Name: assessment of kidney function in mouse models of glomerular disease
Uploaded: 2018-06-30T14:00:00.000+00:00
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この作品は、英国心臓財団、リチャード ・ ブライト VEGF 研究トラストと MRC によって支持されました。

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	<li>Humtstrom, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+structural+kidney+damage+in+spontaneously+hypertensive+rats.">Development of structural kidney damage in spontaneously hypertensive rats.</a> Journal of Hypertension. 30 (6), 1087-1091 (2012).</li><li>Kitada, M., Ogura, Y., Koya, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+models+of+diabetic+nephropathy:+their+utility+and+limitations.">Rodent models of diabetic nephropathy: their utility and limitations.</a> International Journal of Nephrology and Renovascular Disease. 14 (9), 279-290 (2016).</li><li>Tesch, G. H., Lim, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+insights+into+diabetic+renal+injury+form+the+db/db+mouse+model+of+type+2+diabetic+nephropathy.">Recent insights into diabetic renal injury form the db/db mouse model of type 2 diabetic nephropathy.</a> American Journal of Physiology-Renal Physiology. 300 (2), F301-F310 (2011).</li><li>Fogo, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+FSGS:+lessons+for+pathogenesis+and+treatment.">Animal models of FSGS: lessons for pathogenesis and treatment.</a> Seminars in Nephrology. 23 (2), 161-171 (2003).</li><li>Stevens, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF-A165b+protects+against+proteinuria+in+a+mouse+model+with+progressive+depletion+of+all+endogenous+VEGF-A+splice+isoforms+from+the+kidney.">VEGF-A165b protects against proteinuria in a mouse model with progressive depletion of all endogenous VEGF-A splice isoforms from the kidney.</a> Journal of Physiology. 595 (19), 6281-6298 (2017).</li><li>Cosgrove, D., Kalluri, R., Miner, J. H., Segal, Y., Borza, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Choosing+a+mouse+model+to+study+the+molecular+pathobiology+of+Alport+glomerulonephritis.">Choosing a mouse model to study the molecular pathobiology of Alport glomerulonephritis.</a> Kindey International. 71 (7), 615-618 (2007).</li><li>Kujal, P., Vernerova, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=5/6+nephrectomy+as+an+experimental+model+of+chronic+renal+failure+and+adaptation+to+reduced+nephron+number.">5/6 nephrectomy as an experimental model of chronic renal failure and adaptation to reduced nephron number.</a> Ceskoslenska Fysiologuie. 57 (4), 104-109 (2008).</li><li>Chevalier, R. L., Forbes, M. S., Thornhill, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ureteral+obstruction+as+a+model+of+renal+interstitial+fibrosis+and+obstructive+nephropathy.">Ureteral obstruction as a model of renal interstitial fibrosis and obstructive nephropathy.</a> Kidney International. 75 (11), 1145-1152 (2009).</li><li>Oltean, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF165b+overexpression+restores+normal+glomerular+water+permeability+in+VEGF164-overexpressing+adult+mice.">VEGF165b overexpression restores normal glomerular water permeability in VEGF164-overexpressing adult mice.</a> American Journal of Physiology-Renal Physiology. 303 (7), F1026-F1036 (2012).</li><li>Salmon, A. H., Neal, C. R., Bates, D. O., Harper, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+endothelial+growth+factor+increases+the+ultrafiltration+coefficient+in+isolated+intact+Wistar+rat+glomeruli.">Vascular endothelial growth factor increases the ultrafiltration coefficient in isolated intact Wistar rat glomeruli.</a> Journal of Physiology. 570 (Pt 1), 141-156 (2006).</li><li>Zheng, F., Striker, G. E., Esposito, C., Lupia, E., Striker, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain+differences+rather+than+hyperglycemia+determine+the+severity+of+glomerulosclerosis+in+mice.">Strain differences rather than hyperglycemia determine the severity of glomerulosclerosis in mice.</a> Kidney International. 54 (6), 1999-2007 (1998).</li><li>Betz, B., Conway, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+update+on+the+use+of+animal+models+in+diabetic+nephropathy+research.">An update on the use of animal models in diabetic nephropathy research.</a> Current Diabetes Reports. 16 (18), (2016).</li><li>Savin, V. J., Terreros, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Filtration+in+single+isolated+mammalian+glomeruli.">Filtration in single isolated mammalian glomeruli.</a> Kidney International. 20 (2), 188-197 (1981).</li><li>Neal, C. R., Crook, H., Bell, E., Harper, S. J., Bates, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+reconstruction+of+glomeruli+by+electron+microscopy+reveals+a+distinct+restrictive+urinary+subpodocyte+space.">Three-dimensional reconstruction of glomeruli by electron microscopy reveals a distinct restrictive urinary subpodocyte space.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 16 (5), 1223-1235 (2005).</li><li>Mahmood, T., Yang, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Western+blot:+technique,+theory,+and+trouble+shooting.">Western blot: technique, theory, and trouble shooting.</a> North American Journal of Medicine &amp; Science. 4 (9), 429-434 (2012).</li><li>Chomczynski, P., Sacchi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-step+method+of+RNA+isolation+by+acid+guanidinium+thiocyanate-phenol-chloroform+extraction.">Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction.</a> Analytical Biochemistry. 162 (1), 156-159 (1987).</li><li>Adembri, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sepsis+induces+albuminuria+and+alterations+in+the+glomerular+filtration+barrier:+a+morphofunctional+study+in+the+rat.">Sepsis induces albuminuria and alterations in the glomerular filtration barrier: a morphofunctional study in the rat.</a> Critical Care. 15 (6), R277 (2011).</li><li>Ma, S. T., Liu, D. L., Deng, J. J., Niu, R., Liu, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+arctiin+on+glomerular+filtration+barrier+damage+in+STZ-induced+diabetic+nephropathy+rats.">Effect of arctiin on glomerular filtration barrier damage in STZ-induced diabetic nephropathy rats.</a> Phytotherapy Research. 27 (10), 1474-1480 (2013).</li><li>Oltean, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+endothelial+growth+factor-A165b+is+protective+and+restores+endothelial+glycocalyx+in+diabetic+nephropathy.">Vascular endothelial growth factor-A165b is protective and restores endothelial glycocalyx in diabetic nephropathy.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 26 (8), 1889-1904 (2015).</li><li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Podocyte-specific+overexpression+of+GLUT1+surprisingly+reduces+mesangial+matric+expansion+in+diabetic+nephropathy+in+mice.">Podocyte-specific overexpression of GLUT1 surprisingly reduces mesangial matric expansion in diabetic nephropathy in mice.</a> American Journal of Physiology-Renal Physiology. 299 (1), F91-F98 (2010).</li></ol>

著者が明らかに何もありません。

このプロトコルでは、糸球体疾患、腎臓および単一のマウスから得られる糸球体の機能に関する情報の膨大な量の有効化のマウス ・ モデルで実施する必要があります完全腎臓の仕事-アップについて説明します。腎臓の全体 (uACR および血漿クレアチニン測定)、透磁率の評価を含む、糸球体の機能の詳細な機能・構造・機構解析を可能にする各メソッドで重要な手順の透磁率個々 の球体 (糸球体 LpA/V は私)、構造変化 (PAS、ブルー、Trichrome、EM)、蛋白質のローカリゼーション (IF) と糸球体の遺伝子発現 (RT-PCR および西部にしみが付くこと) の検討。これらのメソッドは、腎疾患のマウスモデルの糸球体の機能を完全に把握するための鍵です。
GFB の透水性を評価する際、多くの研究は効果的な対策17,18として従来 uACR または 24 h アルブミン排泄率を使用するオプトインしています。これらのテクニックは、全体として GFB 透過性の評価をできるように、個々 の糸球体透過性評価と球体の間で変動のためそれはできません。以前の研究は、糸球体の LpA の測定を発見した/Vi GFB 透磁率5,9への変更のより敏感な指標となります。確かに、本稿で示した代表的な結果で 14 週に投稿 VEGF-A KO の誘導、VEGF-A 島 X Neph-VEGF-A165b マウス VEGF-A KO マウス; と比較して有意に低い uACRただし、この結果、糸球体の LpA に反映されません GFB 透磁率 (図 1および図 2)5V私計測、VEGF-A165b は大幅防ぐない増加/。これは腎臓の透水性と個々 の糸球体の透過性の両方を評価するために複数のアッセイを使用しての重要性を示しています。さらに、糸球体の LpA/V私oncometric アッセイは、同じ腎臓から個々 の糸球体の透過性が大きく異なることが、特に疾患モデル5,10,を示唆しています。19. 糸球体 LpA を測定する 1 つの制限/V私はそれすることができますのみ; 実験的なエンドポイントで実行されることしたがって、正規 uACR 測定実験のエンドポイントの指示を与える必要があります。
機能の表現型を評価するとともに本法はまた構造と微細構造の表現の評価を推奨します。これを行うことができます PAS、ヒアリンなど汚れやシルバーの汚れの選択を使用して各糸球体形態のさまざまな側面を評価します。これはしばしばマウス モデルの場合、糸球体疾患の急性のモデルでは、訓練された腎病理医でない限り、これらの汚れを使用して任意の主要な構造異常を検出することは困難することができます。したがって、EM の遂行が糸球体基底膜、内皮 fenestrae サイズと数、およびポドサイト特性などのパラメーターの定量化を可能にする GFB の微細構造を評価するために示唆されました。そのような測定を実行する最小限のトレーニングを必要とするでき、疾患モデルで影響を受けるセル-型/構造決定する捜査官。例では代表的な結果に VEGF-A KO マウスが発見された糸球体疾患の軽度のモデルであること、したがって、主要な構造異常が存在しない PAS 染色時に。ただし、ポドサイト固有 VEGF-A KO でした変化を誘発する糸球体基底膜、足細胞、内皮細胞糸球体の超構造5を調べるとき。残念なことに、EM 法に記載されているため、腎臓の準備 GFB19の透磁率に重大な影響があることも知られている内皮の糖衣の検出を有効にしません。糖衣の深さを正確に測定するために腎臓はずの内皮糖衣 1% アルシアン ブルーと 2.5% グルタルアルデヒド灌流固定 Olteanら19で説明されているようです。
機能的及び構造的表現型が評価され、一度異なる遺伝子および細道の式/アクティベーション パターン、糸球体では特に評価できます。事前の超構造評価の種類/糸球体構造関係、ポドサイトまたは内皮特異遺伝子/経路を検討すべきかどうかを示すセルに関するいくつかの情報を与えることができます。たとえば、VEGF-A KO マウスから代表的な結果、内皮 fenestrae 数の減少は、(図 3 D) を認められた;したがって、VEGF の経路に関与すると知られている血管内皮マーカーの糸球体蛋白発現を検討しました。VEGFR 2 (図 4 b)5。糸球体のタンパクの発現、に加えて局在も場合を使用して視覚化することができます。張ら20による調査で、ポドサイト固有 GLUT1 の発現は、共同 podocin と増加の GLUT1 をローカライズする場合、足で確認されました。
糸球体の機能を評価するために文献の提示の方法と比較して糸球体疾患のマウスモデルの腎機能を評価するために本稿で説明した方法を使用できますから完全に評価する糸球体の表現型複数の側面。このメソッドを使用して、研究者はモデルの腎臓の表現型を決定し、表現型を開発する理由とメカニズムを評価することができます。病気のメカニズムに重要な情報は、これらのモデルの潜在的な治療手段を調べる場合に必要です。このメソッドは、疾患表現型と潜在的な治療の評価における糸球体機能に将来の調査に簡単に適用できます。
結論としては、このジェネリックと適応プロトコルは、腎臓および単一のマウスから得られる糸球体の機能に関する情報の膨大な量の有効化、糸球体疾患のマウスモデルの仕事アップにおける腎臓をについて説明します。糸球体疾患のすべてのマウスのモデルに適用することができます糸球体機能の詳細な機能・構造・機構解析を可能にするメソッド。

ひと腎臓疾患を模倣するマウスモデルの使用はますます一般的になっています。マウスのようなモデルは、自然発症高血圧ラット (SHR)1, ストレプトゾトシン (STZ) など自発的なモデル-誘発糖尿病ラットとマウス2と db/db タイプ II 糖尿病マウス3、遺伝子組み換えモデルプライマリ ポドサイト固有焦点区域糸球体硬化症 (FSGS) モデル4、ポドサイト固有血管内皮増殖因子 (VEGF A) ノックアウト (KO VEGF-A) モデル5とアルポート症候群モデルの6、および取得5/6 腎7など片側尿管閉塞 (UUO) モデル8モデル。これらのモデルにおける腎糸球体機能のさまざまな側面を評価するためにいくつかのテクニックがあります。本方法の目的は、包括的な作業を完全に糸球体の機能を評価するために腎臓病のマウス ・ モデルで実行する必要がありますを示すことです。
このメソッドを使用しての背後にある理論的根拠は、複数の側面から評価される完全に糸球体の表現が可能です。これは糸球体の透過性、タンパク質と水と糸球体の構造異常と Mrna やタンパク質の正常な糸球体機能のために不可欠の式/スプライシングの変化の両方評価含まれています。このメソッドを使用して、研究者はモデルの腎臓の表現型を決定し、表現型を開発する理由とメカニズムを評価することができます。これは、これらのモデルの潜在的な治療上の道を調べるときに必要なある病気のメカニズムに重要な情報です。
文学、尿中アルブミンの増加レベルで決まる糸球体疾患のマウスモデルで提示される一般的な現象です。しかし、糸球体の機能を決定する単一のメソッドが常に効果的なないことを示唆する証拠があります。尿中アルブミン排泄率または尿中アルブミン クレアチニン比 (uACR) 測定は、総腎機能および個々 の糸球体にだけ情報を提供します。以前の研究では同じ腎臓5,9,10から異なる糸球体透過性が変化する場合を示しています。さらに、個々 の糸球体の透過性の評価は、糸球体機能を評価するためのより敏感な方法個々 の糸球体の水の透過性を測る手法 (LpA/V は私) uACR9の測定よりも糸球体機能の変化により敏感になることを示しています。この試金は、蛋白尿、c57BL/6 背景11などに耐性のあるマウス モデルで有益です。メソッド本稿の利点は、それが水に個々 の糸球体透過性と同様、両方のアルブミン総腎透磁率を調べることです。
糸球体の構造異常の検討はしばしば電池など過ヨウ素酸シッフ (PAS)、ヒアリン、汚れや銀汚れによって評価されます。これらは、スコアリング法による腎疾患のレベルを評価する訓練された腎病理医を有効にします。すべての良い方法の糸球体のマクロ構造の変更がで常に観察されていませんが、急性腎障害は12をモデル化します。このメソッドは、上記の腎組織学手法を実施に加えで、糸球体の超構造する必要があります電子顕微鏡 (EM) で評価されるも提案します。染色糸球体は通常光学顕微鏡の下で比較的普通に見ることができます。ただし、EM、糸球体基底膜 (GBM) 幅の小さな変化で評価にポドサイト足プロセス卑下、内皮のピンホールとサブ ポドサイト領域カバレッジに分析されます。したがって、糸球体超構造と微細構造の両方が糸球体障害のメカニズムを決定する評価が不可欠です。
糸球体の構造異常を評価するとともに、さらに糸球体疾患のメカニズムを解明する mRNA とタンパク質の発現とスプライシングと同様にタンパク質の活性化 (例えば、リン酸化)、変更を検討すべき。糸球体疾患を見るときとか、例えば、KO/オーバー-expressing ポドサイト固有 VEGF-A KO マウス5のような糸球体の細胞で遺伝子はタンパクと mRNA の変化が内にのみ検討が重要なとき、糸球体細胞、腎全体ではないです。このプロトコルでは、糸球体マウス腎皮質から分離されたタンパク質・ RNA、分離法について説明します。これは疾患モデルの糸球体における蛋白質/mRNA 不全の特定の分析をことができます。
このプロトコルでは、糸球体疾患、腎臓および単一のマウスから得られる糸球体の機能に関する情報の膨大な量の有効化のマウス ・ モデルで実施する必要があります完全腎臓の仕事-アップについて説明します。糸球体疾患のすべてのマウスのモデルに適用することができます糸球体機能の詳細な機能・構造・機構解析を可能にするメソッド。

<table><tbody><tr><td>Metabolic Cages</td><td>Harvard Apparatus</td><td>52-6731</td><td></td></tr><tr><td>Tris buffered saline (10x)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T5912-1L</td><td></td></tr><tr><td>Bovine Serum Albumin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A2058</td><td></td></tr><tr><td>Mouse Albumin ELISA Quantitation Set</td><td>Bethyl Laboratories</td><td>E90-134</td><td></td></tr><tr><td>TMB ELISA Substrate solution</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>34028</td><td></td></tr><tr><td>Sulphuric acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>339741</td><td></td></tr><tr><td>SPECTRstar nano</td><td>BMG Labtech</td><td>SPECTRstar nano or equivalent</td><td></td></tr><tr><td>RNAlater stabilisation solution</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>AM7020</td><td></td></tr><tr><td>4-15% precast protein gel</td><td>BIORAD</td><td>4568084</td><td></td></tr><tr><td>4x Laaemmli Sample buffer</td><td>BIORAD</td><td>161-0747</td><td></td></tr><tr><td>Mini Trans-Blot cell</td><td>BIORAD</td><td>1703930</td><td></td></tr><tr><td>10x Tris running buffer</td><td>BIORAD</td><td>1610732</td><td></td></tr><tr><td>Coomassie Brilliant Blue Dye</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>20278</td><td></td></tr><tr><td>Creatinine Companion</td><td>Exocell</td><td>1012 Strip Plate</td><td></td></tr><tr><td>Glutaraldehyde Solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G5882</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Cacodylate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C0250</td><td></td></tr><tr><td>10x Phosphate Buffered Saline</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>AM9625</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Acetate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S2889</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Phosphate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>342483</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Bicarbonate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5761</td><td></td></tr><tr><td>Magnesium Sulfate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2643</td><td></td></tr><tr><td>Calcium Chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5670</td><td></td></tr><tr><td>D(+)Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8270</td><td></td></tr><tr><td>EDTA Blood Collection tubes</td><td>BD</td><td>367835</td><td></td></tr><tr><td>23-25G Needle</td><td>BD</td><td>PMC0735</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E9884</td><td></td></tr><tr><td>10 ml Glass Vial</td><td>Thomas Scientific</td><td>0914X10</td><td></td></tr><tr><td>Falcon 10 ml Polypropylene Tubes</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>10110101</td><td></td></tr><tr><td>0.5 ml Tubes</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>10681894</td><td></td></tr><tr><td>Disposable Tissue Molds</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>22-363-553</td><td></td></tr><tr><td>Mouse Surgical Disection Kit</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>13-005-204</td><td></td></tr><tr><td>Optimal Cutting Medium</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>23-730-571</td><td></td></tr><tr><td>4% Paraformaldehyde</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>AAJ19943K2</td><td></td></tr><tr><td>Glass Capillary Tubes</td><td>Harvard Apparatus</td><td>EC1 64-0770</td><td></td></tr><tr><td>Glomerular Permeability Rig</td><td>Built at the Univeristy of Bristol - not comercially available</td><td>Citation of LpA rig: Salmon et al. 2006; J. Physiol</td><td></td></tr><tr><td>Stainless Steel Sieves</td><td>Cole-Parmer</td><td>WZ-59984</td><td></td></tr><tr><td>Periodic Acid-Schiff (PAS) Staining System</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>395B-1KT</td><td></td></tr><tr><td>Hematoxylin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H3136</td><td></td></tr><tr><td>Xylene</td><td>MerckMillipore</td><td>108298</td><td></td></tr><tr><td>Poly-Prep Slides</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P0425-72EA</td><td></td></tr><tr><td>Mounting Medium</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>8030</td><td></td></tr><tr><td>Osmium tetroxide solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>75632</td><td></td></tr><tr><td>Aradite Resin</td><td>Agar Scientific</td><td>CY212</td><td></td></tr><tr><td>Uranyl Acetate</td><td>Agar Scientific</td><td>AGR1260A</td><td></td></tr><tr><td>Lead Citrate</td><td>Agar Scientific</td><td>AGR1210</td><td></td></tr><tr><td>Cryostat</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>e.g. 957000H</td><td></td></tr><tr><td>Hydrophobic Pen</td><td>Abcam</td><td>ab2601</td><td></td></tr><tr><td>Nephrin (1243-1256) Antibody</td><td>Acris</td><td>BP5030</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Podocin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P0372-200UL</td><td></td></tr><tr><td>Anti-CD31</td><td>BD Biosciences</td><td>550274</td><td></td></tr><tr><td>Alexa Fluor Secondary Antibody</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>A32732</td><td></td></tr><tr><td>Vectashield Mounting Medium with DAPI</td><td>Vector Labs</td><td>H-1200</td><td></td></tr><tr><td>NP40 Cell Lysis Buffer</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>FNN0021</td><td></td></tr><tr><td>Halt Protease and Phosphatase Inhibitor Cocktail</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>78437X4</td><td></td></tr><tr><td>10x Transfer Buffer</td><td>BIORAD</td><td>1610734</td><td></td></tr><tr><td>PVDF Membrane</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>LC2002</td><td></td></tr><tr><td>HRP-Conjugated Secondary Antibodies</td><td>Abcam</td><td>ab6721</td><td></td></tr><tr><td>ECF Substrate for Western Blotting</td><td>Fisher</td><td>10713387</td><td></td></tr><tr><td>TRIzol</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>15596018</td><td></td></tr><tr><td>Dnase I</td><td>New England Biolabs</td><td>M0303S</td><td></td></tr><tr><td>M-MLV Reverse Transcriptase</td><td>New England Biolabs</td><td>M053S</td><td></td></tr><tr><td>Oligo dT</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>18418012</td><td></td></tr><tr><td>Random Primers</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>48190011</td><td></td></tr><tr><td>dNTP</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>18427088</td><td></td></tr><tr><td>Ribonuclease Inhibitor</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>10777019</td><td></td></tr><tr><td>DEPC Water</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>AM9915G</td><td></td></tr><tr><td>Fluorescent Light Miscroscope</td><td>Leica Microsystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Image J Analysis Software</td><td>Image J</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PCR Thermocycler</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TEM Microscope</td><td>Britannica</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

assessment of kidney function in mouse models of glomerular disease

ひと腎臓疾患を模倣するマウスモデルの使用はますます一般的になっています。我々 の研究は糖尿病性腎症とポドサイト固有 VEGF A ノックアウト マウスを用いて糸球体機能の評価に焦点を当ててください。したがって、このプロトコルは、糸球体疾患、腎臓および単一のマウスから得られる糸球体の機能に関する情報の膨大な量を有効にすることのこれらのマウスのモデルを評価するために我々 の研究室で使用される完全腎臓仕事アップについて説明します。糸球体の機能を評価するために文献の提示の方法と比較して本稿で説明したメソッドを使用して有効複数の側面から評価される完全に糸球体の表現型にします。このメソッドを使用して、研究者はモデルの腎臓の表現型を決定し、表現型を開発する理由とメカニズムを評価できます。病気のメカニズムに重要な情報は、これらのモデルの潜在的な治療手段を調べる場合に必要です。構造・超構造検討と同様、尿中アルブミン ・ クレアチニン比および個々 の糸球体水透磁率の測定による糸球体濾過障壁の詳細な機能評価を可能にする方法過ヨウ素酸シッフ染色、電子顕微鏡を使用しています。さらに、mRNA やタンパク質のレベルで遺伝子の調節不全の分析には、糸球体の機能の解明ができます。このプロトコルは、糸球体疾患のすべてのマウスのモデルに適用できる汎用が適応できる方法を紹介します。

尿は、野生型 (WT)、誘導ポドサイト固有 VEGF A ノックアウト (VEGF-A KO)、VEGF-A 島 X Neph VEGF165b マウスから代謝ケージを使用して収集した (表現、球体のヒト VEGF A165b アイソ フォーム VEGF-A KO マウス、構成方法)。VEGF-A KO のドキシサイクリン誘導後 0、4、10、14 週で尿中アルブミン クレアチニン比の測定、VEGF-A の KO マウスは WT 濾胞と比較して 10 週間によって進歩的な蛋白尿を開発しました。絶対値は、図 2 a、および図 2 bに各マウスの値の基準に正規化で見ることができます。しかし、VEGF-A X Neph の VEGF-A165b マウス (図 2) で蛋白尿は認めその VEGF の165を示す b は蛋白尿5モデルの保護。
糸球体 LpAV は私は WT、VEGF-A の島、VEGF-A X Neph の VEGF-A165b 腎臓からふるわれた個々 の糸球体で測定しました。例、糸球体のキャッチ方法と収縮の観察 8 %bsa を用いで3 a を図に表示される場合。この収縮し、糸球体の LpA を調べるため/V私の各糸球体 (図 3 b)。VEGF の KO マウスは、大幅に増加した糸球体 LpA/V私14 週間でポスト WT 制御糸球体と比較して VEGF KO 誘導。VEGF-A X Neph の VEGF-A165b マウス、高められた糸球体 LpA で下が 14 週5で VEGF A165b の過剰発現によって妨げられていない私V/。
PAS 染色腎臓皮質セクションの VEGF-A 島導入後 14 週 VEGF-A KO または VEGF-A X Neph の VEGF-A の165b マウス (図 4 a) 糸球体構造的な異常を明らかにしなかった。ただし、EM を介して糸球体微細構造の分析、VEGF-A の KO マウスいた増加の GBM 幅を開発、fenestrae 内皮細胞の数を減少、SPS カバレッジを減少、平均ポドサイトのスリット幅を増加 (図 4-4 階).平均ポドサイト足は、スリットの変わらずに残った (図 3B と 3 G) の幅と数を処理します。VEGF-A165b VEGF-A KO マウスでの過剰発現は、GBM への変更を防止し、スリット幅 (図 4 ・ 4 f)。ただし、VEGF-A165b には、変更された fenestrae 数と SPS カバレッジ (図 4 および 4E)5の影響はなかった。
RT-PCR ふるわれた腎糸球体から抽出した RNA 上で実行は、ヒト VEGF A165b mRNA がのみに存在する (図 5 a) VEGF-A 島 X Neph-VEGF-A165b マウスを明らかにしました。VEGFR 2 糸球体蛋白発現は VEGF-A165b (の過剰発現によって防がれた VEGF-A KO マウスで減少する発見されたふるわれた腎糸球体および西部にしみが付くことによって蛋白質のレベルを評価するからタンパク質を抽出する場合図 5B , 5 C)5。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig1.jpg"> 図 1。糸球体透過性 (LpA) リグの図式設定します。(A)糸球体がキャッチ安定性のためのマウントの上にクランプする(B)マイクロ ピペット吸引を使用してホルダー内に。(C)長方形 microslide。(D)ビデオ カメラで顕微鏡の 4 X の目的。(E) 1 %bsa 溶液 37 ° C に加温(F) 8 %bsa 溶液 37 ° C に加温(G)リモート タップ ベアリング 2 perifusate を含む行、急速な perifusate 交換を許可します。(H)し、糸球体を bathes microslide に向かって perifusate のルートです。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57764/57764fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig2.jpg"> 図 2。尿中アルブミン クレアチニン比。(A) WT、VEGF-A の島、VEGF-A X Neph の VEGF-A の165b マウスにおける VEGF-A の KO の誘導後 0、4、10、14 週間で uACR 値。(B)同じ uACR 値はそれぞれ個々 のマウスの基準値 (週 0) に正規化します。UACR 大幅増加 VEGF-A KO マウス週 10 と 14 WT 濾胞と比較して VEGF-A X Neph の VEGF-A165b マウスができなかった (* p < 0.05;二元、ペアの比較のための補正n = 4-12 マウス時間ポイントごと誤差範囲: [SEM] 平均値の標準誤差)。この図は、スティーブンスら5から変更されています。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57764/57764fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig3.jpg"> 図 3。糸球体の水透過性の測定。(A)吸引; を介してマイクロ ピペットで糸球体をキャッチperifusate が 1 %bsa (Ai) から 8 %bsa (Aii) に切り替わるし、糸球体の収縮が観察されます。(B) 8 %bsa スイッチ前後の測定値決定される糸球体 LpA/V は私。(C) VEGF-A KO マウスを開発する高められた糸球体 LpA/V私14 週間でポスト VEGF-A KO WT コントロールと比較しての誘導。これは大幅 VEGF-A X Neph の VEGF-A165b マウスで妨げられない (* p < 0.05;一方通行 ANOVA、ボンフェローニ補正の組み合わせの比較n = 4-9 マウス, 15-30, 糸球体;誤差範囲: SEM)。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57764/57764fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig4.jpg"> 図 4。糸球体の構造解析。(A) PAS 陽性腎皮質は WT、VEGF-A の島、VEGF-A X Neph の VEGF-A165b マウス (Ai - iii) から糸球体の構造的な異常を示さなかった。EM は、VEGF-A 島糸球体 (Aiv - vi) の超構造異常を明らかにしました。(B)グループ間平均 FPW は変更しませんでした。(C)は糸球体基底膜増加 VEGF-A 島糸球体における VEGF A165b (D) fenestrae は VEGF-A165* (E) 、SPS 報道によって不変に残った VEGF-A 島糸球体の減少によって防がれました。いたも VEGF A165b (F)スリット幅平均は VEGF-A 島糸球体で増加したがそのまま残った、VEGF-A 島糸球体の減少を変更されなかった VEGF-A165b (G)スリット数によって防がれました。3 つのグループの間 (* p < 0.05;一方通行 ANOVA、ボンフェローニ補正の組み合わせの比較n = 3 のマウス, 9 糸球体;誤差範囲: SEM)。この図は、スティーブンスら5から変更されています。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57764/57764fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig5.jpg"> 図 5。 マーカーの mRNA および蛋白質の表現。(A) RT-PCR ヒト VEGF A165b mRNA 発現のみ VEGF-A 島 X Neph-VEGF-A165b マウスからふるわれた球体で明らかにされたことを示した。(B)西部にしみが付くことを示した VEGFR 2 発現 VEGF-A 島糸球体でダウン規制 VEGF-A 島 X Neph-VEGF-A165b 糸球体で防がれた (* p < 0.05;一方通行 ANOVA、ボンフェローニ補正の組み合わせの比較n = 3-6 マウス;誤差範囲: SEM)。この図は、スティーブンスら5から変更されています。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57764/57764fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

このプロトコルでは、糸球体疾患のマウス ・ モデルで実施する必要があります完全腎臓の仕事-アップについて説明します。糸球体疾患のすべてのマウスのモデルに適用することができます糸球体機能の詳細な機能・構造・機構解析を可能にするメソッド。

糸球体疾患のマウス ・ モデルにおける腎機能の評価

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

17.4K ビュー.  University of Exeter. このプロトコルでは、糸球体疾患のマウス ・ モデルで実施する必要があります完全腎臓の仕事-アップについて説明します。糸球体疾患のすべてのマウスのモデルに適用することができます糸球体機能の詳細な機能・構造・機構解析を可能にするメソッド。

ビデオ: Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

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.

マウスにおける急性腎障害とポスト傷害線維の虚血再灌流モデル

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 ...

医学

Renal Ischaemia Reperfusion Injury: A Mouse Model of Injury and 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 during renal transplantation. Experimental models that accurately and reproducibly recapitulate renal IRI are crucial in dissecting the pathophysiology of AKI and the development of novel therapeutic agents. Presented here is a mouse model of renal IRI that results in reproducible AKI. This is achieved by a midline laparotomy approach for the surgery with one incision allowing both a right nephrectomy that provides control tissue and clamping of the left renal pedicle to induce ischaemia of the left kidney. By careful monitoring of the clamp position and body temperature during the period of ischaemia this model achieves reproducible functional and structural injury. Mice sacrificed 24 hr&#160;following surgery demonstrate loss of renal function with elevation of the serum or plasma creatinine level as well as structural kidney damage with acute tubular necrosis evident. Renal function improves and the acute tissue injury resolves during the course of 7 days following renal IRI such that this model may be used to study renal regeneration. This model of renal IRI has been utilized to study the molecular and cellular pathophysiology of AKI as well as analysis of the subsequent renal 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.

腎臓虚血再灌流障害：障害のマウスモデルおよび再生

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

Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely replicates both the technical and pathological processes that occur in human renal transplantation. Although mouse models of allogeneic rejection in organs other than the kidney exist, and are more technically feasible, there is evidence that different organs elicit disparate rejection modes and dynamics, for instance the time course of rejection in cardiac and renal allograft differs significantly in certain strain combinations. This model is an attractive tool for many reasons despite its technical challenges. As inbred mouse strain haplotypes are well characterized it is possible to choose donor and recipient combinations to model acute allograft rejection by transplanting across MHC class I and II loci. Conversely by transplanting between strains with similar haplotypes a chronic process can be elicited were the allograft kidney develops interstitial fibrosis and tubular atrophy. We have modified the surgical technique to reduce operating time and improve ease of surgery, however a learning curve still needs to be overcome in order to faithfully replicate the model. This study will provide key points in the surgical procedure and aid the process of establishing this technique.

Here, we present a protocol to study the immunology of rejection. The surgical model presented reports a short operating time and a concise technique. Depending on the donor-recipient strain combination, the transplanted kidney may develop acute cellular rejection or chronic allograft damage, defined by interstitial fibrosis and tubular atrophy.

マウス腎臓移植：同種移植片拒絶のモデル

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely ...

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and time-consuming. In addition, serial blood or urine samples are required, with the associated stress for the experimental animals. A recent technique significantly reduces the investment in time and resources, minimizing the invasiveness and the animal stress, but being equally valid as the traditional approaches. The method measures transcutaneously renal function. Using an optical device and the exogenous renal marker fluorescein isothiocyanate (FITC)-sinistrin, this technique is capable of measuring the elimination kinetics of the marker through the skin. With neither blood nor urine samples nor the associated laboratory assays needed, the results of the transcutaneous measurement are almost instantaneously available. The method has been already validated in different species and successfully applied in several models of renal pathology. Moreover, due to its minimally invasive characteristics, it is suitable for sequential measurements within the same animal. Here is provided a detailed protocol to carry out the transcutaneous assessment of renal function in rodents.

Determination of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional procedures to measure this parameter are cumbersome and require a large investment of time. Here we describe a faster and minimally invasive method to determinate GFR transcutaneously.

コンシャスげっ歯類における腎機能の経皮評価

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and ...

A High-throughput Method for Measurement of Glomerular Filtration Rate in Conscious Mice

The measurement of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard in kidney function assessment. Currently, investigators determine GFR by measuring the level of the endogenous biomarker creatinine or exogenously applied radioactive labeled inulin (3H or 14C). Creatinine has the substantial drawback that proximal tubular secretion accounts for ~50% of total renal creatinine excretion and therefore creatinine is not a reliable GFR marker. Depending on the experiment performed, inulin clearance can be determined by an intravenous single bolus injection or continuous infusion (intravenous or osmotic minipump). Both approaches require the collection of plasma or plasma and urine, respectively. Other drawbacks of radioactive labeled inulin include usage of isotopes, time consuming surgical preparation of the animals, and the requirement of a terminal experiment. Here we describe a method which uses a single bolus injection of fluorescein isothiocyanate-(FITC) labeled inulin and the measurement of its fluorescence in 1-2 &mu;l of diluted plasma. By applying a two-compartment model, with 8 blood collections per mouse, it is possible to measure GFR in up to 24 mice per day using a special work-flow protocol. This method only requires brief isoflurane anesthesia with all the blood samples being collected in a non-restrained and awake mouse. Another advantage is that it is possible to follow mice over a period of several months and treatments (i.e. doing paired experiments with dietary changes or drug applications). We hope that this technique of measuring GFR is useful to other investigators studying mouse kidney function and will replace less accurate methods of estimating kidney function, such as plasma creatinine and blood urea nitrogen.

Measurement of glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard for kidney function assessment. Here we describe a high-throughput method which allows the determination of GFR in conscious mice by using a single bolus injection, determination of fluorescein isothiocyanate (FITC)-inulin in plasma and calculation of GFR by a two-phase exponential decay model.

意識マウスにおける糸球体濾過率の測定のためのハイスループット法

The measurement of  glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard in kidney function  assessment. Currently, investigators determine GFR by ...

生物学

Transdermal Measurement of Glomerular Filtration Rate in Mice

Transdermal analysis of glomerular filtration rate (GFR) is an established technique that is used to assess renal function in mouse and rat models of acute kidney injury and chronic kidney disease. The measurement system consists of a miniaturized fluorescence detector that is directly attached to the skin on the back of conscious, freely moving animals, and measures the excretion kinetics of the exogenous GFR tracer, fluorescein-isothiocyanate (FITC) conjugated sinistrin (an inulin analog). This system has been described in detail in rats. However, because of their smaller size, measurement of transcutaneous GFR in mice presents additional technical challenges. In this paper we therefore provide the first detailed practical guide to the use of transdermal GFR monitors in mice based on the combined experience of three different investigators who have been performing this assay in mice over a number of years.

Here we describe a protocol to measure glomerular filtration rate (GFR) in conscious, freely moving mice using a transdermal GFR monitor.

マウスにおける糸球体濾過率の経皮吸収測定

Transdermal analysis of glomerular filtration rate (GFR) is an established technique that is used to assess renal function in mouse and rat models of ...

Using 2-Photon Microscopy to Quantify the Effects of Chronic Unilateral Ureteral Obstruction on Glomerular Processes

Applying novel microscopy methods to suitable animal disease models to explore the dynamic physiology of the kidney remains a challenge. Rats with surface glomeruli provide a unique opportunity to investigate physiological and pathophysiological processes using intravital 2-photon microscopy. Quantification of glomerular capillary blood flow and vasoconstriction and dilatation in response to drugs, permeability, and inflammation are just some of the processes that can be studied. In addition, transgenic rats, i.e., podocytes labeled with fluorescent dyes and other molecular biomarker approaches, provide increased resolution to directly monitor and quantify protein-protein interactions and the effects of specific molecular alterations.
In mice, which lack surface glomeruli after four weeks of age, unilateral ureteral obstruction (UUO) for several weeks has been used to induce surface glomeruli. As this induction model does not allow for baseline studies, we quantified the effects of UUO on glomerular processes in the UUO model in Munich Wistar Fr&#246;mter (MWF) rats, which have surface glomeruli under physiologic conditions. The UUO model for five weeks or more induced significant alterations to gross renal morphology, the peritubular and glomerular microvasculature, as well as the structure and function of tubular epithelia. Glomerular and peritubular red blood cell (RBC) flow decreased significantly (p &#60; 0.01), probably due to the significant increase in the adherence of white blood cells (WBCs) within glomerular and peritubular capillaries. The glomerular sieving coefficient of albumin increased from 0.015 &#177; 0.002 in untreated MWFs to 0.045 &#177; 0.05 in 5-week-old UUO MWF rats. Twelve weeks of UUO resulted in further increases in surface glomerular density and glomerular sieving coefficient (GSC) for albumin. Fluorescent albumin filtered across the glomeruli was not reabsorbed by the proximal tubules. These data suggest that using UUO to induce surface glomeruli limits the ability to study and interpret normal glomerular processes and disease alterations.

Here, we present a protocol using 2-photon microscopy in Munich Wistar Fromter rats with surface glomeruli to quantifythe effects of prolonged ureteral obstruction on glomerular dynamics and function.

2光子顕微鏡を使用して、糸球体プロセスに対する慢性片側尿管閉塞の影響を定量化

Applying novel microscopy methods to suitable animal disease models to explore the dynamic physiology of the kidney remains a challenge. Rats with surface ...

A Murine Model of Hemodialysis Access-Related Hand Dysfunction

Chronic kidney disease is a major public health problem, and the prevalence of end-stage renal disease (ESRD) requiring chronic renal replacement therapies such as hemodialysis continues to increase. Autogenous arteriovenous fistula (AVF) placement remains a primary vascular access option for ESRD patients. Unfortunately, approximately half of the hemodialysis patients experience dialysis access-related hand dysfunction (ARHD), ranging from subtle paresthesia to digital gangrene. Notably, the underlying biologic drivers responsible for ARHD are poorly understood, and no adequate animal model exists to elucidate the mechanisms and/or develop novel therapeutics for the prevention/treatment of ARHD. Herein, we describe a new mouse model in which an AVF is created between the left common iliac artery and vein, thereby facilitating the assessment of limb pathophysiology. The microsurgery includes vessel isolation, longitudinal venotomy, creation of arteriovenous anastomosis, and venous reconstruction. Sham surgeries include all the critical steps except for AVF creation. Iliac AVF placement results in clinically relevant alterations in central hemodynamics, peripheral ischemia, and impairments in hindlimb neuromotor performance. This novel preclinical AVF model provides a useful platform that recapitulates common neuromotor perturbations reported by hemodialysis patients, allowing researchers to investigate the mechanisms of ARHD pathophysiology and test potential therapeutics.

This protocol details the surgical steps of murine common iliac arteriovenous fistula creation. We developed this model to study hemodialysis access-related limb pathophysiology.

血液透析アクセス関連手機能障害のマウスモデル

Chronic kidney disease is a major public health problem, and the prevalence of end-stage renal disease (ESRD) requiring chronic renal replacement ...

Glomerular Outgrowth as an Ex Vivo Assay to Analyze Pathways Involved in Parietal Epithelial Cell Activation

Parietal epithelial cell (PEC) activation is one of the key factors involved in the development and progression of glomerulosclerosis. Inhibition of pathways involved in parietal epithelial cell activation could therefore be a tool to attenuate the progression of glomerular diseases. This article describes a method to culture and analyze parietal epithelial cell outgrowth of encapsulated glomeruli isolated from mouse kidney. After dissecting isolated mouse kidneys, the tissue is minced, and glomeruli are isolated by sieving. Encapsulated glomeruli are collected, and single glomeruli are cultured for 6 days to obtain glomerular outgrowth of parietal epithelial cells. During this period, parietal epithelial cell proliferation and migration can be analyzed by determining the cell number or the surface area of outgrowing cells. This assay can therefore be used as a tool to study the effects of an altered gene expression in transgenic- or knockout-mice or the effects of culture conditions on parietal epithelial cell growth characteristics and signaling. Using this method, important pathways involved in the process of parietal epithelial cell activation and consequently in glomerulosclerosis can be studied.

This article describes a method for culturing and analyzing glomerular parietal epithelial cell outgrowths of encapsulated glomeruli isolated from mouse kidney. This method can be used to study pathways involved in parietal epithelial cell proliferation and migration.

上頭頂皮細胞活性化に関与する経路を解析するエクスビボアッセイとしての糸球体成長

Parietal epithelial cell (PEC) activation is one of the key factors involved in the development and progression of glomerulosclerosis. Inhibition of ...

顕微鏡検査のための透明化マウス腎臓における糸球体の蛍光標識

An Efficient and Fast Method for Labeling and Analyzing Mouse Glomeruli

The glomeruli are fundamental units in the kidney; hence, studying the glomeruli is pivotal for understanding renal function and pathology. Biological imaging provides intuitive information; thus, it is of great significance to label and observe the glomeruli. However, the glomeruli observation methods currently in use require complicated operations, and the results may lose label details or three-dimensional (3D) information. The clear, unobstructed brain imaging cocktails and computational analysis (CUBIC) tissue clearing technology has been widely used in renal research, allowing for more accurate detection and deeper detection depth. We found that mouse glomeruli can be rapidly and effectively labeled by tail vein injection of medium molecular weight FITC-Dextran followed by the CUBIC clearing method. The cleared mouse kidney could be scanned by a light-sheet microscope (or a confocal microscope when sliced) to obtain three-dimensional image stacks of all the glomeruli in the entire kidney. Processed with appropriate software, the glomeruli signals could be easily digitized and further analyzed to measure the number, volume, and frequency of the glomeruli.

著者スポットライト:クリアされた組織に糸球体を標識することにより、腎臓生物学の研究を支援する 

This study presents an easy-to-use, complete, and simple set of methods to label and analyze glomeruli from CUBIC-cleared mouse kidneys. Data such as glomerulus number and volume can be obtained easily and reliably using fluorescein isothiocyanate (FITC)-Dextran, light sheet fluorescence microscopy (LSFM), or common confocal microscopy and software such as Imaris.

マウス糸球体の標識と分析のための効率的で迅速な方法

The glomeruli are fundamental units in the kidney; hence, studying the glomeruli is pivotal for understanding renal function and pathology. Biological ...

糸球体疾患のマウス・モデルにおける腎機能の評価

要約

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マウスにおける急性腎障害とポスト傷害線維の虚血再灌流モデル

腎臓虚血再灌流障害：障害のマウスモデルおよび再生

マウス腎臓移植：同種移植片拒絶のモデル

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意識マウスにおける糸球体濾過率の測定のためのハイスループット法

マウスにおける糸球体濾過率の経皮吸収測定

2光子顕微鏡を使用して、糸球体プロセスに対する慢性片側尿管閉塞の影響を定量化

血液透析アクセス関連手機能障害のマウスモデル

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糸球体疾患のマウス ・ モデルにおける腎機能の評価

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