Summary

En musmodell av klorhexidinglukonatinducerad peritoneal skada

Published: April 28, 2022
doi:

Summary

Detta protokoll fastställer en peritonealdialys (PD) musmodell av klorhexidinglukonat (CG)-inducerad peritoneal fibros. Den nuvarande modellen är enkel och lätt att använda jämfört med andra PD-djurmodeller.

Abstract

Peritoneal fibros är en viktig komplikation av peritonealdialys (PD). För att undersöka och åtgärda detta problem krävs en lämplig djurmodell av PD. Detta protokoll etablerar en klorhexidinglukonat (CG) inducerad peritoneal fibrosmodell som efterliknar tillståndet hos en patient med PD. Peritoneal fibros inducerades genom intraperitoneal injektion av 0,1% CG i 15% etanol i 3 veckor (administrerad varannan dag), totalt nio gånger hos manliga C57BL / 6-möss. Peritoneala funktionstester utfördes sedan på dag 22. Efter att mössen offrades skördades bukväggens parietala bukhinnan och leverns viscerala peritoneum. De var tjockare och mer fibrotiska när de analyserades mikroskopiskt efter Massons trikromfärgning. Ultrafiltreringshastigheten minskade och glukosmasstransport indikerade en CG-inducerad ökning av peritoneal permeabilitet. Den sålunda etablerade PD-modellen kan ha tillämpningar för att förbättra PD-tekniken, dialyseffektiviteten och förlänga patientens överlevnad.

Introduction

Peritonealdialys (PD) är en typ av njurersättningsterapi. PD har dock problem som inte kan lösas. Till exempel kan långvarig PD-behandling orsaka peritoneal skada, vilket så småningom leder till ultrafiltreringsfel och utsättande av behandling 1,2,3,4,5,6. Peritoneal fibros är en av de allvarligaste komplikationerna 7,8. Peritoneal fibros kännetecknas av avsättning och ackumulering av extracellulär matris inom interstitium och neo-angiogenes och vaskulopati i bukhinnan 9,10.

De främsta orsakerna till dessa peritoneala förändringar är återkommande peritonit och icke-biokompatibilitet hos dialysatet, som är hyperosmotisk, hög glukos, lågt pH och glukosnedbrytningsproduktackumulering11,12. Därför kan lämpliga djurexperimentella modeller hjälpa forskare att bättre studera bukhinnans fysiologiska och patologiska förändringar under PD-behandling. Därför är det viktigt att etablera en PD-modell för djur för att förbättra PD-tekniken och dialyseffektiviteten och förlänga patientens överlevnad. Denna studie syftade till att generera en PD-musmodell genom intraperitoneal (i.p.) injektion av klorhexidinglukonat (CG), som beskrivits tidigare13,14. Denna PD-musmodell är enkel, lätt att använda och genomförbar jämfört med andra PD-djurmodeller.

Protocol

Alla musexperiment godkändes av Laboratory Animal Center vid E-DA Hospital / I-Shou University och hanterades enligt “Guide for the Care and Use of Laboratory Animals” (NRC, USA 2011). Möss av typen C57BL / 6, 7-8 veckor gamla, användes för den aktuella studien. 1. Kemisk beredning Förbered det kemiska irriterande ämnet genom att späda 0,1% klorhexidinglukonat (CG, se materialförteckning) i 15% etanol. …

Representative Results

I figur 1A,B var bukväggens parietala bukhinnan markant tjockare och mer fibrotisk under Massons trikromfärgning17, vilket indikerar att i den CG-exponerade gruppen är peritoneal fibros allvarligare än i kontrollsaltlösningsgruppen (NS). I figur 2A,B var leverytornas viscerala bukhinnan också markant tjockare och mer fibrotisk, vilket bevisar att i den CG-exponerade gruppen är peritoneal fibros svårare än i kontr…

Discussion

I denna studie presenteras en PD-modell hos möss genom i.p. injektion av CG, och resultaten visade peritoneal fibros och funktionell försämring i denna modell, vilket efterliknade PD-patientens tillstånd.

Det finns flera kritiska steg i protokollet. För det första, för att utföra en ip-injektion av CG eller NS, måste musens bukväggshud plockas upp med pincett för att förhindra punkteringsinducerad intraperitoneal organskada. För det andra, medan bukhinnans bukhinnan samlas in för…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi tackar Shin-Han Tseng för den kritiska diskussionen och det partiella genomförandet av studien. Denna studie stöddes av EDAHP110003 och NCKUEDA110002 från Research Foundation of E-DA Hospital och National Cheng Kung University, Taiwan.

Materials

0.9% Normal Saline Y F CHEMICAL CORP., New Taipei City, Taiwan
10% neutral buffered formalin Taiwan Burnett International Co., Ltd., Taipei City, Taiwan 00002A
Automatic biochemical analyzer Hitachi Ltd., Tokyo, Japan Labospect Series 008 for determining glucose concentration
Chlorhexidine digluconate solution, 20% in H2O Sigma-Aldrich, MO, USA C9394 diluted to 0.1% with 15% ethanol for injection
Ethanol Avantor Performance Materials, LLC, PA, USA BAKR8006-05 diluted to 15% with normal saline for working concentration
Glucose (Dianeal) Baxter International, Inc., IL, USA FNB9896 Commercial dialysis solution (4.25%)
GraphPad Prism 8.0 GraphPad Software, Inc., CA, US
L-type Glu 2 assay FUJIFILM Wako, Japan 461-32403
Xylazine 20 Juily Pharmaceutical Co., Ltd., New Taipei City, Taiwan
Zoletil 50 Virbac Laboratories, Carros, France

References

  1. Han, S. H., et al. Improving outcome of CAPD: twenty-five years’ experience in a single Korean center. Peritoneal Dialysis International. 27 (4), 432-440 (2007).
  2. Kawaguchi, Y., Hasegawa, T., Nakayama, M., Kubo, H., Shigematu, T. Issues affecting the longevity of the continuous peritoneal dialysis therapy. Kidney International Supplements. 62, 105-107 (1997).
  3. Lee, Y. C., et al. Vitamin D can ameliorate chlorhexidine gluconate-induced peritoneal fibrosis and functional deterioration through the inhibition of epithelial-to-mesenchymal transition of mesothelial cells. BioMed Research International. 2015, 595030 (2015).
  4. Nakamoto, H., Kawaguchi, Y., Suzuki, H. Is technique survival on peritoneal dialysis better in Japan. Peritoneal Dialysis International. 26 (2), 136-143 (2006).
  5. Schaefer, F., Klaus, G., Muller-Wiefel, D. E., Mehls, O. Current practice of peritoneal dialysis in children: results of a longitudinal survey. Mid European Pediatric Peritoneal Dialysis Study Group (MEPPS). Peritoneal Dialysis International. 19, 445-449 (1999).
  6. Woodrow, G., Turney, J. H., Brownjohn, A. M. Technique failure in peritoneal dialysis and its impact on patient survival. Peritoneal Dialysis International. 17 (4), 360-364 (1997).
  7. Schmidt, D. W., Flessner, M. F. Pathogenesis and treatment of encapsulating peritoneal sclerosis: basic and translational research. Peritoneal Dialysis International. 28, 10-15 (2008).
  8. Augustine, T., Brown, P. W., Davies, S. D., Summers, A. M., Wilkie, M. E. Encapsulating peritoneal sclerosis: clinical significance and implications. Nephron Clinical Practice. 111 (2), 149-154 (2009).
  9. Di Paolo, N., Nicolai, G. A., Garosi, G. The peritoneum: from histological studies to mesothelial transplant through animal experimentation. Peritoneal Dialysis International. 28, 5-9 (2008).
  10. Fusshoeller, A. Histomorphological and functional changes of the peritoneal membrane during long-term peritoneal dialysis. Pediatric Nephrology. 23 (1), 19-25 (2008).
  11. Goffin, E. Peritoneal membrane structural and functional changes during peritoneal dialysis. Seminars in Dialysis. 21 (3), 258-265 (2008).
  12. Ito, T., Yorioka, N. Peritoneal damage by peritoneal dialysis solutions. Clinical and Experimental Nephrology. 12 (4), 243-249 (2008).
  13. Io, K., et al. SAHA suppresses peritoneal fibrosis in mice. Peritoneal Dialysis International. 35 (3), 246-258 (2015).
  14. Yoh, K., Ojima, M., Takahashi, S. Th2-biased GATA-3 transgenic mice developed severe experimental peritoneal fibrosis compared with Th1-biased T-bet and Th17-biased RORgammat transgenic mice. Experimental Animals. 64 (4), 353-362 (2015).
  15. Karl, Z. J. T., et al. Peritoneal Equilibration Test. Peritoneal Dialysis International. 7 (3), 138-148 (1987).
  16. Lee, Y. C., et al. The clinical implication of vitamin D nanomedicine for peritoneal dialysis-related peritoneal damage. International Journal of Nanomedicine. 14, 9665-9675 (2019).
  17. Goldner, J. A. Modification of the masson trichrome technique for routine laboratory purposes. The American Journal of Pathology. 14 (2), 237-243 (1938).
  18. Cheng, F. Y., et al. Novel application of magnetite nanoparticle-mediated vitamin D3 delivery for peritoneal dialysis-related peritoneal damage. International Journal of Nanomedicine. 16, 2137-2146 (2021).
  19. Ross, A., Willson, V. L. . Basic and Advanced Statistical Tests: Writing Results Sections and Creating Tables and Figures. , 13-16 (2017).
  20. Suga, H., et al. Preventive effect of pirfenidone against experimental sclerosing peritonitis in rats. Experimental and Toxicologic Pathology. 47 (4), 287-291 (1995).
  21. Ishii, Y., et al. An experimental sclerosing encapsulating peritonitis model in mice. Nephrology Dialysis Transplantation. 16 (6), 1262-1266 (2001).
  22. Nishino, T., et al. Antisense oligonucleotides against collagen-binding stress protein HSP47 suppress peritoneal fibrosis in rats. Kidney International. 64 (3), 887-896 (2003).
  23. Mishima, Y., et al. Enhanced expression of heat shock protein 47 in rat model of peritoneal fibrosis. Peritoneal Dialysis International. 23 (1), 14-22 (2003).
  24. Kushiyama, T., et al. Effects of liposome-encapsulated clodronate on chlorhexidine gluconate-induced peritoneal fibrosis in rats. Nephrology Dialysis Transplantation. 26 (10), 3143-3154 (2011).
  25. Nishino, T., et al. Involvement of lymphocyte infiltration in the progression of mouse peritoneal fibrosis model. Renal Failure. 34 (6), 760-766 (2012).
  26. Lua, I., Li, Y., Pappoe, L. S., Asahina, K. Myofibroblastic conversion and regeneration of mesothelial cells in peritoneal and liver fibrosis. The American Journal of Pathology. 185 (12), 3258-3273 (2015).
  27. Kitamura, M., et al. Epigallocatechin gallate suppresses peritoneal fibrosis in mice. Chemico-Biological Interactions. 195 (1), 95-104 (2012).
check_url/63903?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Chang, M., Wang, H., Chen, L., Gao, J., Hung, S., Chiou, Y., Lee, Y. A Mice Model of Chlorhexidine Gluconate-Induced Peritoneal Damage. J. Vis. Exp. (182), e63903, doi:10.3791/63903 (2022).

View Video