Name: renal ischaemia reperfusion injury: a mouse model of injury and regeneration
Uploaded: 2014-06-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 27 s
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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.

HINWEIS:. Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien und Vorschriften durch die Tiere (Scientific Procedures) Act 1986 auferlegt wurden Verfahren durchgeführt unter Verwendung von sterilen (autoklaviert) chirurgische Instrumente und Verbrauchsmaterialien durchgeführt. 15 Wochen, mit dem optimalen Alter Befinden - Während die Mausmodell der Nieren IRI präsentiert hier wurde auf einem 8-Wochen alten männlichen Balb / c-Maus ist es reproduzierbar auf einer Vielzahl von Maus-Stämme von beiden Geschlechtern in der Regel zwischen 7 Jahren durchgeführt werden durchgeführt 8 Wochen. Die in der repräsentative Ergebnisse Abschnitt präsentierten Daten wurden sowohl aus Balb / c und FVB-Mäusen erhalten. Die Anwendung von Kochsalzlösung erwärmt wird verwendet, um den Darm und OP-Bereich feucht zu halten, aber es sollte sorgfältig überwacht und auf ein Minimum, wie die übermäßige Anwendung von Flüssigkeiten aufbewahrt werden können, um ein Artefakt Senkung des Serum-oder Plasma-Kreatinin-Werte, die eine wichtige ist zu führen Versuchsanzeige. 1. Tier Vorbereitung und Laparotomie &lt;ol&gt; <li> Anesthetize die Maus mit Ketamin-Hydrochlorid (70 mg / kg) und Medetomidinhydrochlorid (1 mg / kg) intraperitoneal und bestätigen Sie die Narkosetiefe durch den Verlust der Reflexe, zB Zehen Prise. Die Dauer des resultierenden Anästhesieebene beträgt 4 Stunden. Dies ist ausreichend, um die gesamte chirurgische Prozedur durchzuführen, und keine zusätzliche Anästhesie erforderlich. </li><li> Entfernen Sie die Haare um den Schnittbereich, sicherzustellen, dass das Gebiet ist frei von losen Haaren und desinfizieren die Bauchhaut mit einer verdünnten Lösung Chlorhexidin. </li><li> Platzieren Sie die Maus auf einem beheizten Operations Pad in Rückenlage und die oberen und unteren Extremitäten zu beheben, um das Pad mit Low-Tack Klebeband. Sicherzustellen, dass die oberen Enden in einer normalen Position in der Lunge zu verhindern Kompression gehalten. Während des gesamten Verfahrens überwachen die Maus für Verbrennungen. Wenn möglich, wird empfohlen, eine nicht-elektrische Wärmequelle verwendet werden. </li><li> Verwalten des Analgetikum Buprenorphin-Hydrochlorid (0,06 mg / kg)subkutan und anwenden Auge Schmiermittel auf die Augen, um Hornhaut austrocknet. Analgetika werden vor der Operation, um die postoperative Genesung zu unterstützen verabreicht. </li><li> Mit Trenngewebe oder eine Schere Skalpell einen Mittellinie Laparotomieschnitts und unverblümt trennen die Haut vor dem Bauchfell. Dies erlaubt der Haut und Bauchfell, die während Wundverschluss separat genäht werden. Ein Schnitt der avaskulären linea alba gemacht, die Zugang zu der Bauchhöhle. </li><li> Um eine klare Sicht auf das Operationsgebiet zu erstellen legen Sie eine Aufroller und legen Sie die Maus. </li></ol> 2. Harnleiter-Division und der rechten Nephrektomie <ol><li> Drücken Sie vorsichtig den Darm in Richtung der linken Seite der Bauchhöhle mit einem Wattestäbchen im Autoklaven sterilisiert mit Kochsalzlösung, um die rechte Niere und Harnleiter aussetzen befeuchtet. Bedecken Sie den Darm mit angefeuchteten Vorhänge Austrocknen zu verhindern. </li><li> Heben Sie den rechten Harnleiter mit abgewinkelten Pinzette. Ligation das Recht Harnleiter zweimal mit 6/0 silk-geflochten Naht. Für Langzeit-Experimenten, verwenden Sie resorbierbaren Fäden für alle Bauchoperationen. </li><li> Teilen Sie die Harnleiter zwischen den Nähten. Während die Blasen-Harnleiter-Kreuzung sollte Urin aus undichten in das Peritoneum von der Blase zu verhindern, der Harnleiter wird als Schutz gegen Leckagen postoperativ bei Langzeitexperimenten ligiert. </li><li> Um einen leichteren Zugang zu ermöglichen, wenn die Durchführung der Nephrektomie rechts, schieben die Leber und auf der rechten Seite mit einem angefeuchteten Wattestäbchen und halten Sie ihn mit feuchten Gaze, um die rechte Nierenarterie und Vene freizulegen. </li><li> Unverblümt sezieren das Bindegewebe und Fett zusammen medial der rechten Niere bis in die rechte Nierenarterie und Vene. </li><li> Erstellen Sie einen Kanal unterhalb der Nierenarterie und Vene durch vorsichtiges Schieben der abgewinkelten Pinzette unterhalb der Blutgefäße. Führen Sie die Zange mit unter die Spitzen geschlossen und vorsichtig mit den Spitzen, um die Bildung des Kanals erleichtern offen zu entfernen.</li><li> Wiederholen Sie Schritt 2,6 bis die Spitzen der Zange sind durch das Bindegewebe nur über die Nierenarterie und Vene sichtbar. Sobald sichtbar sanft reiben die Spitzen der Zange gegen die Spitzen der anderen Satz von abgewinkelten Pinzette vorsichtig brechen das Bindegewebe. </li><li> Mit der Nierenarterie und Vene deutlich zugänglichen sie nun verschlossen werden. Schieben abgewinkelten Pinzette unterhalb der Nierenarterie und Vene mit die Spitzen geschlossen. Einmal im Ort öffnen die Spitzen der Pinzette und führen die blutstillende Clip-Applikator zwischen den Spitzen und fest wenden eine blutstillende Clip auf die Nierenarterie und Vene in der Nähe der Niere. Alternativ kann die Nierenarterie und Vene kann mit 6/0 Seide geflochtene Nahtmaterial ligiert werden. </li><li> Teilen Sie die verstopften Nierenarterie und Vene in der Nähe der Niere, die jetzt mit jedem noch anhaftende Bindegewebe entfernt werden können. </li><li> Entfernen Sie alle Gaze verwendet, um die Leber zu halten und ersetzen den Darm mit Wattestäbchen. </li></ol><ol><li> Drücken Sie vorsichtig den Darm auf die rechte Seite der Bauchhöhle mit Wattestäbchen, um die linke Niere und Harnleiter freizulegen und decken mit angefeuchteten Vorhänge. Bei Bedarf kann die Bauchspeicheldrüse mit angefeuchteten Mull abgelenkt werden, einen leichteren Zugang zu ermöglichen. </li><li> Verwenden stumpf, um sanft zu brechen das Bindegewebe vor und hinter der linken Nierenarterie und Vene, und erstellen Sie einen Kanal unterhalb der Gefäße in einer ähnlichen Weise wie in Harnleiter-Division und der rechten Nephrektomie beschriebenen Schritt 2.4. </li><li> Induzieren Ischämie der linken Niere, indem eine Mikro serrafine Clip auf die Nierenarterie und Vene. Erfolgreiche Ischämie kann visuell durch einen allmählichen Verdunkelung des einheitlichen Niere bestätigt werden. Blutgefäße neben der linken Nierenarterie und-vene gelegentlich liefern die Niere. Falls vorhanden, müssen auch diese zusätzlichen Blutgefäße mit Mikro serrafine Clips, um erfolgreich verschlossen werdeninduzieren Ischämie der gesamten Niere. </li><li> Ersetzen Sie den Darm und sorgfältig sicherzustellen, dass es keine abrupten Wendungen, die zu Darm Ischämie kompromittierenden Ergebnissen führen können. Vorübergehend schließen Sie das Bauchfell mit einer einzigen Naht. </li><li> Nach Ischämie Induktions sofort die Maus auf einem homöothermen Decke mit einer rektalen Thermistor mit einer Steuereinheit, die die Körpertemperatur bei 37 ° C für die erforderliche Dauer der Ischämie beibehält befestigt. Um die entsprechende Länge der Ischämie notwendig definieren, um den gewünschten Grad der Nierenschädigung und Nierenversagen induziert wird empfohlen, dass eine Titration für jeden Stamm und chirurgischen Operateur durchgeführt werden. </li><li> Kurz vor dem Ende des ischämischen Periode wieder öffnen das Bauchfell und sorgfältig positionieren den Darm, den Zugang zu der Klemme ermöglichen und sehen Sie die Niere. Einsetzen des Retraktors, wie in dem Video gezeigt wird, ist nicht erforderlich und wurde lediglich aus Darstellungszwecken durchgeführt. </li><li> Entfernen Sie die clamp nach der Zeit der Ischämie wurde abgeschlossen. Unmittelbar nach der Entfernung der Niere die Farbe von einem dunklen kastanienbraunen schnell ändern, um eine gesunde dunkelrosa was eine erfolgreiche Reperfusion. </li><li> Wieder sicher, dass der Darm nicht vor dem Schließen des Bauchfells mit einem Zierstich mit 6/0 geflochtenen Seidennahtmaterial verdrillt. Schließen Sie dann die Haut mit Hilfe metallische Haut-Clips. </li><li> Um die Gefahr von postoperativen Infektion zu minimieren, wenden ein Antiseptikum, wie Iod / Alkohol-Lösung auf das Operationsgebiet. </li></ol> 4. Post-operative Wiederherstellung und Pflege <ol><li> Teilweise Rückwärts Anästhesie mit Atipamezol-Hydrochlorid (2 mg / kg) subkutan zu verabreichen und Flüssigkeiten mit einer subkutanen Injektion von 1 ml Kochsalzlösung erwärmt, um eine Dehydratation nach der Operation zu verhindern. </li><li> Mäuse sorgfältig zu überwachen, bis sie das Bewusstsein wiedergewonnen, erscheint aufmerksam und sind in der Lage, sich aufzurichten. </li><li> Veröffentlichung Mäuse in einem beheizten Feld wieder bei 29 ° C, loc gehaltenATED in einer ruhigen Umgebung, für 24 Std. Mäuse eine beeinträchtigte Fähigkeit, aufgrund der Anästhesie thermoregulate haben und es ist daher wichtig, dass sie bei einer erhöhten Temperatur untergebracht, um effektive Rückgewinnung zu ermöglichen. Angefeuchtet Nahrung kann ebenfalls vorgesehen, um Fluid-und Nahrungsaufnahme fördern. </li><li> Für die langfristige Erholung Experimente liefern laufenden Analgetika und entfernen Hautklammern 7 Tage nach der Operation. </li></ol> 5. Beurteilung der Struktur-und Funktions Kidney Injury und Regeneration <ol><li> Blut aus der Schwanzvene in Experimenten oder durch Herzpunktion zum Zeitpunkt der Euthanasie am Ende des Experiments gesammelt werden. Messen der Nierenfunktion durch Serum-Kreatinin, mit einem Creatinase basierte Methode, und Blut-Harnstoff-Stickstoff (BUN) auf einer biochemischen Zentrifugalanalysator wie zuvor 7 beschrieben. Sollen, bevor ein Modell von Nierenversagen, wie diese ermittelt werden, der Nierenfunktion von normalen gesunden Mäusen benötigt, kann deutlich variieren depending auf der zB der Jaffe-Reaktion und Creatinase basierte Methoden zur Messung der Kreatinin-Analysemethode zu unterschiedlichen Ergebnissen. </li><li> Untersuchen Nierenstruktur durch Histopathologie auf Paraffin eingebettet Nierengewebeschnitten mit Hämatoxylin und Eosin (H &amp; E) oder Periodic Acid Schiff (PAS) gefärbt. Erfassen von 5 - 10 Aufnahmen in 200-facher Vergrößerung der äußeren Streifen der äußeren Medulla (OSOM) für jede Maus. Beurteilen Sie den Grad der Verletzung in der OSOM da diese Region ist in diesem Modell verletzt, weil sie sehr anfällig für Hypoxie ist. </li><li> Verwenden Sie eine der beiden unten beschriebenen Scoring-Systeme, um akute tubuläre Nekrose (ATN) oder Regeneration zu messen. Repräsentative Morphologie der in diesen Systemen verwendeten Einstufungen ist in Abbildung 1 dargestellt. </li><li> Verwenden Sie einen einfachen binären System zu punkten ATN. Auf der Basis der Zellintegrität und Morphologie Marke und zählen Tubuli entweder als lebensfähig (intakte Zellmorphologie) oder nekrotischen (kompromittiert Zelle integrity, anormale Zellmorphologie oder Verlust von Zellen). <ol><li> Ausdruck der Anzahl der nekrotischen Tubuli als Prozentsatz der Gesamtzahl der Tubuli (Röhrchen nekrotischen%). </li></ol></li><li> Bewerte Regeneration mit einem anderen System, das auf die Integrität der Zelle, Morphologie und Keimzahl. Mark und zählen Tubuli als gesund, nekrotischen, verletzt oder Wiederherstellung nach den in den folgenden Schritten aufgeführten Kriterien. <ol><li> Wie bei der ATN-Scoring-System (in Schritt 5.4 beschrieben) markieren Tubuli mit intakter als normale Zellen, während gesunde Tubuli mit eingeschränkter Zellintegrität sollte abnorme Zellmorphologie oder offene Zellverlust als nekrotischen erzielt werden. </li><li> Bewerte Tubuli als verletzt, wenn sie einen ausgedünnten Zytoplasma mit wenigen Kernen haben. Im Gegensatz dazu bezeichnen Tubuli mit mehr Kernen mit normaler Zellmorphologie als erholt. </li><li> Express jedes Röhrchen Einstufung als Prozentsatz der Gesamtzahl Röhrchen. </li></ol></li></ol>

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The authors have no competing or conflicting interests to disclose.

Renal IRI ist eine wichtige Ursache von AKI ohne spezifische Behandlung zur Verfügung. Die experimentelle Untersuchung der Nieren IRI sehr informativ mit früheren Arbeiten zeigen die Rolle von Makrophagen, dendritische Zellen, Lymphozyten, regulatorische T-Zellen als auch andere Zellen und Mediatoren in die Induktion sowohl der akuten Verletzung und Heilung Phase war 5,8 - 16. Zusätzlich experimentelle Nieren IRI verwendet wurde, um die Wirkung verschiedener therapeutischer Mittel 4,17-19 beurte...

Ischämie-Reperfusionsverletzung (IRI) ist eine häufige Art der Verletzung mehrerer Organe, einschließlich Niere, Herz und Gehirn. Renal IRI kann zu akuten Nierenschädigung (AKI) in Patienten zu führen und keine spezifische Behandlung zur Verfügung steht. AKI infolge IRI eine komplizierte Pathogenese den sowohl der angeborenen und erworbenen Immunantwort 1. Ein experimentelles Modell der Nieren IRI bietet die Möglichkeit, die wichtigsten Zellen und Mediatoren in der Pathogenese der AKI sowie die anschließende Nierenregeneration, die über folgenden Tagen erfolgt beteiligt sezieren. Darüber hinaus sind die Auswirkungen der neuen therapeutischen Mittel bei Krankheitsprozessen beurteilt werden kann. Das Gesamtziel des experimentellen Modell der Nieren IRI hier beschrieben ist, um sowohl akuten funktionellen und strukturellen Nierenschädigung zu induzieren. Einige Forscher haben ein Modell, das die Induktion von bilateralen IRI 2 beinhaltet genutzt. Obwohl die bilateralen Nieren IRI-Modell ist der Einsatz, die einseitige ernal IRI-Modell hat den Vorteil einer Nephrektomie rechts zum Zeitpunkt der Operation vorgenommen. Das Recht Nephrektomie Gewebe dient als wertvolle Kontrollgewebe in Studien mit Vorbehandlungsstufe, die entweder induziert oder unterdrückt die Expression eines Gens oder des Proteins. Zum Beispiel haben wir dieses Modell verwendet, um die Wirkung von Häm Präkonditionierung Arginat (HA) Injektion 24 Stunden vor Nieren IRI 3 zu beurteilen. Die erfolgreiche Induktion der zellschützenden Enzyms Häm-Oxygenase-1 (HO-1) von HA vor IRI in die richtige Nephrektomie Kontrollgewebe 4 bestätigt. HA reduzierten Nieren IRI in alten Mäusen zum Teil über eine HO-1-abhängigen Mechanismus. Ebenso haben wir das Modell in Makrophagen-Depletion Studien verwendet, um die Rolle von Makrophagen im Nieren IRI 5 zu prüfen. Immunhistochemische Analyse des rechten Nephrektomie Gewebe kann verwendet werden, um die Wirksamkeit der Ablation Methode zu bestätigen. Das Recht Nephrektomie Gewebe kann daher sowohl bestätigen verwendet werden und auch den Grad von induction oder Hemmung des Moleküls von Interesse in jedem einzelnen Versuchstier. Dieses Modell wird von Interesse für Forscher, die mit Medikamenten oder anderen Verbindungen, die Expression der Gene oder Proteine ​​usw. vor der Induktion der Nieren IRI modulieren. Andere Studien haben Flanke Einschnitte verwendet werden, um die Nieren zu gelangen. Das hier beschriebene Modell verwendet einen einzelnen Mittellinie der Bauchchirurgie, sowohl die rechte Nephrektomie durchführen und induzieren Ischämie Reperfusion der linken Niere. Dieses chirurgische Vorgehen bietet eine hervorragende Visualisierung des Operationsfeldes einschließlich der Nieren Stiele und Farbveränderungen, die die Nierenstielspann folgen. Unsere veröffentlichten Erfahrungen mit dem Modell 6.4 zeigt, dass Mäuse, schnell von der Operation erholen mit einer nahezu 100% Überlebensrate. Schließlich kinetische Analyse der Modell über einen Zeitraum von 7 Tagen zeigt, dass dieses Modell die Wiederherstellung der Nierenfunktion und beide Rohr Integrität, mitsignifikante Rohrzellproliferation.

<table><tbody><tr><td>Tissue scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14072 - 10</td><td></td></tr><tr><td>Micro-Adson forceps (Rat toothed)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11019 - 12</td><td></td></tr><tr><td>S&amp;amp;T JFA-5bTC Forceps - SuperGrip Angled</td><td>Fine Science Tools</td><td>00649-11</td><td></td></tr><tr><td>Colibri retractor</td><td>Fine Science Tools</td><td>17000 - 04</td><td></td></tr><tr><td>Micro clip applicator</td><td>Fine Science Tools</td><td>18057-14</td><td></td></tr><tr><td>Micro serrafines&amp;nbsp;</td><td>Fine Science Tools</td><td>18055-04</td><td></td></tr><tr><td>Olsen-Hegar needle holder</td><td>Fine Science Tools</td><td>12002 - 12</td><td></td></tr><tr><td>Hemoclip Plus Ligating Clips Small</td><td>Weck</td><td>533837</td><td></td></tr><tr><td>Autoclip Wound Clip System, 9mm</td><td>Harvard Apparatus</td><td>PY2 52-3748</td><td></td></tr><tr><td>Silk Black Braided Suture, Size 6-0</td><td>Harvard Apparatus</td><td>723288</td><td></td></tr><tr><td>Standard Heat Matt</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Homeothermic Blanket &amp;amp; Control Unit</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lacri-Lube</td><td>Allergan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vetasept Chlorhexidine&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>AnimalCare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vetalar : Ketamine hydrochloride</td><td></td><td></td><td>100 mg/ml solution</td></tr><tr><td>Domitor : medetomidine hydrochloride&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>1 mg/ml</td></tr><tr><td>Vetergesic : Buprenorphine hydrochloride&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>0.3 mg/ml</td></tr><tr><td>Antisedan : Atipamezole hydrochoride</td><td></td><td></td><td>5 mg/ml</td></tr></tbody></table>

renal ischaemia reperfusion injury: a mouse model of injury and regeneration

Renale Ischämie Reperfusionsschaden (IRI) ist eine häufige Ursache der akuten Nierenschädigung (AKI) in Patienten-und Verschluss der Nierendurchblutung ist bei Nierentransplantation unumgänglich. Experimentelle Modelle, die genau und reproduzierbar zu rekapitulieren Nieren IRI sind entscheidend bei der Zerlegung der Pathophysiologie des AKI und die Entwicklung neuartiger Therapeutika. Präsentiert hier ist ein Maus-Modell der Nieren IRI, die in reproduzierbarer AKI führt. Dies wird durch eine Mittellinie Laparotomie Ansatz für die Operation mit einem Einschnitt ermöglicht sowohl eine rechte Nephrektomie das Kontrollgewebe und Klemmung der linken Nieren Pedikel Ischämie der linken Niere induzieren stellt erreicht. Durch sorgfältige Überwachung der Spannposition und die Körpertemperatur während der Dauer der Ischämie dieses Modell erzielt reproduzierbare funktionelle und strukturelle Verletzung. Mäuse getötet, 24 Stunden nach der Operation zeigen, Verlust der Nierenfunktion mit Erhöhung des Serum-oder Plasma-Kreatinin-Spiegel sowie Strukturliche Nierenschäden mit akuten Tubulusnekrose offensichtlich. Die Nierenfunktion verbessert und nach Nieren IRI, so dass dieses Modell verwendet werden, um die Nierenregeneration untersuchen die akute Gewebeverletzung löst im Laufe von 7 Tagen. Dieses Modell der Nieren IRI wurde verwendet, um die molekularen und zellulären Pathophysiologie der AKI sowie die Analyse der nachfolgenden Nierenregeneration zu studieren.

Rohrschäden und Wiederherstellung kann von H &amp; E oder beurteilt werden PAS-Färbung von Gewebeschnitten nach Nierentransplantation IRI. Tubuli innerhalb der OSOM liegen so gesund, verletzt, nekrotischen oder die Rückgewinnung nach der Zellmorphologie, Integrität und Keimzahl (Abbildung 1) eingestuft. Die funktionellen und strukturellen Schädigung in diesem Modell ist abhängig von der Dauer der Ischämie. Eine fortschreitende Zunahme der Schwere der Nierenfunktionsstörung, durch Plasma-Kreatini...

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Renal Ischaemia Reperfusion Injury: A Mouse Model of Injury and Regeneration

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.

Renale Ischämie Reperfusionsschaden: Ein Maus-Modell der Schädigung und Regeneration

Renal ischaemia reperfusion injury (IRI) is a common cause of acute kidney injury (AKI) in patients and occlusion of renal blood flow is unavoidable ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

49.6K Aufrufe.  University of Edinburgh. 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.

Serie: Renal Ischaemia Reperfusion Injury: A Mouse Model of Injury and Regeneration

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused by whole-body hypoperfusion.5,6 Successful reproduction of whole-body hypoperfusion in rodent models has been fraught with 
difficulty.7-9,9,10 Models which employ focal ischemia have repeatedly demonstrated results which do not translate to the clinical setting, and larger 
animal models which allow for whole body hypoperfusion lack access to the full toolset of genetic manipulation possible in the mouse.11,12 However, in recent 
years a mouse model of cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation has emerged which can be adapted to model AKI.13 This model reliably reproduces 
physiologic, functional, anatomic, and histologic outcomes seen in clinical AKI, is rapidly repeatable, and offers all of the significant advantages of a murine surgical 
model, including access to genetic manipulative techniques, low cost relative to large animals, and ease of use. Our group has developed extensive experience 
with use of this model to assess a number of organ-specific outcomes in AKI.14,15

A powerful model for perioperative and critical care related acute kidney injury is presented. Using whole body hypoperfusion induced by cardiac arrest it is possible to nearly replicate the histologic and functional changes of clinical AKI.

Normothermen Herzstillstand und Herz-Lungen: Ein Maus-Modell der Ischämie-Reperfusionsschaden

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Forschung

Medizin

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often unreported mortality rates that may confound analyses. Bilateral renal pedicle clamping is commonly used to induce IR-AKI, but differences between effective clamp pressures and/or renal responses to ischemia between kidneys often lead to more variable results. In addition, shorter clamp times are known to induce more variable tubular injury, and while mice undergoing bilateral injury with longer clamp times develop more consistent tubular injury, they often die within the first 3 days after injury due to severe renal insufficiency. To improve post-injury survival and obtain more consistent and predictable results, we have developed two models of unilateral ischemia-reperfusion injury followed by contralateral nephrectomy. Both surgeries are performed using a dorsal approach, reducing surgical stress resulting from ventral laparotomy, commonly used for mouse IR-AKI surgeries. For induction of moderate injury BALB/c mice undergo unilateral clamping of the renal pedicle for 26 min and also undergo simultaneous contralateral nephrectomy. Using this approach, 50-60% of mice develop moderate AKI 24 hr after injury but 90-100% of mice survive. To induce more severe AKI, BALB/c mice undergo renal pedicle clamping for 30 min followed by contralateral nephrectomy 8 days after injury. This allows functional assessment of renal recovery after injury with 90-100% survival. Early post-injury tubular damage as well as post injury fibrosis are highly consistent using this model.

We describe models of moderate and severe ischemia-reperfusion-induced kidney injury in which the mice undergo unilateral renal pedicle clamping followed by simultaneous or delayed contralateral nephrectomy, respectively. These models consistently give rise to renal dysfunction and post-injury fibrosis, but injury severity and survival are dependent on mouse background, age and surgical equipment.

Ischämie-Reperfusion-Modell des akuten Nierenschädigung und nach der Verletzung Fibrose bei Mäusen

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms at work during MI and developing effective therapeutic approaches requires methodology to reproducibly simulate the clinical incidence and reflect the pathophysiological changes associated with MI. Here, we describe a surgical method to induce MI in mouse models that can be used for short-term ischemia-reperfusion (I/R) injury as well as permanent ligation. The major advantage of this method is to facilitate location of the left anterior descending artery (LAD) to allow for accurate ligation of this artery to induce ischemia in the left ventricle of the mouse heart. Accurate positioning of the ligature on the LAD increases reproducibility of infarct size and thus produces more reliable results. Greater precision in placement of the ligature will improve the standard surgical approaches to simulate MI in mice, thus reducing the number of experimental animals necessary for statistically relevant studies and improving our understanding of the mechanisms producing cardiac dysfunction following MI. This mouse model of MI is also useful for the preclinical testing of treatments targeting myocardial damage following MI.

We introduce a surgical method to induce experimental ischemia/reperfusion (I/R) injury to simulate myocardial infarction (MI) in mouse models that allows for more clarity in positioning of the ligation on the left anterior descending artery (LAD) to increase the reproducibility of MI experiments in mice.

Einem Mausmodell der myokardialen Ischämie-Reperfusion Injury durch Ligation des linken vorderen absteigenden Arterie

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, hypotension, necrotizing enterocolitis, bowel transplantation, trauma and chronic inflammation. Intestinal ischemia-reperfusion (IR) injury is a consequence of acute mesenteric ischemia, caused by inadequate blood flow through the mesenteric vessels, resulting in intestinal damage. Reperfusion following ischemia can further exacerbate damage of the intestine. The mechanisms of IR injury are complex and poorly understood. Therefore, experimental small animal models are critical for understanding the pathophysiology of IR injury and the development of novel therapies.
Here we describe a mouse model of acute intestinal IR injury that provides reproducible injury of the small intestine without mortality. This is achieved by inducing ischemia in the region of the distal ileum by temporally occluding the peripheral and terminal collateral branches of the superior mesenteric artery for 60 min using microvascular clips. Reperfusion for 1 hr, or 2 hr after injury results in reproducible injury of the intestine examined by histological analysis. Proper position of the microvascular clips is critical for the procedure. Therefore the video clip provides a detailed visual step-by-step description of this technique. This model of intestinal IR injury can be utilized to study the cellular and molecular mechanisms of injury and regeneration.

Here we describe the detailed procedure of intestinal ischemia-reperfusion in mice which results in reproducible injury without mortality to encourage the standardization of this technique across the field. This model of intestinal ischemia-reperfusion injury can be utilized to study the cellular and molecular mechanisms of injury and regeneration.

Murine Modell der intestinalen Ischämie-Reperfusionsschaden

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

An Effective Mouse Model of Unilateral Renal Ischemia-Reperfusion Injury

Ischemia-reperfusion injury (IRI) is the leading cause of acute renal failure and is a significant contributor to delayed graft function. Animal models are the only available resources that mimic the complexities of the IRI-associated damage encountered in vivo. This paper describes an effective mouse model of unilateral renal IRI that delivers highly reproducible data. Ischemia is induced by occluding the right renal pedicle for 30 min followed by reperfusion. In addition to the surgical procedure, a sequential overview of the expected physiological and histopathological changes following renal IRI will be provided by comparing data from seven different reperfusion times (4 h, 8 h, 16 h, 1 day, 2 days, 4 days, and 7 days). Critical data for planning experiments ahead, such as mean surgical time, average anesthetic consumption, and body weight changes over time, will be shared. This work will help researchers implement a reliable renal IRI model and select the appropriate reperfusion time that aligns with their intended investigative goals.

Renal ischemia-reperfusion injury is associated with high morbidity and mortality in hospitalized patients. Here, we present a simple and effective mouse model of unilateral renal ischemia-reperfusion injury and provide a sequential overview of representative pathological changes observed in the kidney.

Ein effektives Mausmodell der einseitigen renalen Ischämie-Reperfusionsverletzung

Ischemia-reperfusion injury (IRI) is the leading cause of acute renal failure and is a significant contributor to delayed graft function. Animal models ...

Induction of Myocardial Infarction and Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury in Mice

Acute myocardial infarction is a common cardiovascular disease with high mortality. Myocardial reperfusion injury can counteract the beneficial effects of heart reflow and induce secondary myocardial injury. A simple and reproducible model of myocardial infarction and myocardial ischemia-reperfusion injury is a good tool for researchers. Here, a customizable method to create a myocardial infarction (MI) model and MIRI by precision ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD) through micromanipulation is described. Accurate and reproducible ligature positioning of the LAD helps obtain consistent results for heart injury. ST-segment changes can help to identify model accuracy. The serum level of cardiac troponin T (cTnT) is used to assess the myocardial injury, cardiac ultrasound is employed to evaluate the myocardial systolic function, and Evans-Blue/triphenyl tetrazolium chloride staining is used to measure infarct size. In general, this protocol reduces procedure duration, ensures controllable infarct size, and improves mouse survival.

Here we describe a simple and reproducible method that can induce myocardial infarction or myocardial ischemia-reperfusion injury in mice by precision ligation of the left anterior descending coronary artery through micromanipulation.

Induktion von Myokardinfarkt und myokardialer Ischämie-Reperfusionsschädigung bei Mäusen

Acute myocardial infarction is a common cardiovascular disease with high mortality. Myocardial reperfusion injury can counteract the beneficial effects of ...

Technical Refinement of a Bilateral Renal Ischemia-Reperfusion Mouse Model for Acute Kidney Injury Research

Cardiac arrest poses a large public health burden. Acute kidney injury (AKI) is an adverse marker in survivors of cardiac arrest following the return of spontaneous circulation (ROSC) after successful cardiopulmonary resuscitation. Conversely, recovery of kidney function from AKI is a predictor of favorable neurological outcomes and hospital discharge. However, an effective intervention to prevent kidney damage caused by cardiac arrest after ROSC is lacking, suggesting that additional therapeutic strategies are required. Renal hypoperfusion and reperfusion are two pathophysiological mechanisms that cause AKI after cardiac arrest. Animal models of ischemia-reperfusion-induced AKI (IR-AKI) of both kidneys are comparable with patients with AKI following ROSC in a clinical setting. However, IR-AKI of both kidneys is technically challenging to analyze because the model is associated with high mortality and wide variation in kidney damage, which may affect the analysis. Lightweight mice were chosen, placed under general anesthesia with isoflurane, subjected to surgery with a dorsolateral approach, and their body temperature maintained during operation, thereby reducing tissue damage and establishing a reproducible acute renal IR-AKI research protocol.

This study established a protocol focusing on the technical refinement of a mouse model of bilateral renal ischemia-reperfusion for acute kidney injury research.

Technische Verfeinerung eines bilateralen renalen Ischämie-Reperfusions-Mausmodells für die Erforschung akuter Nierenschäden

Cardiac arrest poses a large public health burden. Acute kidney injury (AKI) is an adverse marker in survivors of cardiac arrest following the return of ...

Developing Murine Acute Kidney Injury Model Using Bilateral Ischemia-Reperfusion

Bilateral Renal Ischemia-Reperfusion Model for Acute Kidney Injury in Mice

Acute kidney injury (AKI) is defined as a rapid decline in renal function, in which persistent kidney dysfunction gradually progresses to chronic kidney disease (CKD) due to the irreversible loss of nephrons and their maladaptive repair. In recent years, the incidence of AKI has been increasing concerning diverse etiologies, including volume depletion, sepsis, nephrotoxicity, muscle injury, and major trauma, in which ischemia-reperfusion injury (IRI)&#160;accounts for most episodes. Development of the IRI model in mice is induced by surgical clamping of the renal pedicles, which provides powerful and controllable tools for preclinical models of AKI. Importantly, the IRI model is deployed at different stages of the AKI development, especially in the processes of AKI to CKD. Despite the IRI model being widely practiced in many laboratories, a series of variables still influence the results of this model. Here, we describe the procedure of IRI model development to provide a repeatable and reliable method for researchers to explore the underlying pathogenesis in the development of AKI and the progression of AKI to CKD.

The ischemia-reperfusion injury (IRI) model can be used at different stages of acute kidney injury (AKI) development, especially during AKI to chronic kidney disease (CKD) progression. Here, we describe the procedure for IRI model development in mice via a trans-abdominal approach, clamping renal pedicles via a vascular clip to induce ischemic injury.

Acute kidney injury (AKI) is defined as a rapid decline in renal function, in which persistent kidney dysfunction gradually progresses to chronic kidney ...

Mausmodell zur Untersuchung von Lungenischämie-Reperfusionsschäden

Murine Left Pulmonary Hilar Clamp Model of Lung Ischemia Reperfusion Injury

Ischemia reperfusion injury (IRI) during lung transplantation is a major risk factor for post-transplant complications, including primary graft dysfunction, acute and chronic rejection, and mortality. Efforts to study the underpinnings of IRI led to the development of a reliable and reproducible mouse model of left lung hilar clamping. This model involves a surgical procedure performed in an anesthetized and intubated mouse. A left thoracotomy is performed, followed by careful lung mobilization and dissection of the left pulmonary hilum. The hilar clamp involves reversible suture ligation of the pulmonary hilum with a slipknot, which stops the arterial inflow, venous outflow, and airflow through the left mainstem bronchus. Reperfusion is initiated by careful removal of the suture. Our laboratory uses 30 min of ischemia and 1 h of reperfusion for the experimental model in the current investigations. However, these time periods can be modified depending on the specific experimental question. Immediately prior to sacrifice, arterial blood gas can be obtained from the left ventricle after a 4 min period of right hilar clamping to ensure that the PaO2 values obtained are attributed to the injured left lung alone. We also describe a method to measure cell extravasation with flow cytometry, which involves intravenous injection of a fluorochrome-labeled antibody specific for the cell(s) to be studied prior to sacrifice. The left lung can then be harvested for flow cytometry, frozen or fixed, paraffin-embedded immunohistochemistry, and quantitative polymerase chain reaction. This hilar clamp technique allows for&#160;detailed study of the cellular and molecular mechanisms underlying IRI. Representative results reveal decreased left lung oxygenation and histologic evidence of lung injury following hilar clamping. This technique can be readily learned and reproduced by personnel with and without microsurgical experience, leading to reliable and consistent results and serving as a widely adoptable model for studying lung IRI.

Autor im Rampenlicht: Einblicke in die Wirkung der Ischämie-Reperfusion auf die Lungentransplantation

The protocol outlines a feasible, reliable, and reproducible method of left pulmonary hilar clamping that can be used to study lung ischemia-reperfusion injury in mouse models.