Почечная ишемия реперфузии: Мышь Модель травмы и регенерация
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
Почечная травмы ишемии реперфузии (ИРИ) является распространенной причиной острой почечной травмы (AKI) у пациентов и окклюзии почечного кровотока неизбежно во время трансплантации почек. Экспериментальные модели, которые точно и воспроизводимо воспроизводят почечной IRI имеют решающее значение в рассекает патофизиологии AKI и развитие новых терапевтических агентов. Представленные здесь модели мыши почечной ИРИ, что приводит к воспроизводимым AKI. Это достигается за счет подхода средней линии лапаротомии для хирургии с одним разрез позволяет как правый нефрэктомию, что обеспечивает контроль ткани и зажим левой почечной ножки, чтобы вызвать ишемию левой почки. Путем тщательного мониторинга положения зажима и температуры тела в период ишемии эта модель достигает воспроизводимый функциональную и структурную травмы. Мыши пожертвовал 24 ч после операции демонстрируют потерю функции почек с повышением сыворотке или плазме уровня креатинина, а также структураТурал повреждение почек с острый тубулярный некроз разумеющееся. Почечная функция улучшает и острого повреждения ткани решает течение 7 дней после почечных ИРИ таким образом, что эта модель может быть использована для изучения почечной регенерации. Эта модель почечной ИРИ была использована для изучения молекулярной и клеточной патофизиологии AKI, а также анализ последующей почечной регенерации.
Introduction
Ишемия реперфузии (ИРИ) является распространенным способом получения травмы от нескольких органов, включая почки, сердца и головного мозга. Почечная ИРИ может привести к острой почечной травмы (AKI) у пациентов и особого лечения не доступен. АКИ в результате ИРИ имеет сложную патогенез участием как врожденного и адаптивного иммунного ответа 1. Экспериментальная модель почечной ИРИ предлагает потенциал рассекать ключевые клетки и медиаторы, участвующие в патогенезе AKI, а также последующей почечной регенерации, которая следует за последующие дни. Кроме того последствия новых терапевтических агентов на болезненные процессы могут быть оценены.
Общая цель экспериментальной модели почечной ИРИ, описанный здесь, чтобы побудить как острый функциональную и структурную ушиб почки. Некоторые исследователи использовали модель, которая включает в себя индукцию двустороннего ИРИ 2. Хотя двусторонние почечной модель IRI является использования, одностороннее детьмиаль ИРИ модель имеет то преимущество, правой почки, прилагаемые на время операции. Право почки ткань служит ценным управления ткани в исследованиях с участием стадию предварительной обработки, что либо индуцирует или подавляет экспрессию гена или белка. Например, мы использовали эту модель для оценки предварительной подготовки эффекты гема аргинат (HA) для инъекций 24 часа до почечной ИРИ 3. Успешное индукция цитопротекторный фермента гема-оксигеназы-1 (HO-1) HA до ИРИ было подтверждено в правильном управления почки ткани 4. HA снижается почечный IRI у мышей в возрасте частично через HO-1 зависимый механизм. Точно так же, мы использовали модель в макрофагов исследований истощения изучить роль макрофагов в почечной ИРИ 5. Иммуногистохимический анализ правой нефрэктомии ткани могут быть использованы для подтверждения эффективности методики абляции. Таким образом, право почки ткань может быть использована как для подтверждения и количественного определения уровня Induction или ингибирование интерес молекулы в каждом отдельном экспериментального животного. Эта модель будет представлять интерес для исследователей, которые используют наркотики или другие соединения модулировать экспрессию генов или белков и т.д. до индукции почечной ИРИ.
Другие исследования использовали фланговые разрезы для доступа почки. Модель, описанная здесь используется один срединный абдоминальной хирургии выполнять как правильный нефрэктомию и вызывают ишемии реперфузии левой почки. Это хирургический подход обеспечивает отличную визуализацию операционного поля в том числе почечных ножек и цветовых изменений, которые следуют почечной ножке зажима. Наша опубликованы опыт с моделью 4-6 указывает, что мыши быстро оправиться от операции с почти выживаемости 100%.
Наконец, кинетический анализ модели в течение периода 7 дней показывает, что эта модель демонстрирует восстановление функции почек, так и целостность трубчатой, сзначительное распространение трубчатые клетки.
Protocol
Representative Results
Discussion
Почечная ИРИ является важной причиной ОПН без конкретного лечения, доступного. Экспериментальное исследование почек ИРИ был весьма информативным с предыдущей работой, демонстрирующей роль макрофаги, дендритные клетки, лимфоциты, регуляторные Т-клетки, а также другие клетки и посредн…
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).
