肾脏缺血再灌注动物模型

时间:2020-03-16浏览次数:2407

急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是临床上较为常见的急危重病症之一,常见于大手术后、创(烧)伤、危重病等患者中,可导致患者电解质紊乱、酸中毒及容量负荷过重,并最终可发展成为尿毒症。

肾缺血再灌注(renal ischemiareperfusion,RIR)损伤是由各种原因导致的肾脏灌注不足所致,伴随着一系列连贯的细胞事件发生,包括活性氧 (ROS) 释放、凋亡、坏死、炎症细胞的浸润和活性介质的释放,从而导致组织损伤,常见于各种类型的休克、急性肾动脉阻断或肾脏移植等临床治疗过程,是临床上导致 AKI 的最常见原因。

实验前准备
动物:8-12周龄C57BL/6雄性小鼠。

注意:尽管不同品系都可用于造模实验,但是不同性别动物对缺血再灌注损伤的反应差异较大,必须使用同一性别的动物。

试剂:4%水合氯.醛;生理盐水;肝素钠(1000 units/ml);无菌纱布;碘酒;4%PFA(多聚甲.醛);伊红;苏木素。

手术器械:组织剪刀(钝头,11.5cm);止血钳(直头,12cm);非创伤性微型血管夹(夹颚长6mm,宽1mm,总长17mm)

其他器械:25g针头;1ml注射器;纱布海绵;棉签;带线缝合针(4-0丝线);电动刮毛刀。

造模步骤
一、麻醉
动物禁食16-18h,8ul/g腹腔注射4%水合氯.醛麻醉。

二、开腹
动物麻醉后,腹部朝上摆放,用医用胶布固定四肢,电动刮毛刀褪去腹部毛发,70%酒精对腹部表皮进行消毒。从箭突末端沿腹中线向下剪开3cm切口,暴露腹腔。注意:切口不能超过箭突,该处皮肤与肌肉中汇集大量血管,破损会导致动物大量失血。用止血钳分别夹住切口两侧和箭突并拨开,尽量暴露腹腔。Tips:可用纱布垫高止血钳,以抬高腹壁,便于观察。

三、暴露血管
用生理盐水湿润纱布和棉签。取两块湿润的纱布置于切口右侧(动物左侧)。用湿润的棉签非常轻柔地将小鼠的肠道从腹腔从推至旁边的纱布上,使门静脉充分地暴露。再取一块湿润的纱布覆盖肠道,以防干燥。用剪刀仔细地剪开方肝叶与左肝叶之间的联结组织,以更好地暴露第一肝门(门静脉,肝动脉,胆管)(如Figure 1)。必要时,需将中肝叶和左肝叶往膈膜方向铺开,以方便观察左肝叶与方肝叶的联结。




手术示意图


Quadratelobe(方肝叶);right lateral lobe(右肝叶);median lobe(中肝叶);left lateral lobe(左肝叶)。图中所示为动物开腹后,将中肝叶和左肝叶向膈膜方向铺开情况下腹面的示意图。肝静脉为蓝色;肝动脉为红色;胆管为黄色。

四、夹闭血管
肝门中找到右肝叶分支,并在右肝叶分支上方用血管夹夹闭门静脉,肝动脉和胆管。夹闭后,中肝叶和左肝叶(体积约占整个肝脏70%)的颜色会很快由赤褐色变成苍白。若中肝叶和左肝叶颜色没有发生明显变化,则取下夹子重新夹闭。夹子放置的深度很重要。肝动脉的深度比门静脉要深。

注意:夹子反复使用多次后,其金属刚性的改变会减小夹闭力,因此在使用夹子的过程中,要时刻关注夹子的老化问题,并及时更换。

五、生理状态维持
成功完成血管夹放置后,用湿润的棉签轻轻的将肠道推回腹腔内,向腹腔内滴加500μl 10U/ml肝素钠生理盐水溶液,用生理盐水湿润的纱布覆盖切口。将动物转移到加热灯或加热垫下,是动物体温维持在37℃。在缺血过程中紧密看护动物,防止动物体温下降,并确保覆盖的纱布保湿湿润。期间为防止动物苏醒可向腹腔滴加少量麻醉剂(50μl)。

六、结束缺血
实验设定的缺血时间结束后,轻轻将血管夹取出,向腹腔内滴加500μl生理盐水,以补充手术过程中的体液损失。

注意:再灌注会使肝脏在血管夹取出后数十秒后很快恢复正常的赤褐色。若夹闭的时间过长有可能造成血液回流受阻。

七、缝合切口
取出血管夹后,对切口进行双层缝合。实验设定的再灌注时间结束时处死动物采样保存。



实验结果:肝脏HE染色图片


左侧Sham为假手术对照肝脏。右侧为经过1小时缺血+6小时再灌注处理肝脏。其中黑色虚线所圈区域为坏死区。坏死区内出现干细胞坏死、空泡化、核固缩等情况。

参考文献
Mouse model of liver ischemia and reperfusion injury: method for studying reactive oxygen and nitrogen metabolites in vivo.[J]Free Radical Biology and Medicine Volume 46, Issue 1, 1 January 2009, Pages 1–7。

需确认的信息
1. 模型种属(大鼠还是小鼠或是其他种属)
2. 动物体重有无要求,年龄有无要求
3. 雌雄有无要求
4. 模型构建具体方案
5. 取材要求(采血、取组织样本)