从下腔静脉连续采集血液，然后进行门静脉采集以评估小鼠的肠道微生物代谢物

摘要

该方案展示了一种从小鼠的门静脉和下腔静脉收集血液以评估肠道微生物代谢物的产生和吸收的方法。

摘要

众所周知，肠道微生物产品既在肠道内局部起作用，又被吸收到循环中，在那里它们的作用可以延伸到许多远处的器官系统。短链脂肪酸 （SCFA） 是肠道微生物在发酵难消化膳食纤维过程中产生的一类代谢物。它们现在被认为是肠道微生物组如何通过整个宿主的肠-肺、肠-脑和其他肠道器官轴影响肠外器官系统的重要贡献者。SCFA 从结肠吸收，通过肠道组织进入门静脉 （PV）。然后它们通过肝脏，在大脑、肌肉、脂肪组织和肺等各种器官中被消耗。SCFA 最容易在排出的粪便中测量，但是，从结肠内粪便内容物中获得更准确的测量结果。在这里，我们建议对单个受试者的 PV 和全身循环血浆进行采样可能更适合研究小鼠 SCFA 的吸收、转运和全身水平。我们提出了一种从 PV 和下腔静脉 （IVC） 进行高效血液采样的新技术，该技术允许从门静脉和体循环收集相对大量的血液。这是通过结扎 PV 来实现的，从而允许 PV 在从排入它的肠系膜静脉回填时扩张或扩大。使用这种方法，我们能够提高成功采集率以及采集的血液总量（IVC 高达 0.3 mL，PV 高达 0.5 mL）。

引言

短链脂肪酸 （SCFA） 是肠道微生物群产生的一类主要代谢物。它们在肠道微生物组和其他远处器官之间的相互作用中的关键作用¹ 已得到研究的支持，该研究描述了它们如何调节炎症、通过专用受体发出信号，并作为细胞代谢的底物 ^2,3,4,5。我们小组最近的工作提出，SCFA 是通过肠肺轴在体内肺免疫张力的关键体内炎症调节剂 ^6,7。其他报告描述了它们通过肠-脑轴对新陈代谢的功能影响 ^8,9。总体而言，SCFA 对宿主生理学和病理学的影响正在由涵盖广泛疾病过程的众多研究小组进行积极和深入的研究。

乙酸盐 （C2）、丙酸盐 （C3） 和丁酸盐 （C4） 是主要的 SCFA，由肠道微生物群通过盲肠和大肠中可摄入膳食纤维的发酵产生。所有三种 SCFA 也可以直....

研究方案

该非存活程序中的所有步骤均已获得加州大学旧金山分校机构动物护理和使用委员会 （IACUC） 的批准。使用的小鼠性别和品系为雄性 C57BL/6J 小鼠 （体重 25-35 g，年龄 12-15 周）。也可以使用雌性和/或其他标准小鼠品系。

1. 麻醉

1. 用 70% 乙醇棉签擦拭小鼠腹部的下半部分。通过腹膜内注射三溴乙醇 （250-400 mg/kg） 进行麻醉。也可以使用氯胺酮/甲苯噻嗪或异氟醚麻醉。将眼药膏涂抹在眼睛上，以防止角膜损伤。
2. 腹膜内注射丁丙诺啡 （0.05-0.1 mg/kg） 用于镇痛。
   注意：由于与剖腹手术相关的疼痛，需要丁丙诺啡。

2. 剖腹手术

1. 将麻醉的鼠标仰卧放在手术表面（下方有加热垫）上。用胶带将所有小鼠肢体固定在手术板上。确认已通过脚趾捏合达到适当的麻醉深度，而没有踏板撤退反射。
2. 提起皮肤，用解剖剪刀沿着从脐部到剑突的中线和尾部朝向腹部底部（外生殖器官）做一个纵向切口。
3. 用解剖剪刀在腹膜上做一个类似的切口，不要穿孔或损坏肠道、横膈膜或肝脏。
4. 通过在脐部两侧用剪刀做一个全长横向切口（延长腹部的宽度）来扩大手术区域。
....

讨论

本文描述了一种创新的 体内 方法，用于在同一只实验小鼠中依次从 IVC 和 PV 中近乎同时采集血样。这种方法可用于测量通过门静脉循环的肠道微生物群产生的产物（例如 SCFA）的水平。小鼠（体重 25-30 g）在终末手术中可采集的平均最大血液量约为 1 mL/小鼠，这反过来又占总循环血容量的^{50% 18}。然而，从两个相互作用的相邻静脉系统获得足够的血.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
2,2,2 Tribromoethanol, 97% (Avertin)	Sigma Aldrich	T48402-25G	Anesthetic agent
Buprenorphine Hydrochloride Injection 0.3 mg/mL	PAR Pharmaceutical	NDC 42023-179-05	Analgesic agent
Dressing Forceps	Miltex	6-100	Dissection
Graefe Forceps	Roboz	RS-5136	Dissection
Hepatin sodium 1000 USP units/mL	Hikma	NDC 0641-0391-12	Blood sample syringes/tubes heparinization
Prolene 7-0	Ethicon	8696G	Portal vein ligature
Scissors	F.S.T	14058-11	Dissection
Student Halsted-Mosquito Hemostats	F.S.T	91308-12	Dissection
Surgical tape	3M Transpore	1527-1	Mouse limbs fixation
U-100 Insulin Syringe 28G1/2	EXEL	26027	Blood sample collection