Name: the mouse isolated perfused kidney technique
Uploaded: 2016-11-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Mouse Isolated Perfused Kidney Technique at JoVE.com

The authors would like to thank Hans-Joachim Schurek for invaluable scientific advice. The authors would like to thank Monique Carrel and Mich&#232;le Heidemeyer for excellent technical assistance, David Penton Ribas and Nourdine Faresse for a critical reading of the manuscript and Carsten Wagner and J&#252;rg Biber for the NaPi-2a antibody. This work was supported by the Swiss National Centre for Competence in Research "Kidney.CH" and by a project grant (310030_143929/1) from the Swiss National Science Foundation.

이 논문에 기술 된 동물과 관련된 모든 절차는 스위스 법률에 따라 취리히, 스위스의 캔톤의 동물 관리의 승인을 실시 하였다. 1. 버퍼 준비 <ol><li> (4)과 항 이뇨 호르몬 (ADH) 용액 (표 1) - 솔루션 (1)을 준비합니다. </li><li> 투석 완충액 (표 1)을 준비한다. 주 : 이것은 재관류 동안 투석 버퍼로서 사용되는 버퍼이다. 나중에, 적혈구 최종 관류 액을 형성하는 버퍼에 희석한다. </li><li> 적혈구 준비. <ol><li> 인간의 적혈구 농축액 투석 버퍼 500 ml의 (지역 혈액 은행에서 얻은 시험 물질) 250 ml에 희석. 8 분 동안 2,000 XG에 원심 분리기. 어떤 적혈구를 제거하지 않도록주의, 버퍼를 제거합니다. 배를 반복합니다. </li></ol></li><li> 완충액, 알부민 (BSA 소 혈청 알부민)를 준비한다. <ol><li> dialysi 200 ㎖에서의 버퍼는 교반 막대를 사용하여 BSA의 44g을 녹인다. 필터 종이와 솔루션을 필터링합니다. </li></ol></li><li> 관류를 준비합니다. <ol><li> BSA에 버퍼에 여과지를 통해 단계 1.3.1에서 적혈구를 필터링합니다. 투석 버퍼 800 ML의 총 부피까지 입력합니다. 주 :이 최종 관류이다. 헤마토크릿 이제 8과 12 % 사이 여야합니다. 관류 12 시간까지 4 ℃에서 저장할 수 있습니다. </li></ol></li></ol> 2. 시작 투석 및 산소화 <ol><li> 더 큰 버퍼 저수지, 작은 버퍼 저장하고 촉촉한 챔버를 37 ° C로 (작은, 이중벽 챔버 나중에 신장을 유지하기 위해 37 ° C와 100 % 습도하게) 주변의 물을 욕조를 켜십시오 (그림 2) . </li><li> 투석 버퍼로 큰 버퍼 저수지와 관류와 작은 저수지를 입력합니다. </li><li> 투석 버퍼에 5 % CO에 2 / 95 % O 2 가스 유입을 돌립니다. </li><li> 투석 버퍼에 대한 관류의 연속 투석 전환합니다. 저 유량 투석 튜브를 사용하도록주의하십시오. 3 단계로 진행합니다. </li></ol><img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54712/54712fig2.jpg" /> 그림 2 : 관류 회로의 개략도. 반응식은 관류 회로의 주요 구성 요소와 버퍼 흐름의 방향을 나타낸다. 진한 파란색에 둘러싸여 모든 구성 요소는 물 목욕 / 온도 37 ° C로 유지된다. 1 : 재관류 버퍼의 적어도 3 배의 용적의 투석 버퍼 연속 95 % O 2 / 5 % CO 2로 버블 링된다. 2 : 투석 완충액 관류 완충액 연속적 롤러 펌프에 의해 투석 튜브에서 서로에 대해 투석한다. 3 :이 투석, 관류 완충액 9 % O 풍부 인해 2 / 5 % CO 2 및 전해질 농도가 일정하게 유지된다 througho유타 관류. 4 : 롤러 펌프는 신장 방향으로 관류 완충액 추진. 5 : windkessel가 연동 파도를 제거하고 버블 트랩 역할을합니다. 6 : 압력 변환기 (자유롭게 교류의 흐름을 허용하면서 4 (롤러 펌프에 연결)은 지속적인 압력을 유지하기 위해). 7 : 관류 전반에 걸쳐, 신장은 100 % 공기 습도 및 37 ° C의 신장 온도 촉촉한 챔버에 남아 있습니다. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54712/54712fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 3. 수술 1 부 (모든 합자의도를 들어, 그림 3 참조) 참고 : 5-0 수술 스레드를 사용하여 모든 합자를 수행합니다. <ol><li> 복강 내 주사하여 마우스 (0.9 % 염화나트륨에 용해 체중, 20 ㎎ / ㎖ 케타민 및 1 ㎎ / ㎖의 자일 라진 10 μL / g)를 마취. anesth의 충분한 깊이를 확인후방 발 반사의 유무를 테스트하여 ESIA. </li><li> 습한 챔버에서 부정사 위치에 마우스를 고정합니다. 수의사 연고와 눈을 보호합니다. 요추 혈관을 상승 척추 아래 1 ML의 주사기를 놓습니다. </li><li> 가위로 먼저 흉골 개방 피부, 후 복부 근육에 음모 문장에서 중간 개복술을 수행합니다. </li><li> 장을 제거하고 복부에서 마우스 측면의 왼쪽에 놓습니다. </li><li> 결합 조직에서 방광을 확보하고 요관 및 요도 모두를 탐구한다. </li><li> 왼쪽 요관 (합자 I)의 주위에 끈을 놓으십시오. 닫습니다. </li><li> 요도 (합자 II) 주위에 끈을 놓으십시오. 닫습니다. </li><li> 전체 방광 (합자 III)의 주위에 &quot;올가미&quot;합자를 놓습니다. </li><li> 블래 1 mm의 절개. </li><li> 2cm PE (50) 튜브와 개방을 Cannulate. </li><li> 튜브 주위 닫기 합자 III. </li><li> 합자에서 왼쪽 요관 및 요도의 말단을 잘라. BLAD데르는 이제 자유롭게 이동 오른쪽 요관에 연결되어 있습니다. </li><li> 결합 조직과 지방의 복부 대동맥을 취소합니다. </li><li> 복부 중간 대동맥 결찰 (합자 IV)를 놓습니다. </li><li> 장간막 동맥과 복강 트렁크 (합자 V) 사이의 다이아 프램 아래의 대동맥 주위 합자를 놓습니다. </li><li> 장간막 동맥 (합자 VI)의 주위에 끈을 놓으십시오. </li><li> 직접 오른쪽 아래 왼쪽 신장 동맥 (합자 VII) 위의 대동맥 결찰를 놓습니다. </li><li> 꼬리 정맥 패키지 (맥) (합자 VIII)의 주위에 끈을 놓으십시오. 4 단계로 진행합니다. </li></ol><img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54712/54712fig3.jpg" /> 그림 3 : 수술 중에 배치 된 합자의 개략도. 개복술 후 오픈 복부보기. 소장은 왼쪽 밖으로 이동합니다. L 및 R이 좌측 및 우측 신장을 나타낸다. 그만큼검은 색 선은 각각의 봉합사의 면적을 나타낸다. 합자이 먼저 배치하고 텍스트에 주어진 순서에 폐쇄된다. X는 동맥 삽관에 대한 절개의 위치를 표시한다. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54712/54712fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 관류 회로 4. 프라이밍 <ol><li> 로터리 펌프를 시작하고 관류와 튜브를 입력합니다. 그것에서 모든 공기 방울을 비우주의하십시오. </li><li> 관류 대략 중간 수준에 windkessel 장치를 채 웁니다. </li><li> 모든 튜브가 작성 흐름이 시간 동안 신장 수준에서 관류 바늘을 유지하다 0 0 mmHg로에 압력 변환기 보정. </li><li> 일정한 최소 수준 (0.6 ml / 분)에서 흐름을 유지하고 5 단계로 진행합니다. </li></ol> 5. 수술 2 부 <ol><li> 합자 IV와 왼쪽 레나의 분기 사이에 클램프를 놓습니다리터 동맥. </li><li> 지느러미 벽을 절단하지 않도록주의하면서 합자 IV의 대동맥 꼬리에 작은 절개를합니다. </li><li> 용기와 확장기 대동맥의 팽창 개구. </li><li> 바늘로 대동맥을 Cannulate 단지 클램프로 끝을 밀어 (2cm 길이, PE 50 당겨). </li><li> 클램프를 엽니 다. </li><li> 이 오른쪽 신장 동맥 및 대동맥의 교차점에 도달 할 때까지 바늘 두개쪽으로의 끝을 밀어 넣습니다. </li><li> 닫기 합자 VII. </li><li> 닫기 합자 IV. </li><li> 다이어프램을 해부하여 가위로 가슴을 엽니 다. 하나의 컷으로, 대동맥, 대정맥, 마음과 식물 신경을 분리합니다. 이 단계로, 동물 연속 깊은 마취 빠른 방혈로 희생된다. </li><li> 관류 펌프의 압력 제어를 시작합니다. 80 ~ 100 mmHg의 사이의 평균 압력을 유지한다. </li><li> 닫기 합자 V. </li><li> 닫기 합자 VI. </li><li> 닫기 합자 VIII. </li><li> 결합 tissu 무료 오른쪽 신장전자와 가위로 지방 캡슐로의 삽입. </li><li> V.를 합자하는 근위 대동맥을 잘라 </li><li> VI를 합자하기 위해 원심 장간막 동맥을 잘라. </li><li> 혈관 자체로 절단하지 않도록주의하면서 신장지지 용기 번들을 잘라. </li><li> 신장에 대한 연결에 간을 잘라. 신장을 확보하는데주의를 기울여야하지만, 대정맥이 그것에 의해 개방 유지되도록, 그것에 간 접착의 작은 부분을 둡니다. </li><li> 마우스에서 신장 번들을 가져 가라. 습한 챔버에서 마우스를 제거합니다. </li><li> 간 및 신장 (합자 IX)의 연결 주위에 &quot;올가미&quot;합자를 놓습니다. </li><li> 정맥 라인 (2cm의 PE 50)와 대정 맥을 Cannulate. </li><li> 닫기 합자 IX. 정맥 라인을 통해 정맥 유출을 즉시 시작해야합니다. </li><li> 촉촉한 챔버를 닫습니다. </li></ol> 6. 다운 스트림 분석 <ol><li> 다음 시간 동안 연속적으로 혈류 intravascul 모니터링아칸소 압력 15. 예를 들면 분석을 위해 사용할 수있는 정맥 유출, 신장 레닌 방출 7 수집. 전해질 농도와 사구체 여과율 (14)의 분석을 위해 소변을 수집합니다. 관류 1 시간 후, 신장 서부 블로 팅에 대한 스냅인을 동결 할 수 있습니다 또는 이미지에 대한 고정 (16)에 접근한다. </li></ol>

<ol>
	<li>Carrel, A., Lindbergh, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+culture+of+whole+organs.">The culture of whole organs.</a> Science (New York, N.Y.). 81 (2112), 621-623 (1935).</li><li>Skutul, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> &#220;ber Durchstr&#246;mungsapparate Pfl&#252;ger's Archiv. 123 (4-6), 249-273 (1908).</li><li>Nizet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+perfused+kidney:+possibilities,+limitations+and+results.">The isolated perfused kidney: possibilities, limitations and results.</a> Kidney Int. 7 (1), 1-11 (1975).</li><li>Weiss, C., Passow, H., Rothstein, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoregulation+of+flow+in+isolated+rat+kidney+in+the+absence+of+red+cells.">Autoregulation of flow in isolated rat kidney in the absence of red cells.</a> Am J Physiol. 196 (5), 1115-1118 (1959).</li><li>Schurek, H. J., Kriz, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphologic+and+functional+evidence+for+oxygen+deficiency+in+the+isolated+perfused+rat+kidney.">Morphologic and functional evidence for oxygen deficiency in the isolated perfused rat kidney.</a> Lab Invest. 53 (2), 145-155 (1985).</li><li>Stolte, H., Schurek, H. J., Alt, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glomerular+albumin+filtration:+a+comparison+of+micropuncture+studies+in+the+isolated+perfused+rat+kidney+with+in+vivo+experimental+conditions.">Glomerular albumin filtration: a comparison of micropuncture studies in the isolated perfused rat kidney with in vivo experimental conditions.</a> Kidney Int. 16 (3), 377-384 (1979).</li><li>Schweda, F., Wagner, C., Kr&#228;mer, B. K., Schnermann, J., Kurtz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preserved+macula+densa-dependent+renin+secretion+in+A1+adenosine+receptor+knockout+mice.">Preserved macula densa-dependent renin secretion in A1 adenosine receptor knockout mice.</a> AJP Renal Physiol. 284 (4), F770-F777 (2003).</li><li>Moers, C., Smits, J. 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=Machine+perfusion+or+cold+storage+in+deceased-donor+kidney+transplantation.">Machine perfusion or cold storage in deceased-donor kidney transplantation.</a> N Engl J Med. 360 (1), 7-19 (2009).</li><li>Nicholson, M. L., Hosgood, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Renal+transplantation+after+ex+vivo+normothermic+perfusion:+the+first+clinical+study.">Renal transplantation after ex vivo normothermic perfusion: the first clinical study.</a> Am J Transplant. 13 (5), 1246-1252 (2013).</li><li>Worner, M., Poore, S., Tilkorn, D., Lokmic, Z., Penington, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low-cost,+small+volume+circuit+for+autologous+blood+normothermic+perfusion+of+rabbit+organs.">A low-cost, small volume circuit for autologous blood normothermic perfusion of rabbit organs.</a> Art Org. 38 (4), 352-361 (2014).</li><li>Kaths, J. M., Spetzler, V. N., 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=Normothermic+Ex+Vivo+Kidney+Perfusion+for+the+Preservation+of+Kidney+Grafts+prior+to+Transplantation.">Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation.</a> J Vis Exp. (101), e52909 (2015).</li><li>Song, J. J., Guyette, J. P., Gilpin, S. E., Gonzalez, G., Vacanti, J. P., Ott, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+and+experimental+orthotopic+transplantation+of+a+bioengineered+kidney.">Regeneration and experimental orthotopic transplantation of a bioengineered kidney.</a> Nature Med. 19 (5), 646-651 (2013).</li><li>Hall, A. M., Crawford, C., Unwin, R. J., Duchen, M. R., Peppiatt-Wildman, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiphoton+imaging+of+the+functioning+kidney.">Multiphoton imaging of the functioning kidney.</a> JASN. 22 (7), 1297-1304 (2011).</li><li>Lindell, S. L., Williams, N., Brusilovsky, I., Mangino, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+IPK:+A+Powerful+Tool+to+Partially+Characterize+Renal+Reperfusion+and+Preservation+Injury.">Mouse IPK: A Powerful Tool to Partially Characterize Renal Reperfusion and Preservation Injury.</a> Open Transplant J. 5, 15-22 (2011).</li><li>Wagner, C., De Wit, C., Kurtz, L., Gr&#252;nberger, C., Kurtz, A., Schweda, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Connexin40+is+essential+for+the+pressure+control+of+renin+synthesis+and+secretion.">Connexin40 is essential for the pressure control of renin synthesis and secretion.</a> Circ Res. 100 (4), 556-563 (2007).</li><li>Czogalla, J., Vohra, T., Penton, D., Kirschmann, M., Craigie, E., Loffing, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mineralocorticoid+receptor+(MR)+regulates+ENaC+but+not+NCC+in+mice+with+random+MR+deletion.">The mineralocorticoid receptor (MR) regulates ENaC but not NCC in mice with random MR deletion.</a> Pfl&#252;ger's Archiv. , (2016).</li><li>Poosti, F., 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=Precision-cut+kidney+slices+(PCKS)+to+study+development+of+renal+fibrosis+and+efficacy+of+drug+targeting+ex+vivo.">Precision-cut kidney slices (PCKS) to study development of renal fibrosis and efficacy of drug targeting ex vivo.</a> Dis Model Mech. 8 (10), 1227-1236 (2015).</li><li>Rahgozar, M., Guan, Z., Matthias, A., Gob&#233;, G. C., Endre, Z. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angiotensin+II+facilitates+autoregulation+in+the+perfused+mouse+kidney:+An+optimized+in+vitro+model+for+assessment+of+renal+vascular+and+tubular+function.">Angiotensin II facilitates autoregulation in the perfused mouse kidney: An optimized in vitro model for assessment of renal vascular and tubular function.</a> Nephrology. 9 (5), 288-296 (2004).</li></ol>

The authors have no competing financial interests and nothing else to disclose.

관류 신장 절연 마우스 수많은 전신 요인의 영향에 의해 결함이 될 수있다 손상 동물 생체 실험 간의 격차를 1 시간 동안 제어 된 환경 생체 신장 기능을 연구하기위한 도구이고, 시험 관내 실험에서 격리 된 네프론 세그먼트 또는 반드시 기능에 손상 장기 구조의 영향을 무시 배양 된 세포. , 저자의 지식과 대안 기술이 특정 작업을이 수행하지 않는 것입니다. 신장 조직의 생화학 적 연구는, 그러나, 신장 조각 (17)을 이용하여보다 간단한 형태로 수행 될 수있다. 제시된 기술은 현재 신장 생리학을 연구하기 위해 주로 사용되는 동안, 많은 새로운 응용 프로그램이 논의되고있다. 예를 들면, 관류 탈세 포화 및 recellularization 12시 신장 생명 공학에 사용될 수 있습니다. 또한, 이전에 신장의 장기간 정상 체온 관류는 그럴 필요합니다ansplantation, 안티 거부 또는 게놈 편집 관류에 약물이 연구되고있다 고용량의 관리와; 심지어 임상 8, 9, 10, 십일인치 마우스 고립 관류 신장 특히 녹아웃 모델과 개별 유전자의 역할을 규명하기 위해,이 응용 프로그램에 사용할 수있는 훌륭한 도구입니다. 세 단계는 성공적인 실험 중요하다. 이 논문은 절차를 재현 할 수있는 수단으로 관심이 실험실을 제공합니다. 우선, 버퍼가 신장 재현 조건 하에서 장기간 생존에 필요한 영양분의 대부분을 수신하는 방식으로 제조 될 필요가있다. 균형이 완전히 통제 된 조건 (합성 버퍼) 및 기본 관류 조건 (전혈) 사이에서 발견되어야합니다. 따라서, 10 %의 적혈구 용적을 알부민 포유류 적혈구가 포함되어야한다. 이 적혈구 용적률은, 저자의 경험, 충분한 t 사이의 최고의 타협을 나타냅니다문제의 산소와 낮은 버퍼 점도 (적혈구 용적률은 (적혈구 (18)없이 관류 신장에 값이 논문에 제시된 값을 비교 압력 일정 관류 동안 극적으로 흐름을 감소 증가)). 적혈구의 품질과 신선도는 매우 중요하다. 세척 단계 동안, 적혈구가 용혈을 방지하기 위해주의하여 취급해야합니다. 버퍼는 실험 일에 신선하게 제조 할 필요가있다. 둘째, 수술은 가능한 최단 시간 내에 숙련 된 의사에 의해 수행 될 필요가있다. 의사는 최소한으로 동물의 혈액 손실을 유지하면서 신체의 나머지에 신장을 연결하는 주 혈관 약 6 합자를 수행 할 필요가있다. 최적의 결과를 위해 수술 개입은 30 분 이내에 수행되어야한다. 동물의 평균 동맥 혈압은 마취에 장시간 수술 중 또는 인해 떨어지면, 60 mmHg로 아래, 신장 관류는 이미 최소화하고 조직은 경향이있을 것이다괴사합니다. 이 문제를 배제하기 위해, 왼쪽 신장이 오른쪽 신장의 관류가 이미 시작하고, 비 처리 대조군으로 사용했을 때, 수술 후 촬영할 수 있습니다. 셋째, 표준 소형 동물 관류 회로 이루어진 관류 관류 장치의 정확한 기능의 시간 동안 확보 할 필요가있다. 컴퓨터 자체 재관류 진행 중일 예 관류 회로 기포를 확인하기 위해, 인간의 감시는 필요하다. 제공하는 대표적인 데이터는 1 생체 관류의 시간과 여기에 기술 된 방법이 방법의 실행의 기술적 성공의 비교 후 신장 생존 능력의 평가를 할 수 있습니다. 적어도 1 시간, 신장의 혈류, 혈관 저항 동안 정맥 유출 사구체 여과율의 혈액 가스가 안정적으로 유지한다. 하나 염두에 두어야하는 기술에 특정 제한이 있습니다. 심지어 기가장 성공적인 수술 발행 dney 수는 제한된 시간 동안 만 가능한 남아있다. 저자는 관류를 중지하기에 가장 좋은 시점으로 1 시간을 발견했다. 단리 신장 재관류 깊이에서 절연 전체 기관의 조사를 허용하면서 또한, 하나의 세포 유형에 대한 특정 효과를 구별하기 어렵다. 사구체, S1 세그먼트, DCT에, 그리고 CD는 그대로 유지해야하는 동안 1 시간 후 고정 신장 근위 세뇨관 두꺼운 오름차순 사지 세포의 S3 세그먼트에서 결함을 표시 할 수 있습니다. 특히 인간의 적혈구로부터의 필수 사용은 또한 실험에 대한 잠재적 위험 (예를 들어, 감염)에 연결된다. 요약하면, 마우스 절연 신장 관류 전체 기관 생체 외 연구를 갖는 유용한 기술이다. 어떤 기술과 마찬가지로, 그것은 어떤 장점과 제한 사항이 있습니다. 저자는 모두 매니 폴드 새로운 응용 프로그램이 현재 발생하고이 프로토콜은 sufficien을 제공 할 수 있다고 생각다른 실험실에 대한 t 모멘텀이 노력을 재현합니다.

기관의 고립 된 관류는 수십 년 1 생리 학자들 사이에서 지속적인 노력의 대상이되고있다. 기술은 혈압, 호르몬 또는 신경 조직 등의 영향없이, 기관의 기능을 가능하게 검토한다. 칼 에두아르 Loebell는 1849 2, 고립 된 신장의 성공적인 재관류을 설명했습니다 첫 번째로 간주됩니다. 그 이후로, 관류 장치에 상당한 정련을 실시하고있다. 프레이와 그루버는 지속적인 관류 2 산소와 타악기 펌프 용 인공 폐를 소개했다. 초기 연구는 주로 큰 포유 동물 - 즉, 돼지 2 개 3 쥐 신장의 사용 - 첫번째 보고서, 와이즈 등으로의 신장을 공부하는 동안. , 작은 포유 동물 기관 관류 (4)의 연구에서 획기적인 사건이었다. Schurek 등. 충분한 신 세뇨관 경우 관류에 포유류의 적혈구를 추가의 필요성을보고산소는 5를 달성 할 수 있었다. 장기간 실험 긴급 동일한 연구 그룹 (6)에 의해 버퍼의 연속 투석의 도입이었다. 2003 년 SCHWEDA 등. 나중에 Rahgozar 등에 의해 정제 기능 마우스 고립 관류 신장 (MIPK) 7을보고 처음이었다. 18 Lindell 등의 알. 14. 절연 신장 관류 래트보다 ​​기술적으로 어려운 반면, MIPK의 사용은 유전자 변형 마우스의 다양한 배열의 사용을 가능하게하는 장점을 맺는다. 이 논문은 1 시간 동안 고립 된 마우스 신장 관류에 대한 저자의 방법의 세부 사항을 제공합니다. 상기 방법은 신장 유량 혈관 저항 호르몬 방출 혈액 가스 분석, 소변 분석, 약물의 애플리케이션의 지속적인 평가를 허용한다. 절차에 따라, 신장은, 분자 및 생화학 분석을 위해 처리 할 수있는 현미경에 대한 고정, 또는받는 사람 마우스에 이식 (그림 1). <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54712/54712fig1.jpg" /> 그림 1 : 절연 관류 신장에 가능한 입 / 출력의 개요. BGA : 혈액 가스 분석. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54712/54712fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 많은 혁신적인 응용 프로그램 (또는 항 거부 또는 게놈 편집 약물의 응용 프로그램없이) 8, 9, 이전 이식에 장기간 정상 체온 신장 관류의 새벽 논의되는 바와 같이이 기술은 가능성, 10, 향후 몇 년에 걸쳐 관심을 증가 받게됩니다 11, decellularized 발판 (12)의 전체 신장의 생명 공학 및 광자 이미징 13 형광 염료의 고용량의 적용 </sup&gt;. 또한 급성 신부전 (14) 중 특정 유전자의 역할을 연구와 이상적인 모델이다. 단계별 프로토콜은 다른 실험실에서 성공적으로 격리 된 마우스 신장 재관류를 수행 할 수 있도록 설명한다. 첫째, 조성물 및 완충액의 제조 지정된다. 그리고, 수술 상세히 설명되며 중요한 단계가 도시되어있다. 셋째, 데이터가 성공적으로 제조 나타내는 것을 제시되어 신장 혈류, 혈관 저항, 사구체 여과율 및 분수 전해질 배설 모두 관류 신장 다른 네프론 세그먼트 형태의 생존 및 투과형 전자 현미경의 기능적 측정 관류의 1 시간 후 고정.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Perfusion Circuit:&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Moist chamber 834/8</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-2901</td><td></td></tr><tr><td>Cannular with basket and side port</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-2947</td><td></td></tr><tr><td>Thermostat TC120-ST5&amp;nbsp;</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-4544</td><td></td></tr><tr><td>ISM 827/230V Roller Pump Reglo Analogue</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-0114</td><td></td></tr><tr><td>Reservoir jacketed for buffer solution 1 L</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-3438</td><td></td></tr><tr><td>Reservoir jacketed for buffer solution 0.5 L</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-3436</td><td></td></tr><tr><td>Pressure Transducer APT300&amp;nbsp;</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-3862</td><td></td></tr><tr><td>TAM-D Plugsys Transducer</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-1793</td><td></td></tr><tr><td>SCP Plugsys servo controller</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-2806</td><td></td></tr><tr><td>Windkessel&amp;nbsp;</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-3717</td><td></td></tr><tr><td>HSE-USB data acquisition</td><td>Harvard Apparatus/Hugo Sachs Elektronik GmbH</td><td>73-3330</td><td></td></tr><tr><td>Low-Flux Dialysator Diacap Polysulfone</td><td>B.Braun</td><td>7203525</td><td></td></tr><tr><td>PE-Tubing for aorta cannulation 1.19 mm I.D. x 1.70 mm O.D.</td><td>Scientific Commodities Inc.</td><td>BB31695-PE/8</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Buffer reagents:&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aminoplasmal 10%</td><td>B.Braun</td><td>134518064</td><td></td></tr><tr><td>Sodium pyruvate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2256-25G</td><td></td></tr><tr><td>L-Glutamic acid monosodium salt hydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G1626-100G</td><td></td></tr><tr><td>L-(-)-Malic acid sodium salt</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M1125-25G</td><td></td></tr><tr><td>Sodium-L-Lactate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L7022-10G</td><td></td></tr><tr><td>alpha-Ketoglutaric acid sodium salt</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>K1875-25G</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>31434-1KG-R</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5761-5KG</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>60130-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Urea</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>U5378-500G</td><td></td></tr><tr><td>Creatinine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4255-10G</td><td></td></tr><tr><td>Ampicillin</td><td>Roche</td><td>10835242001</td><td></td></tr><tr><td>MgCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; * 6H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2393-500G</td><td></td></tr><tr><td>D-Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8270-1KG</td><td></td></tr><tr><td>CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; * 6H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O&amp;nbsp;</td><td>Riedel-de-Ha&amp;euml;n</td><td>12074</td><td></td></tr><tr><td>NaH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9638-500G</td><td></td></tr><tr><td>Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;HPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S0876-500G</td><td></td></tr><tr><td>Antidiuretic Hormone dDAVP</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>V2013-1MG</td><td></td></tr><tr><td>FITC-Inulin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Filter used for erythrocyte filtration</td><td>Macherey-Nagel</td><td>MN 615</td><td></td></tr><tr><td>BGA Analysis:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ABL 80 flex</td><td>Radiometer Medical ApS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Electron Microscope:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Philips CM100 TEM</td><td>FEI</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

the mouse isolated perfused kidney technique

마우스 절연 신장 관류 (MIPK)를 관류하고 1 시간 동안 기능성 생체 조건 마우스 신장을 유지하기위한 기술이다. 이 분리 된 기관 및 관류 신장 생명 공학에 대한 탈세 포화 또는 항 거부 또는 소수 신장에 고용량의 게놈 편집 약물의 투여를 포함한 미래에 가능할 수있다 많은 혁신적인 애플리케이션에 대한 생리 연구를위한 전제 조건입니다 이식. 재관류 시간 동안 신장은 신장 기능이 평가 될 수 있고, 조작, 및 다양한 제약으로 투여 될 수있다. 절차 후 신장 이식 될 수있다 또는 분자 생물학, 생화학 분석, 또는 현미경에 대한 처리. 본 논문은 관류 및 마우스 신장의 생체 외 관류에 필요한 수술 기법에 대해 설명합니다. 관류 장치의 상세에 주어진 데이터는 V를 도시 제시신장의 제조 iability : 형태소 판독 및 분자 판독 상이한 네프론 세그먼트 수송 단백질의 웨스턴 블랏 상이한 네프론 세그먼트 기능, 투과 전자 현미경과 같은 신장 혈류, 혈관 저항 및 소변 데이터.

방법 설명과 함께, 고립 된 마우스 신장은 적어도 1 시간 동안 가능한 남아있을 수 있습니다. 우리는 기능 (신장 혈류 및 혈관 저항 정맥 유출 사구체 여과율 비뇨기 분수 나 + 및 K + 배설 혈액 가스 분석, 소변 삼투압) 및 형태학 (투과형 전자 연속 재관류 1 시간 후 조직 생존력을 시험 야생형 C57BL / 6 마우스의 네 신장 현미경, TEM) 방법. 또한 다른 세관 세그먼트 정점 마커 단백질의 웨스턴 블랏은 동일한 동물 unperfused 신장 관류 절연 신장을 비교 하였다. 모든 실험에서, 정압 관류 ~ 100 mmHg로 (도 4) 관류 압력을 유지 하였다. 이러한 신장, 관류 흐름 및 혈관 저항 신장 중량 3 15.6 ± 0.4 ㎖ / 분 * g에서 55 분의 시간 동안 안정적으로 유지5 ± 1.0 mmHg로 * 분 / ㎖, 각각 (그림 4 A). 관류 흐름 또는 혈관 저항의 증가의 감소는 조직 생존을 감소시키고 케어 관류 걸쳐 모니터링해야에 관해서 민감 파라미터이다. 동맥 유입이 정맥 유출 (표 2)와 비교했을 때 혈액 가스와 관류의 발병 후 60 분 촬영 한 100 μl의 샘플 전해질 분석, 신장 CO 2 생산 및 O (2) 소비를 한 것으로 밝혀졌습니다. 다른 매개 변수는 동맥과 정맥 (표 2) 사이의 변화가 없었다. 증가는 조직 손상하는 동안 발생할 수 있으므로 특별한 강조가 변경되지 않은 정맥 칼륨 자료에 배치해야합니다. FITC-이눌린 클리어런스 (14)를 통해 평가 사구체 여과 속도는 시간이 지남에 따라 (도 4 B)을 증가시키는 경향이 있지만, 이러한 경향은 유의 도달하지 않았다. 나트륨과 칼륨의 소수 배설 관류의 55 분 평가생체 내 상황 (도 4 C)에 비해 증가한다. 소변 삼투압은 재관류 55 분 (그림 4 D) 후 정맥 유출의 삼투압 이상 상승하지 않습니다. 이전 17 바와 같은 형태 학적 연구를 들어 신장 투석 완충액으로 3 %의 파라 포름 알데히드의 관류 및 0.1 % 글루 타르 알데히드 후 고정시켰다. 신장 미세 구조는 TEM으로 평가 하였다. 근위 세뇨관의 사구체와 S1 세그먼트는 관류 (그림 5 A와 B) 후 크게 변경되지 않은 것처럼 보였다. 일부 있지만, 관다발에 종료되지 않은 근위 세뇨관의 모든 S2 / S3 세그먼트 및 두꺼운 오름차순 사지가 쥐 고립 된 관류 신장 5 전술 한 바와 같이 장기 손상의 흔적을 보여주는 사람이 아닙니까 (그림 5 C 및 D). 심지어 가까운 검사에, 말단 복잡한 세관 및 수집 덕트 (괴사의 명백한 징후를 보이지 않았다도 5 E, F 및 G). 결론적으로, 마우스 신장의 형태 학적 소견 래트 절연 신장 관류 5에서 볼 수있는 상황을 반영. 고립 된 관류 신장에서 다른 네프론 세그먼트의 정점 마커 단백질의 서양 말은 같은 동물의 unperfused 반대측 신장에 비해 (관류의 1 시간 후 스냅인 냉동) 상당한 변화를 공개하지 않았다 (관류의 발병하기 전에 스냅인 냉동). 우리는 (그림 6 A와 B) (덕트를 수집 / 세관 연결) (근위 세뇨관에 위치) NAPI-인천 국제 공항, NKCC2 (두꺼운 오름차순 사지), NCC (말초 복잡한 세관), 및 ENAC을 공부했다. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54712/54712fig4.jpg" /> 그림 4 : 55 분 동안 관류 신장의 기능 생존의 평가. A) &lt;일정한 압력 관류, 혈관 저항 및 관류 흐름 중&gt; / 강해 55 분 동안 안정적으로 유지. 첫 번째 15 분 인해 항상이 시간 동안 볼 수있는 높은 변동성에 제외됩니다. B) 사구체 여과율 (25) 55 분 후 평가 네 개의 신장 (FITC - 이눌린은) 시간이 지남에 따라 약간 있지만 크게 증가 표시됩니다. 나트륨과 칼륨의 C) 분수 배설 관류 55 분 후 평가 하였다. 관류 55 분 후 D) 정맥 혈장과 소변 삼투압. N = 4 모든 실험한다. 데이터는 ± SEM 수단으로 표시하고 있습니다. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54712/54712fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/54712/54712fig5.jpg" /> 그림 5 : 투과 전자 현미경. D의 대표 형태학<html> 1 시간의 종료 시점에서 관류 신장의 ifferent 네프론 세그먼트. A) 사구체 손상되지. 사구체에서 발 세포의 세부 사항입니다. 근위 세뇨관의 B) S1 세그먼트. S1 세그먼트는 그대로이다. 근위 세뇨관의 C) S2 / S3 세그먼트. 일부는 아니지만 근위 세뇨관 모든 S2 / S3 세그먼트 매우 괴사이다. 세포는 팽창 한 것처럼 큰 세포 손상을 보여줍니다. 튜브형 윤곽은 기저막에 의해 유지된다. D) 두꺼운 오름차순 사지 (TAL). 혈관 번들 거리가 멀다 그 나누지는 수증 성의 변성의 첫 번째 징후를 보여줍니다. 내강 막은 얇아 연약한 나타납니다. E) 원위 세뇨관 (DCT). DCT에 그대로 있습니다. F)는 DCT 셀의 기저 infoldings의 세부 사항. 유창의 내피 세포, 기저막, 기저 infoldings 및 미토콘드리아는 그대로입니다. G) 덕트 (CD 수집). CD는 그대로입니다.e.jove.com/files/ftp_upload/54712/54712fig5large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/54712/54712fig6.jpg" /> 그림 6 : 같은 동물에서 Unperfused 신장에 비해 절연 관류 신장에 혀끝 마커 단백질의 웨스턴 블롯. A) 신장의 웨스턴 블롯 1 시간과 unperfused 신장을 위해 관류. NAPI-IIA는 근위 세뇨관에 대한 대표입니다. NKCC2은 두꺼운 오름차순 사지에 대한 대표입니다. NCC와 NCC는 독점적으로 원위 세뇨관에서 발견 쓰 레오 닌 (53) (PT53 NCC)에서 인산화. 자신의 전체 길이 ENAC 및 각각의 단백질 가수 분해 절단 제품의 알파와 감마 서브 유닛은 연결하는 가느 다란 관 / 집합관에 대한 담당자 표시됩니다. B A의) 정량)은 신장 관류 F 사이에 유의 한 차이를 공개하지 않았다1 시간 및 unperfused 신장 나. N = 3 모든 실험한다. 데이터는 ± SEM을 의미하며, 개별 값이 표시됩니다으로 표시하고 있습니다. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54712/54712fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="1 번 테이블" src="/files/ftp_upload/54712/54712tbl1.jpg" /> 표 1 : 솔루션 및 투석 버퍼의 조성. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54712/54712tbl1large.jpg" target="_blank">이 테이블의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="표 2" src="/files/ftp_upload/54712/54712tbl2.jpg" /> 표 2 : 혈액 가스와 동맥 유입의 전해질 분석 및 관류의 발병 후 관류 마우스 신장 60 분의 정맥 유출 (N = 4). ± 수단으로 데이터 제시SEM.

Watch this Scientific Journal Video about The Mouse Isolated Perfused Kidney Technique at JoVE.com

The Mouse Isolated Perfused Kidney Technique

마우스 절연 신장 관류 (MIPK)를 관류하고 1 시간 동안 기능성 생체 조건 마우스 신장을 유지하기위한 기술이다. 버퍼 수술 기법은 상세하게 설명된다.

마우스입니다 관류 신장 기법

The mouse isolated perfused kidney (MIPK) is a technique for keeping a mouse kidney under ex vivo conditions perfused and functional for 1 hr. This is a ...

the-mouse-isolated-perfused-kidney-technique

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Biology

21.6K 조회수.  University of Zürich.  마우스 절연 신장 관류 (MIPK)를 관류하고 1 시간 동안 기능성 생체 조건 마우스 신장을 유지하기위한 기술이다. 버퍼 수술 기법은 상세하게 설명된다. 

비디오: The Mouse Isolated Perfused Kidney Technique

Use of a Hanging-weight System for Isolated Renal Artery Occlusion

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients revealed that only a mild increase in serum creatinine levels (0.3 to 0.4 mg/dl) is associated with a 70% greater risk of death than in persons without any increase 1. Along these lines, surgical procedures requiring cross-clamping of the aorta and renal vessels are associated with a renal failure rates of up to 30% 4. Similarly, AKI after cardiac surgery occurs in over 10% of patients under normal circumstances and is associated with dramatic increases in mortality. AKI are also common complications after liver transplantation. At least 8-17% of patients end up requiring renal replacement therapy 5. Moreover, delayed graft function due to tubule cell injury during kidney transplantation is frequently related to ischemia-associated AKI 6. Moreover, AKI occurs in approximately 20% of patients suffering from sepsis 6.The occurrence of AKI is associated with dramatic increases of morbidity and mortality 1. Therapeutic approaches are very limited and the majority of interventional trials in AKI have failed in humans. Therefore, additional therapeutic modalities to prevent renal injury from ischemia are urgently needed 3, 7-9. 
To elucidate mechanisms of renal injury due to ischemia and possible therapeutic strategies murine models are intensively required 7-13. Mouse models provide the possibility of utilizing different genetic models including gene-targeted mice and tissue specific gene-targeted mice (cre-flox system). However, murine renal ischemia is technically challenging and experimental details significantly influence results. We performed a systematic evaluation of a novel model for isolated renal artery occlusion in mice, which specifically avoids the use of clamping or suturing the renal pedicle 14. This model requires a nephrectomy of the right kidney since ischemia can be only performed in one kidney due to the experimental setting. In fact, by using a hanging-weight system, the renal artery is only instrumented once throughout the surgical procedure. In addition, no venous or urethral obstruction occurs with this technique. We could demonstrate time-dose-dependent and highly reproducible renal injury with ischemia by measuring serum creatinine. Moreover, when comparing this new model with conventional clamping of the whole pedicle, renal protection by ischemic preconditioning is more profound and more reliable. Therefore his new technique might be useful for other researchers who are working in the field of acute kidney injury.

A precise murine model for acute kidney injury (AKI) due to ischemia is an important tool to investigate acute kidney injury and possibly find therapeutic tools to treat renal injury. The hanging weight system offers a tool for immediate and reliable renal artery occlusion and reperfusion without causing renal congestion.

절연 신장 동맥 폐색에 대한 한깅 - 무게 시스템의 사용

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients ...

연구

의학

Isolation of Glomeruli and In Vivo Labeling of Glomerular Cell Surface Proteins

Proteinuria results from the disruption of the glomerular filter that is composed of the fenestrated endothelium, glomerular basement membrane, and podocytes with their slit diaphragms. The delicate structure of the glomerular filter, especially the slit diaphragm, relies on the interplay of diverse cell surface proteins. Studying these cell surface proteins has so far been limited to in vitro studies or histologic analysis. Here, we present a murine in vivo biotinylation labeling method, which enables the study of glomerular cell surface proteins under physiologic and pathophysiologic conditions. This protocol contains information on how to perfuse mouse kidneys, isolate glomeruli, and perform endogenous immunoprecipitation of a protein of interest. Semi-quantitation of glomerular cell surface abundance is readily available with this novel method, and all proteins accessible to biotin perfusion and immunoprecipitation can be studied. In addition, isolation of glomeruli with or without biotinylation enables further analysis of glomerular RNA and protein as well as primary glomerular cell culture (i.e., primary podocyte cell culture).

Isolation of Glomeruli and In Vivo Labeling of Glomerular Cell Surface Proteins

Here we present a protocol for murine in vivo labeling of glomerular cell surface proteins with biotin. This protocol contains information on how to perfuse mouse kidneys, isolate glomeruli, and perform endogenous immunoprecipitation of the protein of interest.

절연 Glomeruli와 비보에 사 세포 표면 단백질의 라벨

Proteinuria results from the disruption of the glomerular filter that is composed of the fenestrated endothelium, glomerular basement membrane, and ...

생화학

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.

마우스 신장 이식 : 동종 이식 거부의 모델

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

Reliable and High Efficiency Extraction of Kidney Immune Cells

Immune system activation occurs in multiple kidney diseases and pathophysiological processes. The immune system consists of both adaptive and innate components and multiple cell types. Sometimes, the cell type of interest is present in very low numbers among the large numbers of total cells isolated from the kidney. Hence, reliable and efficient isolation of kidney mononuclear cell populations is important in order to study the immunological problems associated with kidney diseases. Traditionally, tissue isolation of kidney mononuclear cells have been performed via enzymatic digestions using different varieties and strengths of collagenases/DNAses yielding varying numbers of viable immune cells. Recently, with the development of the mechanical tissue disruptors for single cell isolation, the collagenase digestion step is avoided and replaced by a simple mechanical disruption of the kidneys after extraction from the mouse. Herein, we demonstrate a simple yet efficient method for the isolation of kidney mononuclear cells for every day immune cell extractions. We further demonstrate an example of subset analysis of immune cells in the kidney. Importantly, this technique can be adapted to other soft and non-fibrous tissues such as the liver and brain.

Techniques that are reliable and efficient for the isolation of kidney immune cells are needed for downstream applications. This requires surface antibody labeling of a small number of kidney immune cells. Herein, we describe a concise method for isolation of kidney immune cells that seemingly achieves this goal.

신장 면역 세포의 신뢰성 및 고효율 추출

Immune system activation occurs in multiple kidney diseases and pathophysiological processes.  The immune system consists of both adaptive and innate ...

면역학 및 감염병학

Comparative Proteomic Analysis of Whole Kidney, Medulla, and Cortical Tubules in Diabetic Pathogenesis of Kidney Injury in Mice

Defining the sequence of events in renal disease is the cornerstone of clinical practice in the nephrologist toolkit. Tissue proteomic analyses are a significant approach to understanding the fundamental physiological and molecular processes of renal pathophysiology. The methods and protocols we present here will allow for the molecular dissection of the kidney in each specific region of interest related to disease sequelae. To determine the effects of disease on specific kidney regions and structures with unique functions, the goals of this protocol are to demonstrate simplified mouse kidney compartmentalization and renal cortical tubule isolation techniques in tandem with streamlined label-free quantitative proteomic workflows. Combining these methods will assist in the identification of perturbed molecular patterns in the whole kidney, medullary compartments, and cortical tubule structures of kidneys, with the ultimate and eventual goal of single-cell proteomics in pathological contexts. Applying these methods in virtually any disease model will be helpful in delineating mechanisms of pathology related to kidney dysfunction.

Here, we present a detailed protocol for proteomic analysis of the whole kidney, isolated cortical tubule, and medullary proteomes. The study also compares regional proteomes in a diabetic mouse model and non-diabetic mice.

Comparative Proteomic Analysis of Whole Kidney, Medulla, and Cortical Tubules in Diabetic Pathogenesis of Kidney Injury in Mice(마우스에서 신장 손상의 당뇨병성 발병기전에서 전체 신장, 수질 및 피질 세뇨관의 비교 단백질체학 분석)

Defining the sequence of events in renal disease is the cornerstone of clinical practice in the nephrologist toolkit. Tissue proteomic analyses are a ...

Isolation of Mouse Kidney-Resident CD8+ T cells for Flow Cytometry Analysis

Tissue-resident memory T cell (TRM) is a rapidly expanding field of immunology research. Isolating T cells from various non-lymphoid tissues is one of the key steps to investigate TRMs. There are slight variations in lymphocyte isolation protocols for different organs. Kidney is an essential non-lymphoid organ with numerous immune cell infiltration especially after pathogen exposure or autoimmune activation. In recent years, multiple labs including our own have started characterizing kidney resident CD8+ T cells in various physiological and pathological settings in both mouse and human. Due to the abundance of T lymphocytes, kidney represents an attractive model organ to study TRMs in non-mucosal or non-barrier tissues. Here, we will describe a protocol commonly used in TRM-focused labs to isolate CD8+ T cells from mouse kidneys following systemic viral infection. Briefly, using an acute lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) infection model in C57BL/6 mice, we demonstrate intravascular CD8+ T cell labeling, enzymatic digestion, and density gradient centrifugation to isolate and enrich lymphocytes from mouse kidneys to make samples ready for the subsequent flow cytometry analysis.

Isolation of Mouse Kidney-Resident CD8+ T cells for Flow Cytometry Analysis

Following viral infection, kidney harbors a relatively large number of CD8+ T cells and offers an opportunity to study non-mucosal TRM cells. Here, we describe a protocol to isolate mouse kidney lymphocytes for flow cytometry analysis.

유동 세포 분석용 마우스 신장 거주자 CD8+ T 세포의 격리

Tissue-resident memory T cell (TRM) is a rapidly expanding field of immunology research. Isolating T cells from various non-lymphoid tissues is one of the ...

Optical Clearing and Imaging of Immunolabeled Kidney Tissue

Optical clearing techniques render tissue transparent by equilibrating the refractive index throughout a sample for subsequent three-dimensional (3-D) imaging. They have received great attention in all research areas for the potential to analyze microscopic multicellular structures that extend over macroscopic distances. Given that kidney tubules, vasculature, nerves, and glomeruli extend in many directions, which have been only partially captured by traditional two-dimensional techniques so far, tissue clearing also opened up many new areas of kidney research. The list of optical clearing methods is rapidly growing, but it remains difficult for beginners in this field to choose the best method for a given research question. Provided here is a simple method that combines antibody labeling of thick mouse kidney slices; optical clearing with cheap, non-toxic and ready-to-use chemical ethyl cinnamate; and confocal imaging. This protocol describes how to perfuse kidneys and use an antigen-retrieval step to increase antibody- binding without requiring specialized equipment. Its application is presented in imaging different multicellular structures within the kidney, and how to troubleshoot poor antibody penetration into tissue is addressed. We also discuss the potential difficulties of imaging endogenous fluorophores and acquiring very large samples and how to overcome them. This simple protocol provides an easy-to-setup and comprehensive tool to study tissue in three dimensions.

The combination of antibody labeling, optical clearing, and advanced light microscopy allows three-dimensional analysis of complete structures or organs. Described here is a simple method to combine immunolabeling of thick kidney slices, optical clearing with ethyl cinnamate, and confocal imaging that enables visualization and quantification of three-dimensional kidney structures.

면역 표지된 신장 조직의 광학 클리어링 및 화상 진찰

Optical clearing techniques render tissue transparent by equilibrating the refractive index throughout a sample for subsequent three-dimensional (3-D) ...

An Effective Mouse Model of Unilateral Renal Ischemia-Reperfusion Injury

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

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

일방적 인 신장 허혈 - 재관류 손상의 효과적인 마우스 모델

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

Isolation, Characterization, And High Throughput Extracellular Flux Analysis of Mouse Primary Renal Tubular Epithelial Cells

Mitochondrial dysfunction in the renal tubular epithelial cells (TECs) can lead to renal fibrosis, a major cause of&#160;chronic kidney disease (CKD). Therefore, assessing mitochondrial function in primary TECs may provide valuable insight into the bioenergetic status of the cells, providing insight into the pathophysiology of CKD. While there are a number of complex protocols available for the isolation and purification of proximal tubules in different species, the field lacks a cost-effective method optimized for&#160;tubular cell isolation without the need for purification. Here, we provide an isolation protocol that allows for studies focusing on both primary mouse proximal and distal renal TECs. In addition to cost-effective reagents and minimal animal procedures required in this protocol, the isolated cells maintain high energy levels after isolation and can be sub-cultured up to four&#160;passages, allowing for continuous studies. Furthermore, using a high throughput extracellular flux analyzer, we assess the mitochondrial respiration directly in the isolated TECs in a 96-well plate for which we provide recommendations for the optimization of cell density and compound concentration. These observations suggest that this protocol can be used for renal tubular ex vivo studies with a consistent, well-standardized production of renal TECs. This protocol may have broader future applications to study mitochondrial dysfunction associated with renal disorders for drug discovery or drug characterization purposes.

This protocol provides a cost-effective approach to isolate and characterize mouse primary renal tubular cells that can subsequently be sub-cultured to assess renal biological functions ex vivo, including mitochondrial bioenergetics.

마우스 기본 신장 관 상피 세포의 고립, 특성, 및 높은 처리량 세포 외 유출 분석

Mitochondrial dysfunction in the renal tubular epithelial cells (TECs) can lead to renal fibrosis, a major cause of&#160;chronic kidney disease (CKD). ...

생물학

Glomeruli Isolation: A Technique to Obtain Intact Glomeruli from Murine Kidney

Source: Eymael, J. et al. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/video/60324" target="_blank">Glomerular Outgrowth as an Ex Vivo Assay to Analyze Pathways Involved in Parietal Epithelial Cell Activation.</a> J. Vis. Exp. (2020)
This video describes the method to isolate intact glomeruli from mouse kidneys. The encapsulated and decapsulated glomeruli thus obtained can further be used for culturing parietal epithelial cell outgrowths from the murine kidney.

사구체 분리: 쥐 신장에서 온전한 사구체를 얻는 기술

Source: Eymael, J. et al. Glomerular Outgrowth as an Ex Vivo Assay to Analyze Pathways Involved in Parietal Epithelial Cell Activation. J. Vis. Exp. ...