肾小球滤过率(GFR)是评估肾功能的理想标志物。然而,使用菊粉注射液和连续血液和尿液分析的标准测量方法是不切实际的。本文描述了一种经皮测量仔猪GFR的实用方法。
肾小球滤过率(GFR)的透皮测量已被用于评估有意识动物的肾功能。这种技术在啮齿动物中已经建立起来,用于研究急性肾损伤和慢性肾脏疾病。然而,使用透皮系统测量GFR尚未在猪中得到验证,猪是一种与人类具有相似肾脏系统的物种。因此,我们研究了脓毒症对麻醉和机械通气新生猪透皮GFR的影响。多种微生物败血症由盲肠结扎和穿刺 (CLP) 诱发。由微型荧光传感器组成的透皮GFR测量系统连接到猪的剃光皮肤上,以确定荧光素 – 异硫氰酸酯(FITC)结合的sinistrin(一种静脉注射的GFR示踪剂)的清除率。我们的结果表明,在CLP后12 h,血清肌酐随着GFR的降低而增加。这项研究首次证明了透皮GFR方法在确定机械通气新生猪肾功能方面的实用性。
肾功能的实际和定量评估是肾小球滤过率(GFR)测量,它根据清除原则1来说明肾脏过滤血液的程度。测量GFR的早期方法需要静脉注射外源性化合物,如菊粉或sinistrin,对血浆/尿液水平进行连续测量以检测其清除率2,3。这种方法比较麻烦,需要连续采集血浆和尿液样本4。另一种方法是测量内源性代谢终产物,如肌酐。然而,这很耗时,有时也不准确,因为它不仅被肾小球过滤,而且还被小管分泌5,6。此外,肌酐水平受性别、年龄、饮食和肌肉质量的影响7,8,9。
一种更精确、微创和广泛使用的 GFR 测量方法是使用透皮 GFR 监测仪,用于测量动物的实时 GFR4,10。Sinistrin是一种高度可溶性和自由过滤的外源性肾脏标志物,用荧光素-异硫氰酸酯(FITC)标记。这种偶联化合物通过静脉注射,无需采集血液和尿液样本即可实时评估肾功能11。透皮 GFR 测量已在啮齿动物 12、狗13 和猫14 中得到验证,但在猪中未得到验证。
猪种与人类具有多种解剖学和生理学特征,使其成为研究各种人类疾病的理想动物15。猪在转化生物医学研究中的使用越来越受欢迎,并且比啮齿动物模型更受欢迎,因为它模仿人类生理学和病理生理学16。新生猪对了解儿科患者特有的疾病机制感兴趣17.此外,最近猪到人体器官移植的进展促使人们迫切需要扩大临床前和临床试验的诊断工具18,19,20,21。本文首次为使用透皮装置测量新生猪GFR提供了指南。
本文描述了在机械通气、麻醉的新生猪模型中使用微型透皮 GFR 监测仪和 FITC-siniststrin 确定猪肾功能的实际步骤。以前的论文已经在啮齿动物11,12,14中建立了实验性透皮GFR方案,但在猪中不存在方案。
最近,人们一直在探索替代动物模型,以解决顽固性疾病并减轻人类肾脏疾病的负担。不幸的是,由于?…
The authors have nothing to disclose.
这项研究得到了美国国立卫生研究院授予Adebiyi博士的R01 DK120595和R01 DK127625的支持。本文内容完全由作者负责,并不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。感谢MediBeacon GmbH现场总监Daniel Schock-Kusch博士的建议。
Alpha – Chloralose | Sigma-Aldrich | C0128-25G | Used for maintanining anesthesia |
Black braided silk 3-0 | Surgical Specialties | SP117 | Silk tie for blood vessel traction and ligation |
Centrifugation machine AccuSpin 8C | Fischer Scientific | 75-008-821 | Used to extract plasma from whole blood sample |
Endotracheal Tube 3.0 uncuffed | Progressive Medical International | 1109021995 | Inserted through tracheostomy |
FITC-Sinistrin 1.0 g | MediBeacon Inc. | FTCF S001 | Store at room temp and protect from light |
GEM Premier 3000 Blood gas analyzer | Instrumentation Laboratory | 5700 | For bedside blood gas analysis |
Heating Pad medium size 20 in x 29 in | Adroit Medical Systems | V029 | Connects to heat therapy pump |
HTP-Heat Therapy Pump | Adroit Medical Systems | HTP | Allows you to set temperature as needed. |
IDEXX Catalyst One | IDEXX Laboratories | 89-92525-00 | Plasma creatinine analysis |
Invasive blood pressure catheter 3.5Fr | Millar | SPR-524 | Inserted in femoral artery |
IV adminstration set with flow regulator | True Care | TCRTCBINF033G | Used to connect IV fluid bag to vein catheter |
Ketamine | Covetrus | 68317 | Used for induction of Anesthesia |
MediBeacon analysis software version 3.0 | MediBeacon Inc. | N/A | Software program used for analysing data to obtain sinistrin clearance half life and curve |
Millex-GV Syringe Filter Unit 0.22 µm | Millipore Sigma | SLGVR33RS | Syringe filter for chloralose injection |
Neonate/Infant Ventilator | Sechrist Millennium | 20409 | Connected to air supply to provide ventilation through endotracheal tube |
Phenobarbital Sodium + Phenytoin Sodium (Euthasol) | Covetrus | 72934 | Used for euthanasia |
Ringer Lactate 500 mL bag | Baxter | 2B2323Q | Maintanence fluid infusion |
Sterile Gloves | Henry Schein | 104-5920 | Used by operator during surgery |
Sterile Gown | Halyard Health | 95021 | Used by operator during surgery |
Steril Towel | Medline | 42131704 | Used as drape to maintaine sterile field when operating |
Suture 3-0 silk reverse cutting needle | Ethicon | NC1842168 | Used for suturing abdominal wall layers |
Transdermal Mini GFR Monitor | MediBeacon Inc. | TDM004 | Battery and USB connector included in package |
Transdermal monitor adhesive patch | MediBeacon Inc. | PTC-SM001 | Doubl sided adhesive patch for GFR probe |
Umbilical Tape 1/8 in x 20 yds | Fisher Scientific | NC9303017 | To secure endotracheal tube |
Venous Catheter size PE/5 | Micro medical tubing | BB31695 | For femoral vein cannulation |
Xylazine | Covetrus | 61035 | Used for induction of anesthesia |