Diese Arbeit wurde von der British Heart Foundation, Richard Bright VEGF Research Trust und MRC unterstützt.

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Dieses Protokoll beschreibt eine vollständige Niere Aufarbeitung, die in Mausmodellen der glomerulären Erkrankung, ermöglichen eine große Menge an Informationen über Niere und glomerulären Funktion aus einem einzigen Mausklick durchgeführt werden soll. Die entscheidenden Schritte in jeder Methode ermöglichen detaillierte funktionelle, strukturelle und mechanistischen Analyse der glomerulären Funktion, einschließlich der Beurteilung der Durchlässigkeit der Nieren als Ganzes (uACR und Plasma Kreatinin Messungen), die Durchlässigkeit der einzelne Glomeruli (glomerulären LpA / Vich), Prüfung der baulichen Veränderungen (PAS, Trichrome blau und EM), Protein-Lokalisierung (IF) und der glomerulären Genexpression (RT-PCR und Western blotting). Diese Methoden sind der Schlüssel für die vollständige Beurteilung der glomerulären Funktion in Mausmodellen Nierenerkrankung.
Bei der Beurteilung der Durchlässigkeit von der GFB haben viele Studien entschieden, um die herkömmliche uACR oder 24 h-Albumin Ausscheidung Rate als eine wirksame Maßnahme17,18zu verwenden. Obwohl diese Techniken der GFB Durchlässigkeit als Ganzes bewerten, erlaubt es nicht für einzelne glomeruläre Permeabilität Bewertung und Variation unter den Glomeruli. Frühere Studien haben gefunden, Messung der glomerulären LpA / V-i , ein empfindlicher Maß von Änderungen an der GFB Durchlässigkeit5,9. In der Tat in die repräsentativen Ergebnisse in diesem Beitrag gezeigt, bei 14 Wochen nach Induktion der VEGF-A KO, VEGF-A KO X Neph-VEGF-A165b Mäuse haben einen deutlich geringeren uACR im Vergleich zu VEGF-A KO Mäusen; Dieses Ergebnis spiegelt sich jedoch nicht in der glomerulären LpA / Vich Messungen, wo VEGF-A165b deutlich verhinderte nicht erhöht in der GFB Durchlässigkeit (Abbildung 1 und Abbildung 2)5. Dies zeigt die Bedeutung des Einsatzes mehrerer Assays, um die Niere Durchlässigkeit und die Durchlässigkeit der einzelnen Glomeruli zu beurteilen. Darüber hinaus die glomeruläre LpA / Vich Oncometric Assay deutet darauf hin, dass die Durchlässigkeit der einzelnen Glomeruli aus der gleichen Niere kann stark variieren, insbesondere Krankheit Modelle5,10, 19. eine Einschränkung zur Messung der glomerulären LpA / Vich ist, dass es nur auf den experimentellen Endpunkt; durchgeführt werden kann So sind regelmäßige uACR Messungen erforderlich, um einen Hinweis auf den experimentellen Endpunkt geben.
Neben der Beurteilung des funktionellen Phänotyps, fördert das vorliegende Verfahren auch die Bewertung der strukturellen und Ultrastrukturforschung Phänotyp. Dies kann mit einer Auswahl an Flecken wie PAS, trichrome, und silbernen Flecken; jeweils zu verschiedene Aspekten der glomerulären Morphologie zu beurteilen. In akuten Modellen der glomeruläre Erkrankung, die oft in Maus-Modellen der Fall ist, ist schwierig sein kann, großen strukturelle Anomalien diese Flecken zu verwenden, es sei denn, du eine ausgebildete renal Pathologen bist zu erkennen. Daher wird EM Durchführung vorgeschlagen, um die Ultrastruktur der GFB ermöglicht die quantitative Messung von Parametern wie der GBM, endotheliale Augenhöhlen Größe und Anzahl und hemolytic Merkmale zu beurteilen. Solche Messungen erfordern minimale Schulung durchzuführen und ermöglicht die Ermittler zu bestimmen, die Zelle-Typen/Strukturen in ein Krankheitsmodell betroffen. Im Beispiel in die repräsentativen Ergebnisse die VEGF-A KO Maus fand ein mildes Modell der glomerulären Erkrankung sein waren somit keine großen strukturellen Anomalien auf PAS Färbung. Hemolytic-spezifische VEGF-A KO jedoch Änderungen an der GBM, Podocytes und Endothelzellen auslösen, bei der Prüfung der glomerulären Ultra-Struktur5. Die Vorbereitung der Niere für die EM in dem vorliegenden Verfahren beschrieben aktivieren leider nicht Erkennung von endothelialen Glycocalyx, die auch bekannt ist, mit erheblichen Auswirkungen auf die Durchlässigkeit des GFB19. Um die Glycocalyx Tiefe genau zu messen, sollte die Niere mit 2,5 % Glutaraldehyd mit 1 % Alcian blau zur Kennzeichnung von endothelialen Glycocalyx durchspülen-fixiert sein Oltean Et Al19beschrieben.
Sobald der funktionelle und strukturelle Phänotyp beurteilt wurden, können der Ausdruck/Aktivierungsmuster von verschiedenen Genen und Wege dann gezielt in den Glomeruli beurteilt werden. Ultra-strukturellen Bewertung könnte einige Informationen über die Zelle Arten/glomeruläre Strukturen beteiligt, gibt an, ob hemolytic oder Endothel-spezifische Gene/Wege geprüft werden sollte. Beispielsweise wurde eine Verringerung der Zahl der endothelialen Augenhöhlen in die repräsentativen Ergebnisse von den VEGF-A KO-Mäusen (Abbildung 3D) beobachtet; Daher wurde der glomerulären Protein-Expression eine endotheliale Marker bekannt, in dem VEGF-A Weg einbezogen untersucht; VEGFR-2 (Abbildung 4 b)5. Neben der Expression von Proteinen in den Glomeruli kann ihre Lokalisierung auch mit wenn visualisiert werden. In einer Studie von Zhang Et Al20wurde hemolytic-spezifische Überexpression des GLUT1 in der Podocytes von bestätigt, wenn die erhöhte GLUT1 mit Podocin Co lokalisieren.
Im Vergleich zu alternativen Methoden in der Literatur zur Beurteilung der glomerulären Funktion vorgestellt ermöglicht den Einsatz der Methode skizziert in diesem Papier auf die Nierenfunktion in Mausmodellen der glomerulären Erkrankung den glomerulären Phänotyp aus vollständig ausgewertet werden mehrere Aspekte. Mithilfe dieser Methode kann der Forscher den Niere Phänotyp des Modells ermittelt und bewertet den Mechanismus, warum der Phänotyp entwickelt. Diese wichtigen Informationen über den Mechanismus der Krankheit ist erforderlich, wenn mögliche therapeutische Wege in diesen Modellen untersucht. Diese Methode kann leicht auf zukünftige Untersuchungen glomerulären Funktion bei der Bewertung von Krankheit Phänotypen und mögliche Therapie angewendet werden.
Abschließend beschreibt diese generischen und anpassungsfähige Protokoll einen vollständige Niere Work-Up für Maus-Modellen der glomerulären Erkrankung, ermöglichen eine große Menge an Informationen über Niere und glomerulären Funktion aus einem einzigen Mausklick abgerufen werden. Die Methoden können für funktionelle, strukturelle und mechanistische Detailanalyse der glomerulären Funktion, die auf alle Maus-Modellen der glomerulären Erkrankung angewendet werden kann.

Die Verwendung von murinen Modellen um menschliche Nierenerkrankung zu imitieren ist immer häufiger. Solchen murinen Modellen gehören spontane Modelle wie spontan Hypertensive Ratten (SHR)1, Streptozocin (STZ)-induzierte diabetischen Ratten und Mäuse2und die Db/Db Typ II diabetischen Mäusen3, gentechnisch hergestellten Modelle wie primäre hemolytic-spezifische fokal segmentale glomeruläre Sklerose (FSGS) Modelle4, den hemolytic-spezifische vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF-A) Knock Out (VEGF-A KO) Modell5, und Alport-Syndrom6Modelle und erworben Modelle wie die 5/6 Nephrektomie7 und die einseitige Harnleiter Obstruktion (UUO) Modell8. Bei der Beurteilung der verschiedenen Aspekte der glomerulären Funktion in diesen Modellen stehen verschiedene Techniken zur Verfügung. Diese Methode Papier soll eine umfassende Aufarbeitung zu demonstrieren, die in Mausmodellen der Nierenerkrankung durchgeführt werden sollte, um der glomerulären Funktion umfassend zu bewerten.
Die Gründe für die Verwendung dieser Methode ist, dass es den glomerulären Phänotyp vollständig unter mehreren Gesichtspunkten ausgewertet werden kann. Dabei bewerten die glomeruläre Permeabilität, Protein und Wasser, die glomeruläre strukturelle Anomalien und Änderungen in den Ausdruck/Spleißen von mRNAs und Proteinen für normale glomerulären Funktion wesentlich. Mithilfe dieser Methode kann der Forscher den Niere Phänotyp des Modells ermittelt und bewertet den Mechanismus, warum der Phänotyp entwickelt. Dies ist wichtige Informationen über den Mechanismus der Krankheit, die erforderlich ist, wenn mögliche therapeutische Wege in diesen Modellen untersucht.
In der Literatur ist es ein gemeinsames Auftreten mit einem Maus-Modell der glomerulären Erkrankung vorgestellt werden wobei der Phänotyp durch ein erhöhtes Maß an Albumin im Urin bestimmt wird. Allerdings gibt es Hinweise darauf, dass eine einzelne Methode zur Bestimmung der glomerulären Funktion nicht immer wirksam ist; Messung der Harn Albumin-Ausscheidung Rate oder der Harn Albumin-Kreatinin-Verhältnis (uACR) informiert nur auf die gesamte Nierenfunktion, und nicht der einzelne Glomeruli. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Durchlässigkeit in verschiedenen Glomeruli aus den gleichen Niere5,9,10variieren kann. Darüber hinaus beurteilt die Durchlässigkeit der einzelnen Glomeruli ein empfindlicher Weise zur Beurteilung der glomerulären Funktion; die Technik zur Messung der individuellen glomerulären Wasserdurchlässigkeit (LpA / Vich) hat gezeigt, dass empfindlicher auf Veränderungen in der glomerulären Funktion werden als bei der Messung der uACR9. Dieser Assay ist vorteilhaft in Mausmodellen, Proteinurie, wie Sie auf einem Hintergrund c57BL/611resistent sind. Der Vorteil des vorliegenden Papiers Methode ist, dass es sowohl die total renal Durchlässigkeit an Albumin als auch die einzelnen glomeruläre Permeabilität für Wasser untersucht.
Prüfung der glomerulären strukturelle Anomalien wird oft durch eine Batterie von Flecken wie Perjodsäure Schiff (PAS), trichrome, und Silber Flecken beurteilt. Diese ermöglichen eine ausgebildete renal Pathologe, das Niveau der Nierenerkrankung über ein scoring-Methode zu bewerten. Obwohl alle gute Methoden, Veränderungen der glomerulären Makro-Struktur in nicht immer eingehalten werden Modelle akuten Nierenversagens Verletzungen12. Diese Methode schlägt vor, dass neben der Durchführung der oben beschriebenen renal Histologie-Techniken, die glomeruläre Ultra-Struktur auch über Elektronenmikroskopie (EM) zu beurteilen. Gefärbten Glomerulus kann unter einem normalen Lichtmikroskop relativ normal aussehen; jedoch wird bei der Bewertung mit EM, kleine Änderungen in der glomerulären Basalmembran (GBM) Breite hemolytic Fuß Prozess Auslöschung, endotheliale Fenestrationen und die Sub-hemolytic Raum Berichterstattung analysiert. Daher ist es wichtig, dass die glomeruläre Ultra-Struktur und die Mikro-Struktur wird bewertet, um den Mechanismus der glomerulären Dysfunktion zu bestimmen.
Neben der Beurteilung der glomerulären struktureller Anomalien, sollten Änderungen in mRNA und Protein-Expression und Spleißen, sowie Protein-Aktivierung (z.B. Phosphorylierung), untersucht werden, um die Mechanismen der glomerulären Erkrankungen weiter aufzuklären. Bei der Betrachtung der glomerulären Erkrankung oder z. B. beim KO/over-expressing ein Gen gezielt in glomerulären Zellen, z. B. in der hemolytic-spezifische VEGF-A KO Maus5, es wichtig ist, dass die Protein- und mRNA-Änderungen nur innen geprüft werden die glomeruläre Zellen, und nicht die ganze Niere. Dieses Protokoll beschreibt eine Methode, die Glomeruli sind isoliert von der Maus Niere Kortex, und dann die Protein/RNA isoliert sind. Dadurch können spezifische Analyse von Protein/mRNA Dysregulation in der Glomeruli das Krankheitsmodell.
Dieses Protokoll beschreibt eine vollständige Niere Aufarbeitung, die in Mausmodellen der glomerulären Erkrankung, ermöglichen eine große Menge an Informationen über Niere und glomerulären Funktion aus einem einzigen Mausklick durchgeführt werden soll. Die Methoden können für funktionelle, strukturelle und mechanistische Detailanalyse der glomerulären Funktion, die auf alle Maus-Modellen der glomerulären Erkrankung angewendet werden kann.

<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

Die Verwendung von murinen Modellen um menschliche Nierenerkrankung zu imitieren ist immer häufiger. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Beurteilung der glomerulären Funktion bei diabetischer Nephropathie und hemolytic-spezifische VEGF-A Knock-out-Mäusen; Dieses Protokoll beschreibt daher die vollständige Niere Aufarbeitung in unserem Labor verwendet werden, um diese Maus-Modellen der glomerulären Erkrankung, ermöglichen eine große Menge an Informationen über Niere und glomerulären Funktion aus einem einzigen Mausklick zu bewerten. Im Vergleich zu alternativen Methoden in der Literatur zur Beurteilung der glomerulären Funktion vorgestellt ermöglicht die Nutzung der in diesem Artikel beschriebene Methode den glomerulären Phänotyp vollständig unter mehreren Gesichtspunkten ausgewertet werden. Mithilfe dieser Methode kann der Forscher den Niere Phänotyp des Modells ermitteln und bewerten den Mechanismus, warum der Phänotyp entwickelt. Diese wichtigen Informationen über den Mechanismus der Krankheit ist erforderlich, wenn mögliche therapeutische Wege in diesen Modellen untersucht. Die Methoden können detaillierte funktionale Bewertung der glomerulären Filtration Barriere durch Messung der Harn Albumin-Kreatinin-Verhältnis und individuelle glomerulären Wasserdurchlässigkeit sowie Struktur- und Ultra-strukturelle Prüfung mit Hilfe der Perjodsäure Schiff Fleck und Elektronenmikroskopie. Darüber hinaus ermöglicht die Analyse von Genen Dysregulated Ebene der mRNA und Protein mechanistischen Analyse der glomerulären Funktion. Dieses Protokoll beschreibt die generische aber anpassungsfähigeren Methoden, die alle Maus-Modellen der glomerulären Erkrankung angewendet werden können.

Urin wurde gesammelt, mit metabolischen Käfige aus Wildtyp (WT), induzierbaren hemolytic-spezifische VEGF-A Knock-out (VEGF-A KO) und VEGF-A KO X Neph-VEGF165b Mäuse (VEGF-A KO Mäusen, die die menschlichen VEGF-A165b Isoform in der Podocytes in over Ausdrücken ein konstitutiven Weise). Bei der Messung der Harn Albumin Kreatinin Ratio 0, 4, 10 und 14 Wochen nach Doxycyclin Induktion der VEGF-A KO entwickelt VEGF-A KO Mäusen progressive Albuminurie von 10 Wochen im Vergleich zum WT stellt Steuerelemente. Die absoluten Werte sehen in Abbildung 2Aund normalisierte die Grundlinie jeder Maus-Werte in Abbildung 2 b. Albuminurie in beobachtet nicht in die VEGF-A X Neph-VEGF-A165b Mäuse (Abbildung 2), ist jedoch darauf hinweist, dass VEGF-A165b schützende im Modell der Albuminurie5.
Die glomeruläre LpAVich wurde in einzelne Glomeruli gesiebt von WT VEGF-A KO und VEGF-A X Neph-VEGF-A165b Nieren gemessen. Ein Beispiel dafür wie ein Glomerulus gefangen ist und die Schrumpfung beobachtet, wenn Perifused mit 8 % BSA in Abbildung 3Aangezeigt wird. Diese Schrumpfung dient dann zur Bestimmung der glomerulären LpA / Vich für jedes Glomerulus (Abb. 3 b). VEGF-A KO Mäuse hatten eine signifikant erhöhte glomeruläre LpA / Vich bei 14 Wochen post VEGF-KO Induktion im Vergleich zu WT Kontrolle Glomeruli. Obwohl niedriger in VEGF-A X Neph-VEGF-A165b Mäuse, die erhöhte glomeruläre LpA / Vich nicht durch Überexpression des VEGF-A165b bei 14 Wochen5verhindert wurde.
PAS Färbung der Niere Kortex Abschnitte 14 Wochen nach Induktion der VEGF-A KO ergab glomerulären strukturelle Anomalien in der VEGF-A KO oder VEGF-A X Neph-VEGF-A165b Mäuse (Abb. 4A). Jedoch bei der Analyse der glomerulären Ultra-Struktur über EM VEGF-A KO Mäusen hatte entwickelt eine erhöhte GBM-Breite, verringerte Zahl der endothelialen Augenhöhlen SPS Abdeckung abgenommen und erhöhte durchschnittliche hemolytic Schnittbreite (Abbildung 4-4F ). Die durchschnittliche hemolytic Fuß verarbeiten Breite und Anzahl der Schlitze blieb unverändert (Abb. 3 b und 3 G). Überexpression des VEGF-A165b in den VEGF-A KO-Mäusen verhinderte die Änderungen an der GBM und Schnittbreite (Abbildung 4 und 4F). VEGF-A165b hatte jedoch keinen Einfluss auf die veränderten Augenhöhlen Anzahl und SPS Abdeckung (Abbildung 4 und 4E)5.
RT-PCR durchgeführt auf RNA aus gesiebten Glomeruli extrahiert ergab, dass die menschliche VEGF-A165b mRNA nur in die VEGF-A KO X Neph-VEGF-A165b Mäuse (Abbildung 5A) vorhanden ist. Beim Extrahieren von Protein aus gesiebten Glomeruli und Beurteilung der Ebenen von Proteinen über westliche Beflecken, der glomerulären Protein-Expression des VEGFR-2 erwies sich als VEGF-A KO Mäusen verringert werden die Überexpression des VEGF-A165b ( verhinderte Abbildung 5 b 5 c)5.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig1.jpg"> Abbildung 1. Schematische Aufbau die glomeruläre Permeabilität (LpA) Rig. (A) der Glomerulus ist gefangen auf (B) die Mikropipette in einem Halter mit Absaugung, die auf eine Halterung für Stabilität aufgespannt ist. (C) rechteckige Objektträger. (D) 4 X Objektiv des Mikroskops mit einer Videokamera. (E) 1 % BSA Lösung auf 37 ° c erwärmt (F) 8 % BSA Lösung auf 37 ° c erwärmt (G) Fernbedienung, tippen Sie auf Lager Perifusate-haltigen zweizeilig, schnelle Perifusate Austausch ermöglicht. (H) Route des Perifusate in Richtung der Objektträger, die dann den Glomerulus badet. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57764/57764fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig2.jpg"> Abbildung 2: Harn Albumin-Kreatinin-Verhältnis. (A) die uACR Werte auf 0, 4, 10 und 14 Wochen nach Induktion der VEGF-A KO bei WT, VEGF-A KO und VEGF-A X Neph-VEGF-A165b-Mäusen. (B) die gleichen uACR Werte normiert auf den Ausgangswert (Woche 0) von jedem einzelnen Mausklick. Die uACR deutlich erhöht bei VEGF-A KO Mäusen in den Wochen 10 und 14 im Vergleich zur WT stellt Steuerelemente, die in den VEGF-A X Neph-VEGF-A165b Mäusen verhindert wurde (* p < 0,05; Zwei-Wege-ANOVA, Korrektur für den Vergleich zwischen Paaren; n = 4-12 Mäuse pro Zeitpunkt; Fehlerindikatoren: Standardfehler des Mittelwerts [SEM]). Diese Zahl wurde von Stevens Et al.5geändert. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57764/57764fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig3.jpg"> Abbildung 3. Messung der glomerulären Wasserdurchlässigkeit. (A) der Glomerulus ist gefangen auf die Mikropipette über Absaugung; die Perifusate von 1 % BSA (Ai), 8 % BSA (Aii) umgeschaltet, und glomerulären Schrumpfung wird beobachtet. (B) Messungen vor und nach dem 8 % BSA Schalter sind zur Ermittlung der glomerulären LpA / Vich. (C) VEGF-A KO Mäuse entwickeln eine erhöhte glomeruläre LpA / Vich bei 14 Wochen post Induktion von VEGF-A KO im Vergleich zu WT Kontrollen. Dies verhinderte nicht deutlich in VEGF-A X Neph-VEGF-A165b Mäuse (* p < 0,05; One way ANOVA, Bonferroni-Korrektur für den Vergleich zwischen Paaren; n = 4-9 Mäuse, 15-30 Glomeruli; Fehlerindikatoren: SEM). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57764/57764fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig4.jpg"> Abbildung 4. Glomeruläre Strukturanalyse. (A) PAS Färbung der Rinde der Niere keinen Hinweis auf eine strukturellen Anomalien in den Glomeruli von WT, VEGF-A KO und VEGF-A X Neph-VEGF-A165b Mäusen (Ai - Iii). EM offenbart Ultra-strukturelle Anomalien in der VEGF-A KO Glomeruli (Aiv - vi). (B) die durchschnittliche FPW änderte sich nicht zwischen den Gruppen. (C) der GBM erhöht in der VEGF-A KO Glomeruli, die verhinderte VEGF-A165b (D) , die die Anzahl der Augenhöhlen in VEGF-A KO Glomeruli zurückgegangen war die von VEGF-A165B. (E) der SPS Abdeckung unverändert war in VEGF-A KO Glomeruli, die auch von VEGF-A165b. (F) unverändert die durchschnittliche Schnittbreite im VEGF-A KO Glomeruli erhöht blieb wurde verringert, die durch VEGF-A165b. (G) die Schlitz-Nummer verhindert wurde blieb unverändert zwischen den drei Gruppen (* p < 0,05; One way ANOVA, Bonferroni-Korrektur für den Vergleich zwischen Paaren; n = 3 Mäuse, 9 Glomeruli; Fehlerindikatoren: SEM). Diese Zahl wurde von Stevens Et al.5geändert. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57764/57764fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57764/57764fig5.jpg"> Abbildung 5. mRNA und Protein-Expression von Markern. (A) RT-PCR ergab, dass menschliche VEGF-A165b mRNA Ausdruck nur in den gesiebten Glomeruli von VEGF-A KO X Neph-VEGF-A165b Mäusen zeigte. (B) Western blotting darauf hingewiesen, dass VEGFR-2-Protein-Expression in VEGF-A KO Glomeruli nach unten geregelt war, wurde in VEGF-A KO X Neph-VEGF-A165b Glomeruli verhindert (* p < 0,05; One way ANOVA, Bonferroni-Korrektur für den Vergleich zwischen Paaren; n = 3 - 6 Mäuse; Fehlerindikatoren: SEM). Diese Zahl wurde von Stevens Et al.5geändert. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57764/57764fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

Dieses Protokoll beschreibt eine vollständige Niere Aufarbeitung, die in Mausmodellen der glomerulären Erkrankung durchgeführt werden soll. Die Methoden können für funktionelle, strukturelle und mechanistische Detailanalyse der glomerulären Funktion, die auf alle Maus-Modellen der glomerulären Erkrankung angewendet werden kann.

Beurteilung der Nierenfunktion in Mausmodellen der glomerulären Erkrankung

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

assessment-of-kidney-function-in-mouse-models-of-glomerular-disease

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

17.4K Aufrufe.  University of Exeter. Dieses Protokoll beschreibt eine vollständige Niere Aufarbeitung, die in Mausmodellen der glomerulären Erkrankung durchgeführt werden soll. Die Methoden können für funktionelle, strukturelle und mechanistische Detailanalyse der glomerulären Funktion, die auf alle Maus-Modellen der glomerulären Erkrankung angewendet werden kann.

Serie: Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of cardiovascular disease. Although molecular biology is necessary in identifying key changes in the signaling pathway, it is not a surrogate for functional significance. While physiology can provide answers to the question of function, combining physiology with biochemical assessment of metabolites in the intact, beating heart allows for a complete picture of cardiac function and energetics. For years, our laboratory has utilized isolated heart perfusions combined with nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to accomplish this task. Left ventricular function is assessed by Langendorff-mode isolated heart perfusions while cardiac energetics is measured by performing 31P magnetic resonance spectroscopy of the perfused hearts. With these techniques, indices of cardiac function in combination with levels of phosphocreatine and ATP can be measured simultaneously in beating hearts. Furthermore, these parameters can be monitored while physiologic or pathologic stressors are instituted. For example, ischemia/reperfusion or high workload challenge protocols can be adopted. The use of aortic banding or other models of cardiac pathology are apt as well. Regardless of the variants within the protocol, the functional and energetic significance of molecular modifications of transgenic mouse models can be adequately described, leading to new insights into the associated enzymatic and metabolic pathways. Therefore, 31P NMR spectroscopy in the isolated perfused heart is a valuable research technique in animal models of cardiovascular disease.

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Langendorff-mode isolated heart perfusion, in conjunction with 31P NMR spectroscopy, combines the fields of biochemistry and physiology into one experiment. The protocol allows for the dynamic measurement of high energy phosphate content and turnover in the heart while concurrently monitoring physiologic function. When performed correctly, this is a valuable technique in the assessment of cardiac energetics.

Beurteilung der Herzfunktion und Energetik in isolierten Maus-Herzen mit 31 P-NMR-Spektroskopie

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

Forschung

Medizin

A Simple Method of Mouse Lung Intubation

A simple procedure to intubate mice for pulmonary function measurements would have several advantages in longitudinal studies with limited numbers or expensive animal. One of the reasons that this is not done more routinely is that it is relatively difficult, despite there being several published studies that describe ways to achieve it. In this paper we demonstrate a procedure that eliminates one of the major hurdles associated with this intubation, that of visualizing the trachea during the entire time of intubation. The approach uses a 0.5 mm fiberoptic light source that serves as an introducer to direct the intubation cannula into the mouse trachea. We show that it is possible to use this procedure to measure lung mechanics in individual mice over a time course of at least several weeks. The technique can be set up with relatively little expense and expertise, and it can be routinely accomplished with relatively little training. This should make it possible for any laboratory to routinely carry out this intubation, thereby allowing longitudinal studies in individual mice, thereby minimizing the number of mice needed and increasing the statistical power by using each mouse as its own control.

This paper describes a striaghforward and efficient method of intubating mice for pulmonary function measurements or pulmonary instillation, that allows the mice to recover and be studied at later times. The procedure involves an inexpensive fiberoptic light source that directly illuminates the trachea.

Eine einfache Methode der Maus Lung Intubation

A  simple procedure to intubate mice for pulmonary function measurements would  have several advantages in longitudinal studies with limited numbers or  ...

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Small animal magnetic resonance imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial tissue. The high heart rates of small animals (200 to 600 beats/min) have previously limited the role of CMR imaging. Small animal Look-Locker inversion recovery (SALLI) is a T1 mapping sequence for small animals to overcome this problem 1. T1 maps provide quantitative information about tissue alterations and contrast agent kinetics. It is also possible to detect diffuse myocardial processes such as interstitial fibrosis or edema 1-6. Furthermore, from a single set of image data, it is possible to examine heart function and myocardial scarring by generating cine and inversion recovery-prepared late gadolinium enhancement-type MR images 1.
	The presented video shows step-by-step the procedures to perform small animal CMR imaging. Here it is presented with a healthy Sprague-Dawley rat, however naturally it can be extended to different cardiac small animal models.

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

Contrast enhanced cardiac magnetic resonance (CMR) imaging allows comprehensive in vivo assessment of the heart in small animal models of cardiovascular disease. Here we detail the procedures to perform CMR imaging, reconstruction and analysis using Small Animal Lock-Locker Inversion Recovery (SALLI) in rats.

Beurteilung der Herzfunktion und Morphologie Myokardiale Mit Small Animal Look-Locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Ratten

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

Beurteilung der rechtsventrikulären Struktur und Funktion in Maus-Modell der Lungenarterie Verengung durch transthorakale Echokardiographie

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this is only partially explained by traditional CVD risk factors. Vascular dysfunction is an important non-traditional risk factor, characterized by vascular endothelial dysfunction (most commonly assessed as impaired endothelium-dependent dilation [EDD]) and stiffening of the large elastic arteries. While various techniques exist to assess EDD and large elastic artery stiffness, the most commonly used are brachial artery flow-mediated dilation (FMDBA) and aortic pulse-wave velocity (aPWV), respectively. Both of these noninvasive measures of vascular dysfunction are independent predictors of future cardiovascular events in patients with and without kidney disease. Patients with CKD demonstrate both impaired FMDBA, and increased aPWV. While the exact mechanisms by which vascular dysfunction develops in CKD are incompletely understood, increased oxidative stress and a subsequent reduction in nitric oxide (NO) bioavailability are important contributors. Cellular changes in oxidative stress can be assessed by collecting vascular endothelial cells from the antecubital vein and measuring protein expression of markers of oxidative stress using immunofluorescence. We provide here a discussion of these methods to measure FMDBA, aPWV, and vascular endothelial cell protein expression.

The degree of vascular dysfunction and contributing physiological mechanisms can be assessed in patients with chronic kidney disease by measuring brachial artery flow-mediated dilation, aortic pulse-wave velocity, and vascular endothelial cell protein expression.

Beurteilung der Gefäßfunktion bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this ...

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.

Maus Nierentransplantation: Modelle der Transplantatabstoßung

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

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

Several in vivo pre-clinical studies in Polycystic Kidney Disease (PKD) utilize orthologous rodent models to identify and study the genetic and molecular mechanisms responsible for the disease, and are very convenient for rapid drug screening and testing of promising therapies. A limiting factor in these studies is often the lack of efficient non-invasive methods for sequentially analyzing the anatomical and functional changes in the kidney. Magnetic resonance imaging (MRI) is the current gold standard imaging technique to follow autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) patients, providing excellent soft tissue contrast and anatomic detail and allowing Total Kidney Volume (TKV) measurements.A major advantage of MRI in rodent models of PKD is the possibility for in vivo imaging allowing for longitudinal studies that use the same animal and therefore reducing the total number of animals required. In this manuscript, we will focus on using Ultra-high field (UHF) MRI to non-invasively acquire in vivo images of rodent models for PKD. The main goal of this work is to introduce the use of MRI as a tool for in vivo phenotypical characterization and drug monitoring in rodent models for PKD.

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

The use of ultra-high field MRI as a non-invasive way to obtain phenotypic information of rodent models for polycystic kidney disease and to monitor interventions is described. Compared with the traditional histological approach, MRI images can be acquired in vivo, allowing for longitudinal follow-up.

Verwendung von Ultrahochfeld-MRT in Kleintier Modelle aus Polyzystische Nierenerkrankung für<em&gt; In Vivo</em&gt; Phänotypisierung und Drug Monitoring

Several in vivo pre-clinical studies in Polycystic Kidney Disease (PKD) utilize orthologous rodent models to identify and study the genetic and molecular ...

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.

Transkutane Beurteilung der Nierenfunktion in Conscious Nagetiere

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

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated measurements over weeks or months of accessory respiratory muscle activity while simultaneously measuring ventilation in a non-anesthetized, freely behaving mouse. The technique includes the surgical implantation of a radio transmitter and the insertion of electrode leads into the scalene and trapezius muscles to measure the electromyogram activity of these inspiratory muscles. Ventilation is measured by whole-body plethysmography, and animal movement is assessed by video and is synchronized with electromyogram activity. Measurements of muscle activity and ventilation in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis are presented to show how this tool can be used to investigate how respiratory muscle activity changes over time and to assess the impact of muscle activity on ventilation. The described methods can easily be adapted to measure the activity of other muscles or to assess accessory respiratory muscle activity in additional mouse models of disease or injury.

This paper introduces a method for repeated measurements of ventilation and respiratory muscle activity in a freely behaving amyotrophic lateral sclerosis (ALS) mouse model throughout disease progression with whole-body plethysmography and electromyography via an implanted telemetry device.

Wiederholte Messung der Atemmuskelaktivität und Ventilation in Mausmodellen von neuromuskulären Erkrankungen

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Nicht-invasive Beurteilung des releveurs Muskelfunktion bei Mäusen

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...