Vegfr3杂合突变减少肾脏淋巴管而不影响肾功能

Heterozygous Mutation of Vegfr3 Reduces Renal Lymphatics without Renal Dysfunction

作者信息Hao Liu, Chitkale Hiremath, Quinten Patterson, Saumya Vora, Zhiguo Shang, Andrew R Jamieson, Reto Fiolka, Kevin M Dean, Michael T Dellinger, Denise K Marciano
PMID34551997
发布时间2021-12
DOI10.1681/ASN.2021010061

实验完整度

包含体外模型(细胞系)与体内动物模型(Vegfr3Chy/+小鼠),并进行了功能验证(肾功能测定)和机制验证(VEGFR3信号通路)。

主要模型

Vegfr3Chy/+小鼠 Prox1-tdTomato报告小鼠 小鼠肾脏组织

重点核对

Vegfr3Chy/+小鼠模型的基因型确认 顺铂处理剂量(5 mg/kg)及给药途径(腹腔注射) 肾淋巴管定量方法(光片显微镜和计算分析) 肾功能指标(血清肌酐、BUN、白蛋白尿) 血管周围炎症的定量标准

摘要

背景:在几种类型的肾脏疾病中观察到淋巴管异常,但肾淋巴系统与肾功能之间的关系尚不清楚。淋巴特异性蛋白的发现、显微镜技术的进步以及可用的基因工程小鼠模型为阐明肾淋巴管在生理和疾病中的作用提供了工具。方法:我们利用一个含有Vegfr3错义突变(称为Chy)的小鼠模型,该突变使其激酶活性丧失。检查了Vegfr3Chy/+小鼠的发育异常和肾脏特异性结果。对照组和Vegfr3Chy/+小鼠接受顺铂诱导的损伤。我们使用组织透明化、光片显微镜和计算分析来表征肾淋巴管。结果:在肾脏中,VEGFR3不仅在淋巴管中表达,也在各种毛细血管中表达。Vegfr3Chy/+小鼠的肾淋巴管严重减少,外显率为100%,但我们未发现血压、血清肌酐、BUN、白蛋白尿和组织学的异常。低剂量顺铂(5 mg/kg)后肾损伤程度没有差异,尽管Vegfr3Chy/+小鼠出现了血管周围炎症。顺铂处理的对照组的总皮质淋巴管体积和长度没有差异,但由于皮质体积减少,淋巴管密度增加。结论:我们证明VEGFR3是肾淋巴管发育所必需的。我们的研究表明,淋巴管密度降低在基线时不会损害肾功能,在轻度损伤后仅引起轻微的组织学改变。我们引入了一种新的定量方法来评估3D肾淋巴管,并证明在CKD中准确测量淋巴管密度需要评估皮质体积的变化。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
肾淋巴管在维持肾脏结构和功能中的作用尚不清楚,本研究旨在探讨Vegfr3突变导致肾淋巴管减少对肾脏发育、功能及顺铂损伤后的影响。
核心机制
VEGFR3信号通路对于肾淋巴管的发育至关重要,其激酶活性丧失导致淋巴管生成受阻。
主要证据
Vegfr3Chy/+小鼠肾淋巴管显著减少(外显率100%),但肾功能和血压未见异常;顺铂损伤后血管周围炎症增加,但肾功能无差异。
研究意义
该研究提供了一种新的3D淋巴管定量方法,并提示肾淋巴管密度的降低可能不会在基线或轻度损伤时损害肾功能。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

模型构建与基因型鉴定

建立Vegfr3突变的动物模型,并确认其基因型。

利用Vegfr3Chy/+小鼠(C3H101H-Flt4Chy/H)和Prox1-tdTomato报告小鼠进行杂交,通过标准PCR进行基因分型。

2

肾淋巴管发育评估

评估Vegfr3突变对肾脏淋巴管发育的影响。

通过组织透明化和光片显微镜观察胚胎(E17.5)和成年小鼠肾脏,并进行3D重建和定量分析。

3

肾功能和血压评估

确定肾淋巴管减少是否影响肾功能和血压。

测量2月龄和9月龄小鼠的血压、血清肌酐、BUN、白蛋白尿,并进行组织学检查。

4

顺铂诱导的肾损伤模型

评估肾淋巴管减少是否加重顺铂诱导的肾损伤。

给予小鼠低(5 mg/kg)、中(10 mg/kg)、高(15 mg/kg)剂量顺铂,腹腔注射两次,间隔2周,于首次注射后4周处死,检测肾功能和肾组织病理。

5

肾淋巴管定量分析

定量评估顺铂损伤后肾淋巴管的变化。

利用Prox1-tdTomato报告小鼠,通过光片显微镜和计算分析,测量皮质淋巴管体积、长度和密度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
顺铂Sigma Aldrich15663-27-1
LYVE-1抗体Abcamab14917
PROX1抗体MilliporeABN278
RFP抗体Rockland600-401-0379
VEGFR3抗体R&D SystemsAF743
ENDOMUCIN抗体SCBsc-65495
MECA-32抗体SCBsc-19603
PCNA抗体Proteintech10205-2-AP
PODOPLANIN抗体R&D SystemsAF3244
Quantichrome尿素测定试剂盒BioAssay Systems--
Albuwell M尿白蛋白ELISA试剂盒Exocell Inc.--
Triton X-100--9002-93-1
驴血清----
Trilogy抗原修复液Cell Marque--
Prolong Gold封片剂Invitrogen--
CUBIC-L透明化试剂----
CUBIC-R+折射率匹配液----
振动切片机----
Zeiss LSM880共聚焦显微镜Zeiss--
Zeiss LSM780共聚焦显微镜Zeiss--
轴向扫描光片显微镜----
Zeiss Lumar体视显微镜Zeiss--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
Vegfr3Chy/+小鼠品系来源,遗传背景(C3H/C57Bl6混合)
阅读提示:Methods: Animals
顺铂损伤
顺铂剂量、给药方式(腹腔注射)、给药方案(两次间隔2周)、观察时间点(4周)
阅读提示:Methods: Cisplatin Injury
肾功能检测
血清肌酐、BUN、尿白蛋白肌酐比的测量方法(HPLC、比色法、ELISA)
阅读提示:Methods: Biochemical Measurements
淋巴管定量
组织透明化(CUBIC)、光片显微镜成像参数、图像分析算法(阈值、骨架化)
阅读提示:Methods: Light-Sheet Imaging and Quantification
组织学评估
血管周围炎症的定义(≥2层单核细胞)和计数方法
阅读提示:Methods: Quantification of Perivascular Inflammation