Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Почечная травмы, понесенные от нефротоксинов, которые включают в себя препараты, начиная от антибиотиков до химиопрепаратов, может привести к сложных расстройств, чьи патогенез остается не полностью понята. Этот протокол показывает, как данио могут быть использованы для моделирования заболеваний этих условий, которые могут быть применены к идентификации ренопротективных мер.
Почки подвержены вред от воздействия химических веществ, они отфильтровывают из крови. Это может привести к травме органа, связанного с быстрым снижением функции почек и развития клинического синдрома, известного как острое повреждение почек (AKI). Фармакологические средства, используемые для лечения медицинских условий, начиная от бактериальной инфекции, рака, при введении по отдельности или в комбинации с другими препаратами, может инициировать AKI. Рерио являются полезной животной моделью для изучения химического воздействия на функцию почек в естественных условиях, так как они образуют эмбриональной почки , состоящую из нефрона функциональных блоков, которые сохраняются с высших позвоночных, включая человека. Кроме того, данио могут быть использованы для выполнения генетических и химических экранов, которые обеспечивают возможности для выяснения клеточные и молекулярные аспекты AKI и разработки терапевтических стратегий, таких как идентификация нефропротективные молекул. Здесь мы покажем, как микроинъекции вданио эмбриона может быть использован в качестве парадигмы для исследований nephrotoxin.
AKI резкое потеря функции почек , что может привести к разрушительным последствиям для здоровья 1. AKI является серьезной проблемой здравоохранения во всем мире из - за его высокой заболеваемости примерно на 20% среди госпитализированных пациентов с еще более высокими темпами 30-50% в случаях интенсивной терапии и пожилых людей, а также показатели смертности 50-70% 1-3. К сожалению, распространенность AKI растет и, по прогнозам, к дальнейшей эскалации в течение следующего десятилетия, отчасти из-за многообразия факторов, которые могут вызвать AKI, которые включают в себя послеоперационный стресс, ишемию и подверженность воздействию нефротоксинов, таких как антибиотики и химиотерапевтические препараты 4.
AKI включает в себя внезапное повреждение клеток внутри почки, обычно встречающихся в нефронов, которые являются необходимыми функциональными единицами, и состоят из фильтра крови и сегментированным трубочку , которая стекает мочу в центральные канальцев 1. Когда значительное количество нефроновповреждения во время AKI, непосредственные эффекты включают прерывание клиренса отходов из обращения, а также снижение или отменяться потока жидкости через нефронов вследствие обструкции из мертвых и умирающих клеток 1. Со временем, трубчатая обструкция может привести к вырождению целых нефронов, которая постоянно снижает функцию почек 1. Физиологические изменения в почках следующие AKI также включать в себя сложные воспалительные явления , которые могут привести к хроническому рубцеванию 1.
Несмотря на эти результаты, нефронов имеют некоторую способность пройти регенерацию после AKI , что воссоздает трубчатый эпителий 5,6. В то время как наблюдается увеличение молекулярного понимания регенерации нефрона, механизмы остаются неуловимыми во многих отношениях и обусловливают необходимость продолжали расследование 7. Степень, в которой результаты AKI в постоянное повреждение почек также остается неизвестным. Текущие исследования показывают, восстановительный потенциал для почек являетсявысокий следующие менее серьезные случаи AKI, в то время как более выраженные или повторные эпизоды приводят к хроническим заболеванием почек (ХБП) и завершаются в терминальной стадии почечной недостаточности (ТПН) , что требует спасения жизни трансплантации или диализ 8,9. Кроме того, люди , уже страдающие от CKD находятся на еще более высокий риск заражения серьезный эпизод AKI 8,9. Взятые вместе, то ясно, что по-прежнему фундаментальные и клинические исследования имеет жизненно важное значение для понимания, лечения и профилактики AKI.
Исследования с моделями животных играет важную роль в оценивая развитие местных и экологических изменений , которые происходят во время AKI 10. Для того, чтобы расширить это понимание, а также разработать новые методы лечения, то данио модель животного была использована в различных формах 11,12. В нефронов данио почки, в обоих эмбриона и взрослого, показывают высокий уровень сохранности с млекопитающих 13-16. Кроме того, нефрона эпителиальной травмы в геbrafish напоминает процесс в высших позвоночных животных, в результате чего происходит локальное разрушение трубчатых клеток с последующим внутриканального пролиферации и восстановления нефрона архитектуры 17-19. У эмбрионов, однако, значительный ущерб трубочка от нефротоксинов как цисплатин связано с летальностью 20,21. Для сравнения, данио взрослые выживают AKI и демонстрируют существенные регенеративные способности в почках. Например, после воздействия аминогликозидов гентамицин антибиотика, данио регенерировать канальцев повреждения эпителиального и вырастить новые блоки нефрона, а 22-24. В то время как эти гентамицин-индуцированная исследования AKI предоставили ценную информацию, понимание почек ущерб от различных нефротоксинов остается критическим , чтобы оценить последствия и реакцию на различные типы повреждений 25.
Данио эмбриона, из-за его размера, прозрачности и генетической сговорчивости, имеет много преимуществ для исследований nephrotoxin 25, где метод микроинъекции 20,21 используется для администрирования молекулы (ы) для исследования. Нефронов формируются на 24 ч после оплодотворения (ФВЧ) и начинают фильтровать кровь примерно 48 HPF 26,27. Таким образом, быстрое формирование и функционирование почек эмбриона облегчает экспериментальный анализ. Тем не менее, процесс микроинъекции имеет технические проблемы, и может быть крутой кривой обучения для овладения техникой. В этом видео статье мы опишем, как выполнять микроинъекций и предоставлять советы по устранению неполадок, с тем чтобы повысить скорость успешных инъекций.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Процедуры для работы с эмбрионов данио, описанных в этом протоколе были одобрены по уходу и использованию комитета Institutional животных путем в Университете Нотр-Дам.
1. Приготовление растворов
2. Подготовка инструментов
3. Эмбрион Приготовление
4. Микроинъекция Nephrotoxin Solution
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Микроинъекции станция создана включает в себя Стереомикроскоп микроманипулятор и регулятор давления (Рис . 1А) Просвечивание инъекционной пластины , предпочтительно , чтобы просмотреть образцы во время этой процедуры (Фиг.1В). Приготовление...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Разнообразная количество терапевтических агентов были связаны с AKI 29. Там были достигнуты значительные научные успехи в понимании ущерба , индуцированный многими отдельными соединениями, такими как аминогликозиды гентамицин 30 и широко используемого химиотерапевтическог...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была частично поддержана грантом DP2OD008470 NIH. Кроме того, оперативная память была частично поддержана за счет средств, предусмотренных в Университете Нотр-Дам Высшая школа. Мы благодарим штабы Отделения биологических наук, Центр исследований данио рерио, и Центром стволовых клеток и регенеративной медицины в Университете Нотр-Дам. Мы особенно благодарны членам лаборатории за участие дискуссии по поводу почек биологии и их полезные отзывы об этой работе.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sodium Chloride | American Bioanalytical | AB01915 | |
Potassium Chloride | American Bioanalytical | AB01652 | |
Calcium Chloride | American Bioanalytical | AB00366 | |
N-Phenylthiourea (PTU) | Aldrich Chemistry | P7629 | |
Ethyl 3-aminobenzoate (Tricaine) | Fluka Analytical | A5040 | |
Borosilicate glass | Sutter Instruments Co. | BF100-50-10 | |
Flaming/Brown Micropipette puller | Sutter Instruments Co. | Mo. P097 | |
UltraPure Agarose | Invitrogen | 15510-027 | |
Magnesium Sulfate | Sigma-Aldrich | M7506 | |
Methylene Blue | Sigma-Aldrich | M9140 | |
Falcon Diposable Petri Dishes, Sterile, Corning: | |||
60 mm x 15 mm | VWR | 25373-085 | |
100 mm x 15 mm | VWR | 25373-100 | |
(microinjection tray) 150 mm x 15 mm | VWR | 25373-187 | |
Low Temperature Incubator | Fischer Scientific | 11 690 516DQ | |
Micro Dissecting Tweezer | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-5010 | |
Micrometer | Ted Pella, Inc. | 2280-24 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены