JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

هنا، نحن تصف تنظيم دورات تعريفية للمتلازمة الكلوية التجريبية في الفئران 129S1/سفيمج بالحقن السريع خلف المقلة من ميتوتريكسات. نحن أيضا علاج الفئران الكلوية مع الإفراج المطرد الكريات المحتوية على aprotinin تكبح النشاط حوزتي سيرين البولية ومنع الاحتفاظ بالصوديوم.

Abstract

المتلازمة الكلوية هو المظهر الأكثر تطرفاً لأمراض الكلي بروتينوريك وتميزت بروتينية ثقيلة وطفيفا وذمة بسبب الاحتفاظ بالصوديوم والدهون. دراسة الفسيولوجيا المرضية لهذه المتلازمة، القوارض ووضعت نماذج استناداً إلى حقن المواد السامة مثل ميتوتريكسات مما تسبب في أضرار بودوسيتي. في الفئران، إلا بعض سلالات معرضة لهذا النموذج. في wildtype 129S1/سفيمج الفئران، يدفع إدارة ميتوتريكسات بالحقن الوريدي السريع للجيوب الأنفية خلف المقلة المتلازمة الكلوية التجريبية أن ميزات كل أعراض الأمراض البشرية بما في ذلك الاحتفاظ بالصوديوم وذمة. بعد ظهور بيله، معرض الفئران زيادة النشاط حوزتي سيرين البول الذي يؤدي إلى تفعيل قناة الصوديوم الظهارية (ايناك) والاحتفاظ بالصوديوم. يلغي تنشيط ايناك الدوائي تثبيط البروتياز سيرين البولي بالمعاملة مع aprotinin الإفراج المطرد ويمنع الاحتفاظ بالصوديوم. هذا النموذج مثالي لدراسة الفسيولوجيا المرضية بروتيسوريا، أي.، إفراز البروتياز سيرين النشطة التي تسبب تنشيط ايناك proteolysis γ-فرعية لها. وهذا يمكن اعتبار الآلية الرئيسية للتنشيط ايناك والاحتفاظ بالصوديوم في أمراض الكلي بروتينوريك.

Introduction

المتلازمة الكلوية يتصف بروتينية ثقيلة، طفيفا، وذمة والدهون، ويمكن أن تعتبر أشد مظاهر أمراض الكلي بروتينوريك. في القوارض، يمكن أن يتسبب المتلازمة الكلوية التجريبية بحقنه واحدة من أنثراسيكلينيس أو بوروميسين مما يؤدي إلى الأضرار بودوسيتي وتمثل الأمراض البشرية سوى تغيير طفيف والتنسيق القطاعي glomerulosclerosis (FSGS)1. وبعد الوصف الأولى في عام 1955 فرينك وآخرون. 2، بوروميسين نوكليوزيد كلاء (PAN) بالنسبة للفئران قد أصبح نموذج قياسي للتحقيق في الفسيولوجيا المرضية للمتلازمة الكلوية في عدة دراسات3،4،،من56. في الفئران، يمكن فعل هذا النموذج المطابق ميتوتريكسات انثراسيكلين7. ومع ذلك، هناك سلالة قوية-تبعية التي تتحدد وراثيا المكاني الوراثية اثنين على الأقل8. وبالإضافة إلى ذلك، هناك اختلافات في الاستجابة بروتينوريك ودورة9،المتلازمة الكلوية10. استخدام الفئران 129S1/سفيمج والحقن الوريدي السريع من ميتوتريكسات عن طريق الجيوب الأنفية خلف المقلة، التوصل إلى استجابات بروتينية القيم التي تكفي للحث على الميزات النموذجية متلازمة الكلوية، ولا سيما حجم الاحتفاظ تتميز استسقاء والبول خالية من الصوديوم حوالي7. الاحتفاظ بالصوديوم في المتلازمة الكلوية التجريبية قد تم يفترض أن يكون نتيجة لتنشيط قناة الصوديوم الظهارية (ايناك) في أنبوب القاصي من البروتياز سيرين أبيرانتلي المصفاة مثل لازمين تسبب proteolysis به γ فرعية4 ،،من1112. في الآونة الأخيرة، وقد ثبت هذا المفهوم في الفئران الكلوية الذي يحميها من proteolytic ايناك التنشيط والاحتفاظ بالصوديوم في المعاملة مع أبروتينين مثبط البروتياز سيرين التي كانت على نفس القدر من الفعالية كال amiloride مانع ايناك13. لضمان تسليم المستمر إلى أنبوب القاصي، تدار أبروتينين عن طريق الكريات الإفراج المطرد مزروع تحت الجلد. الدراسات المستقبلية المطلوبة لتحديد البروتياز سيرين التي المسؤولة عن التنشيط ايناك proteolytic في المتلازمة الكلوية التي يعتقد أن موازية للحالة البشرية. لهذا الغرض، هو فعل ميتوتريكسات المتلازمة الكلوية نموذج قيمة التي يمكن أن تستخدم في الفئران البرية من نوع أو توسيع للفئران المهندسة وراثيا. وتشمل مزاياها منخفضة التكلفة من المخدرات وأقل تعقيد الإدارة وإمكانية تكرار نتائج جيدة14.

في هذه المقالة، نبدي التعريفي للمتلازمة الكلوية التجريبية بالحقن الوريدي السريع من ميتوتريكسات إلى الجيوب الأنفية خلف المقلة وغرس الكريات الإفراج المستدام الذي يحتوي على أبروتينين تمنع حوزتي سيرين البولي النشاط كما تقاس مقايسة اللونية.

Protocol

وأجريت جميع الأساليب وفقا "المعاهد الوطنية للصحة دليل" للرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية والقانون الألماني لرعاية الحيوانات، والتي وافق عليها السلطات المحلية (توبنغن Regierungspräsidium).

1-تنظيم دورات تعريفية للمتلازمة الكلوية التجريبية بحقن ميتوتريكسات إلى الجيوب الأنفية خلف المقلة

  1. تحضير حقنه 0.5 مل مع قنية ز 30 محملة بمناسبة موضع التوقف للمكبس.
  2. حساب حجم الحقن من ميتوتريكسات للذكور (7.25 ميليلتر/غرام وزن الجسم (وزن الجسم) يساوي 14.5 ميكروغرام/غرام وزن الجسم ميتوتريكسات) والفئران الإناث (6.9 ميليلتر/غرام وزن الجسم يعادل 13.8 ميكروغرام/غرام وزن الجسم ميتوتريكسات) استناداً إلى وزن الجسم من الصباح.
    ملاحظة: الجرعة المعطاة المناسبة لتحريض المتلازمة الكلوية. تغييرات طفيفة في الجرعة تؤدي إلى مسار مختلف حاسمة لحدوث الوصول إلى من أمراض الكلي المزمنة معتدلة مع تغييرات طفيفة فقط في معدل الترشيح الكبيبي (12.6 ميكروغرام/غرام وزن الجسم ميتوتريكسات) إلى فشل كلوي حاد (15.4 ميكروغرام/غرام وزن الجسم ميتوتريكسات)7، 15.
  3. الحارة المبلغ المحسوب لحل ميتوتريكسات (2 ميكروغرام/ميليلتر) في غرفة دافئة 37 درجة مئوية.
    تنبيه: ميتوتريكسات ضار إذا ابتلع ويمكن أن يسبب السرطان. دائماً ارتداء قفازات إذا كان يعمل مع ميتوتريكسات، وتجنب أي تماس الجلد.
  4. بريفيل المحاقن مع الحل ميتوتريكسات حتى نقطة الوسم وضبط التوازن إلى الصفر. ملء المحاقن مع حجم الحقن وفحص وحدة التخزين التي تزن المحاقن.
  5. ناركوتيزي الماوس عميق مع المجلد 5% إيسوفلوراني باستخدام المرذاذ وتدفق الأوكسجين 2 لتر في الدقيقة.
    1. لا تستخدم مرهم على العيون قبل الحقن. المشغل يحتاج إلى رؤية واضحة تجويف المداري للقيام حقن خلف المقلة آمنة وناجحة.
    2. تقييم مستوى التخدير بدواسة العاكسة وضبط مخدر التسليم إذا لزم الأمر قبل البدء بالحقن.
  6. ضع الماوس في ريكومبينسي حق أفقي مع ظهرها التي تواجه الهيئة للمشغل ورئيسها التي تواجه اليد حقن للمشغل.
    ملاحظة: هو وصف الإجراء لشخص اليد اليمنى، أعسر الأشخاص الذين يقومون بالحقن مع اليد اليسرى من الأسهل القيام بالموقف وترك الحقن عكس الحق.
  7. نتا مقلة العين اليسرى للماوس من محجر العين بعناية عن طريق تطبيق ضغط لطيف للجلد، والظهري والبطني للعين.
  8. ثقب الجيب الأيسر خلف المقلة من زاوية العين الداخلية (كوميسوري بالبيبرال الآنسي). تجنب أي اتصال مع مقلة العين mouse´s.
  9. قليلاً إمالة المحاقن وحقن وحدة التخزين بأكملها دفعة واحدة. تأكد من أن وحدة التخزين يتم حقن دون أي مقاومة، ودون أي علامات للتسرب مثل اكسوبثالموس أو التسرب من موقع الحقن.
  10. منذ ميتوتريكسات مادة شديدة سمية، تحقق الرفاه على الأقل مرة واحدة في يوم باستخدام ورقة نقاط حسب مورتون وغريفيث et al. 16 والأجور اهتماما خاصا للحقن. إذا أي علامات للتسرب مثل اكسوبثالموس، مثل إغلاق الجفن البصر أو أي علامات نخر occure آفات تورم أو الجلد بعد الحقن أو في الأيام التالية، ينبغي أن تكون euthanized الماوس.

2-غرس الكريات الإفراج المستدام التي تحتوي على أبروتينين

  1. ترتيب الكريات مع الجرعة المطلوبة لمدة يوم والإفراج في وقت مبكر. في حالة أبروتينين، اختر جرعة 1 ملغ يوميا الإفراج عن أكثر من 10 أيام.
    ملاحظة: في هذه الدراسة، تتضمن الكريات aprotinin بجرعة 10 ملغ.
    1. تخزين الكريات تحت الظروف الجافة، وتجنب أي تعرض للرطوبة.
  2. تحضير العناصر اللازمة لعملية جراحية، بما في ذلك مقص الشعر والجلد إعداد مقص، مشرط، الملقط الجراحي، واثنين من أزواج من ملاقط الأنسجة، حامل الإبرة و 15 سم مونوفيلي خياطة ريسوربابل.
    1. تعقيم الأدوات استخدام التعقيم حرارة لمدة 5 دقائق في 240 درجة مئوية. قبل استخدام الصكوك، انتظر لمدة 5 دقائق حتى تصل إلى درجة حرارة الغرفة.
      1. تجنب أي اتصال من نصائح صك معقم للأسطح نونستيريلي.
      2. تجنب حرق الجلد بأدوات ساخنة.
  3. ناركوتيزي الماوس مع إيسوفلوراني المجلد 5% تليها 1.5% المجلد باستخدام تدفق المبخر والأكسجين 2 لتر في الدقيقة.
  4. ضع الماوس في وضع عرضه على جهاز الاحترار مغطاة بطبقة من الشاش لتجنب الإصابات الحرارية للماوس. درجة الحرارة السطحية حوالي 37 درجة مئوية.
  5. حماية العينين مع مرهم.
  6. إزالة الشعر في الوسط مرة أخرى في منطقة حول 0.5 سم2 باستخدام مقص أو المتقلب شعر وتطهير البشرة أصلع بمطهر مناسب لتطهير الجلد. إزالة الشعر أقل قدر الإمكان ولذا فإنه يبقى أكثر صعوبة للماوس للوصول إلى الجرح وينتهي الموضوع في وقت لاحق، والحفاظ على درجة حرارة الجسم.
  7. جداً الجلد أصلع مع مشرط في اتجاه cranio والذيلية بطول من حوالي 5 مم-تحضير حقيبة جانبي الأيسر حوالي 1 سم عمق في النسيج الضام تحت الجلد باستخدام إعداد غير حادة.
    1. تقييم مستوى التخدير بدواسة العاكسة وضبط مخدر التسليم إذا لزم الأمر قبل البدء بعملية جراحية.
  8. إدراج واحد الإفراج عن 10 أيام بيليه في استعداد الحقيبة الجانبي الأيسر استخدام الملقط الأنسجة عقيمة. اترك بيليه في أسفل الحقيبة في وضع مستو.
    1. تجنب أي اتصال من بيليه للسوائل والرطوبة حتى توضع في الحقيبة المعدة.
  9. إغلاق الجلد بخيوط 2-3. ترك نهايات الخيط قصيرة جداً لجعلها أكثر صعوبة للماوس لفتح خياطة الجروح التي تلتهم فقط.
  10. ضع الفئران على حدة لتقليل المعاناة بعد العملية الجراحية ومنع فتح خياطة الجروح التي تلتهم. الاحتفاظ الماوس في العرض حتى قد وعيه كافية بعد التخدير.
    ملاحظة: ليست هناك حاجة لإدارة الألم بعد العمل الجراحي نظراً لهذا التدخل هو جيد التحمل دون أي علامات عدم الراحة أو الألم. وبدلاً من ذلك نوصي بالمسكنات الموضعية، مثل قطره بوبيفاكيني على الشق قبل الإغلاق الذي سيوفر ما يصل إلى 8 س تسكين.

3-تقييم للتعريف النموذجي وعلامات المتلازمة الكلوية ورفاه

  1. جمع البول صباح اليوم (08:00 ص) إلى رد فعل كوب (1.5 مل) كل يوم من يوم الحقن بتلفيق المثانة.
    1. قياس البيلة باستخدام مقايسة البروتين برادفورد وتطبيع إلى كرياتينين.
      ملاحظة: لتحريض المتلازمة الكلوية، بروتينية ينبغي الوصول إلى مشارف كرياتينين مجم 120 بين 7 و 10 يوم بعد حقن ميتوتريكسات.
  2. ابحث عن تطوير استسقاء. التحقق من وجود زيادة في محيط البطن أو سطوح السفوح المتدلية.
  3. وزن الماوس والكريات الطعام وزجاجة مياه الشرب في الصباح (08:00 ص) كل يوم.
  4. تحقق الرفاه على الأقل مرة واحدة في يوم باستخدام ورقة نقاط حسب مورتون وغريفيث وآخرون. 16

4-قياس حوزتي سيرين البولية مع مقايسة اللونية

  1. تعد الركيزة العامل الحل عن طريق إضافة 15 مل من الفوسفات العقيمة مخزنة المالحة (PBS) باستخدام زجاجة من 25 ملغ الركازة اللونية ليوفيليسيد S-2251، مما أسفر عن تركيز من 2 مم. حل أبروتينين في برنامج تلفزيوني للحصول على حل aprotinin بتركيز من 2 ملغ/مل.
    1. المتجر أعد الحلول عند-20 درجة مئوية. وهذا يبطئ إلى حد كبير السيارات-تدهور S-2251. عدم استخدام الحلول القديمة مع قوي ظل الأصفر.
  2. استخدم الحل العامل الركازة المعدة، طازجة أو المذابة والحارة أنه في غرفة حرارة 37 درجة مئوية.
  3. ذوبان الجليد عينات البول في درجة حرارة الغرفة.
    1. منع تدهور حوزتي بتجنب تكرار ذوبان الجليد وتجميد. تخزين عينات البول من-20 درجة مئوية.
  4. استخدام لوح ميكروويل 96 مناسبة لقياس الضوء. إضافة 3 ميليلتر من البول غير مخفف في كل من بئرين وإضافة 50 ميليلتر من الركازة العامل الحل مع 3 ميليلتر من حل برنامج تلفزيوني أو أبروتينين للآبار. وتغطي اللوحة مع السدادة لوحة.
  5. احتضان لوحة مغطاة ميكروويل لمدة 60 دقيقة في غرفة حرارة 37 درجة مئوية.
  6. قياس الكثافة الضوئية لكل بئر في 450 نانومتر باستخدام قارئ ميكروسكوبية.
  7. أن الفرق بين OD دون aprotinin ومع أبروتينين كنشاط البروتياز البولي aprotinin تراعي سيرين.
    ملاحظة: قياس العينة المزدوجة مع أو بدون أبروتينين يزيد خصوصية الفحص حيث يمكن أيضا أن يكون المشقوق الركيزة من البروتياز الأخرى التي لا تقوم دور الفيزيولوجية المرضية.

النتائج

بعد إدخال الخدر isoflurane، تم حقن ميتوتريكسات سريعاً عن طريق الجيوب الأنفية اليسرى خلف المقلة. وحدة التخزين بأكملها 7.25 ميليلتر/غرام وزن الجسم تم حقن دون أي مقاومة والتسرب تثبت تصحيح موقع القنية الحقن الوريدي. تعافي من الخدر سرعة الماوس وكان عدم الإخلال في ذلك اليوم، وبعد ذلك...

Discussion

هنا، علينا أن نظهر أن حقن ميتوتريكسات عبر حقن الجيوب الأنفية خلف المقلة يستحث المتلازمة الكلوية التجريبية في الفئران 129S1/سفيمج مع بيله، والاحتفاظ بالصوديوم، هيبوالبومينيا والدهون. ومع ذلك، هناك اثنين من القضايا الحرجة التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند استخدام هذا النموذج. أولاً، التعريف ?...

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

وأيد هذه الدراسة على منحة من "مؤسسة البحوث الألمانية" (DFG، ع 1092/2-1).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
supplies
BD Micro FINE + U-40 (0.30 mm x 8 mm)BD Deutschland GmbH, Heidelberg, GermanyPZN: 07468060syring
ETHILON*II (5/0, 16 mm, 3/8c, 45 cm)Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Deutschland, Norderstedt, Germany)EH7823Hsuture
NameCompanyCatalog NumberComments
reagents
aprotinin (6000 KIU/mg)LOXO, Heidelberg, GermanyCAS 9087-70-1
Bepanthen, Augen- und NasensalbeBayer Vital GmbH, Leverkusen, GermanyPZN: 1578681ointment
Chromogenix S-2251HAEMOCHROM DIAGNOSTICA GmbH, Essen, Germany82 0332 39chromogenic substrate
doxorubicin (2.0 µg/µL)Cell Pharm, Bad Vilbel, GermanyCAS 25316-40-9doxorubicin
isofluran CP (1 mL/mL)CP-Pharma, Burgdorf, GermanyCAS 26675-46-7isofluran
pellets with matrix-driven sustained release (custom-made)Innovative Research of America, Sarasota, FLX-999pellet
NameCompanyCatalog NumberComments
equipment
ELx808 Absorbance Mikroplate ReaderBioTek, Bad Friedrichshall, GermanyELx808microplate reader
MICROSTERIL - 436B.M.S., Trescore Balneario, ItalyGAL/436sterilizer
Hybridization oven/shakerGE Healthcare UK Limited, Amersham LIFE SCIENCE, Little Chalfont, UKRPN 2511heat chamber
Thermo MAT Pro 10 W, 15x25 cm, Lucky ReptileImport Export Peter Hoch GmbH, Waldkirch, Germany61201mouse warming device

References

  1. Lee, V. W., Harris, D. C. Adriamycin nephropathy: a model of focal segmental glomerulosclerosis. Nephrology (Carlton). 16 (1), 30-38 (2011).
  2. Frenk, S., Antonowicz, I., Craig, J. M., Metcoff, J. Experimental nephrotic syndrome induced in rats by aminonucleoside; renal lesions and body electrolyte composition. Proc Soc Exp Biol Med. 89 (3), 424-427 (1955).
  3. Ichikawa, I., et al. Role for intrarenal mechanisms in the impaired salt excretion of experimental nephrotic syndrome. J Clin Invest. 71, (1983).
  4. Deschenes, G., Wittner, M., Stefano, A., Jounier, S., Doucet, A. Collecting duct is a site of sodium retention in PAN nephrosis: a rationale for amiloride therapy. J Am Soc Nephrol. 12 (3), 598-601 (2001).
  5. Lourdel, S., et al. Hyperaldosteronemia and activation of the epithelial sodium channel are not required for sodium retention in puromycin-induced nephrosis. J Am Soc Nephrol. 16 (12), 3642-3650 (2005).
  6. Seigneux, S., Kim, S. W., Hemmingsen, S. C., Frokiaer, J., Nielsen, S. Increased expression but not targeting of ENaC in adrenalectomized rats with PAN-induced nephrotic syndrome. Am J Physiol Renal Physiol. 291 (1), F208-F217 (2006).
  7. Artunc, F., et al. Serum- and glucocorticoid-inducible kinase 1 in doxorubicin-induced nephrotic syndrome. Am J Physiol Renal Physiol. 295 (6), F1624-F1634 (2008).
  8. Zheng, Z., et al. A Mendelian locus on chromosome 16 determines susceptibility to doxorubicin nephropathy in the mouse. Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (7), 2502-2507 (2005).
  9. Kimura, M., et al. Interstrain differences in murine daunomycin-induced nephrosis. Nephron. 63 (2), 193-198 (1993).
  10. Wang, Y., Wang, Y. P., Tay, Y. C., Harris, D. C. Progressive adriamycin nephropathy in mice: sequence of histologic and immunohistochemical events. Kidney Int. 58 (4), 1797-1804 (2000).
  11. Svenningsen, P., et al. Plasmin in nephrotic urine activates the epithelial sodium channel. Journal of the American Society of Nephrology : JASN. 20 (2), 299-310 (2009).
  12. Passero, C. J., Hughey, R. P., Kleyman, T. R. New role for plasmin in sodium homeostasis. Curr Opin Nephrol Hypertens. 19 (1), 13-19 (2010).
  13. Bohnert, B. N., et al. Aprotinin prevents proteolytic epithelial sodium channel (ENaC) activation and volume retention in nephrotic syndrome. Kidney Int. 93 (1), 159-172 (2018).
  14. Pippin, J. W., et al. Inducible rodent models of acquired podocyte diseases. Am J Physiol Renal Physiol. 296 (2), F213-F229 (2009).
  15. Bohnert, B. N., et al. Impact of phosphorus restriction and vitamin D-substitution on secondary hyperparathyroidism in a proteinuric mouse model. Kidney Blood Press Res. 40 (2), 153-165 (2015).
  16. Morton, D. B., Griffiths, P. H. Guidelines on the recognition of pain, distress and discomfort in experimental animals and an hypothesis for assessment. Vet Rec. 116 (16), 431-436 (1985).
  17. Beath, S. M., et al. Plasma aprotinin concentrations during cardiac surgery: full- versus half-dose regimens. Anesth Analg. 91 (2), 257-264 (2000).
  18. Kanter, P. M., et al. Preclinical toxicology study of liposome encapsulated doxorubicin (TLC D-99): comparison with doxorubicin and empty liposomes in mice and dogs. In Vivo. 7 (1), 85-95 (1993).
  19. Ma, L. J., Fogo, A. B. Model of robust induction of glomerulosclerosis in mice: importance of genetic background. Kidney Int. 64 (1), 350-355 (2003).
  20. Kren, S., Hostetter, T. H. The course of the remnant kidney model in mice. Kidney Int. 56 (1), 333-337 (1999).
  21. Mizuno-Horikawa, Y., Mizuno, S., Tamura, S., Kurosawa, T. Advanced glomerulosclerosis is reversible in nephrotic mice. Biochem Biophys Res Commun. 284 (3), 707-713 (2001).
  22. Friberger, P. Chromogenic peptide substrates. Their use for the assay of factors in the fibrinolytic and the plasma kallikrein-kinin systems. Scand J Clin Lab Invest Suppl. 162, 1-298 (1982).
  23. Haerteis, S., et al. Plasma kallikrein activates the epithelial sodium channel in vitro but is not essential for volume retention in nephrotic mice. Acta Physiologica. , (2018).
  24. Schork, A., et al. Association of Plasminuria with Overhydration in Patients with CKD. Clin J Am Soc Nephrol. 11 (5), 761-769 (2016).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

135

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved