चूहे में तीव्र गुर्दे की चोट और पोस्ट चोट फाइब्रोसिस की ischemia-reperfusion मॉडल
Summary
हम चूहों से गुजरना जिसमें मध्यम और गंभीर ischemia-reperfusion प्रेरित गुर्दे की चोट के मॉडल का वर्णन एकतरफा गुर्दे डंडी क्रमशः, एक साथ या देरी contralateral nephrectomy द्वारा पीछा clamping. इन मॉडलों को लगातार वृक्क रोग और बाद चोट फाइब्रोसिस को जन्म देते हैं, लेकिन चोट की गंभीरता और अस्तित्व माउस पृष्ठभूमि, उम्र और सर्जिकल उपकरणों पर निर्भर हैं.
Abstract
Ischemia-reperfusion प्रेरित तीव्र गुर्दे की चोट (आईआर अकी) व्यापक रूप से चूहों में अकी की एक मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया, लेकिन परिणाम अक्सर विश्लेषण उलझाना सकता है कि उच्च, अक्सर unreported मृत्यु दर के साथ काफी चर रहे है. द्विपक्षीय गुर्दे की डंडी clamping सामान्यतः आईआर अकी को प्रेरित किया जाता है, लेकिन प्रभावी दबाना दबाव और / या गुर्दे के बीच ischemia के लिए गुर्दे की प्रतिक्रियाओं के बीच मतभेदों को अक्सर अधिक चर परिणामों को जन्म दे रहा है. इसके अलावा, कम दबाना गुना अधिक चर ट्यूबलर चोट प्रेरित करने के लिए जाना जाता है, और अब दबाना समय के साथ द्विपक्षीय चोट के दौर से गुजर चूहों अधिक सुसंगत ट्यूबलर चोट को विकसित करते हुए, वे अक्सर गंभीर गुर्दे की कमी की वजह से चोट के बाद पहले 3 दिनों के भीतर मर जाते हैं. बाद चोट अस्तित्व में सुधार और अधिक सुसंगत और अपेक्षित परिणाम प्राप्त करने के लिए, हम contralateral nephrectomy द्वारा पीछा एकतरफा ischemia-reperfusion चोट के दो मॉडल विकसित किया है. दोनों सर्जरी च परिणामस्वरूप शल्य तनाव को कम करने, एक पृष्ठीय दृष्टिकोण का उपयोग कर प्रदर्शन कर रहे हैंआमतौर पर माउस आईआर अकी सर्जरी के लिए इस्तेमाल किया रॉम उदर laparotomy,. उदारवादी चोट BALB / ग चूहों के शामिल होने के लिए एकतरफा 26 मिनट के लिए गुर्दे की डंडी की clamping से गुजरना और भी एक साथ contralateral nephrectomy गुजरना. इस दृष्टिकोण का प्रयोग, चूहों की 50-60% की चोट के बाद उदारवादी अकी 24 घंटा विकसित लेकिन चूहों के 90-100% जीवित रहते हैं. अधिक गंभीर अकी को उत्पन्न करने के लिए, BALB / ग चूहों 8 दिनों चोट के बाद contralateral nephrectomy द्वारा पीछा किया 30 मिनट के लिए clamping गुर्दे की डंडी से गुजरना. इस 90-100% अस्तित्व के साथ चोट के बाद गुर्दे की वसूली के कार्यात्मक मूल्यांकन की अनुमति देता है. प्रारंभिक बाद चोट ट्यूबलर क्षति के साथ ही पोस्ट चोट फाइब्रोसिस इस मॉडल का उपयोग अत्यधिक संगत कर रहे हैं.
Introduction
तीव्र गुर्दे की चोट (अकी) की प्रयोगात्मक मॉडल की एक किस्म मानव हालत (हाल ही में एक, व्यापक समीक्षा 1 के लिए संदर्भ देखें) की विविधता और जटिलता मैच के लिए विकसित किया गया है. इन मॉडलों में से हर एक की अपनी शक्तियों और कमजोरियों है, और प्रत्येक विभिन्न क्षमता के साथ इसी मानव शर्तों mimics, जबकि कोई भी ठीक उनके मानव समकक्षों के pathophysiology मॉडल. Ischemia reperfusion (आईआर) प्रेरित अकी कृन्तकों में तीव्र ischemia प्रेरित गुर्दे की चोट के एक मॉडल के रूप में विकसित किया गया है. इस मॉडल में देखा गुर्दे ट्यूबलर चोट की गंभीरता को शायद ही कभी अपनी सीमाओं के बावजूद, गुर्दे hypoperfusion चोटों के साथ रोगियों 2 में मनाया जाता है और क्योंकि मोटे तौर पर इस मॉडल की अपेक्षाकृत प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रकृति के कारण, इसकी व्यापक उपयोग प्रदान की गई है और यह उम्मीद कर रहा है, जारी रहेगा आम बुनियादी अकी के तंत्र, मरम्मत, और चिकित्सा के 3 में से कई में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए. आईआर सर्जरी परिवार की आवश्यकताहम चित्रा 1 में एक सरल रूप में दर्शाया गया है जो माउस गुर्दे शरीर रचना विज्ञान, साथ iliarity. गुर्दे ischemia-reperfusion (आईआर) चोट सर्जरी उदर (laparotomy) या पृष्ठीय (retroperitoneal) दृष्टिकोण के माध्यम से किया जा सकता है. यह कम दर्दनाक है के बाद से हम तेजी से वसूली समय और बेहतर अस्तित्व (पहली प्रक्रिया सीखने विशेष रूप से जब) की अनुमति, एक पृष्ठीय दृष्टिकोण का उपयोग करें. गुर्दे आईआर चोट एकतरफा या द्विपक्षीय स्तर पर किया जा सकता है. हालांकि, प्रभावी दबाना दबाव (दबाना जबड़े के बीच perihilar वसा के बीच – बचाव से हो सकता है) और / या पक्षों के बीच ischemia के लिए गुर्दे की प्रतिक्रियाओं में मतभेदों के बीच मतभेद अधिक चर परिणाम होता है. यह एक दुर्गम समस्या नहीं है, यह इस मॉडल के लिए एक प्रमुख मुद्दा है, जो प्रयोगों के बीच परिवर्तनशीलता को बढ़ा सकते हैं. एकतरफा आईआर विपरीत पार्श्व nephrectomy साथ प्रदर्शन किया जा सकता है. यह एक यह pedicles के बीच clamping में परिवर्तनशीलता कम कर देता है के बाद से, और एक ही समय में चुनाव की हमारी पद्धति हैllows एक अकेले एकतरफा आईआर से अप्रभावित है जो गुर्दे समारोह का मूल्यांकन करने के लिए. चूहों में गुर्दे समारोह का आकलन करने के लिए सबसे अधिक व्यावहारिक बनाम इष्टतम विधि क्या है के बारे में चर्चा की गई है. रक्त यूरिया नाइट्रोजन (BUN) गुर्दे समारोह का एक उपाय प्रदान करता है और आईआर चोट सहित अकी के कुछ मॉडलों में एक उपयोगी "पहले देखो" मार्कर है. देरी वसूली दिनों के बाद सर्जरी के एक नंबर के लिए तरल पदार्थ के मौखिक सेवन कम कर देता है फिर भी, जब बन स्तर, विशेष रूप से उदर दृष्टिकोण आईआर चोट के बाद, प्रभावित हो सकता है जो चूहों की मात्रा की स्थिति से प्रभावित हो सकते हैं. सीरम क्रिएटिनिन कम जलयोजन स्थिति से प्रभावित है, लेकिन स्पष्ट रूप से मांसपेशियों से प्रभावित है. सीरम क्रिएटिनिन माप के साथ कठिनाइयों में से एक रंगाई एसिड आधारित तकनीक का उपयोग कर माउस सीरम में गैर क्रिएटिनिन chromogens का पता लगाने के साथ समस्याओं की गई है. एक विकल्प के रूप में केंद्रों की संख्या इस विरूपण साक्ष्य 4 से प्रभावित नहीं है कि माउस क्रिएटिनिन यों तो एक HPLC आधारित विधि विकसित की है. हालांकि, यूएनएलआइक रोटी और केवल सीरम की 5-10 μl की आवश्यकता होती है जो रंगाई एसिड क्रिएटिनिन assays है, HPLC-assays के ~ 25 μl परख प्रति सीरम, जो दो प्रतियों में प्रदर्शन किया तो परख प्रति पूरे रक्त की ~ 100 μl की आवश्यकता होगी. आवश्यकता यह माउस के अध्ययन के लिए सीमित किया जा सकता है. कुछ केन्द्रों छोटे नमूना संस्करणों 5, 6 के विश्लेषण के लिए अनुमति देते हैं कि अधिक संवेदनशील HPLC और मास स्पेक्ट्रोमेट्री आधारित विधियों को विकसित किया है. हालांकि, इन तकनीकों का व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं हैं. एक वैकल्पिक, एंजाइमी झरना परख (सीरम का केवल 5-10 μl की आवश्यकता है) माउस और चूहा सीरम नमूनों में मूल्यांकन और बारीकी से सीरम क्रिएटिनिन रंगाई एसिड assays के हमेशा से अधिक अनुमान क्रिएटिनिन मूल्यों जबकि 7 के HPLC माप समानांतर दिखाया गया है. इस परख व्यापक रूप अकी साहित्य का इस्तेमाल नहीं किया जाता है, परख का उपयोग करने के लिए सरल, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है, और हम चूहों में आईआर प्रेरित अकी के इस मॉडल के साथ विश्वसनीय परिणाम देता है.
Protocol
Representative Results
Discussion
हम मध्यम और गंभीर गुर्दे की चोट के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए आईआर अकी के दो मॉडल का वर्णन है. इन मॉडलों को हमें कम मृत्यु दर के साथ लगातार और उम्मीद के मुताबिक चोट प्रेरित करने के लिए अनुमति देते हैं. ह?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
डा. डी Caestecker प्रयोगशाला एनआईएच 1RO1 HL093057-01 और 1RC4DK090770-01 के द्वारा समर्थित है. डा. हैरिस 'प्रयोगशाला DK38226, DK51265, DK62794 और दिग्गजों प्रशासन से धन के द्वारा समर्थित है. भी वेंडरबिल्ट ओ ब्रायन गुर्दे चोट केंद्र अनुदान 1P30 DK079341 द्वारा प्रदान माउस गुर्दे चोट सर्जरी, सीरम क्रिएटिनिन, और फाइब्रोसिस assays के लिए समर्थन.
Materials
| Drug or solution | Company | Catalogue number | Comments |
| Ketamine (anesthetic) | Webster Veterinary | 07-881-9413 (100 mg/ml) | Final concentration 30 mg/ml Ketamine with 3 mg/ml Xylazine administered at 3-4 ml/kg (100 mg/kg Ketamine and 10 mg/kg Xylazine) |
| Xylazine (analgesic) | Webster Veterinary | 07-808-1939 (100 mg/ml) | As above |
| Antisedan (anti-Xylazine) | Webster Veterinary | 07-867-7097 (5 mg/ml) | Optional: to reverse effects of Xylazine in order to increase the rate of recovery after surgery Use 0.5-0.7 mg/kg |
| Buprenorphine (analgesic) | Bedford Laboratories | NDC 55390-100-10 (0.3 mg/ml) | Dose 0.05-0.1 μg/g every 8-12 hr. Make up a 1:5 dilution in sterile normal saline preoperatively and give 2.5-5 μl/g of the diluted solution. |
| Ophthalmic ointment | Dechra | NDC 17033-211-38 | |
| Betadine swab sticks | Purdue Products L.P. | NDC 67618-153-01 | |
| Nolvasan Surgical Scrub | Pfizer Animal Care | 300253 | |
| Table 2. Drugs and solutions for I/R surgery. | |||
| Iris Scissors | Integra Miltex | VWR 21909-404 | For skin and muscle dissection |
| Curved iris forceps | FST | 11065-07 | To hold skin and muscle, to remove peri-nephric fat |
| Blunt forceps | ROBOZ | RS-5228 | To manipulate kidneys |
| Vascular clamp (795 g pressure) | ROBOZ | RS-5459 | Good for C57BL/6 and BALB/c mice strains |
| Schwartz clip applying forceps | ROBOZ | RS-5450 | For RS-5459 clamps |
| Vascular clamp (75-85 g pressure) | FST | 18055-02 | Optimal for CD1 mice strain, but also can be used for C57BL/6 and BALB/c |
| Micro-Serrefine Clamp Applicator-14 cm with Lock | FST | 18056-14 | For FST 18055-02 clamps |
| Gayman T/Pump (water-bath heated platform) | Braintree Scientific | TP-650 | The water heater is set at 38 °C 1 hr prior surgery |
| 15″ W x 24″ Heated platform | Braintree Scientific | HHP-2 | Connect to Gayman heated water pump |
| Heating pad | Braintree Scientific | Model 39DP | Uses microwave for heating. This is useful for warming during recovery |
| Absorbable suture (Vicryl 5-0) | ETHICON | VCP834G | For fascia and muscle |
| Non-absorbable suture: monofilament nylon MONOMID 6/0 660B) | CP Medical | CP-B660B-03 | For skin |
| Halsey needle holder: Tungsten Carbide/13 cm | FST | 12501-13 | To hold suture needles |
| Timer | FST | 06-662-3 | To quantify ischemia time |
| Hot bead sterilizer | FST | 18000-45 | To sterilize instruments between mice if you are performing multiple surgeries (it is not sufficient to soak instruments in ethanol) |
| Electric razor | Braintree Scientific | CLP-22965 | |
| Tape | Durapore | 1538-0 | |
| 1 ml Syringe | EXELint | 26044 | |
| Sterile cotton tipped applicators | Kendall | 8884541300 | |
| Absorbent BenchPad | VWR | 56617-014 | |
| Surgical drapes | VWR | 21902-985 | Need to be autoclaved |
| 2” x 2” Gauze Pads | Medi-First | 60673 | |
| Sterile gloves | Cardinal Health | 2D7251 | |
| Table 3. Equipment and instruments for I/R surgery. |
References
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