Summary
إعادة استيعاب حامض الصفراء تعتمد على الأمعاء وتثبيط تغذية مرتدة التوليفي الكبدية الصفراوية حمض مهم للتوازن المنهجي والصحة. في هذه الدراسة، يصف لنا نموذج ماوس لاستئصال لفائفي لتقييم سوء الامتصاص الناجم عن إيليكتومي الصفراء، أوفيراككوموليشن، وسمية في الأمعاء الماوس.
Abstract
استئصال الأمعاء هو نهج علاجي مشترك للأمراض التي تصيب الإنسان مثل السمنة ومرض التهاب الأمعاء وداء كرون وسرطان القولون الذي غالباً ما ينتج عن الآثار الضارة مثل متلازمة الأمعاء القصيرة شديدة بما في ذلك الإسهال حامض الصفراء، الجفاف واضطرابات المنحل بالكهرباء، وسوء امتصاص المغذيات. هنا نقدم نموذجا بتر لفائفي مورين، يسمى إيليكتومي، لتقييم الاتصالات الأنسجة والحفاظ على التوازن المنهجي. بعد بتر لفائفي، تعميم الدم بشكل دائم تخلو من عامل النمو تنتجها الخلايا الليفية هرمون الغدد الصماء خاصة الدقاق 15 (FGF15)، التي تصدر عن تثبيط الصماء تخليق حامض الصفراء في الكبد. في تركيبة مع زيادة الإنتاج وإعادة استيعاب الملغاة من الأحماض الصفراوية بعد إزالة الدقاق، تعاني الفئران التي خضعت لعملية جراحية أوفيراككومولاتيون الملح الصفراوية في الأمعاء والإسهال المرتبطة بها، والاعتلال، والوفيات. رواية استخدام نموذج عملية جراحية في هذه الدراسة قد ثاقبة الميكانيكية والفنية التحكم لفائفي التنظيم الأيضي المنهجية في علم وظائف الأعضاء والأمراض.
Introduction
في البحوث الطبية الحيوية الحديثة، ونماذج حيوانية محوره وراثيا تستخدم على نطاق واسع استخلاص رؤى في الأمراض التي تصيب الإنسان. على وجه الخصوص، قد استخدمت الأنسجة أو وظائف الربح والخسارة الخاصة بالخلية الجينات لدراسة التنظيم الجزيئي، فضلا عن الآثار البيولوجية المستحث. وعلى الرغم من التقدم في معالجة الهدف الجينات في فيفو، هناك قيود الذي طال أمده. الحذف الخاصة الأولى، العديد من الخلايا أو الأنسجة سوف تؤثر على أجهزة متعددة. على سبيل المثال، حذف الجينات الظهارية سيقضي على التعبير ابيثيليا من الأنسجة المتعددة. علاوة على ذلك، حتى لو حذف مقصور على نسيج معين، نادراً ما أمكن السيطرة المكانية. على سبيل المثال، تنفيذ جزأين متمايزين في أنسجة مثل الأمعاء، مهام محددة للغاية التي لا يمكن معالجته مع الدقة في فيفو. وفي هذه الحالات، يعتبر استئصال الأنسجة المحتوية على الجينات نهج دراسة أكثر كفاءة لتحديد أهمية الاتصال الأنسجة الميكانيكية والفنية.
إيليكتومي الغالب تستخدم في مرضى كرون والتهابات الأمراض التي تنطوي على الدقاق القاصي 1،2،3. الدقاق تنتج عادة عدة هرمونات تخزين الطاقة مثل عامل النمو تنتجها الخلايا الليفية 15/19 (FGF15/19) والببتيد YY (بيي) مثل الجلوكاجون الببتيد 1/2 (GLP1/2)؛ هذه الهرمونات تلعب أدواراً هامة في المحلية والغدد الصماء في الكثير من الوظائف البيولوجية4،،من56. من بين هذه الهرمونات، تم التعرف على FGF15 كمثبط الغدد الصماء قوية تخليق حامض الصفراء في الكبد. بمجرد إعادة استيعاب في انتيروسيتيس لفائفي، الأحماض الصفراوية تنشيط مستقبلات فارنيسويد X مستقبلات النووية (FXR) لتحفيز التعبير Fgf15 ، الأمر الذي يؤدي بعد ذلك إلى تثبيط التغذية المرتدة من حامض الصفراء الكبدية توليف 7. في دراسة أجريت مؤخرا، قدمنا نموذج إيليكتومي الماوس من أجل دراسة العوامل مثل كروبيل لفائفي 15 (KLF15)--Fgf15 يشير إلى المحور الذي ينظم إنتاج حامض الصفراء الإيقاعية في الكبد 8. الأهم من ذلك، أدرجنا عائلة رواية، عوامل مثل كروبيل، لا سيما KLF15، في البيولوجيا حامض الصفراء. استناداً إلى الدراسات الفنية بما في ذلك الجراحة إيليكتومي، عقدنا العزم أن توليف حمض الصفراء أوبريجولاتيس KLF15 عبر إليه غير الكبد غير مباشرة. وأخيراً، اعتبرت KLF15 لفائفي أيضا الجهة السلبية الذاتية أول من Fgf15.
أجزاء الأمعاء تنازلي من الأقرب إلى المناطق البعيدة المسؤولة عن امتصاص المواد الغذائية المختلفة. الدقاق هو الجزء الرئيسية المسؤولة عن حامض الصفراء، وفيتامين ب12 (VB12) الاستيعاب 9. دراسة سابقة استخدمت نموذج ماوس لاستئصال القناة الهضمية الدانية لدراسة متلازمة الأمعاء القصيرة؛ واقترحت مختلف أطوال بتر والوجبات الغذائية وأنواع خياطة الاحتفاظ معدل أمثل جراحة بعد بقاء 10. وعلاوة على ذلك، يشير استعراض عهدا إلى أن بتر لفائفي عادة ينتج عن المرض أكثر شدة من ريسيكتيونس الجزء (غي) الجهاز الهضمي الأخرى نظراً لانخفاض قدرة التكيف المسالك المتبقية 11. هذا الموضوع اكتسب مكثفة مصالح جماعات البحوث الأساسية والسريرية، بينما فهم الانتعاش والنهج العلاجية الفعالة التي لا تزال محدودة.
ينتج الإسهال حامض الصفراء من اختلالات في التوازن حامض الصفراء في 12،تداول enterohepatic13. يمكن أن يكون نتيجة لاستئصال لفائفي، أمراض الجهاز الهضمي، أو نتيجة لسوء امتصاص الأحماض الصفراوية مجهول السبب. أكثر من 80 في المائة مرضى وجدت أن يقدم مع الإسهال بعد أن خضع لاستئصال لفائفي 14. وقد إيليكتومي يمكن أن تكون نموذجا جراحة مهمة لتحقيق الإسهال حامض الصفراء. في هذه الدراسة، وتقديم سلسلة من ريسيكشنز لفائفي تقييم تدرج لنقص FGF15، فضلا عن سوء الامتصاص المعوي الصفراوية الملح، أوفيراككوموليشن، والأضرار السامة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
البروتوكول الحيوان واستعرضت ووافقت عليه لجنة الاستخدام في "حالة الاحتياطي الغربية كلية الطب بجامعة" ورعاية الحيوان المؤسسية وأجرى وفقا لدليل المعاهد الوطنية للصحة (NIH) رعاية واستخدام الحيوانات المختبرية (الطبعة الثامنة، 2011). وقد euthanized الفئران بأساليب متوافقة مع المبادئ التوجيهية للرابطة الطبية البيطرية الأميركية (وبرايتون) "القتل الرحيم للحيوانات" (طبعة عام 2013). واستخدمت C57BL/6J، ذكور، 8-16 أسبوع القديمة الفئران في هذا البروتوكول. تم إيواء الفئران في بيئة دورة الضوء الظلام/12 ح.
1-"إعداد المنطوق" قبل
- نقل الفئران إلى قفص نظيف 24 ساعة قبل الإجراء. تتيح حرية الوصول إلى المياه للحيوانات. استبدال الأغذية تشو مع الأغذية لينة هلام (مكملات غذائية) ح 4-6 قبل الجراحة للحد من محتويات الأمعاء الدقيقة للجراحة-
- تعقيم جميع الأدوات الجراحية وإعداد المواد الجراحية المعقمة التي تستخدم مرة واحدة. تنظيف منطقة الجراحة ومخروط الآنف مخدر مع الإيثانول 70%-
- إعداد مجهر تشريح والمبخر isoflurane مخدر والصكوك والتحكم في درجة الحرارة حيوانية جراحية طاولة صغيرة للحفاظ على درجة حرارة الجسم. تنظيم الصكوك وخياطة الجروح، والمحاقن في موقع للوصول الحر أثناء الجراحة.
- إعداد مصدر ضوء لتوفير ما يكفي من الضوء لمنطقة الجراحية.
- تعد عقيمة المالحة 0.9 في المائة في 5 مل حقنه لتنظيف الأمعاء والبطن.
2. إيليكتومي وملامسة
- أنيسثيتيزي الفئران مع إيسوفلوراني (2-3 ٪) في غرفة حضانة حيوانات صغيرة. تحديد أنيسثيتيزيشن الكافية باستخدام تقنية قرصه إصبع القدم بينما الحيوان على إيسوفلوراني- إزالة شعر البطن بتطبيق المنتج إزالة الشعر
- ويمسح الشعر باستخدام الأسفنج الجراحية بعيداً مع المحافظة على التخدير. ضع الماوس على التحكم في درجة حرارة حيوان جراحية طاولة صغيرة ( الشكل 1 أ) للحفاظ على درجة حرارة الجسم في 37 درجة مئوية. المحافظة على التخدير مع إيسوفلوراني (1-2 ٪) من خلال فاسيماسك. علاج العيون الماوس مع مرهم العين.
- تنظيف الجلد باستخدام الكحول بوفيدون و 70 في المائة، وتغطي منطقة العمليات الجراحية للبطن مع شاش معقم الجراحية ( الشكل 1 ب)-
- جعل شق البطن خط الوسط باستخدام مشرط جراحة بعد التخدير في الواقع. استخدم قضيب القطن ذات الرؤوس لحماية الأمعاء وسحب الماوس البطن العضلات مع الكامشات تماما فتح وفضح تجويف البطن ( الشكل 1 ج)-
- موقع الأعور. بدءاً من الأعور، الانتقال بعناية الدقاق متصلة وجزء من الصائم خارج تجويف البطن ( الشكل 1 د)-
ملاحظة: الأعور يمكن بسهولة تحديد نظراً لكبر حجمها حتى بعد الصيام. - اضطر الفرع العلوي للشريان المساريقي العلوي مع 7-0 خياطة حرير أوككلودي الدم إمداد الجزء لفائفي أن اقتطعت. يتغير لون لفائفي من الوردي إلى الأرجواني الداكن بعد عملية ربط. ( الشكل 1 ﻫ-F).
- تبعاً للغرض من هذه التجربة، باستخدام مقص، المكوس وإزالة 50% أو 90% من الدقاق.
ملاحظة: لإجراء عملية جراحية الشام، لا تقوم بتنفيذ عملية ربط الشريان المساريقي العلوي ولا تقم بإزالة الدقاق-
مسح - التجويف كلا طرفي لفائفي مع المالحة 0.9%.
ملاحظة: كما الدقاق سليمة الباقية يزال يتلقى إمدادات دم عادي من الشريان المساريقي العلوي، كمية صغيرة من الدم سيتم مسح أثناء العملية. وهذا يشير أيضا إلى أن إمدادات الدم إلى نهايات لفائفي العادي ويضمن لا الاسكيمية أثناء إجراء مفاغره ( الشكل 1 ز)- - موقع ميسينتيريس على جانب طرفي لفائفي. محاذاة ميسينتيريس وخياطة نهايات لفائفي معا باستخدام 8-0 خياطة ( الشكل 1 ز-ح)-
- خياطة أناستوموسيد إلى جانب contralateral الدقاق للحفاظ الدقاق بطريقة طبيعية ( الشكل 1 أنا)-
- خياطة الطرفين العلوي والسفلي بين خيوط الأصلي اثنين لدقة التسجيل الاثنين لفائفي ينتهي معا ( الشكل 1 ي)-
- يؤكد أنه لا يوجد أي تسرب من موقع ملامسة بعد الانتهاء من الإجراء سوتورينج ثلاث خطوات ( الشكل 1 ز--أنا). العودة الأعور والأمعاء الدقيقة في تجويف البطن إلى الموقع الأصلي التشريحية. تغسل منطقة الجراحة مع الحارة المالحة 0.9% باستخدام إبرة حادة. ( الشكل 1 ك)-
- إغلاق شق طبقة العضلات البطن مع خياطة 6-0. محاذاة إلى شق البطن من الجلد باستخدام الملقط وخياطة الجلد البطن لتسهيل التئام الأمثل ( الشكل 1 لتر)-
3. الرعاية اللاحقة للعمليات الجراحية
الفئران- نقل بعد الجراحة إلى وحدة العناية المركزة للانتعاش. منزل لهم في قفص الفراش الورق على لوح تدفئة درجة الحرارة التي تسيطر على مواصلة الانتعاش ما بعد الجراحة بين عشية وضحاها. توريد الفئران مع الأغذية الناعمة بالإضافة إلى المياه والأغذية العادية-
- تول البوبرينورفين (0.05-0.1 مغ/كغ) بالحقن تحت الجلد كل ح 8-12 للتسكين.
ملاحظة: Euthanize الفئران CO 2 في حالة شدة المرضى. - في نقطة النهاية، التضحية بالفئران باستخدام عينات isoflurane والحصاد أوفيردوسيد حسب الحاجة (القسم 4)-
4. تقييم الصفراء الناجمة عن إيليكتومي "أوفيراككوموليشن"
- تزن وتشريح الفئران بعد بتر 0% (الشام) أو 50% أو 90% من الدقاق يوم واحد. إزالة الجهاز الهضمي
- وتزن عليه. حساب وزن غي بنسبة وزن الجسم لتقييم شدة سوء امتصاص الملح الصفراوية وأوفيراككوموليشن- تحويل مساحات غي إلى أنابيب مخروطية الشكل 15 مل
- وقطع منها إلى مقاطع قصيرة باستخدام مقص. بعد القطع، نقل أجهزة الطرد المركزي في 3,000 س ز للحد الأدنى 10 المادة طافية (غي السوائل التي تحتوي على أملاح الصفراء) في أنبوب نظيف.
- قياس إجمالي حجم ووزن السائل غي وحساب وزن السوائل لغي المسالك نسبة الوزن مواصلة تقييم overaccumulation الصفراء في الجهاز الهضمي.
- تحديد المبلغ الإجمالي الصفراوية في المادة طافية بمقايسة حمض الصفراء كما هو موضح في مرجع 8.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وترد الإجراءات المتعلقة إيليكتومي في الشكل 1. وتشمل الخطوة الأولى إعداد الماوس جلد البطن وإجراء شق البطن، واستخدام الكامشات لفضح تماما الأمعاء (الشكل 1أ-ج). بعد ذلك، كان يقع الأعور الماوس (الشكل 1د)؛ ونظرا لأن حجمه والشكل جعله معلما يسهل التعرف عليها. الأعور، الدقاق، وجزء من صائم القاصي تم كشفها وإزالتها من تجويف البطن (الشكل 1د). بمجرد تم تحديد الجزء لفائفي ريسيكتينج، كانت متصلة الشريان المساريقي العلوي توريد الدم إلى الجزء، وتغيير لون الجزء الدقاق سريعاً إلى أرجواني داكن (الشكل 1ه-و)، بينما بقية الأمعاء الاحتفاظ بلون وردي طبيعي. وكان مستأصل الجزء لفائفي الدماغية كامل تماما متبوعاً بالغسيل القطع ينتهي مع المالحة 0.9% (الشكل 1ز). ثم تم خياطة طرفي لفائفي معا بثلاث خطوات عملية سوتورينج (الشكل 1ح-ي). في الشكل 1K-L، تم إرجاع الأمعاء أناستوموتيك إلى الموقع الأصلي التشريحية في تجويف البطن والعضلات قطعي وطبقات الجلد خياطة معا.
انزيماتيكالي توليفها من الكوليسترول الأحماض الصفراوية التي ينتجها الكبد وعممت في النظام انتيروهيباتيك. وهي إعادة استيعاب غالباً بواسطة الدقاق القاصي وعاد بعد ذلك إلى الكبد عن طريق الوريد البابي الكبدي. تداول حامض الصفراء بين خلايا الكبد في الكبد وانتيروسيتيس في الدقاق يرد في الشكل 2أ. في الدقاق، تمتصه الصوديوم قمي حامض الصفراء يعتمد الناقل (أسبت) على الجانب لومينال من انتيروسيتيس الظهارية ونقلتها لفائفي حامض الصفراء ملزمة البروتين (إيبابب) للغشاء باسولاتيرال افلوكس في الدم عن طريق الأحماض الصفراوية العضوية ذائبة الناقل (معاهدة الفضاء الخارجي). في انتيروسيتيس، تنشيط الأحماض الصفراوية أيضا FXR للحث على هرمون الدقاق الخاصة FGF15، ومثبط الغدد الصماء قوية لتوليف حمض الصفراء لا سيما عن طريق دوونريجولاتينج كبدي CYP7A1، الإنزيم الأولية والحد من معدل تخليق حامض الصفراء في الكبد. ومع ذلك، تواجه بالقمع Fgf15 لفائفي KLF158. لدينا تحليل سلسلة من ردود الفعل (RT-qPCR) الكمية بوليميراز في الوقت الحقيقي كشف التعبير وفيرة من Fgf15، أسبت، إيبابب، ومرناً Ostβ الدقاق وأقل الغاية منخفضة التعبير في صائم وبقية الأمعاء (الشكل 2ب-2E). ومع ذلك، ظل غدومي العائلية القولونية (Apc) مرناً مستوى (مراقبة سلبية) قابلة للمقارنة في جميع أنحاء الأمعاء كامل (الشكل 2و).
هذه البيانات تتفق مع دراسة سابقة15 وتقديم مزيد من الدعم أن يحدث إعادة استيعاب المعوية الأحماض الصفراوية في المقام الأول الدقاق. تشير هذه البيانات إلى أن الصفراء أمر حاسم لهضم المغذيات واستحلاب لكفاءة امتصاص العناصر الغذائية القابلة للذوبان في الدهون في الأمعاء الدانية، الذي يناسب بيولوجيا أدوار الجهاز الهضمي والاستيعابية الأولية العفج وصائم . لدى وصوله في الأمعاء الدقيقة البعيدة، قد أكملت مهمتها الجهاز الهضمي الصفراء وهو إعادة استيعاب جانب الدقاق للعودة إلى الكبد وتبقى جزءا من تداول enterohepatic. كما يسمح إعادة استيعاب الصفراوية الأحماض الصفراوية لأداء واحدة من وظائفها إرسال الإشارات عن طريق تنشيط الدقاق لإنتاج جزيء إشارات ثانوية FGF15، الذي يسافر إلى الكبد ويمنع توليف حامض الصفراء. في أعمالنا السابقة دراسة، أثبتنا أثر المحور KLF15-Fgf15 لفائفي التنظيمية على توليف حمض الصفراء الكبدية قبل استئصال جراحي ~ 90% من الدقاق 8. تخليق حامض الصفراء في الكبد يفقد عنصر التحكم المثبطة التي FGF15 بعد إزالة الميكانيكية الحاسمة الدقاق، الذي يسبب أيضا سوء امتصاص الأحماض الصفراوية في الأمعاء. ونتيجة لذلك هو أوفيراككومولاتيد كمية كبيرة من الصفراء في الأمعاء مما تسبب في آثار سلبية شديدة بما في ذلك الإسهال، وركود صفراوي، وفقدان النشاط الجهاز الهضمي. لتقييم أثر حجم بتر وتحديد نموذج إيليكتومي آمنة، استخدمنا الفئران C57BL6/ي لأداء 50% 0% (الشام) واستئصال 90% من الدقاق. بعد 24 ساعة، تظاهر مورفولوجية المعوية تغييرات متدرجة المميزة (الشكل 3أ-3D). وكان الأمعاء في جراحة الشام طبيعية ويماثل من الفئران غير الجراحة. إزالة 50% الدقاق تسبب بعض تراكم الصفراء وزيادة حجم الأمعاء وتمدد بعد بتر يوم واحد. ومع ذلك، الماوس الذي خضع لاستئصال 90% معارضها overaccumulation الصفراوية زيادة، وزيادة حجم الأمعاء وتمدد حاد. وجمعت لتقيم overaccumulation الصفراء الناجمة عن استئصال لفائفي في الأمعاء، السوائل الداخلية من أصقاع غي ما بعد الجراحة. وحدات تخزين السوائل معارضها تحسين تدرج من 0% إلى 90% في الفئران إيليكتومي (الشكل 4أ). ارتفع نسبة الوزن غي مقابل وزن الجسم في الفئران مستأصل الدقاق 90% (الشكل 4ب) فقط. غي السائل التي تم جمعها من مساحات غي ما بعد الجراحة ووزن السوائل غي غي المسالك نسبة الوزن أثبتت حدوث زيادة تدرج سبب بتر (الشكل 4ج ود 4). وأخيراً، أكد مقايسة حمض الصفراء أن الكشف عن كمية الأحماض الصفراوية في الزيادات طافية مع زيادة في استئصال لفائفي (الشكل 4ه). جماعياً، النتائج التي تشير إلى أن استئصال الدقاق 50% نموذج إيليكتومي ماوس أكثر قابلية للتطبيق مع تأثيرات سلبية معتدلة نسبيا مثل تراكم حامض الصفراء خفيفة في الأمعاء.
رقم 1: إجراءات جراحة من إيليكتومي- (أ) المحافظة على الجسم درجة الحرارة باستخدام التحكم في درجة الحرارة حيوانية جراحية طاولة صغيرة. (ب) تغطية منطقة الجراحة مع جاوزيس العقيمة بعد إعداد جلد البطن. (ج) كشف الأمعاء الدقيقة من خلال شق البطن خط الوسط. (د) الأعور (أبرزها خط متقطع الأبيض) ملحوظ لتحديد موقع الدقاق. كشف الدقاق (خط متقطع الأصفر) وفروع الشريان المساريقي العلوي (الأسهم الصفراء). (ه) اضطر فروع الشريان المساريقي العلوي، وإمدادات الدم الدقاق. مواقع ربط الإشارة بواسطة الأسهم الصفراء. يتغير لون لفائفي الأرجواني الداكن أو الأسود بعد ربط الشريان. ويبرز الجزء الدماغية بخط متقطع الأصفر. يشير الخط (و) متقطع إلى ترسيم الدقاق الدماغية وعادة perfused؛ يشير السهم إلى المنطقة الدماغية الدقاق. (ز) قطع وإزالة الجزء الدماغية الدقاق ومطاردة النهايات (خطوط متقطعة أصفر) مع المحلول الملحي 0.9 في المائة. وتشير الأسهم الصفراء إلى الجانبين المساريقي العلوي. (> ح) خياطة نهايات لفائفي معا وإبقاء مساريق الانحياز. تتم الإشارة إلى خياطة الأولى على الجانب المساريقي العلوي بالسهم الأصفر. (أنا) خياطة الجانب كونترالاتيرال من الدقاق (السهم الأصفر). (ي) خياطة الجانبين العلوي والسفلي من لفائفي ينتهي تماما الانضمام إلى الدقاق معا. تتم الإشارة إلى خياطة الجروح واسطة السهم الأصفر. (ك) العودة الأعور والأمعاء الدقيقة في تجويف البطن. يتم تمييز منطقة ملامسة بدائرة صفراء متقطع. اللون الوردي يشير إلى لا الاسكيمية في منطقة ملامسة. (ل) إغلاق شق طبقة العضلات البطن وخياطة شق الجلد. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2 : تخليق حامض الصفراء في خلايا الكبد وإعادة استيعابهم انتيروسيتيس في الدقاق- (أ) صورة التخطيطي تخليق حامض الصفراء في الكبد، وإعادة استيعابهم أساسا في الدقاق، والعودة إلى الكبد عن طريق الوريد البابي الكبدي. يتم توليفها الأحماض الصفراوية من الكولسترول بسلسلة من الإنزيمات بما في ذلك الإنزيم الأولية والحد من معدل السيتوكروم P450 CYP7A1 في خلايا الكبد. يتم إعادة استيعاب معظم الأحماض الصفراوية بنقل أسبت إلى الجانب لومينال من انتيروسيتيس لفائفي. امتصاص الأحماض الصفراوية ترتبط إيبابب وافلوكسيد إلى الوريد البابي عن طريق نقل basolateral معاهدة الفضاء الخارجي لنقل مرة أخرى إلى الكبد. داخل انتيروسيتيس، الأحماض الصفراوية أيضا تنشيط مستقبلات هرمون النووية FXR للحث على الدقاق محددة هرمون FGF15، مثبط الغدد الصماء قوية لتوليف حمض الصفراء الكبدية. وفي المقابل، يمنع لفائفي KLF15 التعبير FGF15. (إف ب) التعبير النسبي من Fgf15، أسبت، إيبابب، Ostβ، ومرناً Apc في أسرة الأمعاء تتراوح بين الدانية إلى الأجزاء البعيدة بما في ذلك العفج (د) صائم (J)، الدقاق (ط) والقولون (ج) (n = 5). أشرطة الخطأ ± التنمية المستدامة. * ف < 0.05 مقابل العفج من الطالب t-اختبار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: ريسيكشنز التدرج الدقاق وركود صفراوي في الأمعاء. (ألف) يسلك الأمعاء الماوس لا تمدد بعد الجراحة الشام. إظهار المحتويات الداخلية كيموس الجهاز الهضمي. (ب) يظهر الأمعاء بعد استئصال لفائفي 50%، تمدد معتدلة مع ركود صفراوي كبير. (ج) بعد الاستئصال لفائفي 90%، يظهر الأمعاء كمية كبيرة من تراكم الصفراء والتمدد المفرط. (د) معهد جوته المسالك (من المعدة للمستقيم) كان معزولة من الفئران مع جراحة الشام (يسار) وبتر الدقاق 50% (الأوسط) وبتر الدقاق 90% (يمين). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
4 الرقم: Overaccumulation الصفراء الناجمة عن إيليكتومي- (أ) السوائل الداخلية من الأمعاء الماوس ح 24 بعد إيليكتومي الشام و 50% و 90%. (ب) نسب معهد جوته وزن مقابل وزن الجسم في العمليات الجراحية إيليكتومي الشام و 50%، و 90% (n = 5). (ج) السائل غي وحدات التخزين. (د) نسب السوائل غي الأوزان مقابل غي الأوزان. (ﻫ) مجموع الأحماض الصفراوية في السوائل التي تم جمعها من الأمعاء بعد إيليكتومي الشام و 50%، و 90% (n = 5). GI: الجهاز الهضمي، جو: الجهاز الهضمي الوزن، وزن الجسم: وزن جسم. أشرطة الخطأ ± التنمية المستدامة. * ف < 0.05 مقابل الشام، # ف < 0.05 مقابل 50% إيليكتومي ب One-way ANOVA. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
بغية تنفيذ إيليكتومي نجاح، يجب أن متصلة الشريان المساريقي العلوي مقدما لمنع إمدادات الدم إلى الجزء ريسيكتينج. سيتم تشغيل الجزء لفائفي الدماغية أرجواني داكن بعد عملية ربط. ثم يجب أن تكون تماما مستأصل الجزء لفائفي. ويجب ضمان إمدادات دم طبيعي لنهايات المحتفظ بها. وهذا ضروري لتجنب إزالة النزيف وغير لائق، التي يمكن بسهولة سبب فشل العمليات الجراحية سبب نخر الدماغية بعد خياطة. أثناء ملامسة، من المهم أن تنضم إلى نهايات لفائفي معا في موقفهم التشريحية الطبيعية. ويعتبر مساريق التاريخية الأكثر موثوقية لخياطة الأولية لتجنب احتمال وقوع نهايات ملتوية. بعد خياطة ثانية على الجانب كونترالاتيرال من نهايات لفائفي، متوضعة طرفي وفقا لبنيتها التشريحية الطبيعية. وبعد ملامسة الأمعاء، يجب فحص لون منطقة أناستوموتيك. وعادة ما يوضح المنطقة لون وردي طبيعي. إذا كان المجال يتحول الأرجواني بعد العملية، قد تعاني منطقة خياطة الاسكيمية. قد يكون هذا بسبب الختان غير مكتملة للجزء الدماغية أو التواء لطرفي حين خياطة. في ظل هذه الظروف، قد عملية جراحية تصحيحها فورا.
مضاعفات جراحة إيليكتومي الرئيسية هي السمية التي يسببها سوء امتصاص حامض الصفراء، والعراقيل المعوية بعد العملية الجراحية، وتسرب أناستوموتيك. بالمقارنة مع أجزاء أخرى من الأمعاء، يحتوي على الدقاق متعددة الخصائص الهيكلية والوظيفية، التي أكثر صعوبة للحصول على تعويض ببقية الأمعاء. بالمقارنة مع الفئران الأصغر سنا، بتر لفائفي نفس قد يسبب أضرارا بالغة للفئران الأكبر سنا، ربما لأنه ينتج الصفراء أكثر في الفئران الأكبر سنا. على سبيل المثال، لاحظنا أن تراكم الصفراء كان أكبر في الفئران العمر 16-الأسبوع القديمة من الفئران العمر 8 أسبوع من العمر. فإنه ليس من الواضح ما إذا كانت الفروق بين الجنسين يؤثر على الآثار السلبية الناجمة عن إيليكتومي ويحتاج إلى مزيد من الدراسات.
بتر لطول لفائفي يعتمد على غرض التجربة. في أيدينا، إزالة الدقاق 50% ما يكفي لحمل ركود صفراوي كبيرة مع انخفاض كونتراكتيليتي من الأمعاء. إزالة الكثير، لا سيما ما يصل إلى 90% الدقاق، وأسباب ركود صفراوي المفرطة وخسارة كاملة التمعج المعوي. الفئران تمر استئصال لفائفي المفرطة عادة غير قادرة على البقاء على قيد الحياة أكثر من خمسة أيام. ريسيكتينج قطعة أقصر (مثلاً أقل من 50% الدقاق) تعديل فعالة في استخدام إيليكتومي كنموذج عملية جراحية طويلة الأجل نسبيا. قد يكون العلاج بعد الجراحة مع حامض الصفراء سيكويسترانتس (مثل كوليستيرامين) اللازمة للتخفيف من حدة الصفراء أوفيراككوموليشن 16.
نحن استكشاف طائفة من نماذج إيليكتومي مع استئصال أطوال مختلفة وتحديد الشروط المثلى بتر ينتج حامض الصفراء خفيفة أوفيراككومولاتيون وسمية في الأمعاء. وبالتالي، توفر هذه الدراسة نموذجا ماوس اكتساب فهم أعمق الوظيفية والجزيئية إيليكتومي الناجمة عن الإسهال، وسوء امتصاص فيتامين قابل للذوبان في الدهون ومضيع. ومع ذلك، الحد من هذه الدراسة أن أجرينا فقط تجربة قصيرة الأجل. دراسة طويلة الأمد تحتاج إلى مواصلة التحقيق في المستقبل.
وقد أبلغ FGF15 أن تكون طويلة الأجل الأنسولين منظم هام استقلاب الغلوكوز والبروتين. وباﻹضافة إلى ذلك، فإنه يلعب دوراً في حامض الصفراء التوازن 17،18. الدراسة الحالية قد تمكننا من فهم FGF15 بوساطة تنظيم استقلاب الجلوكوز والبروتين في الأفراد مع ريسيكشنز لفائفي. وأخيراً، بتر لفائفي يؤثر أيضا على التوليف وتعميم مستويات هرمونات الببتيد أخرى تشارك في عملية التمثيل الغذائي. على سبيل المثال، يتم تغيير تركيزات الدم بيي وإجمالي محفظة القروض، التي يتم تجميعها من قبل انتيروندوكريني L-الخلايا في الدقاق القاصي وتمنع إفراز حمض المعدة والأمعاء حركية، عادة بعد 6،جراحة19.
وفي الختام، قمنا بإنشاء نموذج بتر لفائفي حاد الذي يحفز overaccumulation الصفراوية معتدلة إلى شديدة في الأمعاء الماوس. يمكن تطبيق ريسيكشنز التدرج من الأكاديميات الماوس لدراسة متلازمة الأمعاء القصيرة معقدة مثل التوازن حمض الصفراء وسمية في النظام انتيروهيباتيك. وباﻹضافة إلى ذلك، استئصال معتدلة من الدقاق مشابه عن كثب للجراحة تستخدم للمرضى الذين يعانون من مرض كرون. ولذلك، سوف تكون هذه النماذج مفيدة لدراسة الردود تليفية والتهاب في الأمعاء مع ريسيكتينج العمليات الجراحية. أخيرا، توفر نماذج عملية جراحية الماوس منصة ملائمة للبحث والتقييم اﻻكلينيكي للعلاجات العلاجية للآثار السلبية الناجمة عن إيليكتومي والأمراض.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
هذا البحث معتمد من قبل "مؤسسة بيترسون توم" والمعاهد الوطنية للصحة منح R01-HL119780 (جاين، عضو الكنيست).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dissection microscope | Olympus | SZ61 | For surgery |
| Animal temperature controller | Physitemp Instruments, Inc. | TCAT-2LV | For body temperature control |
| Isoflurane anesthetic vaporizer | VetEquip | 911104 | For anesthesia |
| Dissection forceps | Fine Science Tools, Inc. | 11274-20 | For surgery |
| Scissors | Fine Science Tools, Inc. | 14084-08 | For surgery |
| Needle holder | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7882 | For surgery |
| Micro knives-needle blade | Fisher Scientific | 10318-14 | For surgery |
| 6-0 monofilament suture | Ethicon | 1698G | For abdominal skin closure |
| 7-0 silk suture | Ethicon | 766G | For ligation |
| 8-0 monofilament suture | Ethicon | 1714G | For anastomosis |
| Surgical sponges | Dynarex Corp. | 3333 | For surgery |
| Small cotton-tipped applicators | Fisher Scientific | 23-400-118 | For surgery |
| Isoflurane | Piramal Healthcare Limited | 66794-013-25 | For anasthesia |
| Buprenorphine hydrochloride | Reckitt-Benckiser Pharmaceuticals | 12496-0757-1 | For analgesia |
| 0.9% sodium chloride Injection | B. Braun Medical Inc. | 0264-7800-10 | For washing/injection |
| Povidone iodine prep solution | Dynarex Corp. | 1413 | For skin preparation |
| Puralube vet ointment | Dechra Veterinary Products | 17033-211-38 | For eye pretection |
| Hair remover lotion | Church & Dwight Co., Inc. | For skin preparation | |
| Intensive care unit | ThermoCare | FW-1 | For post-surgery recovery |
| DietGel recovery | ClearH2O | 72-06-5022 | For post-surgery recovery |
| Aurum total RNA fatty and fibrous tissue kit | Bio-Rad | 7326830 | For RNA isolation |
| iScript reverse transcription supermix for RT-qPCR | Bio-Rad | 1708841 | For reverse transcription assay |
| TaqMan fast advanced master mix | Applied Biosystems/Life Technologies | 4444965 | For QPCR analysis |
| Total bile acid assay kit | Genzyme Diagnostic | DZ042A-K01 | For bile acid assay |
| C57BL/6J | The Jackson Laboratory |
References
- McLeod, R. S. Surgery for inflammatory bowel diseases. Dig Dis. 21, 168-179 (2003).
- Hancock, L., Windsor, A. C., Mortensen, N. J. Inflammatory bowel disease: the view of the surgeon. Colorectal Dis. 8, 10-14 (2006).
- Polle, S. W., Bemelman, W. A. Surgery insight: minimally invasive surgery for IBD. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 4, 324-335 (2007).
- 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).
- 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).
- Spreckley, E., Murphy, K. G. The L-Cell in Nutritional Sensing and the Regulation of Appetite. Front Nutr. 2, 23 (2015).
- Inagaki, T., et al. Fibroblast growth factor 15 functions as an enterohepatic signal to regulate bile acid homeostasis. Cell Metab. 2, 217-225 (2005).
- Han, S., et al. Circadian control of bile acid synthesis by a KLF15-Fgf15 axis. Nat Commun. 6, 7231 (2015).
- Christl, S. U., Scheppach, W. Metabolic consequences of total colectomy. Scand J Gastroenterol Suppl. 222, 20-24 (1997).
- 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).
- Tappenden, K. A. Pathophysiology of short bowel syndrome: considerations of resected and residual anatomy. J Parenter Enteral Nutr. 38, 14-22 (2014).
- Camilleri, M. Bile Acid diarrhea: prevalence, pathogenesis, and therapy. Gut Liver. 9, 332-339 (2015).
- Camilleri, M. Advances in understanding of bile acid diarrhea. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 8, 49-61 (2014).
- Mottacki, N., Simren, M., Bajor, A. Review article: bile acid diarrhoea - pathogenesis, diagnosis and management. Aliment Pharmacol Ther. 43, 884-898 (2016).
- 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).
- Hofmann, A. F., Poley, J. R. Cholestyramine treatment of diarrhea associated with ileal resection. N Engl J Med. 281, 397-402 (1969).
- Kir, S., et al. FGF19 as a postprandial, insulin-independent activator of hepatic protein and glycogen synthesis. Science. 331, 1621-1624 (2011).
- Kuipers, F., Bloks, V. W., Groen, A. K. Beyond intestinal soap--bile acids in metabolic control. Nat Rev Endocrinol. 10, 488-498 (2014).
- Buchman, A. L., Scolapio, J., Fryer, J. AGA technical review on short bowel syndrome and intestinal transplantation. Gastroenterology. 124, 1111-1134 (2003).
