Name: surgical techniques for catheter placement and 5/6 nephrectomy in murine models of peritoneal dialysis
Uploaded: 2018-07-19T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Surgical Techniques for Catheter Placement and 5/6 Nephrectomy in Murine Models of Peritoneal Dialysis at JoVE.com

作者感谢 e. Ferrantelli 和 g. Liappas 为他们的支持设置5/6 肾切除协议, R. Díaz 和P。马丁为协助与 ureic 氮气评估和 e. 何伟亚和 F. Núñez 为协助与老鼠关心。这项工作得到了 SAF2016-80648R 从 "Ministerio de Economía y Competitividad"/Fondo Europeo 区域 (收复与发展/MINECO) 向-卡夫和 PI 15/00598 的赠款的支持, 从菲德 de Fondo Investigaciones 基金, 到阿韦拉多·莫雷诺发言。

这里描述的所有方法都得到了分子生物学中心 Severo 奥乔亚 (西班牙马德里) 机构动物护理和使用委员会的批准。
注: 在研究开始时, C57BL/6J 雌性小鼠12岁至14周, 体重约20克。所有的动物都被安置在标准条件下, 并被给予食物和水的广告随意。每天检查健康状况。需要的材料, 如手套, 悬垂, 导管, 缝合和针头, 应该是无菌的。
1. 放置导管
<p class="jove_con...

首次发表的数据, 分析 PD 改变使用 "关闭系统" 技术进行了在 2009年29 。这个紧密的系统意味着整个设备位于体内, 流体通过一个入口端口注入针。通过导管输液的长期动物模型中最重要的技术问题是梗阻的发生。可能的选择是执行 omentectomy 或添加肝素到 pdf, 以减少腹膜粘连。然而, 网膜作为一个防御器官, 肝素除了抗凝作用外, 还能调节炎症细胞活性、血管生成、细胞外基质的合?...

肾脏功能与肾脏疾病
肾脏是参与稳态、血液过滤和荷尔蒙分泌的重要器官。有各种情况导致肾衰竭和随后发病的尿毒症, 这已被定义为组的系统性症状, 由于积累的血液中的废物, 由于肾脏功能紊乱保留1。此外, 由于肾功能衰竭时的自我平衡能力也受到影响, 可能发生体积超负荷的高血压, 这也是危险的, 因为它可能导致心力衰竭1。当肾脏功能能力小于 10%-15% 时, 患者必须接受下列治疗方案之一: 血液透析、腹膜透析 (PD) 或肾移植。
PD 是一个有趣的选择, 允许病人继续治疗, 从舒适的家庭或几乎任何地方, 从而避免需要频繁的医院访问和住宿。PD 技术通过渗透液 (腹膜透析液, PDF) 注入腹膜腔, 消除了人体2产生的小毒性分子和过量水。这种注入产生的渗透梯度, 以交换溶质和水之间的腹膜毛细管和 PDF, 一个过程称为超滤 (UF)。
腹膜透析引起的腹膜损伤
腹腔由一个膜 (PM) 所覆盖, 由一层间的间皮细胞组成, 它栖息在基质上, 它也很少有血管、成纤维细胞、巨噬细胞和其他体细胞群。不幸的是, 腹膜膜在 PD 治疗过程中总有一定的变化, 如细胞凋亡和间皮细胞的丧失, 内皮 (蒙脱石) 和内皮 (端 MT) 细胞的骨髓基质转移, 炎症细胞的招募和纤维细胞, 血管改变, 血管生成, 淋巴管形成和/或纤维化3,4,5,6,7,8,9。这些改变负责发展超滤功能衰竭10, 这妨碍了治疗的继续, 要求病人必须接受替代治疗生存 (血液透析或肾移植).因此, 对这些患者来说, 延缓或控制这些腹膜改变的发展是至关重要的。
据推测, 尿毒症单独可能引起炎症11, 但最重要的局部因素是 PDF bioincompatibility。大多数 pdf 使用葡萄糖作为渗透剂, 引起炎症。由于 PDF 存储时间和灭菌, 葡萄糖的降解过程, 新的产品从这个反应出现, 产生更多的炎症, 蒙脱土和凋亡12,13。此外, 由于灌注法还有机械损伤的可能性。所有这些因素, 持续不断, 可能产生持续和复发的炎症状态, 导致慢性炎症, 这推动膜恶化, 并最终, 超滤过的失败。如何减少或避免这种损害仍然是一个研究问题。
从人体标本到动物模型分析病变的发展
使用人体活检是一个限制因素, 由于难以获得组织样本。这些样品只能从因导管故障或移植而进行的手术中获得, 通常经过多年的 PD 治疗。这种方法有助于分析腹腔膜在 PDF 中所受的病理变化, 但不足以研究该过程的发展。另一种可能是分析透析出水排出的细胞, 但这仍然无法提供完整的方案。合并这两种技术只可能与动物模型。哺乳动物的腹膜结构相似, 因此有不同动物种类的模型。有几个基于绵羊的研究 (Rodela等。14和巴雷尔等。15) 及家兔16、17种机型;然而, 较小的动物是可取的, 因为他们更容易的住房和维护, 而且也更经济。使用鼠18,19,20,21,22,23,24提供了更短的治疗时间需要观察形态功能的改变。它代表了一个非常有用的模型来探索不同的问题, 如抗纤维化药物的作用, 例如 BMP-7 (骨形态 protein-7)25和 RAS (肾素-血管紧张系统) 靶向26,27,28。
然而, 小鼠模型已经成为一个理想的模型, 有许多好处比其他。最有趣的优势是利用基因修饰小鼠研究腹膜损伤的分子和细胞基础的可能性。事实上, 老鼠经常被用来分析许多疾病, 因为有许多不同的菌株与各种众所周知的遗传背景。其他好处包括住房所需的空间减少, 实验费用减少 (由于动物的尺寸较小), 易于处理, 试剂的可用性以及对不同品系的老鼠的可用信息数量的增加因为他们是最常用的动物在研究中。
使用植入装置的小鼠模型是最近建立的 pd29,30的模型, 并被证明模拟腹膜恶化的 pd 患者由于接触 pdf。这个模型合作了解的病理过程牵连31,32,33。此外, 它已被用来验证各种潜在的治疗, 以改善这种恶化使用免疫调节剂和抗炎药物和其他抗纤维化和抗血管生成药物, 如 COX-2 (cyclooxygenase-2) 抑制剂34, PPAR γ (过氧化物酶体核扩散激活受体γ) 激动剂35, 三苯氧胺36, Paricalcitol (维生素 D 受体活化剂, 调节免疫反应)37, 雷帕霉素38和 Nebivolol39。
用植入式导管研制小鼠模型
该模型的目的是尽可能类似于人类 pd 患者使用的技术, 允许对小动物的 pd 进行扩展治疗。到目前为止, 在小鼠中测试了三种将透析液注入腹膜的技术。第一个, 前腹壁盲穿刺, 是有争议的, 因为它可能招致的多重风险, 如腹膜损伤, 出血和盲目执行, 内脏穿刺。第二种技术是所谓的 "开放式永久性系统", 其中注入液体的装置放在身体外。这个过程是最相似的在人执行。然而, 它不允许长期实验的发展, 因为它可能增加传染的机会, 并且一般要求使用麻醉灌输 PDF, 可能干扰结果。第三种技术是 "封闭系统"。使用这种方法, 用于液体注入的整个装置位于动物体内。液体通过一根针注射在进入端口, 被放置在皮下。这一程序减少了腹膜感染和出血的风险以及麻醉的需要。
为了研究尿毒症在 PD 中的作用, 最近的小鼠模型也被 stablished40基于 PDF 输液模型的导管。该模型为小鼠进行肾切除术提供了一种新的方法, 从而降低了肾脏的功能。本文对 2015年40 Ferrantelli 的协议进行了修改. 这一新的协议允许导管植入术, 而肾切除, 减少伤口的长度, 在手术期间, 并方便进入肾脏。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1207px;" width="1207">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Minute Mouse Port 4French with retention beads and cross holes</td>
			<td style="width:180px;">Access technologies</td>
			<td style="width:244px;">MMP-4S-061108A</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Posi-Grip Huber point needles 25 ga. X 1/2&#180;&#180;&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Access technologies</td>
			<td style="width:244px;">PG25-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">High Temperature Cautery Kit</td>
			<td style="width:180px;">Bovie</td>
			<td style="width:244px;">18010-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Forane</td>
			<td style="width:180px;">abbVie</td>
			<td style="width:244px;">880393.4 HO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">non absorbable suture 6/0</td>
			<td style="width:180px;">Laboratorio Agar&#243;</td>
			<td style="width:244px;">6121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Scissors&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:244px;">14079-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">forceps</td>
			<td style="width:180px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:244px;">11002-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">clamp</td>
			<td style="width:180px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:244px;">13002-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Buprenorphine 0,3 mg/ml</td>
			<td style="width:180px;"></td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td>pharmaceutical product</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">cotton swabs</td>
			<td style="width:180px;"></td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td>pharmaceutical product</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:592px;">Dalsy (Ibuprofen) 20mg/mL oral suspension</td>
			<td style="width:180px;">AbbVie&#160;S.R.L.&#160;</td>
			<td style="width:244px;"></td>
			<td>pharmaceutical product</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surgical techniques for catheter placement and 5/6 nephrectomy in murine models of peritoneal dialysis

腹膜透析 (PD) 是一种肾脏替代疗法, 它与腹腔内高渗性液的管理和后恢复相一致, 用于排出水和有毒代谢物, 而功能不足的肾脏无法消除。不幸的是, 这个程序恶化了腹膜。组织损伤引发炎症愈合损伤。如果损伤持续, 炎症变得慢性, 可能导致纤维化, 这是许多疾病中常见的现象。在 PD 中, 慢性炎症和纤维化, 以及与这些相关的其他特定过程, 导致超滤能力的恶化, 这意味着技术的失败和随后的停止。使用人体样本提供有关这种恶化的信息, 但对获得活检有技术和伦理上的限制。动物模型是研究这种恶化的必要条件, 因为它们克服了这些缺点。
2008年开发了一种慢性小鼠输液模型, 它从广泛的基因修饰小鼠中受益, 开辟了研究相关机制的可能性。该模型采用了一种为小鼠设计的定制装置, 它由连接在动物背部的接入端口上的导管组成。这一程序避免了在长期实验中连续穿刺腹膜, 减少了注射引起的感染和炎症。由于该模型, 慢性 PD 液暴露引起的腹膜损伤具有明显的特点和调控作用。这项技术允许输液大量的液体, 并可用于研究其他疾病, 其中接种药物或其他物质在较长的时间内是必要的。
本文介绍了导管在小鼠中的手术放置方法。此外, 还解释了5/6 例肾切除术对 PD 患者肾功能不全状态的模拟。

图 1显示了遵循 "协议" 部分中描述的过程所需的所有材料。在这个例子中, 提交或不切除的老鼠 (每组8只动物) (图 2) 在40天内被暴露 (每天两次注射, 在两者之间至少等待2小时) 到两个不同 pdf 的混合物中, 通常用于临床实践:Extraneal (icodextrin pdf) 和 Dianeal (基于葡萄糖的 pdf)。stablished 为对照组 (n = 6)。
<p class="jove_content" fo:keep-tog...

Watch this Scientific Journal Video about Surgical Techniques for Catheter Placement and 5/6 Nephrectomy in Murine Models of Peritoneal Dialysis at JoVE.com

Surgical Techniques for Catheter Placement and 5/6 Nephrectomy in Murine Models of Peritoneal Dialysis

小鼠腹膜透析模型导管置入及5/6 切除术的手术技术

这篇文章显示了手术放置在小鼠腹腔导管连接到一个接入端口, 位于动物的背部。此外, 它还解释了5/6 例肾切除术与 PD 患者尿毒状态相似的过程。

Peritoneal dialysis (PD) is a renal replacement therapy consistent on the administration and posterior recovery of a hyperosmotic fluid in the peritoneal ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Setting Limits on Supersymmetry Using Simplified Models

设置使用简化模型的超对称限制

Experimental limits on supersymmetry and similar theories are difficult to set because of the enormous available parameter space and difficult to ...

科研

工程学

Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

正极材料的同步辐射技术锂离子和钠离子电池表征

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Thermal Measurement Techniques in Analytical Microfluidic Devices

在分析微流体装置的热测量技术

Thermal measurement techniques have been used for many applications such as thermal characterization of materials and chemical reaction detection. ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

检测和钯的回收，从城市矿山黄金和钴金属使用标有纳米货车车轮形的孔隙新型传感器/吸附剂

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy

生物分子模型的3D打印技术的研究与教学

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D ...

Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques

使用预加重技术增益补偿方法论电流镜的比例 - 积分 - 微分控制正弦扫描

Galvanometer mirrors are used for optical applications such as target tracking, drawing, and scanning control because of their high speed and accuracy. ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

用于光学谐振器和激光应用的聚合物微球的制造

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

用透射显微技术制备氮化硅薄膜磁性纳米结构的研究

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

流成像技术同时测量湍流和粒子运动学

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

破碎非常规储层微尺度超临界CO泡沫运输的高压 试验微流体制造技术

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a ...