動物實驗AAV感染指南——腎臟篇
上期我們介紹了感染腸道的常見注射方法,本期主要介紹感染腎臟的常用注射方法。系統(tǒng)性給藥感染腎臟的效率較低,因此研究人員開發(fā)了多種腎臟局部注射的方法,包括腎動脈注射、腎靜脈注射、經(jīng)輸尿管腎盂逆行注射、腎實質(zhì)注射和腎盂注射。本次將詳細介紹這五種注射方法,部分注射方法有附上視頻教程鏈接哦,小伙伴可直接將網(wǎng)址復(fù)制到瀏覽器中觀看學(xué)習(xí)~
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圖1 腎臟注射方法示意圖[1]
A:腎動脈注射;B:腎靜脈注射;C:經(jīng)輸尿管腎盂逆行注射;D:腎實質(zhì)注射
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腎動脈注射操作步驟[2]
(1)4%異氟醚麻醉大鼠,皮下注射鎮(zhèn)痛藥物(丁丙諾啡緩釋 0.6mg/kg);
(2)皮下注射10ml/kg 0.9%生理鹽水,腹部剃毛,用聚維酮碘和70%乙醇清潔皮膚;
(3)使用10號外科手術(shù)刀在腹部切開一個2-2.5cm長的切口;
(4)用棉簽將腸管和結(jié)腸拉至右側(cè)腹部,用浸泡在0.9%生理鹽水中的無菌紗布覆蓋,保持臟器濕潤;
(5)暴露主動脈和左腎動脈,用鈍性解剖彎鉗和無菌棉拭子分離左腎上下腹主動脈和左腎動脈與靜脈、脂肪和周圍結(jié)締組織;
(6)在主動脈下面縫4-0線,用微血管夾夾住主動脈上方(腸系膜上動脈下方)和腎動脈分叉下方;
(7)用24 G靜脈導(dǎo)管在左腎動脈分叉水平穿刺主動脈,并將導(dǎo)管推進腎動脈;
(8)注射器與導(dǎo)管連接,將病毒液注入腎臟;
(9)灌注后立即用微血管夾夾住左腎靜脈和左輸尿管,拔除導(dǎo)管。然后,將一塊可吸收止血明膠海綿和一小滴組織粘合劑放在主動脈穿刺區(qū)域,用棉簽輕輕按壓;
(10)在左腎動脈分叉下方,從腹主動脈釋放鉗夾,5 min后,從腎靜脈和輸尿管松開鉗夾;
(11)從左腎動脈分叉上方的主動脈上松開鉗夾,全腎缺血時間不應(yīng)超過7分鐘,確保沒有活動性出血發(fā)生;
(12)腹部切口分兩層縫合(肌肉和皮膚),采用4-0可吸收縫線縫合。
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視頻教程:
https://www.jove.com/cn/t/54418/intravascular-delivery-of-biologics-to-the-rat-kidney
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腎靜脈注射操作步驟[3]
(1)4%異氟醚麻醉小鼠,使小鼠呈仰臥姿勢于操作臺上;
(2)小鼠左腹剃毛,在左腹部切開一個1-2cm的切口,暴露左腎,找到腎靜脈;
(3)用顯微止血夾夾住腎靜脈遠端以阻止病毒原液流出腎臟;
(4)用30G注射針刺入左腎靜脈近端,將100μl?AAV(滴度1×1012vg/ml)注入腎靜脈;
(5)5min后,拔出注射針,移去顯微止血夾并壓迫止血片刻,切口分兩層縫合(肌肉和皮膚)。
圖2 腎靜脈注射示意圖[3]
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經(jīng)輸尿管腎盂逆行注射操作步驟[4]
(1)4%異氟醚麻醉小鼠,使小鼠呈仰臥姿勢于操作臺上;
(2)小鼠左腹剃毛,在左腹部做一個2cm的切口,暴露左腎,找到輸尿管遠端和腎動脈并用顯微止血夾夾住;
(3)用 30G注射針刺破輸尿管,將注射針貼合于管壁并固定到位,使用 6-0縫線縫合以防液體泄漏;
(4)將尿液吸出,用30G注射針將100μl?AAV(滴度1×1012vg/ml)注入輸尿管;
(5)將注射針撤出,并在注射部位的近端放置一個顯微止血夾以防液體泄漏;
(6)5min后,移去輸尿管遠端、近端及腎動脈上的顯微止血夾,用6-0縫線將切口分兩層縫合(肌肉和皮膚)。
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視頻教程:
https://www.jove.com/cn/t/52559/a-murine-model-irreversible-reversible-unilateral-ureteric
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腎實質(zhì)注射操作步驟[5]
(1)用氯胺酮和噻嗪麻醉小鼠,使小鼠呈仰臥姿勢于操作臺上;
(2)小鼠左腹剃毛,在左腹部切開一個約1cm的切口,暴露左腎;
(3)26G 1ml Sub-Q注射器經(jīng)腎囊壁直接向腎實質(zhì)緩慢注射病毒液,3-5個點,10-15μl/點;
(4)腹部切口分兩層縫合(肌肉和皮膚),采用4-0可吸收縫線縫合。
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腎盂注射操作步驟[6]
(1)用氯胺酮和噻嗪麻醉小鼠,使小鼠呈仰臥姿勢于操作臺上;
(2)小鼠左腹剃毛,在左腹部切開一個約1cm的切口,暴露左腎,并將周圍器官和脂肪輕輕分開,使腎盂能夠被觀察到;
(3)用30G注射針刺入左腎的腎盂(注意注射針頭不應(yīng)刺穿腎盂),將50μl?AAV(滴度1×1012vg/ml)注入腎盂中;
(4)針頭保持在原地10秒,防止病毒液倒流,然后緩慢取出。
(5)用5-0可吸收縫線縫合動物的肌肉層,用5-0或6-0不可吸收尼龍縫線縫合動物的皮膚層。
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視頻教程:
https://www.jove.com/cn/t/56324/hydrodynamic-renal-pelvis-injection-for-non-viral-expression-proteins
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表1不同注射方法的感染范圍和病毒劑量
以上就是感染腎臟常用的注射方法,AAV2和AAV9兩種血清型對腎臟的親和性較高,另外漢恒生物還可提供腎小管上皮細胞特異性啟動子Ksp-cadherin和腎臟足細胞特異性啟動子nphs1?等,與合適的血清型搭配使用,感染效果更佳。更多關(guān)于腎臟感染的問題歡迎咨詢漢恒生物!
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參考文獻:
[1]D J R,A M B. Improving Molecular Therapy in the Kidney.[J]. Molecular diagnosis & therapy,2020,24(4).
[2]Federico F,Yang X Z,A T W, et al. Intravascular Delivery of Biologics to the Rat Kidney.[J]. Journal of visualized experiments : JoVE,2016(115).
[3]R P C,J G R,C E L, et al. A method to facilitate and monitor expression of exogenous genes in the rat kidney using plasmid and viral vectors.[J]. American journal of physiology. Renal physiology,2013,304(9).
[4]E E H,A M V,Peng D, et al. A murine model of irreversible and reversible unilateral ureteric obstruction.[J]. Journal of visualized experiments : JoVE,2014(94).
[5]Jeffrey R,V T N,Kari A, et al. Comparison of Gene Delivery to the Kidney by Adenovirus, Adeno-Associated Virus, and Lentiviral Vectors After Intravenous and Direct Kidney Injections[J]. Human gene therapy,2019,30(12).
[6]E L W,C R W,M F W, et al. Hydrodynamic Renal Pelvis Injection for Non-viral Expression of Proteins in the Kidney.[J]. Journal of visualized experiments : JoVE,2018(131).