الكلوي ونقص الأوكسجين إعادة إشباع الخلايا الإصابات: نموذج الفأر من الإصابات والتجديد
Summary
The mouse model of renal ischaemia reperfusion injury described here comprises of a right nephrectomy that provides control tissue and clamping of the left renal pedicle to induce ischaemia that results in acute kidney injury. This model uses a midline laparotomy approach with all steps performed via one incision.
Abstract
الكلوي إصابة نقص الأوكسجين ضخه (IRI) هو سبب شائع للإصابة الكلى الحاد (آكي) في المرضى وانسداد تدفق الدم الكلوي أمر لا مفر منه خلال زرع الكلى. نماذج تجريبية أن بدقة وبتكاثر ألخص الكلوي IRI تشكل عاملا حاسما في تشريح الفيزيولوجيا المرضية لآكي وتطوير عوامل علاجية جديدة. قدم هنا هو نموذج الفأر من IRI الكلوي الذي يؤدي في استنساخه آكي. ويتحقق ذلك من خلال نهج خط الوسط البطن لعملية جراحية مع شق واحد مما يتيح كل من استئصال الكلية اليمنى والذي يوفر الأنسجة السيطرة ولقط من عنيق الكلوي الأيسر للحث على نقص الأوكسجين من الكلية اليسرى. من خلال رصد دقيق للموقف المشبك ودرجة حرارة الجسم خلال فترة نقص الأوكسجين هذا النموذج يحقق إصابة الوظيفية والهيكلية استنساخه. الفئران ضحى 24 ساعة بعد الجراحة إثبات فقدان وظائف الكلى مع ارتفاع في مستوى الكرياتينين في مصل الدم أو البلازما وكذلك البنىتلف الكلى تورال مع نخر أنبوبي حاد واضح. يحسن وظائف الكلى وإصابات الأنسجة الحادة يحل خلال 7 أيام التالية IRI الكلوي مثل أن هذا النموذج يمكن أن تستخدم لدراسة التجديد الكلى. وقد استخدمت هذا النموذج من IRI الكلوي لدراسة الفيزيولوجيا المرضية الجزيئية والخلوية من آكي فضلا عن تحليل للتجديد الكلوي اللاحقة.
Introduction
نقص الأوكسجين إصابة ضخه (IRI) هو وضع شيوعا من إصابة لأجهزة متعددة بما في ذلك الكلى والقلب والدماغ. الكلوي IRI قد يؤدي إلى إصابة الكلى الحاد (آكي) في المرضى ولا علاج محدد هو متاح. آكي نتيجة IRI لديه المرضية المعقدة التي تنطوي على كل من الاستجابة المناعية الفطرية والتكيفية 1. نموذج تجريبي من الكلى IRI يوفر القدرة على تشريح الخلايا الرئيسية والوسطاء المتورطين في التسبب في آكي فضلا عن تجديد الكلوي اللاحقة التي تستتبعه خلال الأيام اللاحقة. وعلاوة على ذلك من آثار العوامل العلاجية الرواية على عمليات المرض يمكن تقييمها.
الهدف العام للنموذج التجريبي للالكلوي IRI الموصوفة هنا هو للحث على حد سواء وظيفية وهيكلية إصابة حادة في الكلى. وقد استخدمت بعض المحققين النموذج الذي ينطوي على تحريض IRI الثنائية 2. على الرغم من أن نموذج IRI الكلوي الثنائية الاستخدام، ورن من جانب واحدآل IRI نموذج لديه ميزة لاستئصال الكلية اليمنى التي يجري الاضطلاع بها في وقت الجراحة. يخدم الأنسجة استئصال الكلية اليمنى قيمة عن الأنسجة التحكم في الدراسات التي تنطوي على خطوة المعالجة إما أن الحث أو يقمع التعبير عن الجينات أو البروتينات. على سبيل المثال، وقد استخدمنا هذا النموذج لتقييم آثار شروط مسبقة من الهيم arginate (HA) قبل 24 ساعة من الحقن الكلوي IRI 3. وأكد تحريض الناجح لسيتوبروتيكتيفي انزيم الهيم أوكسيجيناز-1-(HO-1) بواسطة HA قبل المعهد الجمهوري الدولي في حق السيطرة استئصال الكلية الأنسجة 4. انخفاض HA الكلوي في الفئران الذين تتراوح أعمارهم بين IRI في جزء عبر آلية تعتمد HO-1. وبالمثل، وقد استخدمنا هذا النموذج في الدراسات نضوب البلاعم لدراسة دور الضامة في الكلى IRI 5. ويمكن استخدام تحليل المناعى للأنسجة استئصال الكلية اليمنى لتأكيد فعالية منهجية الاجتثاث. وبالتالي، يمكن الأنسجة استئصال الكلية اليمنى استخدامها لكلا تأكيد وتحديد مستوى طnduction أو تثبيط جزيء من الفائدة في كل حيوانات التجارب الفردية. وهذا النموذج تكون ذات فائدة للباحثين الذين يستخدمون المخدرات أو غيرها من المركبات لتعديل التعبير عن الجينات أو البروتينات الخ قبل تحريض الكلوي IRI.
وقد استخدمت دراسات أخرى شقوق الجهة للوصول إلى الكليتين. نموذج الموصوفة هنا يستخدم عملية جراحية في البطن خط الوسط واحد لأداء كل من استئصال الكلية اليمنى وإحداث نقص الأوكسجين ضخه من الكلية اليسرى. ويوفر هذا النهج الجراحية التصور ممتازة من الملعب الجراحية بما في ذلك السويقات الكلوي ويتغير لونها التي تتبع الكلوي عنيق لقط. تجربتنا مع نشر نموذج 4-6 يشير إلى أن الفئران يتعافى سريعا من الجراحة مع قرب معدل البقاء على قيد الحياة بنسبة 100٪.
أخيرا، وتحليل الحركية للنموذج على مدى فترة من 7 أيام إلى أن هذا النموذج يسلك استعادة كل من وظيفة الكلى ووحدة أنبوبي، معانتشار الخلايا أنبوبي كبير.
Protocol
Representative Results
Discussion
IRI الكلوي هو أحد أهم أسباب آكي مع عدم وجود علاج محدد المتاحة. وكانت الدراسة التجريبية الكلوي IRI بالمعلومات للغاية مع العمل السابق مما يدل على دور الضامة، والخلايا الجذعية، الخلايا الليمفاوية وخلايا T-التنظيمية وكذلك الخلايا وسطاء في تحريض كل من الإصابة الحادة ومرحلة …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The present study was supported by grants from Kidney Research UK (ST4/2011), the Cunningham Trust (CT11/14) and the Mrs EA Hogg’s Charitable Trust.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Tissue scissors | Fine Science Tools | 14072 – 10 | |
| Micro-Adson forceps (Rat toothed) | Fine Science Tools | 11019 – 12 | |
| S&T JFA-5bTC Forceps – SuperGrip Angled | Fine Science Tools | 00649-11 | |
| Colibri retractor | Fine Science Tools | 17000 – 04 | |
| Micro clip applicator | Fine Science Tools | 18057-14 | |
| Micro serrafines | Fine Science Tools | 18055-04 | |
| Olsen-Hegar needle holder | Fine Science Tools | 12002 – 12 | |
| Hemoclip Plus Ligating Clips Small | Weck | 533837 | |
| Autoclip Wound Clip System, 9mm | Harvard Apparatus | PY2 52-3748 | |
| Silk Black Braided Suture, Size 6-0 | Harvard Apparatus | 723288 | |
| Standard Heat Matt | |||
| Homeothermic Blanket & Control Unit | Harvard Apparatus | ||
| Lacri-Lube | Allergan | ||
| Vetasept Chlorhexidine | AnimalCare | ||
| Vetalar : Ketamine hydrochloride | 100mg/ml solution | ||
| Domitor : medetomidine hydrochloride | 1mg/ml | ||
| Vetergesic : Buprenorphine hydrochloride | 0.3mg/ml | ||
| Antisedan : Atipamezole hydrochoride | 5mg/ml | ||
References
- Kinsey, G. R., Li, L., Okusa, M. D. Inflammation in acute kidney injury. Nephron Exp Nephrol. 109, (2008).
- Wei, Q., Dong, Z. Mouse model of ischemic acute kidney injury: technical notes and tricks. Am J Physiol Renal Physiol. 303, (2012).
- Ferenbach, D. A., Kluth, D. C., Hughes, J. Hemeoxygenase-1 and renal ischaemia-reperfusion injury. Nephron Exp Nephrol. 115, (2010).
- Ferenbach, D. A., et al. The induction of macrophage hemeoxygenase-1 is protective during acute kidney injury in aging mice. Kidney Int. 79, 966-976 (2011).
- Ferenbach, D. A., et al. Macrophage/monocyte depletion by clodronate, but not diphtheria toxin, improves renal ischemia/reperfusion injury in mice. Kidney Int. 82, 928-933 (2012).
- Ferenbach, D. A., et al. Macrophages expressing heme oxygenase-1 improve renal function in ischemia/reperfusion injury. Mol Ther. 18, 1706-1713 (2010).
- Keppler, A., et al. Plasma creatinine determination in mice and rats: an enzymatic method compares favorably with a high-performance liquid chromatography assay. Kidney Int. 71, 74-78 (2007).
- Vinuesa, E., et al. Macrophage involvement in the kidney repair phase after ischaemia/reperfusion injury. J Pathol. 214, 104-113 (2008).
- Friedewald, J. J., Rabb, H. Inflammatory cells in ischemic acute renal failure. Kidney Int. 66, 486-491 (2004).
- Gandolfo, M. T., et al. Foxp3+ regulatory T cells participate in repair of ischemic acute kidney injury. Kidney Int. 76, 717-729 (2009).
- Burne, M. J., et al. Identification of the CD4+ T cell as a major pathogenic factor in ischemic acute renal failure. J Clin Invest. , 1283-1290 (2001).
- Burne-Taney, M. J., et al. B cell deficiency confers protection from renal ischemia reperfusion injury. J Immunol. 171, 3210-3215 (2003).
- Kinsey, G. R., et al. Regulatory T cells suppress innate immunity in kidney ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 1744-1753 (2009).
- Li, L., Okusa, M. D. Macrophages, dendritic cells, and kidney ischemia-reperfusion injury. Semin Nephrol. 30, 268-277 (2010).
- Lin, S. L., et al. Macrophage Wnt7b is critical for kidney repair and regeneration. Proc Natl Acad Sci U S A. 107, 4194-4199 (2010).
- Lee, S., et al. Distinct macrophage phenotypes contribute to kidney injury and repair. J Am Soc Nephrol. 22, 317-326 (2011).
- Kumar, S., et al. Dexamethasone ameliorates renal ischemia-reperfusion injury. J Am Soc Nephrol. 20, 2412-2425 (2009).
- Sharples, E. J., et al. Erythropoietin protects the kidney against the injury and dysfunction caused by ischemia-reperfusion. J Am Soc Nephrol. 15, 2115-2124 (2004).
- Gueler, F., et al. Statins attenuate ischemia-reperfusion injury by inducing heme oxygenase-1 in infiltrating macrophages. Am J Pathol. 170, 1192-1199 (2007).
- Delbridge, M. S., Shrestha, B. M., Raftery, A. T., ElNahas, A. M., Haylor, J. L. The effect of body temperature in a rat model of renal ischemia-reperfusion injury. Transplant Proc. 39, 2983-2985 (2007).
