JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

İnce bağırsak bağlı safra asidi emiliminden ve hepatik safra asidi sentez inhibisyonu geribildirim sistemik homeostazı ve sağlık için önemli. Bu çalışmada, ileal rezeksiyon ileectomy kaynaklı safra malabsorbsiyonuna, overaccumulation ve toksisite fare bağırsak değerlendirmek için bir fare modeli açıklar.

Özet

Bağırsak rezeksiyonu obezite gibi insan hastalıkları, inflamatuvar barsak hastalığı, Crohn hastalığı ve genellikle safra asidi ishal de dahil olmak üzere ağır kısa barsak sendromu gibi yan etkileri içinde sonuç kolon kanseri için ortak bir terapötik yaklaşımdır, dehidratasyon, elektrolit bozuklukları ve besin malabsorbsiyonuna. Burada ileectomy, doku iletişim ve sistemik homeostazı bakımından değerlendirmek için olarak adlandırdığı bir fare ileal rezeksiyon modeli tanıtmak. İleal rezeksiyonundan sonra kan dolaşan kalıcı olarak endokrin, karaciğerde safra asidi sentez inhibisyonu bültenleri ileum özgü endokrin hormon fibroblast büyüme faktörü 15 (FGF15), yoksun olduğunu. Artan üretim ve emiliminin safra asitlerinin kaldırıldı ileum çıkardıktan sonra birlikte safra tuzu overaccumulation bağırsak ve ilişkili ishal, morbidite ve mortalite ameliyat edildi fareler muzdarip. Bu çalışmada tanıttı cerrahi modelinin roman kullanım fizyolojisi ve hastalık sistemik metabolik regülasyon ileal kontrolünü mekanik ve fonksiyonel anlayışlar sağlayabilir.

Giriş

Modern Biyomedikal Araştırma, genetik olarak işlenmiş hayvan modelleri insan hastalıkları anlayışlar seçip ayırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle, doku veya hücre özgü kazanç ve kayıp işlevleri genlerin moleküler düzenleme gibi indüklenen biyolojik etkileri eğitim için kullanılmıştır. Hedef genlerin vivo içindeişleme içinde gelişmeler rağmen kalan sınırlamalar vardır. İlk, birçok hücre veya doku belirli silme birden çok organları etkiler. Örneğin, epitel gen silme epiteli ifadede birden çok dokuların ortadan kaldırır. Ayrıca, silme işlemini belirli bir dokusu ile sınırlı olsa bile, kayma kontrol nadiren mümkün olabilir. Örneğin, gibi bağırsak dokusu, farklı kesimleri ile hassas vivomanipüle çok belirli işlevleri gerçekleştirmek. Bu durumlarda, gen içeren dokuların rezeksiyonu doku iletişim mekanik ve fonksiyonel önemini belirlemek için daha verimli bir eğitim yaklaşımı olarak kabul edilir.

Ileectomy olan Crohn çoğunlukla kullanılan hastalarda ve inflamatuar hastalıklar distal ileum 1,2,3içeren. İleum genellikle üreten birkaç fibroblast büyüme faktörü 15/19 gibi enerji depolama hormonlar (FGF15/19), peptid YY (PYY) ve glukagon benzeri peptid 1/2 (GLP1/2); Bu hormonlar birçok biyolojik fonksiyonları4,5,6' önemli yerel ve endokrin rol oynarlar. Bu hormonlar arasında FGF15 karaciğerde safra asidi sentezi sağlam bir endokrin inhibitörü olarak belirlenmiştir. Bir kez ileal enterositler emilir, safra asitlerinin için geribildirim inhibisyonu hepatik safra asidi sentez 7daha sonra açan nükleer reseptör farnesoid X reseptör (FXR) Fgf15 ifade, uyarmak için aktif hale getirin. Bir son çalışmada, biz ileal kruppel benzeri faktörü 15 (KLF15) eğitim için fare ileectomy modeli tanıttı - karaciğer 8üretimde sirkadiyen safra asidi düzenleyen eksen sinyalFgf15 . En önemlisi, bir roman ailesi, kruppel gibi faktörler, özellikle KLF15, safra asidi Biyoloji tanıttı. İleectomy cerrahi fonksiyonel çalışmaları üzerinde bağlı olarak, biz bu KLF15 upregulates safra asidi sentez yolu ile dolaylı bir sigara hepatik mekanizması belirledi. Son olarak, ileal KLF15 da ilk endojen negatif düzenleyici Fgf15tanımlanır.

Distal bölgelere proksimal üzerinden azalan bağırsak segmentleri farklı besinlerin emilimini için sorumludur. İleum safra asidi ve vitamin B12 (VB12) emme 9için sorumlu büyük kesimdir. Bir önceki çalışma kısa barsak sendromu çalışmaya proksimal bağırsak rezeksiyonu bir fare modeli istihdam; çeşitli rezeksiyon uzunlukları, diyetler ve dikiş türleri en uygun ameliyat sonrası sağkalım oranı 10sürdürmek için önerilmiştir. Ayrıca, daha yeni bir inceleme o ileal rezeksiyon genellikle diğer gastrointestinal (GI) kesimi rezeksiyonu daha daha şiddetli hastalığında kalan yolu 11azalma adaptif kapasitesi nedeniyle sonuçlar gösterir. Kurtarma ve etkili tedavi yaklaşımları anlayışı hala sınırlı ise bu konuda temel ve klinik araştırma gruplarının yoğun ilgi kazanmıştır.

Safra asidi ishal enterohepatic dolaşım 12,13homeostazı safra asidi dengesizlikler kaynaklanır. İleal rezeksiyon, gastrointestinal hastalık veya idiyopatik safra asidi malabsorbsiyonuna sonucu bir sonucu olabilir. Hastaların % 80'den fazla ileal rezeksiyon 14geçiyor sonra ishal ile mevcut tespit edilmiştir. Ileectomy safra asidi ishal incelenmesi için bir önemli ameliyat model olma potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada, ileal kısaltma bir dizi FGF15 eksikliği gibi bağırsak safra tuzu malabsorbsiyonuna, overaccumulation ve toksik hasar degrade bir değerlendirmesini sağlar.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

hayvan iletişim kuralı gözden ve kurumsal hayvan bakım ve kullanım komite toplantısında Case Western Reserve Üniversitesi Tıp Fakültesi tarafından onaylanmış ve ulusal kurumları Sağlık (NIH) Kılavuzu için uygun olarak yapılmıştır Care and Use of Laboratory Animals (8 Edition, 2011). Fareler euthanized yöntemlerle Amerikalı hayvan hastalıklarıyla ilgili tıbbi Derneği (travma) yönergeleri ile uyumlu ötenazi hayvanlar için (2013 Edition). C57BL/6J, erkek, 8-16 hafta yaşlı fareler bu protokol için kullanılmıştır. Fareler bir 12 h karanlık/ışık siklet ortamında muhafaza.

1. ameliyat öncesi hazırlık

  1. Transfer fareler temiz kafes yordamı önce 24 h için. Hayvanlar su ücretsiz erişim sağlar. Yumuşak gıda (jel diyet ek) ile yemek yemek yerine 4-6 h ince bağırsak ameliyatı için içeriğini azaltmak için ameliyattan önce.
  2. Tüm cerrahi aletler sterilize ve tek kullanımlık steril cerrahi malzemeleri hazırlayın. Temiz cerrahi alan ve % 70 etanol ile anestezik burun konisi.
  3. Diseksiyon mikroskop, isoflurane anestezik Buharlaştırıcı, aletleri ve ısı kontrollü küçük bir hayvan cerrahi tablo vücut sıcaklığı bakım için ayarlayın. Aletleri, dikiş ve ücretsiz erişim için bir konum şırıngalarda ameliyat sırasında düzenlemek.
  4. Cerrahi alan için yeterli ışık sağlamak için bir ışık kaynağını ayarlayın.
  5. Bağırsak ve karın temizlik için 5 mL şırınga steril % 0,9 salin hazırlayın.

2. Ileectomy ve anastomoz

  1. Anesthetize fareler küçük hayvan kuluçka odasında isoflurane (2-%3) ile. Yeterli anesthetization hayvan isoflurane üzerinde ise ayak çimdik tekniği kullanarak belirlemek.
  2. Karın saç saç kaldırma ürün uygulamak çıkarın ve uzak anestezi koruyarak cerrahi sünger kullanarak saç silin. Fareyi bir masada ısı kontrollü küçük hayvan cerrahi (vücut ısısını korumak için şekil 1 A) 37 ° C. koru anestezi isoflurane (% 1-2) bir sağlamlılık aracılığıyla ile yerleştirin. Oküler merhem fare gözlerle tedavisi.
  3. Deri povidone-iyot ve % 70 alkol kullanarak temiz ve steril cerrahi gazlı bez ( şekil 1 B) ile karın cerrahi alanı kapsayacak.
  4. Anestezi etkin olduğunda cerrahi neşter kullanarak bir karın Ensizyon olun. Bağırsak ve çekme fare karın kas tam açın ve karın boşluğu ( şekil 1 C) maruz traktör ile korumak için pamuk uçlu aplikatör kullanın.
  5. Çekum bulun. Çekum başlayarak dikkatlice hareket bağlı ileum ve değişir parçası karın boşluğu ( şekil 1 D) dışında.
    Not: Çekum kolayca büyük onun büyüklüğü nedeniyle bile oruç sonra belirlenebilir.
  6. Superior Mezenterik arter eksize için ileal bölümünü sağlama kanı doldurmak için bir 7-0 ipek sütür ile üst dalı ligate. İleal rengi pembe koyu mor ligasyonu sonra değişir. ( şekil 1 E - F).
  7. Makas kullanarak deney, amacına bağlı olarak tüketim ve % 50 veya ileum % 90'ı kaldırın.
    Not: Sahte ameliyata superior Mezenterik arter ligasyonu gerçekleştirmez ve ileum çıkarmak değil.
  8. Sifonu % 0,9 serum fizyolojik ile ileal her iki uçtan Lümen.
    Kalan sağlam ileum hala bir normal kan akımı alma gibi Not: superior Mezenterik arterin kan küçük bir miktar işlemi sırasında boşaltılır. Bu da ileal uçları için kan akımı normal ve anastomoz işlem ( şekil 1 G) sırasında iskemi yok sağlar gösterir.
  9. Mesenteries ileal iki uç tarafında bulun. Mesenteries hizalayın ve birlikte 8-0 dikiş ( şekil 1 G - H) kullanarak ileal biter dikiş.
  10. Dikiş ileum tutmak için ileum kontralateral tarafında anastomosed bir doğal şekilde ( şekil 1 ı).
  11. İki özgün dikiş iyice birleştirmek iki ileal uçlarına birlikte ( şekil 1 J) arasında üst ve alt kenarları dikiş.
  12. Onaylamak üç adımlı dikiş işlemi bittikten sonra anastomoz sitesinden hiçbir sızıntı olduğunu ( şekil 1 G-Ben). Çekum ve bağırsağın karın boşluğuna özgün anatomik konumuna geri döndürmek. Cerrahi alan künt bir iğne kullanarak sıcak % 0,9 serum fizyolojik ile yıkayın. ( şekil 1 K).
  13. 6-0 sütür ile karın kas tabakasının kesi kapatın. Forseps kullanarak karın cilt kesi hizalayın ve optimum yara iyileşmesi ( şekil 1 L) kolaylaştırmak için karın deri dikiş.

3. Ameliyat sonrası bakım

  1. Transfer ameliyat sonrası fareler için bir yoğun bakım ünitesi kurtarma için. Onları ameliyat sonrası kurtarma gecede devam etmek için bir ısı kontrollü Isıtma yastığını bir kağıt-yatak kafeste ev. Fareler düzenli gıda ve su yanı sıra yumuşak gıda ile tedarik.
  2. Yönetmek buprenorfin (0,05 - 0,1 mg/kg) Subkutan Enjeksiyon ile analjezi için her 8-12 h.
    Not: Eğer ciddi hasta fareler tarafından CO 2 ötenazi.
  3. Fareler (Bölüm 4) gerektiği gibi çağır isoflurane ve hasat örnekleri kullanarak son nokta, kurban.

4. Ileectomy kaynaklı safra Overaccumulation değerlendirilmesi

  1. tartmak ve fareler bir gün %0 (sahte), % 50 veya % ileum 90 rezeksiyonundan sonra incelemek.
  2. GI yolu kaldırın ve tartmak. GI ağırlık şiddeti safra tuzu malabsorbsiyonuna ve overaccumulation değerlendirmek için vücut ağırlık oranı hesaplamak.
  3. GI yolları 15 mL konik tüpler içine aktarmak ve makas kullanarak kısa segmentleri kesin. Kesme sonra 10 dakika süreyle santrifüj 3000 x g de Transfer süpernatant (safra tuzları içeren GI sıvı) için temiz bir tüp.
  4. Toplam hacim ve ağırlık GI sıvı ölçmek ve GI yolu ağırlık oranı daha da safra overaccumulation GI sistem değerlendirmek için sıvı kilo hesaplamak.
  5. Başvuru 8 ' de açıklandığı gibi safra asidi tahlil tarafından toplam safra tutarı süpernatant belirlemek.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

İleectomy yordamları şekil 1' de gösterilmiştir. İlk adım fare karın deri hazırlama, karın bir kesi yapmak ve tam olarak bağırsak (şekil 1A-C) ortaya çıkarmak için ekartör kullanarak içerir. Ardından, fare çekum bulunduğu (şekil 1D); verilen boyutu ve şekli kolayca tanımlanabilen bir dönüm noktası yapmak. Çekum, ileum ve distal değişir p...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Başarılı bir ileectomy gerçekleştirmek için önceden resecting kesimi için kan akımı engellemek için superior Mezenterik arter bakmaksızın gerekir. İskemik ileal segment koyu mor ligasyonu sonra dönecek. İleal segment sonra tamamen rezeke gerekir. Bir normal kan akımı tutulan amaçları için sağlanmış olur. Bu hangi iskemik nekroz nedeniyle cerrahi hatasına yol açabilir dikiş sonra kolayca kaldırma, kanama ve uygunsuz önlemek için önemlidir. Anastomoz sırasında ileal biter birlikte onların ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Bu araştırma Tom Peterson Vakfı tarafından desteklenmektedir ve NIH R01-HL119780 (Jain, MK) verin.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Dissection microscopeOlympusSZ61For surgery 
Animal temperature controllerPhysitemp Instruments, Inc.TCAT-2LVFor body temperature control
Isoflurane anesthetic vaporizerVetEquip 911104For anesthesia
Dissection forceps Fine Science Tools, Inc.11274-20For surgery 
Scissors Fine Science Tools, Inc.14084-08For surgery 
Needle holder Roboz Surgical Instrument Co.RS-7882For surgery 
Micro knives-needle bladeFisher Scientific10318-14For surgery 
6-0 monofilament sutureEthicon1698GFor abdominal skin closure
7-0 silk sutureEthicon766GFor ligation
8-0 monofilament sutureEthicon1714GFor anastomosis
Surgical spongesDynarex Corp.3333For surgery 
Small cotton-tipped applicators Fisher Scientific23-400-118For surgery 
IsofluranePiramal Healthcare Limited66794-013-25For anasthesia
Buprenorphine hydrochlorideReckitt-Benckiser Pharmaceuticals12496-0757-1For analgesia
0.9% sodium chloride InjectionB. Braun Medical Inc.0264-7800-10For washing/injection
Povidone iodine prep solutionDynarex Corp.1413For skin preparation
Puralube vet ointmentDechra Veterinary Products17033-211-38For eye pretection
Hair remover lotionChurch & Dwight Co., Inc.For skin preparation
Intensive care unitThermoCareFW-1For post-surgery recovery
DietGel recoveryClearH2O72-06-5022For post-surgery recovery
Aurum total RNA fatty and fibrous tissue kitBio-Rad7326830For RNA isolation
iScript reverse transcription supermix for RT-qPCRBio-Rad1708841For reverse transcription assay
TaqMan fast advanced master mixApplied Biosystems/Life Technologies4444965For QPCR analysis
Total bile acid assay kitGenzyme DiagnosticDZ042A-K01For bile acid assay
C57BL/6J The Jackson Laboratory

Referanslar

  1. McLeod, R. S. Surgery for inflammatory bowel diseases. Dig Dis. 21, 168-179 (2003).
  2. Hancock, L., Windsor, A. C., Mortensen, N. J. Inflammatory bowel disease: the view of the surgeon. Colorectal Dis. 8, 10-14 (2006).
  3. Polle, S. W., Bemelman, W. A. Surgery insight: minimally invasive surgery for IBD. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 4, 324-335 (2007).
  4. Fon Tacer, K., et al. Research resource: Comprehensive expression atlas of the fibroblast growth factor system in adult mouse. Mol Endocrinol. 24, 2050-2064 (2010).
  5. Pournaras, D. J., et al. The role of bile after Roux-en-Y gastric bypass in promoting weight loss and improving glycaemic control. Endocrinology. 153, 3613-3619 (2012).
  6. Spreckley, E., Murphy, K. G. The L-Cell in Nutritional Sensing and the Regulation of Appetite. Front Nutr. 2, 23(2015).
  7. Inagaki, T., et al. Fibroblast growth factor 15 functions as an enterohepatic signal to regulate bile acid homeostasis. Cell Metab. 2, 217-225 (2005).
  8. Han, S., et al. Circadian control of bile acid synthesis by a KLF15-Fgf15 axis. Nat Commun. 6, 7231(2015).
  9. Christl, S. U., Scheppach, W. Metabolic consequences of total colectomy. Scand J Gastroenterol Suppl. 222, 20-24 (1997).
  10. Helmrath, M. A., VanderKolk, W. E., Can, G., Erwin, C. R., Warner, B. W. Intestinal adaptation following massive small bowel resection in the mouse. J Am Coll Surg. 183, 441-449 (1996).
  11. Tappenden, K. A. Pathophysiology of short bowel syndrome: considerations of resected and residual anatomy. J Parenter Enteral Nutr. 38, 14-22 (2014).
  12. Camilleri, M. Bile Acid diarrhea: prevalence, pathogenesis, and therapy. Gut Liver. 9, 332-339 (2015).
  13. Camilleri, M. Advances in understanding of bile acid diarrhea. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 8, 49-61 (2014).
  14. Mottacki, N., Simren, M., Bajor, A. Review article: bile acid diarrhoea - pathogenesis, diagnosis and management. Aliment Pharmacol Ther. 43, 884-898 (2016).
  15. Rao, A., et al. The organic solute transporter alpha-beta, Ostalpha-Ostbeta, is essential for intestinal bile acid transport and homeostasis. Proc Natl Acad Sci. 105, 3891-3896 (2008).
  16. Hofmann, A. F., Poley, J. R. Cholestyramine treatment of diarrhea associated with ileal resection. N Engl J Med. 281, 397-402 (1969).
  17. Kir, S., et al. FGF19 as a postprandial, insulin-independent activator of hepatic protein and glycogen synthesis. Science. 331, 1621-1624 (2011).
  18. Kuipers, F., Bloks, V. W., Groen, A. K. Beyond intestinal soap--bile acids in metabolic control. Nat Rev Endocrinol. 10, 488-498 (2014).
  19. Buchman, A. L., Scolapio, J., Fryer, J. AGA technical review on short bowel syndrome and intestinal transplantation. Gastroenterology. 124, 1111-1134 (2003).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

T psay 126Ileectomyfare hastal k modelidoku ileti imfibroblast b y me fakt r 15 FGF15safra asidi dopaminink sa barsak sendromu

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır