료 perinatal 배아 신장의 신장 골반에 주입 하 고 염료 흐름은 액체 정역학 압력을 적용 한 후 신장 ureter 통해 및 방광 루멘에의 신장 골반에서 모니터링 합니다. 염료 축적 정상적인 perinatal 요로, 방광 루멘에 분명 있을 것입니다 하지만 요로 문제 발생 하는 경우 신장 골반 사이 비정상적인 ureter의 강요 될 것 이다. 이 방법은 요로 분기점 장애물 확인 및 hydronephrosis 및 hydroureter의 시각화를 촉진 한다. 이 원고는 요로 분기점 장애물을 확인 하 신 골반에 methylene 청색 염료 주입에 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

Introduction

비뇨 기 시스템은 신장, ureters 및 일반적인 방광과 요도의 한 쌍의 구성 됩니다. 비뇨 기 시스템의 주요 기능은 혈액의 물과 전해질 균형을 관리 하 여 신체의 항상성 유지 하는 것입니다. 신장 혈액 제어 전해질 농도 산 성-기본 균형을 필터링 하 고 초과 물과 용액 및 대사 산물 등 폐기물을 배설 하는 소변 생산. 소변은 신장 신장 골반에서 ureter 그것 저장 되 고 궁극적으로 요도1통해 제거 단방향 방식으로 bladderin 통해 다음 수송 된다.

ureters는 직선 튜브 nephric 덕트에서 발생. 마우스에서 배아 일 10.5 (E10.5)에서 nephric 덕트에서 신진, 후 ureter 스토킹 elongates 및 E12.5 및 E16.5 라는 마우스 사이 침투성은 urothelium 다층 구조로 차별화. Ureter 줄기 주변 중간 엽 세포 또한 내부 stromal 세포, 중간 두께 평활 근 세포, 그리고 외부 adventitial 섬유 아 세포로 구성 된 3 개의 층으로 구분 됩니다. 신장 골반에서 시작 ureteral 연동 파도 ureter 소변2,3, E16.5 마우스1부터 생산 되는 수송 방광 벽의 평활 근 층을 통해 전파 됩니다.

신장 및 요로 (CAKUT)의 선천적인 이상이 가장 빈번한 유전 질병, 인간 태아1,4의 약 1%에 중 고 고기 hydronephrosis 및 hydroureter 등의 다양 한 구성. 고 신장 ureter 소변의 비정상적인 축적 hydronephrotic 신장 및 hydroureter 형성에 결과. Hydronephrosis 또는 hydroureter 형성의 한 원인은 요로 방해 이다. Ureteropelvic 접속점 방해 (UPJO) 인접 ureter hydronephrosis 및 인접 hydroureter angulation 또는 영구 접는5, 축소의 결과로 신장 골반 사이 방해 때문에 탈 선 소변 흐름에 의해 발생 6. 또한, 방광 벽 또는 생식 관의 원심 ureter 소성 삽입 ureterovesical 접속점 방해 (UVJO) 이라고 합니다. UVJO 또한 hydronephrosis와 hydromegaureter 형성7,8을 유도할 수 있다. 추가 ureterovesical 접합 (UVJ) 결함은 vesicoureteric 환류 (VUR). VUR는 UVJ에서 신장으로 방광에서 역행 소변 흐름에 의해 특징입니다. UVJO에 비해 perinatal 배아 VUR로 표시 되지 않습니다 분명히 팽창된 hydronephrotic 신장 이나 심한 hydroureter 표현 형9.

실험실 마우스에서 소변 신장 골반9에 메 틸 렌 블루 등 염료의 주입에 의해 시험 될 수 있다. Injectedmethylene 블루 솔루션 통해 ureter, 방광으로 신장 골반에서 소변 궤적을 추적 한다. Hydronephrosis 염료는 신장에서의 확장에 의해 인식 될 수 있다. UPJO 발포 신장 골반5근 위 ureter에서 염료 흐름의 막힘으로 감지할 수 있습니다. 어떤 팽창 확대 직경으로 표시 ureter의 hydroureter의 예를 보여 줍니다. 마지막으로, 염료 축적 방광 벽에 또는 생식 관의 사이트에서 UVJO 발포 hydronephrotic 신장으로 나타내고 크기 hydromegaureter7,10. VUR를 검출 하기 위하여 염료 솔루션은 방광에 주입 하 고 후속 역행 흐름 신장9에서 모니터링 됩니다.

여기, 주 태아의 신장 골반에 methylene 청색 염료 주입에 대 한 프로토콜 제공 됩니다. 이 프로토콜 통해 ureter, 방광으로 신장 골반에서 소변 흐름의 추적을 허용 하 고 UPJO 또는 UVJO와 같은 잠재적인 요로 분기점 장애물을 확인 합니다.

Protocol

쥐 (Wnt5a flox / flox 마우스 (Wnt5a tm1.1Tpy) 및 Dll1Cre 선, UVJO 마우스 모델) 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 NIH 지침에 따라 관리 7 NCI 프레드릭 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 프로토콜 아래에서 공부 하는 고. 1. 메 틸 렌 블루 염색 솔루션의 준비 측정 0.1 g 메 틸 렌 블루 가루. 10 mL 정상적인 염 분 또는 버퍼링 …

Representative Results

신장과 더 낮은 오 줌 시스템 등 간, 대 장 등 대부분의 다른 내부 장기에 있습니다. 제거한 후에 이러한 다른 내부 장기, 신장, ureters과 단일 방광의 쌍 표시 (그림 1A)는. 성공 해 부에 신장 골반에 주입 하는 염료 ureter 통해 방광으로 신장에서 흐름 것입니다. 신장 골반 ureter는 신장에서의 깔때기 모양의 동 공이 확장 되어 근 위 부분 이다. 따라서, 염?…

Discussion

마우스 신장 E16.5 기능 시작 되며 염료 주입 테스트가 시간 포인트에서 이론적으로 가능 하다. 그러나, 신장이 너무 작아 염료 솔루션 주입 및 이후이 고기 때문에 비정상적인 소변 전송 쌓아 소변의 보조 효과 hydronephrosis 및 hydroureter 같은 고기 명확 하 게 관찰 하지는. UPJO 또는 UVJO, 같은 장애물에서이 고기 발포 신장, ureters, E18.5에서 분명 하다. E19.5 또는 신생아 강아지에 태아의 큰 신장은 E18.5에?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

나는이 원고를 제출 하 여 지원 박사 앨런 O. Perantoni (CDBL/NCI/NIH) 감사 합니다. 나 또한이 원고 편집에 대 한 박사 마이클 홀 (CDBL/NCI/NIH) 및 Nirmala Sharma (CDBL/NCI/NIH)을 감사 합니다. 감사 해요 라 Thang (SAIC)에 그의 뛰어난 마우스 축산에 대 한. 이 작품은 암 연구에 대 한 건강, 국립 암 연구소 및 센터의 국가 학회에 의해 지원 되었다.

Materials

Methylene blue Sigma-Aldrich M9140
Quality Biological Inc. NORMAL SALINE – 500ML Fisherscientific 50-983-204
3 mL disposable syringe with BD Luer-Lok tip BD 309657
Acrodisc Syringe Filters with Supor Membrane Pall corporation 4614
Exel Scalp Vein (Butterfly) Sets; 27G x 3/4" 12"  EXELINT 26709
Delicate Operating Scissors Roboz Surgical Instrument Co. RS-6702
Micro Dissecting Forceps Roboz Surgical Instrument Co. RS-5135
Dumont Tweezers; Pattern #5 Roboz Surgical Instrument Co. RS-5045
BD PrecisionGlide Needles 30 G x 1/2" BD 305106

Riferimenti

  1. Rasouly, H. M., Lu, W. Lower urinary tract development and disease. Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 5, 307-342 (2013).
  2. Kispert, A. T-Box Genes in the Kidney and Urinary Tract. Curr Top Dev Biol. 122, 245-278 (2017).
  3. Bohnenpoll, T., Kispert, A. Ureter growth and differentiation. Semin Cell Dev Biol. 36, 21-30 (2014).
  4. Nicolaou, N., Renkema, K. Y., Bongers, E. M., Giles, R. H., Knoers, N. V. Genetic, environmental, and epigenetic factors involved in CAKUT. Nat Rev Nephrol. 11, 720-731 (2015).
  5. Tripathi, P., Wang, Y., Casey, A. M., Chen, F. Absence of canonical Smad signaling in ureteral and bladder mesenchyme causes ureteropelvic junction obstruction. J Am Soc Nephrol. 23, 618-628 (2012).
  6. Aoki, Y., et al. Id2 haploinsufficiency in mice leads to congenital hydronephrosis resembling that in humans. Genes Cells. 9, 1287-1296 (2004).
  7. Yun, K., Perantoni, A. O. Hydronephrosis in the Wnt5a-ablated kidney is caused by an abnormal ureter-bladder connection. Differentiation. 94, 1-7 (2017).
  8. Uetani, N., Bouchard, M. Plumbing in the embryo: developmental defects of the urinary tracts. Clin Genet. 75, 307-317 (2009).
  9. Murawski, I. J., Watt, C. L., Gupta, I. R. Assessing urinary tract defects in mice: methods to detect the presence of vesicoureteric reflux and urinary tract obstruction. Methods Mol Biol. 886, 351-362 (2012).
  10. Weiss, A. C., et al. Nephric duct insertion requires EphA4/EphA7 signaling from the pericloacal mesenchyme. Development. 141, 3420-3430 (2014).

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Citazione di questo articolo
Yun, K. Assessing Urinary Tract Junction Obstruction Defects by Methylene Blue Dye Injection. J. Vis. Exp. (128), e56247, doi:10.3791/56247 (2017).

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