사구체 여과율(GFR)은 신장 기능을 평가하는 데 이상적인 지표입니다. 그러나 연속 혈액 및 소변 분석과 함께 이눌린 주사를 사용하는 표준 측정 방법은 비실용적입니다. 이 기사에서는 새끼 돼지에서 GFR을 경피로 측정하는 실용적인 방법을 설명합니다.
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방법 논문
기계적으로 환기된 새끼 돼지의 사구체 여과율의 경피 측정
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
사구체 여과율(GFR)의 경피 측정은 의식이 있는 동물의 신장 기능을 평가하는 데 사용되었습니다. 이 기술은 급성 신장 손상 및 만성 신장 질환을 연구하기 위해 설치류에서 잘 확립되어 있습니다. 그러나 경피 시스템을 사용한 GFR 측정은 인간과 유사한 신장 시스템을 가진 종인 돼지에서 검증되지 않았습니다. 따라서 우리는 마취되고 기계적으로 환기되는 신생아 돼지에서 경피 GFR에 대한 패혈증의 영향을 조사했습니다. 다발성 미생물 패혈증은 맹장 결찰 및 천자 (CLP)에 의해 유도되었다. 소형 형광 센서로 구성된 경피 GFR 측정 시스템을 돼지의 면도 피부에 부착하여 정맥 주사 GFR 추적자 인 플루오레세인-이소티오시아네이트(FITC) 접합 시니스트린의 클리어런스를 확인했습니다. 우리의 결과는 CLP 후 12 시간에 혈청 크레아티닌이 GFR의 감소와 함께 증가한다는 것을 보여줍니다. 이 연구는 기계적으로 환기되는 신생아 돼지의 신장 기능을 결정하는 데 경피 GFR 접근법의 유용성을 처음으로 보여줍니다.
서론
신장 기능의 실용적이고 정량적 인 평가는 사구체 여과율 (GFR) 측정으로, 신장이 클리어런스 원리1에 따라 혈액을 얼마나 잘 여과하는지 알려줍니다. GFR을 측정하는 초기 방법은 이눌린 또는 시니스트린과 같은 외인성 화합물을 정맥 주사하여 혈장/비뇨기 수준의 연속 측정을 수행하여클리어런스를 감지하는 것입니다2,3. 이 방법은 번거롭고 혈장 및 소변 샘플의 연속 수집이 필요합니다4. 대안은 크레아티닌과 같은 내인성 대사 최종 생성물의 측정입니다. 그러나 이것은 시간이 많이 걸리고 때로는 부정확한데, 이는 사구체에 의해 여과될 뿐만 아니라 세뇨관 5,6에 의해 분비되기 때문입니다. 또한 크레아티닌 수치는 성별, 연령,식이 요법 및 근육량 7,8,9의 영향을받습니다.
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프로토콜
절차는 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 국가 표준에 따라 작성되었으며 테네시 대학 보건 과학 센터 (UTHSC)의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 받았습니다.
참고 : 실험 그룹의 새끼 돼지는 맹장 결찰 및 천자를받는 반면, 가짜 그룹은 맹장 결찰이나 천자없이 복부 개방 만 겪습니다. 두 그룹의 새끼 돼지는 실험 그룹에서 패혈증 및 급성 신장 손상 (AKI)이 발생할 수있는 충분한 시간을 허용하기 위해 시술 후 12 시간 동안 마취하에 유지됩니다. 경피 GFR 측정은 시술 후 8 시간에 총 12 시간 동안 계속됩니다.
1. 새끼 돼지 공급 및 주거
- 3-5 일 된 신생아 새끼 돼지를 제공 할 수있는 지역 돼지 농장을 확인하십시오. 새끼 돼지가 7 일보다 오래되기 전에 실험을 완료하기 위해 주 초에 배달을 예약하십시오.
참고 : 공급자는이 실험을 위해 월요일에 3-5 마리의 새끼 돼지를 제공했습니다. 금요일까지 새끼 돼지는 실험을 받았을 것입니다. 동성과 거의 비슷한 나이를 사용하는 것은 교란 요인을 피하는 데 필수적입니다. - 새끼 돼지가 도착하면 개인 식별 (예 : 귀 태그 및 체중과 나이가 포함 된 ....
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결과
이 섹션에서는 신생아 돼지에서 경피 GFR 사용의 대표 데이터를 처음으로 제시합니다. 우리는 이전에 신장 기능을 감소시키는 것으로 밝혀진 맹장 결찰 및 천자 모델을 사용했습니다28. 따라서 우리는 CLP 돼지에서 AKI에 해당하는 GFR이 급격히 감소해야 하며, 이는 경피 GFR 장치에서 클리어런스 시간(t1/2)이 증가하여 돼지에서의 사용을 검증해야 한다는 가설을 세웠습니다. 수컷 새끼 돼지 7마리가 포함되었고, 3마리는 가짜 및 4마리는 패혈증이었다. 두 그룹은 비슷한 가중치를 가졌습니다 (그림 3A). 예상된 바와 같이,28, 12시간 패혈증은 균혈증 및 패혈증 마커인 C-반응성 단백질(CRP)의 혈청 수준을 증가시켰다(도 3B). 가짜 대 패혈증 자돈의 대표적인 FITC-시니스트린 청소율 곡선이 표시되며(그림 <.......
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토론
이 논문은 기계적으로 환기되고 마취된 신생아 돼지 모델에서 소형화된 경피 GFR 모니터와 FITC-시니스트린을 사용하여 돼지의 신장 기능을 결정하는 실용적인 단계를 설명합니다. 이전 논문에서는 설치류11,12,14에서 실험용 경피 GFR 프로토콜을 확립했지만 돼지에는 프로토콜이 존재하지 않습니다.
최근에는 난치성 질환을 해결하고 인간의 신장 질환 부담을 덜어주기 위해 대체 동물 모델을 탐색하려는 움직임이 있었습니다. 불행히도, 이러한 접근법 중 많은 부분이 크기, 해부학 적 및 생리 학적 차이로 인해 번역 적 한계가있었습니다. 설치류의 신장 해부학 및 병태 생리학은 인간과 비교할 때 큰 차이가 있습니다37. 인간 및 돼지 시스템이 유사한 해부학적 및 기능적 특성을 공유하기.......
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감사의 글
이 연구는 Adebiyi 박사에게 수여 된 국립 보건원 보조금 R01 DK120595 및 R01 DK127625의 지원을 받았습니다. 이 논문의 내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 국립 보건원의 공식 견해를 나타내는 것은 아닙니다. MediBeacon GmbH의 사이트 디렉터인 Daniel Schock-Kusch 박사의 조언에 감사드립니다.
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참고문헌
- Pasala, S., Carmody, J. B. How to use... serum creatinine, cystatin C and GFR. Archives of Disease in Childhood Education and Practice Edition. 102 (1), 37-43 (2017).
- Smith, H. W. The Kidney: Structure and Function in Health and Disease. , Oxford Universit....
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