Questo lavoro è stato supportato da NIH R15 1R15DK106666-01A1 (a J. Liu) e NIH RO1 HL071556 (di J.I. Shapiro).

tutti cura degli animali e gli esperimenti sono stati approvati dalla Marshall University istituzionali cura degli animali e uso Committee (IACUC) in conformità con la guida del National Institutes of Health (NIH) per la cura e l'uso di animali da laboratorio. I topi maschii C57BL/6 (10-12 settimane) sono stati alloggiati in una struttura animale libero agente patogeno in determinate stanze dotate di gabbie che forniscono aria purificata sotto un ciclo luce/buio di 12 h. Il cibo e l'acqua era fornito ad libitum.
 1. preparazione all'intervento Nota: I materiali e gli strumenti chirurgici sono ottenuti da diverse fonti che non sono specifici per gli interventi di chirurgia. Strumenti e materiali da altre fonti possono essere utilizzati anche per lo stesso scopo. Vedi la Tabella materiali per un elenco di strumenti chirurgici.
Tabella <ol><li>preparazione per la chirurgia <ol><li>posto di seguito alla portata di funzionamento: riscaldamento pad, lampada alogena, bombola di ossigeno e isoflurano serbatoio, vaporizzatore isoflurano, tagliatore di capelli, crema depilatoria, bilance, sterilizzati funzionamento insieme, lino chirurgico sterilizzato, tamponi di cotone, alcool al 70%, soluzione polyhydroxydine (contenente 1% di iodio), soluzione di NaCl 0,9%, 1 mL siringhe ed aghi (30 G), punti di sutura seta 3-0 e 4-0, buprenorfina e penicillina, pomata antibiotica, e unguento oculare lubrificante.</li>
		<li>Pulire una gabbia e posizionare una piastra di calore sotto la biancheria da letto per topi alloggiamento dopo chirurgia.</li>
	</ol></li></ol> 2. Chirurgia passo-uno: palo legatura del rene di sinistra Nota: mantenere condizioni sterili durante l'intervento chirurgico. Coprire gli strumenti chirurgici sterilizzati nell'autoclave con un tampone sterile. Tenere più di un set di strumenti chirurgici in mano per più di un intervento chirurgico per evitare la contaminazione incrociata durante l'intervento chirurgico. Se gli strumenti devono essere utilizzati nuovamente, nel caso di interventi chirurgici multipli, disinfettare gli strumenti con soluzione di betadine ed etanolo al 70% e quindi sterilizzare in uno sterilizzatore di perlina di vetro germinator per 5 min, disinfetta l'area operativa con etanolo al 70%. Indossare un abito, maschera (per coprire naso e bocca), PAC (per coprire la testa) e un paio di guanti sterili. Cambiare i guanti dopo ogni intervento chirurgico.
<ol><li>Lavare e disinfettare le mani e indossare guanti chirurgici sterili. Indossare un berretto in testa e una maschera.</li>
	<li>Disinfettare la tabella con alcool al 70%. Applicare l'unguento oculare lubrificante in entrambi gli occhi del mouse per prevenire la secchezza dell'occhio mentre sotto anestesia.</li>
	<li>Posizionare il mouse in una camera d'induzione di un sistema di vaporizzatore isoflurano e inducono anestesia con una miscela di 2,5% isoflurane con ossigeno al 100% (0,8 - 1,2 L/min) per un minimo di 1-2 
	Nota: L'efficacia dell'anestesia è stato determinato dall'assenza del riflesso di dolore suscitato pizzicando la coda, così come dall'assenza del riflesso palpebrale toccando la palpebra.</li>
	<li>Iniettare penicillina (40.000 unità/kg di peso corporeo, IM) e buprenorfina (0,02 mg/kg peso corporeo, SC) per prevenire l'infezione e dolore durante l'intervento chirurgico.</li>
	<li>Posizionare il mouse su un tappetino riscaldante (inizialmente fissato a 42 ° C) con un termometro rettale per mantenere e monitorare la temperatura corporea intorno ai 37 ° C durante la procedura. Posizionare il mouse naso nel cono di naso e ventilare con una miscela di 0.8-1.2% isoflurane con ossigeno 100% (0,8-1,2 L/min) durante l'intervento chirurgico.</li>
	<li>Posizionare il mouse sul lato destro. Radersi i capelli del campo operatorio con un tagliatore di capelli e poi rimuovere con la crema depilatoria. Disinfettare il sito con soluzione polyhydroxydine (contenente 1% di iodio), seguito da etanolo al 70%. Allineare la biancheria in autoclave chirurgico sulla zona chirurgica.</li>
	<li>Fare un'incisione lombare di cm ~1.0 e separare il muscolo e la fascia per esporre il rene di sinistra utilizzando il bisturi e pinze ( Figura 1a).</li>
	<li>Estrarre il rene di sinistra molto delicatamente, tirando il grasso perirenale con piccolo forcipe smussato. Nel processo, in modo da non disturbare la ghiandola surrenale, spostare la ghiandola surrenale verso l'alto dal rene con forcipe.</li>
	<li>Using forcipe smussato, stuzzicare delicatamente il tessuto connettivo e la ghiandola surrenale dall'estremità superiore del rene verso il piloro centrale del rene dove vasi sanguigni entrare ed uscire. Identificare e isolare l'uretere. 
	Nota: L'uretere si trova intorno alla metà inferiore del rene incorporato nel tessuto connettivo e chiaramente visibile sotto la luce.</li>
	<li>Delicatamente afferrare il tessuto connettivo e separata dal tessuto renale per garantire che l'uretere non è legato.</li>
	<li>Prima polar legature, utilizzare un righello sterile per identificare la parte superiore ed inferiore di 1/3 del rene. Il rene del topo è solitamente intorno 1.25-1.5 cm long.</li>
	<li>Legano usando una seta 3-0 suturare stringa e con adeguata forza, circa 0,4 cm dalla parte superiore verso la metà del piloro e allo stesso modo, 0,4 cm dalla parte inferiore verso il piloro ( Figura 1a, punteggiato linee).</li>
	<li>Dopo legatura entrambi i poli ( Figura 1b), consentire un periodo di osservazione di 2 min per assicurarsi che non esiste nessun sanguinamento. 
	Nota: Nel processo, è molto importante evitare la legatura del surrene, dell'arteria renale e dell'uretere. Se è legato l'uretere di sinistra, il mouse morirà dopo la rimozione del rene di destra nella chirurgia passo-due. La forza di legatura può limitare il flusso di sangue ai poli senza causare sanguinamento intra-renale. Entro 1-2 min dopo la legatura, i polacchi sono scoloriti a causa del limite di flusso sanguigno ai poli.</li>
	<li>Spingere indietro il rene di sinistra al posto originale. Chiudere il muscolo e la pelle con stringhe di sutura seta 4-0 e 3-0, rispettivamente. Applicare pomata antibiotica per l'area chirurgica per una migliore ripresa e disinfezione.</li>
	<li>Dopo la legatura, casa del mouse separatamente in una gabbia con una lampada di calore sopra la gabbia affinché la zona di biancheria da letto è vicino a 37 ° C (controllato con un termometro), prima di mettere gli animali in gabbie individuali. 
	Nota: Controllare il mouse fino a quando ha riacquistato coscienza sufficiente per mantenere decubito sternale.</li>
	<li>Consentire un facile accesso all'acqua e cibo durante il recupero. Amministrare la penicillina e buprenorfina ogni 12 h per il primo post-ambulatorio 3 giorni prevenire l'infezione e dolore. 
	Nota: Il mouse dovrebbe recuperare dal trauma dell'intervento chirurgico entro 2-3 giorni e dovrebbe essere tornato alla normale mangiare, bere e in movimento. In questo momento, casa del mouse individualmente per il pieno recupero. Devono essere monitorati i seguenti: bere, mangiare, camminare modelli, andatura goffa, gobba, scarico oculare e/o nasale e comportamento aggressivo. Eutanasia il mouse se Mostra segni di grippaggio, coma, infezione incurabile, difficoltà a camminare, perdita di andatura, in grado di mangiare e bere e perdita di più di 15% pre-operazione peso.</li>
</ol> 3. Passaggio-due chirurgia: rimozione del rene di destra <ol><li>sette giorni più tardi, esporre il rene di destra come descritto per il rene di sinistra nei passaggi 2.1 a 2.10, tranne posizionare il mouse sul suo lato sinistro.</li>
	<li>Inserire il rene di destra sulla biancheria e deselezionare circostante grasso e tessuto connettivo con forcipe smussato.</li>
	<li>Identificare l'arteria renale e la vena e quindi posizionare due legature (seta 3-0) ciascuna con un singolo nodo sciolto intorno ai vasi. Delicatamente prendere in giro il tessuto connettivo e surrenale ghiandola dall'estremità superiore del rene verso il piloro centrale del rene usando il forcipe smussato. Delicatamente spostare l'uretere dall'estremità inferiore e legare tutti i vasi insieme (seta 3-0) senza provocare sanguinamento.</li>
	<li>Spostare i due nodi di legatura sciolti lungo i vasi. Uno verso il lato dell'aorta addominale e l'altra verso il lato del rene.</li>
	<li>Prima legare il nodo di legatura (verso il lato dell'aorta addominale) con doppi nodi; un solido nodo cambierà il colore del rene di destra. Legare il nodo di legatura (verso il lato del rene) con doppi nodi. Lasciare spazio sufficiente tra questi due doppi nodi in modo da tagliare i vasi tra i due nodi senza tagliare i nodi legature.</li>
	<li>Tagliare i vasi renali tra i due nodi e rimuovere il rene di destra. Controllare i possibili emorragie dei vasi renali.</li>
	<li>Asciugare il rene di destra con garza sterile e pesare it.</li>
	<li>Chiudere l'incisione del muscolo con stringa di sutura seta 4-0 e quindi chiudere l'incisione cutanea con stringa di sutura seta 3-0.</li>
	<li>Casa del mouse separatamente in una gabbia pulita solitario con una lampada di calore sopra la gabbia (punto 2.15) con facile accesso all'acqua e cibo per almeno 24 h di recupero. Amministrare la penicillina e buprenorfina ogni 12 h per 3 giorni per prevenire l'infezione e dolore. 
	Nota: Il mouse dovrebbe recuperare dal trauma dell'intervento chirurgico entro 2-3 giorni e dovrebbe essere tornato alla normale mangiare, bere e in movimento.</li>
	<li>Dopo la chirurgia, monitorare i topi due volte al giorno per tre giorni e poi una volta al giorno per tutta la durata dell'esperimento. Seguire le procedure di monitoraggio e trattamento post-chirurgiche descritte nel passaggio 2.16.</li>
</ol> 4. Sham chirurgia <ol><li>per la chirurgia di sham, eseguire le stesse procedure di chirurgia, compresa l'esposizione del rene, la dissezione del tessuto e la chiusura della ferita, ma senza la legatura di palo del rene di sinistra o la rimozione del rene di destra.</li></ol>
 5. valutazione della cardiomiopatia uremica sperimentale <ol><li>un giorno prima del sacrificio, eseguire un ecocardiogramma transtoracico e catturare immagini 18. 
	Nota: Qui, l'ecocardiografia transtoracica è stata effettuata con un termometro rettale e tabella di gestione del mouse. Le immagini ecocardiografiche sono state acquisite utilizzando un 18-38 MHz trasduttore di frequenza di funzionamento collegato a un sistema di imaging. Spessore della parete relativa (RWT), indice di performance miocardica (MPI) e indice di massa ventricolo sinistro (orientamento) sono stati calcolati come descritto 18.</li>
	<li>Al momento del sacrificio, misurare il peso del corpo. Misurare l'ematocrito (HCT) con una centrifuga HCT secondo produttore &#39; s istruzioni. Preparare i campioni di plasma utilizzando provette sensibilizzate con eparina mediante centrifugazione i campioni di sangue per 10 min a 1.500 x g a 4 ° C in una centrifuga refrigerata da tavolo. Misurare la cistatina C, creatinina e BUN utilizzando kit seguendo il produttore &#39; s istruzioni. Eseguire le misurazioni in duplicato.</li>
	<li>Alla fine dell'esperimento, anestetizzare i topi con ketamina (90 mg/kg, IP) e xylaxine (10 mg/kg, IP) e sacrificio dal thoracotomy. Misurare il peso del cuore dopo averlo tolto dal petto. Preparare cardiaco (LV) e degli omogeneati del rene, come pure la determinazione di collagene di tipo 1 (COL-1), la fosforilazione di c-Src e proteina carbonilazione, come descritto prima 18 , 19.</li>
</ol>

<ol>
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Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Il ratto 5/6th PNx modello è stato ampiamente utilizzato per lo studio di CKD. A causa della dimensione molto più piccola del rene nel topo, la legatura dell'arteria classica e la resezione di palo sono molto impegnativi in modelli murini con possibili alti tassi di mortalità e la perdita di sangue sanguinamento inaspettato.
Abbiamo adottato un modello di topo PNx con legatura di palo per superare la perdita di sangue/sangue. Questo modello di PNx richiede meno tempo con il tasso di sopravvivenza migliore e un'elevata riproducibilità. Questo modello di legatura di palo sviluppa i cambiamenti fenotipici di cardiomiopatia uremica umana al momento della post-chirurgia quattro settimane e quindi fornisce un modello per studiare i suoi meccanismi e target terapeutico.
In questo modello di PNx, il 5/6th PNx è una stima approssimativa della riduzione della massa renale dal, e fino ad ora, non esiste un metodo per calcolare esattamente la massa renale residuo dei due reni che hanno diverse dimensioni/masse. Tuttavia, la legatura deve essere eseguita in modo molto simile a ridurre le variazioni di funzionamento. Stimiamo che mantenere circa il 40% del rene di sinistra (o circa il 20% della massa totale renale) possono diminuire significativamente il tasso di mortalità (di circa il 20%) senza sacrificare lo sviluppo del fenotipo cardiomiopatia uremica. Un altro problema è la forza della legatura che richiede pratica.
In confronto il 5/6th PNx modelli di palo resezione o la legatura dell'arteria renale15,20, il metodo di legatura di palo è facile, veloce e meno strumentalmente esigenti. I possibili vantaggi di questo modello di PNx includono i seguenti: 1) assenza di sangue possibile sanguinamento come visto nel modello PNx da palo resezione o la legatura dell'arteria, 2) la funzione renale alterata con aumento nello sforzo ossidativo causato dalla risposta ad infiammazione la legatura di palo, 3) ridurre il tasso di mortalità (circa il 20%) e le 4) rapido sviluppo del fenotipo di cardiomiopatia uremica. Una legatura di successo pole Mostra un progressivo danno irreversibile e degradazione dei pali legati. I polacchi legati sono visibili alla post-chirurgia due settimane (Figura 4) e per lo più scompaiono alla post-chirurgia quattro settimane (Figura 5). Confronto dei pali legati in due settimane e quattro settimane dopo l'intervento, indica la reazione di infiammazione risponde per la legatura di palo.
Questo modello di PNx può essere utile per studiare i meccanismi di azione dei farmaci e droghe terapeutiche. Abbiamo recentemente utilizzare questo modello di PNx per indagare il ruolo dello stress ossidativo e segnalazione del Na/K-ATPasi nello sviluppo di cardiomiopatia uremica. Somministrazione di pNaKtide, un antagonista specifico della segnalazione di Na/K-ATPasi, non solo impedisce lo sviluppo di cardiomiopatia uremica ma anche inverte l'insorgenza di cardiomiopatia uremica18.
I passaggi critici all'interno del protocollo sono come segue: 1) una legatura più aggressiva (residuo lasciato la massa renale è inferiore al 30%) aumenterà in modo significativo il tasso di mortalità (circa il 50%). 2) la forza della legatura richiede pratica per raggiungere il punto che la legatura limita l'apporto di sangue ai poli senza rompere il tessuto del rene e della capsula. Rompere i fili di tessuto renale per spurgo intra-renale che può causare morte dopo la rimozione del rene di destra. Un successo legato palo è scolorito entro 1-2 min dopo la legatura, a causa del limite di flusso sanguigno al Polo. 3) particolare attenzione è necessaria per evitare legando l'uretere del rene sinistro o danneggiare l'uretere quando legando i poli. Un mouse con uretere legati o danneggiato non sopravviverà dopo la rimozione del rene di destra. Questo potrebbe essere lo svantaggio più evidente del metodo di legatura del palo. 4) mantenimento della temperatura corporea durante il processo di chirurgia e cura post-operatoria. 5) controllo dell'infezione possibile usando gli antibiotici.

CKD, noto anche come insufficienza renale cronica, è una perdita progressiva della funzione del rene nel tempo che si sviluppa poi in insufficienza renale permanente. CKD, dagli Stati di malattia renale fase precoce di malattia renale di stadio finale (ESRD), è un grande fattore di rischio per eventi cardiovascolari e mortalità e progressivamente si sviluppa al fenotipo clinico chiamato "cardiomiopatia uremica"1, 2,3. La cardiomiopatia uremica nei pazienti con CKD o ESRD è associata con le anomalie cardiovascolari, principalmente causate da sovraccarico di pressione ventricolare di sinistra (LV) e/o volume, portando a ipertrofia (LVH), la dilatazione di LV e la disfunzione sistolica LV4 ,5,6. Fibrosi cardiaca è un altro processo patologico comune di cardiomiopatia uremica che riduce la compliance cardiaca conseguente disfunzione diastolica di LV. La fibrosi cardiaca severa può portare alla morte cardiaca improvvisa, anche in quelli senza sintomi cardiaci7.
Il 5/6th PNx è un modello animale di CKD comunemente utilizzato per gli studi sugli animali che coinvolgono l'indebolimento renale, cardiomiopatia uremica e ipertensione. PNx è raggiunto tramite ablazione del parenchima renale 5/6. Modello del ratto è stato inizialmente sviluppato con i due più comuni protocolli impiegati essendo la resezione chirurgica o infarto. Il modello di PNx ratto è un modello estremamente utile per studiare la cardiomiopatia uremica con sostanziali aumenti nella pressione sanguigna, l'ipertrofia cardiaca e alterata funzione diastolica. Più tardi, i modelli murini di PNx, operati con le tecniche simili come modello del ratto, sono stati sviluppati grazie alla vasta disponibilità e facilità di effettuare manipolazioni genetiche del sistema del mouse.
È ben documentato che lo stress ossidativo sistemico è una caratteristica costante di entrambi cardiomiopatia uremica clinica e sperimentale8,9. Inoltre, lo sforzo dell'ossidante contribuisce alla sindrome uremica10e svolge un ruolo critico nella patogenesi delle anomalie cardiache visto in cardiomiopatia uremica11,12,13. A questo punto, abbiamo dimostrato che il roditore 5/6th PNx modello causa le caratteristiche fisiologiche, morfologiche e biochimiche di cardiomiopatia uremica14,15,16, 17. nel modello del topo di PNx descritto qui, topi PNx-azionati sviluppato forte stress ossidativo, almeno parzialmente mediato di Na/K-ATPasi funzione, che è fondamentale in cardiomiopatia uremica sperimentale PNx-mediata di segnalazione. Attenuazione di Na/K-atpasi di segnalazione non solo riduce l'amplificazione ossidativo, ma migliora anche le modifiche fenotipiche in cardiomiopatia uremica sperimentale PNx-mediata18.

<table><tbody><tr><td>Iris Scissors, 11.5 cm, Straight</td><td>World Precision Instruments</td><td>501758</td><td></td></tr><tr><td>WPI Swiss Tweezers #5 11 cm, 0.1x0.06 mm Tips</td><td>World Precision Instruments</td><td>504506</td><td></td></tr><tr><td>Jewelers #5 Forceps, 11cm, Straight, Titanium</td><td>World Precision Instruments</td><td>555227F</td><td></td></tr><tr><td>Iris Forceps, 10cm, Straight, Serrated</td><td>World Precision Instruments</td><td>15914</td><td></td></tr><tr><td>Tweezers #3, 11cm, 0.2x0.4mm Tips</td><td>World Precision Instruments</td><td>501976</td><td></td></tr><tr><td>Medesy Iris 4.5&quot; Curved Scissors, Stainless Steel</td><td>Net23</td><td>3512</td><td>www.Net32.com</td></tr><tr><td>Dr. Slick Iris Scissors; 3.5&quot;</td><td>Avid Max</td><td>220-1-965-IrisScsrs-P&amp;nbsp;</td><td>www.Avid Max.com</td></tr><tr><td>Miltex Iris Scissors 4 1/8&quot; Curved</td><td>4mdmedical</td><td>V95-306</td><td>www.4mdmedical.com</td></tr><tr><td>5&quot; Hemostat clap, curved jaw</td><td>PJTool</td><td>4355</td><td>www.pjtool.com</td></tr><tr><td>sklar Knapp Iris scissors, straight and sharp/blunt 4&quot;</td><td>Medical Device depot</td><td>64-3430</td><td>www.medicaldevicedepot.com</td></tr><tr><td>Kelly Hemostatic Forceps straight 5.5&quot;</td><td>Pilgtimmedical</td><td>FA710-50</td><td>www.pilgtimmedical.com</td></tr><tr><td>C57BL/6 mice</td><td>Hilltop Lab Animals Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&amp;nbsp;Mouse Handling Table and rectal thermometer</td><td>Visualsonics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MicroScan transducer&amp;nbsp;</td><td>Vevo 1100</td><td>MS400</td><td></td></tr><tr><td>Vevo 1100 Imaging System&amp;nbsp;</td><td>FUJIFILM VisualSonics Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cystatin C ELISA kit and mouse creatinine kit&amp;nbsp;</td><td>Crystal Chem. Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mouse BUN ELISA kit&amp;nbsp;</td><td>MyBioSource Inc&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a mouse 5/6th nephrectomy model that induces experimental uremic cardiomyopathy

Malattia renale cronica (CKD) è un grande fattore di rischio per eventi cardiovascolari e mortalità e progressivamente si sviluppa al fenotipo clinico chiamato "cardiomiopatia uremica". Descriviamo qui un modello sperimentale di topo CKD, denominato 5/6th il nephrectomy parziale (PNx) con legatura di palo, che ha sviluppato la cardiomiopatia uremica alla post-chirurgia quattro settimane. Questo modello di PNx è stato effettuato da un intervento chirurgico in due fasi. In chirurgia passo-uno, entrambi i poli del rene di sinistra erano legati. Nella chirurgia di passaggio-due, che è stata effettuata 7 giorni dopo l'intervento di passo-uno, è stato rimosso il rene di destra. Per la chirurgia di falsità, le stesse procedure di chirurgia sono state effettuate ma senza poli legatura del rene di sinistra o alla rimozione del rene di destra. Le procedure chirurgiche sono più facili e meno dispendio di tempo, rispetto ad altri metodi. Tuttavia, il residuo massa renale funzionale non è controllata come facilmente come la legatura dell'arteria renale. Quattro settimane dopo la chirurgia, in confronto ai topi falsità-azionati, i topi di PNx sviluppato fibrosi cardiaca, insufficienza renale, l'anemia, ipertrofia cardiaca e ridotta funzione sistolica e diastolica del cuore.

I dati hanno indicato che questo modificato 5/6th PNx tramite la legatura di palo è un modello semplice ed efficace per studiare la cardiomiopatia uremica. Alla quattro settimane post-chirurgia, questo PNx modello presenta alterata funzione renale, l'anemia, l'ipertrofia cardiaca, fibrosi cardiaca e ridotta funzione sistolica e diastolica del cuore. I risultati sono riassunti qui di seguito.
Alla post-chirurgia quattro settimane, i topi di PNx sviluppato insufficienza renale oltre a cambiamenti morfologici e biochimici cardiaci che sono coerenti con il fenotipo di cardiomiopatia uremica umano. Queste modifiche PNx-mediata includono le seguenti osservazioni rispetto ai topi falsità-azionati. In primo luogo, come previsto, l'ambulatorio di PNx causati significativa compromissione della funzione renale. Come mostrato nella Figura 2, l'ambulatorio di PNx ha aumentato significativamente i livelli del plasma di Cystatin C (Figura 2a, n = 16), creatinina (Figura 2b, n = 16), BUN (Figura 2c, n = 16), rispetto alla sham chirurgia. In secondo luogo, c'era l'anemia PNx-stimolata testimoniano l'HCT significativamente più basso nei topi PNx (Figura 2d, n = 8). In terzo luogo, l'ipertrofia cardiaca PNx-mediata e la disfunzione diastolica sono stati dimostrati da un cuore aumentato peso/rapporto del peso corporeo (Figura 3a) e l'analisi di ecocardiografia transtoracica (ECHO) mostrando la significativa spessore (AWT), RWT (Figura 3b), MPI (Figura 3c) e orientamento (Figura 3d) aumento nello spessore della parete posteriore (PWT), anteriore della parete. Non c'era cambiamento significativo della frazione di eiezione (EF, %). In quarto luogo, la fibrosi cardiaca PNx-mediata è stata dimostrata da PNx-indotta aumenta in tipo sono espressione del collagene in omogeneati del LV (Figura 4a) e lasciato residuo omogeneati del rene (Figura 4b). In quinto luogo, lo sforzo dell'ossidante svolge un ruolo importante nella cardiomiopatia uremica sperimentale. In questo modello di PNx, PNx stimolato significativamente modifica di carbonilazione di diretto della proteina di più proteine (Figura 4c) e l'attivazione di c-Src (Figura 4d) in omogeneati LV. Chirurgia di PNx non ha causato perdita significativa del peso corporeo alla post-chirurgia quattro settimane. Tuttavia, il modello di PNx dal metodo di legatura di palo non ha indotto l'ipertensione. Non c'era differenza significativa tra farsa e PNx topi in BP sistolica, diastolica e media BP (dati non mostrati) misurati ad un giorno prima dell'intervento di passo-uno e a un giorno prima del sacrificio, che è coerenza con la nozione che il ceppo di topo C57BL/6 è non un iperteso stabilito modello20,21. I dati inoltre suggeriscono che è improbabile che questo modello di PNx un modello di indebolimento renale acuto. Inoltre, i cambiamenti cardiaci PNx-mediata, ma non alterata funzione renale, sono stati attenuati dal blocco dell'attivazione di c-Src o induzione di eme ossigenasi-1 (HO-1)18.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55825/55825fig1.jpg"> 
Figura 1 : Legatura di palo del rene di sinistra. Le foto mostravano rene sinistro prima legatura (a sinistra) e dopo (a destra) la legatura. Le linee tratteggiate nell'immagine di sinistra ha mostrato le linee di legatura stimato. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55825/55825fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55825/55825fig2.jpg"> 
Figura 2 : PNx con legatura di palo causata alterata funzione renale e l'anemia. Alla post-chirurgia quattro settimane, l'ambulatorio di PNx aumenta significativamente i livelli del plasma di (un) Cystatin C (n = 16), creatinina (b) (n = 16), (c) BUN (n = 16), rispetto alla chirurgia di sham. PNx anche significativamente ridotto (d) l'ematocrito (HCT) nei topi di PNx (n = 8). I dati sono stati espressi come media ± SEM. * *, p &#60; 0,01, topi falsità-azionati vs topi PNx-azionati. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55825/55825fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55825/55825fig3.jpg"> 
Figura 3 : PNx con legatura di palo ha stimolato l'ipertrofia cardiaca. Alla post-chirurgia quattro settimane, l'ambulatorio di PNx aumenta significativamente (un) cuore/rapporto peso peso corporeo (una, n = 8), (b) spessore relativo (RWT, n = 1 9-21), (c) indice di performance miocardica (MPI, n = 19-21), e Indice di massa ventricolo sinistro (d) (orientamento, n = 19-21). I dati sono stati espressi come media ± SEM. * *, p &#60; 0,01, topi falsità-azionati vs topi PNx-azionati. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55825/55825fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55825/55825fig4.jpg"> 
Figura 4 : Tipo di PNx con palo legatura stimolata I espressione del collagene, attivazione della proteina carbonilazione e c-Src. Alla post-chirurgia quattro settimane, il PNx stimolato tipo espressione del collagene in omogeneati del ventricolo sinistro (LV) (a, n = 11) e sinistra degli omogeneati del rene residuo (b, n = 7-10). Anche in omogenati di LV, il PNx stimolato carbonylation della proteina diretto (c, n = 6) e l'attivazione di c-Src (d, n = 6). I dati sono stati espressi come media ± SEM. * *, p &#60; 0,01, topi falsità-azionati vs topi PNx-azionati. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55825/55825fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

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A Mouse 5/6th Nephrectomy Model That Induces Experimental Uremic Cardiomyopathy

Questo manoscritto fornisce una procedura chirurgica in due passaggi dettagliati per eseguire nefrectomia parzialeth da mouse 5/6 (PNx) con legatura di palo. Quattro settimane dopo la chirurgia, in confronto ai topi falsità-azionati, i topi di PNx sviluppato fibrosi cardiaca, insufficienza renale, l'anemia, ipertrofia cardiaca e ridotta funzione sistolica e diastolica del cuore.

Un Mouse 5/6th Nephrectomy modello che induce cardiomiopatia uremica sperimentale

Chronic kidney disease (CKD) is a great risk factor for cardiovascular disease events and mortality, and progressively develops to the clinical phenotype ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

A Mouse 5/6th Nephrectomy Model That Induces Experimental Uremic Cardiomyopathy

20.2K Views.  Marshall University. Questo manoscritto fornisce una procedura chirurgica in due passaggi dettagliati per eseguire nefrectomia parzialeth da mouse 5/6 (PNx) con legatura di palo. Quattro settimane dopo la chirurgia, in confronto ai topi falsità-azionati, i topi di PNx sviluppato fibrosi cardiaca, insufficienza renale, l'anemia, ipertrofia cardiaca e ridotta funzione sistolica e diastolica del cuore.

Video: A Mouse 5/6th Nephrectomy Model That Induces Experimental Uremic Cardiomyopathy

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused by whole-body hypoperfusion.5,6 Successful reproduction of whole-body hypoperfusion in rodent models has been fraught with 
difficulty.7-9,9,10 Models which employ focal ischemia have repeatedly demonstrated results which do not translate to the clinical setting, and larger 
animal models which allow for whole body hypoperfusion lack access to the full toolset of genetic manipulation possible in the mouse.11,12 However, in recent 
years a mouse model of cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation has emerged which can be adapted to model AKI.13 This model reliably reproduces 
physiologic, functional, anatomic, and histologic outcomes seen in clinical AKI, is rapidly repeatable, and offers all of the significant advantages of a murine surgical 
model, including access to genetic manipulative techniques, low cost relative to large animals, and ease of use. Our group has developed extensive experience 
with use of this model to assess a number of organ-specific outcomes in AKI.14,15

A powerful model for perioperative and critical care related acute kidney injury is presented. Using whole body hypoperfusion induced by cardiac arrest it is possible to nearly replicate the histologic and functional changes of clinical AKI.

Normotermico arresto cardiaco e rianimazione cardiopolmonare: un modello murino di ischemia-riperfusione

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Ricerca

Medicina

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

Peritoneal dialysis (PD) is a renal replacement therapy consistent on the administration and posterior recovery of a hyperosmotic fluid in the peritoneal cavity to drain water and toxic metabolites that functionally-insufficient kidneys are not able to eliminate. Unfortunately, this procedure deteriorates the peritoneum. Tissue damage triggers the onset of inflammation to heal the injury. If the injury persists and inflammation becomes chronic, it may lead to fibrosis, which is a common occurrence in many diseases. In PD, chronic inflammation and fibrosis, along with other specific processes related to these ones, lead to ultrafiltration capacity deterioration, which means the failure and subsequent cessation of the technique. Working with human samples provides information about this deterioration but presents technical and ethical limitations to obtain biopsies. Animal models are essential to study this deterioration since they overcome these shortcomings.
A chronic mouse infusion model was developed in 2008, which benefits from the wide range of genetically modified mice, opening up the possibility of studying the mechanisms involved. This model employs a customized device designed for mice, consisting of a catheter attached to an access port that is placed subcutaneously at the back of the animal. This procedure avoids continuous puncture of the peritoneum during long-term experiments, reducing infections and inflammation due to injections. Thanks to this model, peritoneal damage induced by chronic PD fluid exposure has been characterized and modulated. This technique allows the infusion of large volumes of fluids and could be used for the study of other diseases in which inoculation of drugs or other substances over extended periods of time is necessary.
This article shows the method for the surgical placement of the catheter in mice. Moreover, it explains the procedure for a 5/6 nephrectomy to mimic the state of renal insufficiency present in PD patients.

This article shows the method for the surgical placement in mice of an intraperitoneal catheter attached to an access port that is positioned at the back of the animal. Moreover, it explains the procedure for a 5/6 nephrectomy to resemble the uremic state of PD patients.

Tecniche chirurgiche per la disposizione del catetere e 5/6 di nefrectomia nei modelli murini di dialisi peritoneale

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

Ingegneria

Quantitative Real-Time PCR Evaluation of microRNA Expressions in Mouse Kidney with Unilateral Ureteral Obstruction

MicroRNAs (miRNAs) are single stranded, non-coding RNA molecules that typically regulate gene expression at the post-transcriptional level by binding to partially complementary target sites in the 3&#39; untranslated region (UTR) of messenger RNA (mRNA), which reduces the mRNA&#39;s translation and stability. The miRNA expression profiles in various organs and tissues of mice have been investigated, but standard methods for the purification and quantification of miRNA in mouse kidney have not been available. We have established an effective and reliable method for extracting and evaluating miRNA expression in mouse kidney with renal interstitial fibrosis by quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR). The protocol required five steps: (1) creation of sham and unilateral ureteral obstruction (UUO) mice; (2) extraction of kidney samples from the UUO mice; (3) extraction of total RNA, which includes miRNA, from the kidney samples; (4) complementary DNA (cDNA) synthesis with reverse transcription from miRNA; and (5) qRT-PCR using the cDNA. Using this protocol, we successfully confirmed that compared to the controls, the expression of miRNA-3070-3p was significantly increased and those of miRNA-7218-5p and miRNA-7219-5p were significantly decreased in the kidneys of a mouse model of renal interstitial fibrosis. This protocol can be used to determine the miRNA expression in the kidneys of mice with UUO.

We describe a method for evaluating the microRNA expression in the kidneys of mice with unilateral ureteral obstruction (UUO) by quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction. This protocol is suitable for studying kidney microRNA expression profiles in mice with UUO and in the context of other pathological conditions.

Valutazione PCR in tempo reale quantitativa delle espressioni di microRNA nel rene del topo con ostruzione ureterale unilaterale

MicroRNAs (miRNAs) are single stranded, non-coding RNA molecules that typically regulate gene expression at the post-transcriptional level by binding to ...

Genetica

5/6th Nephrectomy in Combination with High Salt Diet and Nitric Oxide Synthase Inhibition to Induce Chronic Kidney Disease in the Lewis Rat

Chronic kidney disease (CKD) is a global problem. Slowing CKD progression is a major health priority. Since CKD is characterized by complex derangements of homeostasis, integrative animal models are necessary to study development and progression of CKD. To study development of CKD and novel therapeutic interventions in CKD, we use the 5/6th nephrectomy ablation model, a well known experimental model of progressive renal disease, resembling several aspects of human CKD. The gross reduction in renal mass causes progressive glomerular and tubulo-interstitial injury, loss of remnant nephrons and development of systemic and glomerular hypertension. It is also associated with progressive intrarenal capillary loss, inflammation and glomerulosclerosis. Risk factors for CKD invariably impact on endothelial function. To mimic this, we combine removal of 5/6th of renal mass with nitric oxide (NO) depletion and a high salt diet. After arrival and acclimatization, animals receive a NO synthase inhibitor (NG-nitro-L-Arginine) (L-NNA) supplemented to drinking water (20 mg/L) for a period of 4 weeks, followed by right sided uninephrectomy. One week later, a subtotal nephrectomy (SNX) is performed on the left side. After SNX, animals are allowed to recover for two days followed by LNNA in drinking water (20 mg/L) for a further period of 4 weeks. A high salt diet (6%), supplemented in ground chow (see time line Figure 1), is continued throughout the experiment. Progression of renal failure is followed over time by measuring plasma urea, systolic blood pressure and proteinuria. By six weeks after SNX, renal failure has developed. Renal function is measured using 'gold standard' inulin and para-amino hippuric acid (PAH) clearance technology. This model of CKD is characterized by a reduction in glomerular filtration rate (GFR) and effective renal plasma flow (ERPF), hypertension (systolic blood pressure&gt;150 mmHg), proteinuria (&gt; 50 mg/24 hr) and mild uremia (&gt;10 mM). Histological features include tubulo-interstitial damage reflected by inflammation, tubular atrophy and fibrosis and focal glomerulosclerosis leading to massive reduction of healthy glomeruli within the remnant population (&lt;10%). Follow-up until 12 weeks after SNX shows further progression of CKD.

A two-stage method to establish chronic kidney disease (CKD) in the Lewis rat by surgically removing 5/6th of renal mass is described. Combination of the surgical procedure, NOS-inhibition and a high-salt diet leads to a model resembling human CKD, allowing study of causal mechanisms and development of novel therapeutic interventions.

5/6th nefrectomia in combinazione con dieta di sale e di ossido nitrico sintasi Inibizione di indurre la malattia renale cronica nel ratto Lewis

Chronic kidney disease (CKD) is a global problem. Slowing CKD progression is a major health priority. Since CKD is characterized by complex derangements ...

A Murine Model of Irreversible and Reversible Unilateral Ureteric Obstruction

Obstruction of the kidney may affect native or transplanted kidneys and results in kidney injury and scarring. Presented here is a model of obstructive nephropathy induced by unilateral ureteric obstruction (UUO), which can either be irreversible (UUO) or reversible (R-UUO). In the irreversible UUO model, the ureter may be obstructed for variable periods of time in order to induce increasingly severe renal inflammation and interstitial fibrotic scarring. In the reversible R-UUO model the ureter is obstructed to induce hydronephrosis, tubular dilation and inflammation. After a suitable period of time the ureteric obstruction is then surgically reversed by anastomosis of the severed previously obstructed ureter to the bladder in order to allow complete decompression of the kidney and restoration of urinary flow to the bladder. The irreversible UUO model has been used to investigate various aspects of renal inflammation and scarring including the pathogenesis of disease and the testing of potential anti-inflammatory or anti-fibrotic therapies. The more challenging model of R-UUO has been used by some investigators and does offer significant research potential as it allows the study of inflammatory and immune processes and tissue remodeling in an injured and scarred kidney following the removal of the injurious stimulus. As a result, the R-UUO model offers investigators the opportunity to explore the resolution of kidney inflammation together with key aspects of tissue repair. These experimental models are of relevance to human disease as patients often present with obstruction of the renal tract that requires decompression and are commonly left with significant residual kidney impairment that has no current treatment options and may lead to eventual end stage kidney failure.

The murine model of irreversible unilateral ureteric obstruction (UUO) is presented together with the model of reversible UUO in which the ureteric obstruction is relieved by anastomosis of the severed ureter into the bladder. These models enable the study of renal inflammation and scarring as well as tissue remodeling.

Un modello murino di irreversibile e reversibile unilaterale Ureteric Ostruzione

Obstruction of the kidney may affect native or transplanted kidneys and results in kidney injury and scarring. Presented here is a model of obstructive ...

A Modified Two Kidney One Clip Mouse Model of Renin Regulation in Renal Artery Stenosis

Renal artery stenosis is a common condition in patients with coronary or peripheral vascular disease where the renin angiotensin aldosterone system (RAAS) is overactivated. In this context, there is a narrowing of the renal arteries that stimulate an increase in the expression and release of renin, the rate-limiting protease in RAAS. The resulting rise in renin expression is a known driver of renovascular hypertension, frequently associated with kidney injury and end organ damage. Thus, there is a great interest in developing novel treatments for this condition. The molecular and cellular mechanism of renin control in renal artery stenosis is not fully understood and warrants further investigation. To induce renal artery stenosis in mice, a modified 2 kidney 1 clip (2K1C) Goldblatt mouse model was developed. The right kidney was stenosed in wild type mice and sham operated mice were used as control. After renal artery stenosis, we determined renin expression and kidney injury. Kidneys were harvested, and fresh cortices were used to determine protein and mRNA expression of renin. This animal model is reproducible and can be used to study pathophysiological responses, molecular and cellular pathways involved in renovascular hypertension and kidney injury.

A modified 2 kidney 1 clip (2K1C) Goldblatt mouse model was developed using polyurethane tubing to initiate renal artery stenosis, inducing an increase in renin expression and kidney injury. Here, we describe a detailed procedure of preparing and placing the cuff onto the renal artery to generate a reproducible and consistent 2K1C mouse model.

Un modello di topo modificato a due rene una clip della regolazione della renina nella stenosi dell'arteria renale

Renal artery stenosis is a common condition in patients with coronary or peripheral vascular disease where the renin angiotensin aldosterone system (RAAS) ...

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.

Un modello murino efficace di danno unilaterale da ischemia-riperfusione renale

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

A Murine Model of Hemodialysis Access-Related Hand Dysfunction

Chronic kidney disease is a major public health problem, and the prevalence of end-stage renal disease (ESRD) requiring chronic renal replacement therapies such as hemodialysis continues to increase. Autogenous arteriovenous fistula (AVF) placement remains a primary vascular access option for ESRD patients. Unfortunately, approximately half of the hemodialysis patients experience dialysis access-related hand dysfunction (ARHD), ranging from subtle paresthesia to digital gangrene. Notably, the underlying biologic drivers responsible for ARHD are poorly understood, and no adequate animal model exists to elucidate the mechanisms and/or develop novel therapeutics for the prevention/treatment of ARHD. Herein, we describe a new mouse model in which an AVF is created between the left common iliac artery and vein, thereby facilitating the assessment of limb pathophysiology. The microsurgery includes vessel isolation, longitudinal venotomy, creation of arteriovenous anastomosis, and venous reconstruction. Sham surgeries include all the critical steps except for AVF creation. Iliac AVF placement results in clinically relevant alterations in central hemodynamics, peripheral ischemia, and impairments in hindlimb neuromotor performance. This novel preclinical AVF model provides a useful platform that recapitulates common neuromotor perturbations reported by hemodialysis patients, allowing researchers to investigate the mechanisms of ARHD pathophysiology and test potential therapeutics.

This protocol details the surgical steps of murine common iliac arteriovenous fistula creation. We developed this model to study hemodialysis access-related limb pathophysiology.

Un modello murino di disfunzione della mano correlata all'accesso all'emodialisi

Chronic kidney disease is a major public health problem, and the prevalence of end-stage renal disease (ESRD) requiring chronic renal replacement ...

<meta charset="utf8"></head><body>Modello murino per la cardiomiopatia diabetica tramite dieta ricca di grassi e iniezione di STZ

Modeling and Evaluation of Murine Diabetic Cardiomyopathy Model

The underlying pathophysiological mechanisms of diabetic cardiomyopathy (DbCM), a leading cause of mortality among patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM), remain poorly understood. The myocardial toxicity associated with T2DM is attributed to factors such as lipotoxicity, glucotoxicity, oxidative stress, reduced cardiac efficiency, and lipoapoptosis. Compared to rats, mice offer greater accessibility, cost-effectiveness, and broader applicability for animal experiments. Insulin resistance and impaired insulin secretion are crucial factors in the pathophysiology of T2DM. We introduce a novel nongenetic murine model that replicates the progression of human DbCM induced by a combination of high-fat diet (HFD) feeding and streptozotocin (STZ) injection. In this study, we used wild-type C57BL/6J mice, administering an HFD regimen for 12 weeks, followed by intraperitoneal injections of STZ for an additional 12 weeks to induce characteristic manifestations of T2DM. We conducted oral glucose tolerance tests and measured serum insulin concentrations to confirm the development of insulin resistance and insufficient insulin secretion. Cardiac structure and function were rigorously assessed through noninvasive transthoracic echocardiography. Pathological characteristics were evaluated through Masson's trichrome staining and wheat germ agglutinin (WGA) staining, revealing pathological features related to DbCM. Therefore, we provide a robust and versatile method for establishing a nongenetic murine model of DbCM.

<meta charset="utf8"></head><body>Modellazione e valutazione del modello di cardiomiopatia diabetica murina

This protocol outlines a method for inducing diabetic cardiomyopathy through a combination of high-fat diet feeding and streptozotocin injection. This approach aims to provide a reliable framework for scientific investigation into diabetic cardiomyopathy and to explore potential avenues for clinical treatment applications.

Modellazione e valutazione del modello di cardiomiopatia diabetica murina

The underlying pathophysiological mechanisms of diabetic cardiomyopathy (DbCM), a leading cause of mortality among patients with type 2 diabetes mellitus ...

Un Mouse 5/6^th Nephrectomy modello che induce cardiomiopatia uremica sperimentale

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Normotermico arresto cardiaco e rianimazione cardiopolmonare: un modello murino di ischemia-riperfusione

Tecniche chirurgiche per la disposizione del catetere e 5/6 di nefrectomia nei modelli murini di dialisi peritoneale

Valutazione PCR in tempo reale quantitativa delle espressioni di microRNA nel rene del topo con ostruzione ureterale unilaterale

5/6th nefrectomia in combinazione con dieta di sale e di ossido nitrico sintasi Inibizione di indurre la malattia renale cronica nel ratto Lewis

Un modello murino di irreversibile e reversibile unilaterale Ureteric Ostruzione

Un modello di topo modificato a due rene una clip della regolazione della renina nella stenosi dell'arteria renale

Un modello murino efficace di danno unilaterale da ischemia-riperfusione renale

Un modello murino di disfunzione della mano correlata all'accesso all'emodialisi

Modellazione e valutazione del modello di cardiomiopatia diabetica murina

Modellazione e valutazione del modello di cardiomiopatia diabetica murina