The authors would like to acknowledge the support of NIH/NIDDK K12 DK100014 (Lan Lu), the Case Comprehensive Cancer Center (NIH/NCI P30 CA43703), and the Clinical and Translation Science Collaborative of Cleveland (NIH/NCATS UL1 TR000439).

모든 동물 연구는 Case Western Reserve University에서 승인 된 Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) 프로토콜에 따라 수행되었습니다. 아래에 설명 된 수술 절차의 기간은 약 45-60 분입니다. MRI 절차 자체는 매 시간마다 약 15 분입니다. 1. 마취 <ol><li> 쥐를 isoflurane 챔버에서 2 % isoflurane을 산소와 혼합하여 쥐를 마취 한 후 주사제 마취를 복막 내 투여하기 전에 동물의 취급과 구속을 용이하게하십시오. </li><li> isoflurane에 3-5 분 노출 한 후에 동물이 마취되었는지 확인하고 발가락 핀치에 반응이 없음을 확인하십시오. </li><li> 쥐를 xylazine과 케타민의 혼합 복강 내 주사로 75mg / kg 케타민 / 10mg / kg xylazine으로 추가 진정시킨다. 복강 내 주사를 할 때는 바늘을 뒤로 당겨 장이나 다른 중요한 기관의 일부가 뚫리지 않았는지 확인하십시오. </li><li> 나는절개 부위에 2mg / kg bupivacaine을 피하 주사하여 국소 통증 완화를 제공하십시오. </li></ol> 2. 수술 영역의 준비 <ol><li> 그들이 수술에 사용되기 전에 수술 도구 및 소모품을 소독하고 무균을 위해 수술 패드에 배치합니다. 대부분의기구와 보급품은 고압 가압 소독하고 재사용 할 수 있습니다. </li><li> 모든 수술 절차에는 멸균 장갑을 사용하십시오. </li><li> 전기 면도기를 사용하여 모피를 동물의 오른쪽 면도 면도하십시오. 갈비뼈의 바닥에서 뒷다리의 꼭대기까지 동물을 면도하고 절개를위한 큰 머리카락없는 부위를 제공하십시오. </li><li> 동물을 멸균 외과 패드에 올려 주변 부위와 소독 부위를 격리시킵니다. </li><li> 포비돈 요오드 또는 베타 딘과 같은 소독제로 피부를 문지릅니다. 수술 부위의 중심에서 문지르기를 시작하고 원형 방식으로 외부로 이동하십시오. 포비돈 요오드 또는 베타 딘의 새로운 닦음으로 적어도 세 번 반복하십시오. </li&gt; <li> 요오드가 흡수되면 독성이있을 수 있으므로 피부가 깨끗해질 때까지 70 % 알코올 면봉으로 수술 부위를 문질러주십시오. </li></ol> 3. 수술 절차 <ol><li> 무균 상태에서이 절차를 유지하십시오. </li><li> 오른쪽 측면을 위쪽으로 향하게하여 왼쪽 측면 decubitus 위치에 따뜻한 난방 침대에 마취 동물을 위치. 참고 : 저체온증을 예방하려면 동물의 핵심 체온을 35-37 ° C로 유지해야합니다. 이 온난화 베드는 무균 상태를 유지하기 위해 필요에 따라 멸균해야합니다. </li><li> 갈비뼈 케이지를 느끼고, 갈비뼈 바닥에서 시작하는 무균 크기 10 메스 블레이드를 사용하여 2 ~ 3cm 정도의 등 복부 후 복막 절개를하십시오. </li><li> 절개의 양 측면을 따라 세로로 멸균 거즈를 놓습니다. </li><li> 복강을 시각화하고 액세스하려면 피하 조직, 지방 및 근육을 멀리 해부하십시오. 더 깊게 관통 할 수 있도록 곡선 형 블레이드 Mayo 가위를 사용하십시오.상처에 배급하고 두꺼운 조직을 자른다. </li><li> 간이 명확하게 보이고 접근 할 수있게되면 무딘 포셉을 사용하여 간을 위쪽으로 후퇴시킵니다. </li><li> 다른 한편으로는 다른 한 쌍의 무딘 집게를 사용하여 복부 캐비지 바깥에 위치하도록 오른쪽 신장을 노출시킵니다. </li><li> 신장과 왼쪽을 잡으려면 왼손 엄지 손가락과 엄지 손가락을 사용하십시오. 오른손으로 천천히 꾸준히 15 (흰색 거품으로 표시) 신우으로 멸균 주사기를 0.1 ml의 대장균 E. UTI89 용액 (농도 9 × 10 -1 10 × 8 (1) 사이) 주사. 참고 : 참조 15에 설명 된대로 세균성 역가를 준비하십시오. </li><li> 복막으로 inoculum의 유출을 방지하기 위해 바늘 위에 흡수 hemostat의 스트립을 놓습니다. 천천히 신장 골반에서 바늘을 당겨냅니다. 주의 : 주변 조직을 관통하거나 감염시키지 않도록주의해야한다.ons 및 / 또는 합병증. </li><li> 큰 주사기를 사용하여 복강 내로 다시 넣기 전에 신장을 생리 식염수로 완전히 헹구십시오. </li></ol> 4. 봉합 참고 : 조직에 묻힐 봉합사는 4-0 비 흡수성 꼰 봉합해야합니다. 신체 표면에는 흡수성 또는 모노 필라멘트 봉합사를 사용할 수 있습니다. <ol><li> 혈류 방해를 막기 위해 봉합사를 최대한 조직 모서리에 가깝게 놓으십시오. 전형적으로 가장자리로부터 0.3cm 이하가 필요하다. </li><li> 미세한 치아 포셉 한 쌍을 사용하여 피부를 잡고 약간 뒤로 젖히고 바늘 홀더를 피부를 관통하기위한 준비 자세로 회전 시키십시오. </li><li> 손바닥을 회전시켜 바늘을 회전시키고 피부를 통과시켜 피부의 전체 두께에 걸쳐 바늘을 움직입니다. </li><li> 프로 시저를 수행하는 개인과 가장 가까운 스킨 가장자리에 대해이 과정을 반복하십시오. </li><li> 죄다조직의 가장자리를 막기에 충분한 봉합선. 더 단단하면 혈액 공급을 방해하고 천천히 상처를 치며 열개를 초래할 수 있습니다. </li><li> 짧은 줄만 잘라서 3-4mm 꼬리를 남기고 단순한 중단 스티치처럼 사각 매듭을 사용하여 봉합을 묶습니다. </li><li> 첫 번째 스티치를 묶은 후 첫 번째 스티치를 약 3mm 정도 떨어진 곳에 두 번째 스티치를 준비하고 실행중인 봉합을 계속하십시오. </li><li> 절개 끝 부분에 도달하면 마지막 스티치를 끝까지 당기지 마십시오. 대신, 봉합사 봉합 부의 말단부를 묶기 위해 짧은 바늘로 여기에 바늘 홀더로 고정 된 루프를 사용하십시오. </li><li> 기구 넥타이를 사용하여 정사각형 매듭을 사용하여 봉합을 묶습니다. 그 결과 3 개의 가닥이 말단의 완성 된 매듭에서 튀어 나오게됩니다. </li></ol> 5. 동물성 회복 <ol><li> 수술 후 2.1 mg / kg Yohimbine을 복강 내 주사하여 마취를 후 향적으로합니다. 에이시신은 3-5 시간 후 외과 수술로부터 완전히 회복 될 것으로 예상됩니다. </li><li> 동물을 난방 패드 (저체온증을 피하기 위해)와 수술 후 흡수성 부드러운 침구 위에 올려 놓으십시오. </li><li> 경구 또는 비경 구 액체로 정상 수유로 돌아갈 때까지 (24 시간 이내) 재수 화를하십시오. 탈수 효과를 제한하기 위해 수술 직후에 생리 식염수 약 0.6 ml를 복강 내 주사한다. </li><li> IACUC에서 승인 한 동물 관리 및 사용 프로토콜에 설명 된대로 진통을 제공하십시오. 통증 관리를 위해 carprofen 5 mg / kg을 피하 주사하십시오. </li><li> 붓기, 삼출액, 통증 또는 열개에 대한 절개를 정기적으로 관찰하십시오. </li></ol> 6. 자기 공명 영상을 통한 검증 <ol><li> 고지 소형 동물 MRI 스캐너에서 생체 내 MRI 실험을 수행하십시오. </li><li> 산소에서 3 % isoflurane으로 마취를 유도하고 MRI 스캐너에서 아이소 센터 (isocenter)에서 적절한 신장으로 동물을 위치시키고 적절하게radiofrequency coil을 먹었다. nosecone을 통해 이미징 절차 전반에 걸쳐 1 ~ 2 % isoflurane 마취를 동물에게 지속적으로 제공하십시오. 참고 : 그림 1에 표시된 생체 내 MRI 이미지의 경우, 래트 크기의 볼륨 코일 (내부 직경 = 72mm)을 사용했습니다. </li><li> 동물 모니터링 및 제어 시스템을 사용하여 각 동물의 호흡 률 (40-60 breaths / min) 및 핵심 체온 (35 ± 1 ° C)을 유지하십시오. </li><li> 다중 슬라이스, 다중 에코 스핀 에코 MRI 획득을 사용하여 감염된 신장과 대조군 모두의 고해상도 축 방향 T2 강조 영상을 얻습니다. 일반적인 MRI 획득 파라미터는 반복 시간 = 5,000 msec, 에코 시간 = 40 msec, 슬라이스 두께 = 2.0 mm, 평면 내 공간 해상도 = 200 μm, 신호 평균 3 개, 획득 시간 8 분입니다. </li></ol>

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</ol>

The authors have no other disclosures.

설치류 (예 : 생쥐와 쥐)의 급성 신우 신염은 경 요도 카테터 삽입에 의해 생성 될 수 있습니다. 16 , 17 , 18 이 요도 감염 방법은 비 침습적이며 상행 감염의 인간 병리 생리학을 모방한다는 점에서 유리하다. 17, 18, 19, 20 그러나,이 방법은 또한 요철 감염률 인한 배뇨 같은 해부학 적 변화와 같은 생리 학적 한계 신장에 투여 변수 대장균으로 고생 할 수있다. 11 Fierer et al. (1971)은 대장균 을 방광으로 주입 한 후 신우 신장염의 증거를 보이는 40 마리 중 6 마리 (15 %)의 쥐의 신장을보고했다. (15) 또한, 대장균의 반복 주입이 필요하고 여러 번 RELI하는 주신중하게 신우 신염을 일으킨다. 15 , 19 이 보고서에서는 대장균을 신장 골반에 직접 외과 적으로 도입하는 다른 설치류 신우 신장염 모델에 대해 설명합니다. 신우 신염 기술의 외과 적 모델의 주요 이점은 1 x 10 8 - 1 x 10 9 사이의 일정한 용량의 대장균 투여와 각각의 동일한 해부학 적 부위 (우측 신장 골반)에서의 박테리아 주입을 포함합니다 동물. (15)이 직접 분사는 더욱 신뢰성 감염뿐만 아니라 주입 선량의보다 정확한 결정을 제공 환류에 대한 요구를 피한다. 전반적으로이 외과 적 신우 신장염 모델은 요도 역류의 영향을 최소화하면서 일관되고 재현성있는 감염을 필요로하는 연구를 대체 할 수있는 옵션을 제공합니다. 이 수술 기법의 성공을 최적화하는 방법은 다음과 같습니다.1) 호흡 운동을 제한하고 충분한 노동 시간을 허용하기 위해 깊은 마취를 달성한다. 2) 수술되지 않은 부위로부터의 오염을 방지하기 위해 수술 절개 부위를 면도한다. 3) 오염의 도입을 막기위한 살균; 4) 알려진 신장의 대장균 을 쥐의 신장 골반에 조심스럽게 주사; 5) 신장 사후 주입의 철저한 염수 린스; 6) 봉합을 통해 상처 가장자리 근사; 7) 저체온증 및 전신 부작용과 같은 수술 중 및 수술 후 합병증의 모니터링. 동물의 안락함을 향상시키기 위해 가열 패드가 사용되었지만,이 프로토콜은 심부 체온을 유지하기 위해 직장 온도 센서를 사용하여 더욱 최적화 될 수 있습니다. 생존 수술을 성공적으로 수행하기위한 중요한 단계는 적절한 마취와 동물의 호흡 모니터링입니다. 이렇게하지 않으면 수술 시간이 연장되어 동물의 마취 수준이 안정화되고 과도한 상해로 인한 원하지 않는 부상이 제한됩니다운동. 작업 영역의 오염 된 무균 및 / 또는 E. coli 박테리아에 의한 복막의 의도하지 않은 감염은 수술 모델과 관련된 일반적인 합병증입니다. 따라서 수술 도구를 고압 살균하고, 전체 작업 공간을 소독하고, 추가 대장균 감염을 제한하기위한 절차 적 노력을 적절히 준비하는 것은 모든 동물의 사망률과 잘못된 감염 결과를 최소화하는 데 도움이됩니다. 대장균 을 신장에 직접 주사하는 이점에도 불구하고 신우 신염의 수술 모델은 경 요도 이송 방법에 비해 여러 가지 한계가 있습니다. 직접 외과 적 주사 방식을 사용하는 가장 큰 단점은이 기술의 내재 된 침입성이라는 것입니다. 그러나 적절한 멸균 기술을 시행하고 적절한 통증 관리, 발열 패드를 통한 온도 조절 및 수술 후 부드럽고 흡수성 침구를 사용하면 사망률이 상당히 낮습니다.신속한 복구를 보장합니다. 또한 멸균을위한 고압 증기 멸균 수술 도구는 매우 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 멸균 방법입니다. 전반적인 수술 시간은 일반적으로 1 시간 미만입니다. 또한, 마취 관리뿐만 아니라 체중에 맞게 보정 된 진통제의 국소 및 전신 전달은 정확한 투여 량 전달 및 피험자 안전을 보장합니다. 수술 모델의 또 다른 잠재적 제한은 해부학 적 크기가 작기 때문에 외과 기술이 생쥐에서 더 어려워진다는 것입니다. 쥐와 쥐 모두에서 시행 할 수있는 경 요도 법과는 대조적으로, 수술 모델에 대한 쥐 모델 사용 요구 사항은 연구의 전체 비용을 증가시키고보다 쉽게 ​​이용할 수있는 다양한 유전자 변형 연구에 제약을 가할 수 있습니다 마우스 모델에서 비용 효율적입니다. 위에서 언급했듯이 외과 적 치료법의 또 다른 중요한 한계는 사람의 신우 신염을 대표하지 않는다는 것입니다.transurethral 방법으로 가깝게. 여기에서는 신장 감염을 추적하기 위해 MRI 기술을 사용했습니다. 그림 1 에서 볼 수 있듯이 MRI 스캐닝은 시간이 지남에 따라 신장 감염을 비 침습적으로 모니터링 할 수있는 기능을 제공합니다. E. coli 감염을 추적하는 또 다른 방법은 박테리아의 형광 표지를 이용하는 것입니다. 11, 18 단, 형광 촬상 인해 크게 감소 검출 감도 얻어진 조직에 의해 광 흡수층이 쥐 모델 (마우스 모델 반대)에 덜 효과적이다. 따라서 MRI는 초기 단계에서 대장균 감염을 추적하고 3 차원에서 감염 범위에 대한 지역 정보를 제공하는보다 민감한 수단을 제공합니다. UTI / 급성 신우 신염 병리 생리학의 기전과 신장 섬유증 진행은 잘 알려져 있지 않습니다. 감염시키는 대리인, 밑에면역 원성 반응을 호소하며, 염증 반응은 필수적 역할을하지만, 각각의 중요성은 알려지지 않았다. 이 직접 주입 절차를 사용하여 신장에 표적 세균을 전달하는 개선은 설치류 모델에서 급성 신우 신염의 재현성을 증가시킬 가능성이 있으며 UTI 치료를위한 초기 단계의 치료 적 개입을보다 정확하게 평가할 수 있습니다. 이 방법은 처음에는 신장에 박테리아의 전달을 최적화하는 접근법으로 개발되었지만 다른 시약과 병원균의 전달에도 응용할 수 있습니다. 이 방법은 유사하게 방광염, 신우 신염, UTI 및 당뇨병 성 신장 질환 연구에 이점을 제공 할 수 있습니다.

설치류 모델은 신우 신염 (pyelonephritis)과 요로 감염 (UTI)을 포함한 수많은 인간 질병 발현을 연구하는데 사용되었습니다. UTI는 전 세계적으로 건강 문제이며, 모든 연령의 어린이, 남성 및 여성에게 영향을 줄 수 있습니다. 1 , 2 , 3 UTI의 초기 증상은 방광염을 포함하며 감염이 요관을 따라 상승하면 신장 감염 (신우 신염)이 발생할 수 있습니다. 동시에 당뇨병의 유행은 전 세계적으로 4 억 명에 이릅니다. 4,5 중요한 UTI 입사 최대 비만 또는 재발 UTI 감염 (루티), 패혈증, 신우 신염으로부터 신장 섬유증, 및 방광 기능 장애의 위험 증가의 결과로, 제 2 형 당뇨병을 가진 환자의 4 배 이상으로 할 수있다. 6 , 7 , 8 설치류현재의 항생제 요법은 UTI 환자의 하위 집단에서만 지속적이고 예방적인 반응을 일으키기 때문에 모델은 UTI를 연구하는 데 중요합니다. 임상 UTI 치료를 향상시키기 위해 중요한 단계는 2 형 당뇨병의 영향뿐만 아니라 급성 감염에서 염증에서부터 섬유화에 이르기까지의 rUTI 및 병태 생리 학적 과정을 이해하는 것입니다. 동물 모델을 개선하는 목표는 질병 진행 및 치료 중재를보다 정확하게 평가할 수있는 기술을 개발하는 것입니다. 여러 가지 접근법이 신장 손상의 병태 생리학, 항생제 치료의 효과 및 UTI 자연 경과의 다른 측면을 연구하기 위해 쥐 및 / 또는 마우스에서 신우 신염을 유도하기 위해 사용되었습니다. 역행성 요로 감염을 확증하기위한 일반적인 접근법은 경 요도 카테터 삽입 법입니다. 10 , 11 , 12 , 13 ,이 방법은 마취 된 동물의 방광으로 요도를 통해 박테리아를 도입합니다. 이 기술은 인간 신우 신염을 면밀히 시뮬레이션하지만, 신우 신염 감염의 실제 발생률과 크기는 예방 접종 중 또는 즉시 접종 후 자발적 인 ureteric 역류 또는 요실금 배뇨가 없기 때문에 여러 변수가있을 수 있습니다. 그 결과 11, 신장 감염뿐만 아니라 치료 전략을 연구하는이 모델의 유틸리티를 제한 할 수있는 상승 신우 신염 감염을 유도에서 실험 다양성. 이 보고서는 대장균 이 쥐 신장에 직접 주입되는 외과 적 신우 신장염 쥐 모델을 기술합니다. 이 쥐 모델이 침습적 임에도 불구하고, 신장으로 전달 된 대장균 의 양은 효과적으로 신장 감염 및 염증을 가능하게하면서 효과적으로 조절 될 수있다. 14 이 절차에서 우리는 또한이러한 생길 수있는 신장 감염이 생체 내 자기 공명 영상 (MRI)을 통해 세로로 모니터링 될 수있는 방법.

<table><tbody><tr><td>Absorbing Pad</td><td>Fisher</td><td>14-127-47</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Cotton Gauze Pad</td><td>Fisher</td><td>22-415-469</td><td></td></tr><tr><td>Latex Surgical Gloves</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>21540</td><td></td></tr><tr><td>Curved Mayo Scissors</td><td>Fisher</td><td>S17341</td><td></td></tr><tr><td>Straight Blunt Foreceps</td><td>Fisher</td><td>08-895</td><td></td></tr><tr><td>Scalpel Handle&amp;nbsp;</td><td>Fisher</td><td>08-913-5</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Scalpel Blades</td><td>Fisher</td><td>53220</td><td></td></tr><tr><td>1 ml Luer-Lok Syringe</td><td>BD Biosciences</td><td>309628</td><td>For bacterial injections</td></tr><tr><td>20 ml Luer-Lok Syringe&amp;nbsp;</td><td>BD Biosciences</td><td>301031</td><td>For saline wash</td></tr><tr><td>Hemostat</td><td>Seneca Medical</td><td>240267</td><td></td></tr><tr><td>23 G 3/4 in. Needle&amp;nbsp;</td><td>BD Biosciences</td><td>305143</td><td></td></tr><tr><td>30 G 1 in. Needle&amp;nbsp;</td><td>BD Biosciences</td><td>305128</td><td></td></tr><tr><td>U-100 Insulin Syringe</td><td>Exel International&amp;nbsp;</td><td>25846</td><td>For medication injections</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>050033</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>33197</td><td>Inject IP</td></tr><tr><td>Ketamine</td><td>Patterson Vetrinary&amp;nbsp;</td><td>07-881-9413</td><td>Inject IP</td></tr><tr><td>Yohimbine (Atipamezole)</td><td>Patterson Vetrinary&amp;nbsp;</td><td>07-867-7097</td><td>Inject IP after surgery</td></tr><tr><td>Bupivacaine (Marcaine)</td><td>Patterson Vetrinary&amp;nbsp;</td><td>07-890-4584</td><td>Inject SQ at site of incision&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>4-0 Chromic Gut Suture</td><td>Ethicon Inc.</td><td>U203H</td><td></td></tr><tr><td>4-0 Braided Vicryl Suture</td><td>Ethicon Inc.</td><td>J304H</td><td></td></tr><tr><td>1 ml SubQ Syringe</td><td>BD Biosciences</td><td>309597</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;E. coli&lt;/em&gt;&amp;nbsp; UTI89 or CFT073</td><td>ATCC</td><td>700928</td><td></td></tr><tr><td>Surgicel Absorbable Hemostat</td><td>Ethicon Inc.</td><td>ETH1951CS&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Biospec 9.4T MRI&amp;nbsp;</td><td>Bruker&amp;nbsp;</td><td>94/20 USR</td><td></td></tr></tbody></table>

intrarenal injection of escherichia coli in a rat model of pyelonephritis

Pyelonephritis is a bacterial infection of the kidney and is most commonly caused by Escherichia coli. Recurrent infections can cause significant renal inflammation and fibrosis ultimately resulting in declining kidney function. Before improved clinical management and prevention of pyelonephritis can be instituted, a reliable animal model must be established in order to study the mechanisms of progression, recurrence, and therapeutic efficacy. The transurethral infection model closely mimics human pyelonephritis but exhibits considerable variation due to its reliance on urethral reflux to transport the bacteria to the kidney. Herein, a detailed surgical protocol for performing bacterial injections into the rat renal pelvis is provided and confirmed by non-invasive Magnetic Resonance Imaging (MRI). Using this protocol, animals receive direct exposure to a desired concentration of E. coli bacteria and can fully recover from the surgical procedure with adequate post-operative care. This facilitates subsequent longitudinal MRI assessments of the experimental animal models for comparison with saline (sham) controls. Using this direct delivery approach, the severity of infection is controllable and applicable for mechanistic studies of progression as well as development of novel treatment strategies.

의료 이미징 기술은 UTI 및 치료 효능을 비 침습적으로 평가할 수있는 기회를 제공합니다. 따라서 MRI를 이용하여 1-2 x 10 7 UTI89 대장균 주입 후 급성 감염의 유무를 확인하고 수술 전과 후에 신장의 변화를 시각화 하였다. 그림 1a-b 는 신장 감염의 점차적으로 증가하는 영역을 보여줍니다 (노란색 화살표). 감염 후 1, 4 일째에 각 동물에 대해 얻은 MRI 이미지는 급성 신우 신염 감염의 성장을 특성화하는 데 도움이됩니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54649/54649fig1.jpg" /> 도 1 : 축 대장균에서 MRI 이미지를 T1 강조 - 신우 신염에 의한 설치류 모델 (a) 주 1 (b) 4 주 후 감염 (노란 화살표).

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Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis

This manuscript describes a rat surgical model of pyelonephritis using direct intra-renal infection by Escherichia coli into the renal pelvis. The experimental procedure can be utilized to study the pathogenesis of pyelonephritis as well as the associated inflammation and fibrosis.

경동맥 내 주사<em&gt; 대장균</em&gt; 신우 신염의 쥐 모델에서

Pyelonephritis is a bacterial infection of the kidney and is most commonly caused by Escherichia coli. Recurrent infections can cause significant renal ...

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Nanyang Technological University

Research

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Medicine

Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis

8.0K 조회수.  Case Western Reserve University. This manuscript describes a rat surgical model of pyelonephritis using direct intra-renal infection by Escherichia coli into the renal pelvis. The experimental procedure can be utilized to study the pathogenesis of pyelonephritis as well as the associated inflammation and fibrosis.

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Transurethral Induction of Mouse Urinary Tract Infection

Uropathogenic bacterial strains of interest are grown on agar. Generally, uropathogenic E. coli (UPEC) and other strains can be grown overnight on Luria-Bertani (LB) agar at 37&deg;C in ambient air. UPEC strains grow as yellowish-white translucent colonies on LB agar. Following confirmation of appropriate colony morphology, single colonies are then picked to be cultured in broth. LB broth can be used for most uropathogenic bacterial strains. Two serial, overnight LB broth cultures can be employed to enhance expression of type I pili, a well-defined virulence factor for uropathogenic bacteria. Broth cultures are diluted to the desired concentration in phosphate buffered saline (PBS). Eight to 12 week old female mice are placed under isoflurane anesthesia and transurethrally inoculated with bacteria using polyethylene tubing-covered 30 gauge syringes. Typical inocula, which must be empirically determined for each bacterial/mouse strain combination, are 106 to 108 cfu per mouse in 10 to 50 microliters of PBS. After the desired infection period (one day to several weeks), urine samples and the bladder and both kidneys are harvested. Each organ is minced, placed in PBS, and homogenized in a Blue Bullet homogenizer. Urine and tissue homogenates are serially diluted in PBS and cultured on appropriate agar. The following day, colony forming units are counted.

This video will demonstrate methods to transurethrally induce mouse urinary tract infections and quantify the extent of resulting infections.

마우스 요로 감염의 Transurethral 유도

Uropathogenic bacterial strains of interest are grown on agar. Generally, uropathogenic E. coli (UPEC) and other strains can be grown overnight on ...

연구

면역학 및 감염병학

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal features of the natural infection. This protocol describes procedures for the establishment and evaluation of systemic infection due to neuropathogenic Escherichia coli K1 in the neonatal rat. Colonization of the gastrointestinal tract leads to dissemination of the pathogen along the gut-lymph-blood-brain course of infection and the model displays strong age dependency. A strain of E. coli O18:K1 with enhanced virulence for the neonatal rat produces exceptionally high rates of colonization, translocation to the blood compartment and invasion of the meninges following transit through the choroid plexus. As in the human host, penetration of the central nervous system is accompanied by local inflammation and an invariably lethal outcome. The model is of proven utility for studies of the mechanism of pathogenesis, for evaluation of therapeutic interventions and for assessment of bacterial virulence.

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Here, a procedure is described for the establishment of systemic infection in the neonatal rat with cultures of Escherichia coli K1. This non-invasive procedure permits colonization of the gastrointestinal tract, translocation of the pathogen to the systemic circulation, and invasion of the central nervous system at the choroid plexus.

Neuropathogenic의 비 침습 모델<em&gt; 대장균</em&gt; 신생아 쥐에 감염

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal ...

Urinary Tract Infection in a Small Animal Model: Transurethral Catheterization of Male and Female Mice

Urinary tract infections (UTI) are extremely common worldwide, incurring significant morbidity and healthcare-associated expenses. Small animal models, which accurately reflect disease establishment and progression, permit dissection of host-pathogen interactions and generation of immunity to infection. In mice, intravesical instillation of uropathogenic E. coli, the causative agent in more than 85% of community acquired UTI, recapitulates many of the stages of infection observed in humans. Until recently, however, UTI could only be modeled in female animals. This limitation has hindered the study of sex-related differences in UTI, as well as other bladder pathologies, such as cancer. Here, we describe a method to instill male mice that allows direct comparison between female and male animals and provide a detailed protocol to assess bladder tissue by flow cytometry as a means to better understand host responses to infection. Together, these approaches will aid in the identification of host factors that contribute to sex biases observed in UTI and other bladder-associated diseases.

The established model of transurethral catheterization of mice allows the study of bladder pathologies, including urinary tract infection, but can only be performed in females. A new model of male transurethral instillation, presented here, will enable research in an area marked by strong clinical and epidemiological differences between the sexes.

작은 동물 모델에서 요로 감염: 남성 및 여성 쥐의 Transurethral 도관 법

Urinary tract infections (UTI) are extremely common worldwide, incurring significant morbidity and healthcare-associated expenses. Small animal models, ...

Standardized Colon Ascendens Stent Peritonitis in Rats - a Simple, Feasible Animal Model to Induce Septic Acute Kidney Injury

AKI in septic patients is associated with increased mortality and poor outcome despite major efforts to refine the understanding of its pathophysiology. Here, an in vivo model is presented that combines a standardized septic focus to induce AKI and an intensive care (ICU) setup to provide an advanced hemodynamic monitoring and therapy comparable in human sepsis. Sepsis is induced by standardized colon ascendens stent peritonitis (sCASP). AKI is investigated functionally by measurement of blood and urine samples as well as histologically by evaluation of histopathological scores. Furthermore, the advanced hemodynamic monitoring and the possibility of repetitive blood gas sampling enable a differentiated analysis of severity of induced sepsis.
The sCASP method is a standardized, reliable and reproducible method to induce septic AKI. The intensive care setup, continuous hemodynamic and gas exchange monitoring, low mortality rate as well as the opportunity of detailed analyses of kidney function and impairments are advantages of this setup. Therefore, the described method may serve as a new standard for experimental investigations of septic AKI.

<meta charset="utf8"></head><body>Standardized Colon Ascendens Stent Peritonitis in Rats - 패혈성 급성 신장 손상을 유도하는 간단하고 실현 가능한 동물 모델

Acute kidney injury (AKI) is a severe complication in critically ill patients and is related with an increased mortality. Here, we present a reliable and reproducible in vivo model to mimic AKI under inflammatory conditions that might contribute towards understanding the pathogenesis of septic AKI.

Standardized Colon Ascendens Stent Peritonitis in Rats - 패혈성 급성 신장 손상을 유도하는 간단하고 실현 가능한 동물 모델

AKI in septic patients is associated with increased mortality and poor outcome despite major efforts to refine the understanding of its pathophysiology. ...

Recurrent Escherichia coli Urinary Tract Infection Triggered by Gardnerella vaginalis Bladder Exposure in Mice

Recurrent urinary tract infections (rUTI) caused by uropathogenic Escherichia coli (UPEC) are common and costly. Previous articles describing models of UTI in male and female mice have illustrated the procedures for bacterial inoculation and enumeration in urine and tissues. During an initial bladder infection in C57BL/6 mice, UPEC establish latent reservoirs inside bladder epithelial cells that persist following clearance of UPEC bacteriuria. This model builds on these studies to examine rUTI caused by the emergence of UPEC from within latent bladder reservoirs. The urogenital bacterium Gardnerella vaginalis is used as the trigger of rUTI in this model because it is frequently present in the urogenital tracts of women, especially in the context of vaginal dysbiosis that has been associated with UTI. In addition, a method for in situ bladder fixation followed by scanning electron microscopy (SEM) analysis of bladder tissue is also described, with potential application to other studies involving the bladder.

Recurrent Escherichia coli Urinary Tract Infection Triggered by Gardnerella vaginalis Bladder Exposure in Mice

A mouse model of uropathogenic E. coli (UPEC) transurethral inoculation to establish latent intracellular bladder reservoirs and subsequent bladder exposure to G. vaginalis to induce recurrent UPEC UTI is demonstrated. Also demonstrated are the enumeration of bacteria, urine cytology, and in situ bladder fixation and processing for scanning electron microscopy.

재발 성 에스케리치아 콜라 이 요로 감염 Gardnerella 질 방광 노출에 의해 유발 마우스에서

Recurrent urinary tract infections (rUTI) caused by uropathogenic Escherichia coli (UPEC) are common and costly. Previous articles describing models of ...

A Large Animal Model for Acute Kidney Injury by Temporary Bilateral Renal Artery Occlusion

Acute kidney injury (AKI) is associated with higher risk for morbidity and mortality post-operatively. Ischemia-reperfusion injury (IRI) is the most common cause of AKI. To mimic this clinical scenario, this study presents a highly reproducible large animal model of renal IRI in swine using temporary percutaneous bilateral balloon-catheter occlusion of the renal arteries. The renal arteries are occluded for 60 min by introducing the balloon-catheters through the femoral and carotid artery and advancing them into the proximal portion of the arteries. Iodinated contrast is injected in the aorta to assess any opacification of the kidney vessels and confirm the success of the artery occlusion. This is furtherly confirmed by the flattening of the pulse waveform at the tip of the balloon catheters. The balloons are deflated and removed after 60 min of bilateral renal artery occlusion, and the animals are allowed to recover for 24 h. At the end of the study, plasma creatinine and blood urea nitrogen significantly increase, while eGFR and urine output significantly decrease. The need for iodinated contrast is minimal and does not affect renal function. Bilateral renal artery occlusion better mimics the clinical scenario of perioperative renal hypoperfusion, and the percutaneous approach minimizes the impact of the inflammatory response and the risk of infection seen with an open approach, such as a laparotomy. The ability to create and reproduce this clinically relevant swine model eases the clinical translation to humans.

This study presents a highly reproducible large animal model of renal ischemia-reperfusion injury in swine using temporary percutaneous bilateral balloon-catheter occlusion of the renal arteries for 60 min and reperfusion for 24 h.

일시적인 양측 신장 동맥 폐색에 의한 급성 신장 손상에 대한 대형 동물 모델

Acute kidney injury (AKI) is associated with higher risk for morbidity and mortality post-operatively. Ischemia-reperfusion injury (IRI) is the most ...

의학

Hydrodynamic Renal Pelvis Injection: A Technique to Directly Deliver DNA into Kidney Cells of Murine Model

Source: Woodard, L. E. et al. <a href="https://www.jove.com/video/56324" target="_blank">Hydrodynamic Renal Pelvis Injection for Non-viral Expression of Proteins in the Kidney.</a> J. Vis. Exp. (2018)
In this video, we present the protocol for hydrodynamic injection of plasmids into the renal pelvis of the mouse kidney for nucleic acid transfection. This technique allows organ-specific delivery of plasmids by utilizing the principle of high hydrostatic pressure, which forcefully drives the plasmids into the specific site without causing tissue injury.

유체역학적 신장 골반 주사: 쥐 모델의 신장 세포에 DNA를 직접 전달하는 기술

Source: Woodard, L. E. et al. Hydrodynamic Renal Pelvis Injection for Non-viral Expression of Proteins in the Kidney. J. Vis. Exp. (2018)
In this video, ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

암 연구학

Urinary Tract Cancer

In vivo studies

Transurethral Catheterization and Bacterial Inoculation to Generate a Urinary Tract Infection Model in Male Mice

Source: Zychlinsky Scharff, A., et al. <a href="https://app.jove.com/v/54432">Urinary Tract Infection in a Small Animal Model: Transurethral Catheterization of Male and Female Mice.</a> J. Vis. Exp. (2017).
This video demonstrates the establishment of uropathogenic Escherichia coli infection in a female mouse bladder through transurethral catheter instillation. The injected bacteria successfully establish a urinary tract infection within the bladder, providing a valuable platform for studying healthcare-associated diseases related to the urinary tract.

경요도 카테터 삽입 및 세균 접종을 통해 수컷 마우스에서 요로 감염 모델을 생성하다

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. ...

Immunology

Immunopathology

Host-Pathogen Interaction Models

Establishment of a Urinary Tract Infection Model in Female Mice

Source: Zychlinsky Scharff, A. et al., <a href="https://app.jove.com/v/54432">Urinary Tract Infection in a Small Animal Model: Transurethral Catheterization of Male and Female Mice.</a>&#160;J. Vis. Exp. (2017)
This video demonstrates the establishment of uropathogenic Escherichia coli infection in a female mouse bladder through transurethral catheter instillation. The injected bacteria successfully establish a urinary tract infection within the bladder, providing a valuable platform for studying healthcare-associated diseases related to the urinary tract.

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경요도 카테터 삽입 및 세균 접종을 통해 수컷 마우스에서 요로 감염 모델을 생성하다

암컷 마우스의 요로 감염 모델 구축