Summary
छोटी आंत-निर्भर पित्त अम्ल पुनः अवशोषण और यकृत पित्त अम्ल संश्लेषण की प्रतिक्रिया निषेध प्रणालीगत homeostasis और स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है । इस अध्ययन में, हम ileectomy-प्रेरित पित्त malabsorption, संचय, और माउस आंत में विषाक्तता का मूल्यांकन करने के लिए श्रोणि लकीर के लिए एक माउस मॉडल का वर्णन ।
Abstract
आंत्र लकीर इस तरह के मोटापे के रूप में मानव रोगों के लिए एक आम चिकित्सीय दृष्टिकोण है, भड़काऊ आंत्र रोग, Crohn की बीमारी, और पेट के कैंसर है कि अक्सर गंभीर छोटी आंत सिंड्रोम में परिणाम-पित्त एसिड दस्त सहित प्रतिकूल प्रभाव की तरह, निर्जलीकरण, इलेक्ट्रोलाइट गड़बड़ी, और पोषक तत्व malabsorption । यहां हम एक murine श्रोणि लकीर मॉडल, शब्द ileectomy परिचय, ऊतक संचार और प्रणालीगत homeostasis के रखरखाव का मूल्यांकन करने के लिए । श्रोणि लकीर के बाद, परिसंचारी रक्त लघ्वान्त्र-विशिष्ट अंत में स्रावी हार्मोन fibroblast वृद्धि कारक 15 (FGF15) है, जो जिगर में पित्त अम्ल संश्लेषण की अपनी endocrinal निषेध विज्ञप्ति के स्थाई रूप से रहित है । लघ्वान्त्र को हटाने के बाद पित्त एसिड की वृद्धि हुई उत्पादन और समाप्त पुनर्अवशोषण के साथ संयोजन में, चूहों कि सर्जरी से गुजरा आंत में पित्त नमक संचय से पीड़ित और संबंधित दस्त, रुग्णता, और मृत्यु दर । इस अध्ययन में शुरू की सर्जरी मॉडल के उपंयास उपयोग फिजियोलॉजी और रोग में प्रणालीगत चयापचय विनियमन के श्रोणि नियंत्रण में यंत्रवत और कार्यात्मक अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं ।
Introduction
आधुनिक जैव चिकित्सा अनुसंधान में, आनुवंशिक रूप से हेरफेर पशु मॉडल व्यापक रूप से मानव रोगों में बटोर इनसाइट्स के लिए उपयोग किया जाता है । विशेष रूप से, ऊतक या कोशिका विशेष लाभ और जीन के नुकसान कार्यों के लिए आणविक विनियमन के साथ ही प्रेरित जैविक प्रभाव का अध्ययन किया गया है । vivo मेंलक्ष्य जीन जोड़ तोड़ में प्रगति के बावजूद, वहां सुस्त सीमाएं हैं । सबसे पहले, कई सेल या ऊतक विशिष्ट विलोपन एकाधिक अंगों को प्रभावित करेगा । उदाहरण के लिए, उपकला जीन विलोपन कई ऊतकों की epithelia में अभिव्यक्ति को समाप्त करेगा । इसके अलावा, भले ही विलोपन एक विशिष्ट ऊतक के लिए प्रतिबंधित है, स्थानिक नियंत्रण शायद ही कभी संभव है । उदाहरण के लिए, आंत की तरह एक ऊतक में, अलग खंडों बहुत विशिष्ट कार्य है कि vivo मेंपरिशुद्धता के साथ चालाकी से नहीं किया जा सकता ले । इन स्थितियों में, जीन युक्त ऊतकों के लकीर एक अधिक कुशल अध्ययन करने के लिए यंत्रवत और ऊतक संचार के कार्यात्मक महत्व निर्धारित करने के लिए माना जाता है ।
Ileectomy ज्यादातर Crohn और भड़काऊ बाहर लघ्वान्त्र 1,2,3शामिल रोगों के साथ रोगियों में प्रयोग किया जाता है । लघ्वान्त्र आम तौर पर कई ऊर्जा भंडारण हार्मोन की तरह पैदा करता है fibroblast वृद्धि फैक्टर 15/19 (FGF15/19), पेप्टाइड वव (PYY), और ग्लूकागन-तरह पेप्टाइड 1/2 (GLP1/ ये हार्मोन कई जैविक कार्यों में महत्वपूर्ण स्थानीय और अंत में काम करने की भूमिका निभाते हैं4,5,6. इन हार्मोन के अलावा, FGF15 जिगर में पित्त अम्ल संश्लेषण की एक मजबूत अंत-स्रावी अवरोधक के रूप में पहचान की गई है । एक बार श्रोणि एन्तेरोच्य्तेस में पुनः अवशोषित, पित्त एसिड परमाणु रिसेप्टर farnesoid एक्स रिसेप्टर (FXR) को सक्रिय करने के लिए Fgf15 अभिव्यक्ति है, जो बाद में यकृत पित्त अम्ल संश्लेषण 7की प्रतिक्रिया निषेध की ओर जाता है उत्तेजित करने के लिए । हाल ही के एक अध्ययन में, हम माउस ileectomy मॉडल शुरू क्रम में श्रोणि kruppel-जैसे कारक 15 (KLF15) का अध्ययन करने के लिए-Fgf15 संकेत धुरी है कि जिगर 8में circadian पित्त अम्ल उत्पादन को नियंत्रित करता है । सबसे महत्वपूर्ण बात, हम एक उपंयास परिवार की शुरुआत की, kruppel कारकों की तरह, विशेष रूप से KLF15, पित्त एसिड जीवविज्ञान में । ileectomy सर्जरी सहित कार्यात्मक अध्ययन के आधार पर, हम निर्धारित किया है कि KLF15 एक अप्रत्यक्ष गैर यकृत तंत्र के माध्यम से पित्त अम्ल संश्लेषण को नियंत्रित करता है. अंत में, श्रोणि KLF15 को भी Fgf15के पहले अंतर्जात नेगेटिव रेगुलेटर के रूप में पहचाना जाता है ।
समीपस्थ से बाहर क्षेत्रों के लिए उतरते आंत्र क्षेत्रों विभिन्न पोषक तत्वों के अवशोषण के लिए जिम्मेदार हैं । लघ्वान्त्र पित्त एसिड और विटामिन बी12 (वीबी 12) अवशोषण 9के लिए जिम्मेदार प्रमुख खंड है । एक पहले अध्ययन समीपस्थ आंत लकीर का एक माउस मॉडल कार्यरत कम आंत्र सिंड्रोम का अध्ययन करने के लिए; विभिंन लकीर लंबाई, आहार, और टांका प्रकार के लिए एक इष्टतम पोस्ट सर्जरी जीवित रहने की दर 10बनाए रखने का प्रस्ताव किया गया । इसके अलावा, एक और हाल ही में समीक्षा इंगित करता है कि श्रोणि लकीर आम तौर पर अन्य जठरांत्र (सैनिक) खंड की तुलना में शेष पथ की कमी अनुकूली क्षमता की वजह से अधिक गंभीर बीमारी में परिणाम 11. इस विषय में बुनियादी और नैदानिक अनुसंधान समूहों के गहन हितों को प्राप्त किया गया है, जबकि वसूली की समझ और प्रभावी चिकित्सकीय दृष्टिकोण अभी भी सीमित हैं.
पित्त एसिड दस्त पित्त अम्ल homeostasis में असंतुलन से enterohepatic संचलन 12,13में परिणाम । यह श्रोणि लकीर, जठरांत्र रोग, या अज्ञातहेतुक पित्त एसिड malabsorption का एक परिणाम का नतीजा हो सकता है । रोगियों की ८०% से अधिक श्रोणि लकीर के दौर से गुजर के बाद दस्त के साथ पेश करने के लिए पाया गया है 14. Ileectomy पित्त एसिड दस्त की जांच के लिए एक महत्वपूर्ण शल्य चिकित्सा मॉडल होने की क्षमता है । इस अध्ययन में, श्रोणि लकीर की एक श्रृंखला FGF15 की कमी के साथ ही आंत्र पित्त नमक malabsorption, संचय, और विषाक्त नुकसान का एक ढाल मूल्यांकन प्रदान करते हैं ।
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Protocol
- चूहों एक साफ पिंजरा करने के लिए 24 ज प्रक्रिया से पहले स्थानांतरण । पशुओं को पानी की मुफ्त पहुंच की अनुमति दें । शल्य चिकित्सा के लिए छोटी आंत की सामग्री को कम करने के लिए सर्जरी से पहले नरम भोजन (जेल आहार अनुपूरक) 4-6 एच के साथ चाउ भोजन की जगह ।
- सभी शल्य चिकित्सा उपकरणों को निष्फल और एकल उपयोग बाँझ शल्य चिकित्सा सामग्री तैयार करते हैं । साफ सर्जरी क्षेत्र और ७०% इथेनॉल के साथ संवेदनाहारी नाक शंकु ।
- एक विच्छेदन माइक्रोस्कोप, isoflurane संवेदनाहारी vaporizer, उपकरणों, और शरीर के तापमान के रखरखाव के लिए एक तापमान नियंत्रित छोटे जानवर शल्य तालिका की स्थापना की । सर्जरी के दौरान नि: शुल्क उपयोग के लिए एक स्थान में उपकरणों, टांके, और सीरिंज को व्यवस्थित करें ।
- शल्य क्षेत्र के लिए पर्याप्त प्रकाश प्रदान करने के लिए एक प्रकाश स्रोत की स्थापना की ।
- तैयार बाँझ ०.९% खारा में 5 मिलीलीटर सिरिंज आंतों और पेट की सफाई के लिए.
- Anesthetize चूहों के साथ एक छोटे जानवर की मशीन चैंबर में isoflurane (2-3%) । निर्धारित पर्याप्त anesthetization पैर की अंगुली चुटकी तकनीक का उपयोग करते हुए पशु isoflurane. पर है
- बालों को हटाने के उत्पाद लागू करके पेट के बालों को हटाने और संज्ञाहरण को बनाए रखते हुए दूर शल्य स्पंज का उपयोग कर बाल पोंछ । एक तापमान नियंत्रित छोटे जानवर शल्य तालिका पर माउस प्लेस (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा १ a ) ३७ पर शरीर का तापमान बनाए रखने के लिए & #176; C. isoflurane के साथ संज्ञाहरण को बनाए रखने (1-2%) एक facemask के माध्यम से । आंख का मरहम के साथ माउस आंखों का इलाज ।
- povidone-आयोडीन और ७०% शराब का उपयोग कर त्वचा को साफ और बाँझ सर्जिकल धुंध के साथ पेट के सर्जिकल क्षेत्र को कवर (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1 बी ).
- एक midline उदर चीरा एक शल्य स्केलपेल का उपयोग कर एक बार संज्ञाहरण प्रभाव में है । पेट की रक्षा के लिए एक कपास इत्तला applicator का प्रयोग करें और ट्रैक्टर के साथ माउस पेट की मांसपेशी खींचो पूरी तरह से खोलने के लिए और उदर गुहा बेनकाब करने के लिए (< सबल वर्ग = "xfig" > चित्रा १ ग ).
- लगाउन अंधान्त्र । अंधान्त्र से शुरू करते हुए, सावधानी से उदर गुहा से बाहर jejunum के जुड़े लघ्वान्त्र और भाग ले जाएं (< सबल वर्ग = "xfig" > चित्रा १ D ).
नोट: अंधान्त्र को व्रत के बाद भी अपने बड़े आकार के कारण आसानी से पहचाना जा सकता है । - Ligate एक 7-0 रेशमी सीवन के साथ बेहतर mesenteric धमनी की ऊपरी शाखा के लिए श्रोणि खंड है कि उत्पाद के लिए है की आपूर्ति रक्त करना । श्रोणि रंग गुलाबी से गहरे बैंगनी करने के लिए बंधाव के बाद बदलता है । (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा १ E च ). प्रयोग के प्रयोजन के आधार पर
- , कैंची, उत्पाद शुल्क का उपयोग कर और ५०% या लघ्वान्त्र के ९०% को हटा दें ।
नोट: अन्तर्वासना सर्जरी के लिए, बेहतर mesenteric धमनी बंधाव का प्रदर्शन न करें और लघ्वान्त्र को न निकालें । - फ्लश दोनों श्रोणि के लुमेन ०.९% खारा के साथ समाप्त होता है.
नोट: के रूप में शेष बरकरार लघ्वान्त्र अभी भी बेहतर mesenteric धमनी से एक सामांय रक्त की आपूर्ति प्राप्त है, रक्त की एक छोटी राशि की प्रक्रिया के दौरान बाहर निकाल दिया जाएगा । यह भी इंगित करता है कि श्रोणि समाप्त करने के लिए रक्त की आपूर्ति सामान्य है और सम्मिलन प्रक्रिया के दौरान कोई ischemia सुनिश्चित करता है (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा १ G ). - दोनों श्रोणि सिरों की तरफ mesenteries । mesenteries संरेखित करें और श्रोणि टांका एक साथ 8-0 सीवन का उपयोग कर समाप्त होता है (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा १ G-H ).
- सीवन contralateral ओर लघ्वान्त्र को प्राकृतिक तरीके से लघ्वान्त्र anastomosed रखना (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा 1 I ).
- दो मूल टांके के बीच ऊपरी और निचले पक्षों सीवन अच्छी तरह से दो श्रोणि में शामिल होने के लिए एक साथ समाप्त होता है (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा १ जे ).
- पुष्टि करें कि तीन-चरण suturing प्रक्रिया समाप्त करने के बाद सम्मिलन साइट से कोई रिसाव नहीं है (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > आरेख 1 G-I ). अंधान्त्र और छोटी आंत उदर गुहा में मूल संरचनात्मक स्थान के लिए वापस लौटें । एक कुंद सुई का उपयोग कर गर्म ०.९% खारा के साथ सर्जरी क्षेत्र धो लें । (< सुदृढ वर्ग = "xfig" > चित्रा १ K ).
- 6-0 टांका के साथ पेट की मांसपेशी परत का चीरा बंद करें । संदंश का उपयोग कर उदर त्वचा चीरा संरेखित करें और इष्टतम घाव भरने की सुविधा के लिए उदर त्वचा टांका (< मजबूत वर्ग = "xfig" > चित्रा 1 L ).
- रिकवरी के लिए एक गहन देखभाल इकाई के लिए सर्जरी के बाद चूहों हस्तांतरण । उंहें एक कागज-बिस्तर पिंजरे में एक तापमान नियंत्रित हीटिंग पैड पर घर के बाद सर्जरी रात भर वसूली जारी रखने के लिए । नियमित भोजन और पानी के अलावा सॉफ्ट फूड के साथ चूहों की आपूर्ति करें ।
- प्रबंधन buprenorphine (०.०५-०.१ मिलीग्राम/उप चर्म इंजेक्शन के साथ analgesia.
के लिए हर 8-12 h नोट: सह 2 द्वारा चूहों Euthanize अगर गंभीर रूप से बीमार.
अंत बिंदु पर - , बलिदान चूहों की जरूरत के रूप में अधिक मात्रा में isoflurane और फसल के नमूनों का उपयोग कर (धारा 4).
- तौलना और चूहों टुकड़े एक दिन के एक लकीर के बाद 0% (अन्तर्वासना), ५०%, या ९०% के लघ्वान्त्र.
- सैनिक पथ निकालें और इसे तौलना । शरीर वजन अनुपात करने के लिए सैनिक वजन की गणना करने के लिए पित्त नमक malabsorption और अधिक संचय की गंभीरता का मूल्यांकन ।
- 15 मिलीलीटर शंकु ट्यूबों में सैनिक इलाकों हस्तांतरण और उंहें छोटी कैंची का उपयोग कर खंडों में कटौती । काटने के बाद, 10 मिनट के लिए ३,००० x g पर केंद्रापसारक एक स्वच्छ ट्यूब के लिए supernatant (सैनिक द्रव युक्त पित्त लवण) हस्तांतरण ।
- कुल मात्रा और सैनिक द्रव के वजन को मापने और सैनिक पथ वजन अनुपात करने के लिए और अधिक सैनिक पथ में पित्त संचय का आकलन करने के लिए द्रव वजन की गणना ।
- संदर्भ में वर्णित के रूप में पित्त अम्ल परख द्वारा supernatant में कुल पित्त राशि का निर्धारण < सुप वर्ग = "xref" > ८ .
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Representative Results
ileectomy के लिए प्रक्रियाएँ आरेख 1में दिखाई जाती हैं । पहला कदम माउस पेट की त्वचा की तैयारी भी शामिल है, एक उदर चीरा बनाने, और पूरी तरह से आंत (चित्रा 1सी) को बेनकाब करने के लिए ट्रैक्टर का उपयोग. अगला, माउस अंधान्त्र (चित्रा 1डी) स्थित था; यह देखते हुए कि इसके आकार और आकार यह एक आसानी से पहचाने जाने योग्य ऐतिहासिक बनाते हैं । अंधान्त्र, लघ्वान्त्र, और बाहर jejunum के भाग के सामने आ रहे थे और उदर गुहा से हटा दिया (चित्रा 1डी) । एक बार संप्रदाय श्रोणि खंड निर्धारित किया गया था, बेहतर mesenteric धमनी खंड के लिए रक्त की आपूर्ति ligated और लघ्वान्त्र खंड का रंग तेजी से गहरे बैंगनी (चित्रा 1ई एफ) में बदल गया है, जबकि आंत के बाकी एक सामान्य गुलाबी रंग बनाए रखा । पूरे कोरोनरी श्रोणि सेगमेंट में ०.९% खारा (चित्रा 1जी) के साथ कट सिरों को धोने के बाद पूरी तरह से संप्रदाय किया गया । दो श्रोणि समाप्त होता है तो एक तीन कदम suturing प्रक्रिया (चित्रा 1एच जे) द्वारा एक साथ टांका । चित्रा 1K-Lमें, anastomotic आंत उदर गुहा में मूल संरचनात्मक स्थान के लिए वापस आ गया था और incised मांसपेशी और त्वचा परतों को एक साथ टांका गया.
पित्त एसिड जिगर द्वारा उत्पादित enzymatically कोलेस्ट्रॉल से संश्लेषित कर रहे है और enterohepatic प्रणाली में परिचालित । वे ज्यादातर बाहर लघ्वान्त्र द्वारा अवशोषित कर रहे है और फिर यकृत पोर्टल नस के माध्यम से जिगर को लौट आए । जिगर और लघ्वान्त्र में एन्तेरोच्य्तेस में हेपैटोसाइट्स के बीच पित्त एसिड परिसंचरण चित्रा 2एमें संक्षेप है । लघ्वान्त्र में, पित्त एसिड उपकला एन्तेरोच्य्तेस के चमकदार पक्ष पर शिखर सोडियम निर्भर पित्त अम्ल ट्रांसपोर्टर (ASBT) द्वारा अवशोषित कर रहे हैं और श्रोणि पित्त एसिड बाध्यकारी प्रोटीन (IBABP) के माध्यम से रक्त में basolateral के लिए समाप्ति झिल्ली के द्वारा हस्तांतरित कार्बनिक घुला हुआ ट्रांसपोर्टर (OST) । एन्तेरोच्य्तेस में, पित्त एसिड भी लघ्वान्त्र विशिष्ट हार्मोन FGF15, जो विशेष रूप से downregulating यकृत CYP7A1 द्वारा पित्त अम्ल संश्लेषण की एक शक्तिशाली अंत-स्रावी अवरोधक है प्रेरित करने के लिए FXR को सक्रिय, प्रारंभिक और दर में पित्त अम्ल संश्लेषण के लिए एंजाइम सीमित जिगर । हालांकि, Fgf15 श्रोणि KLF158द्वारा दमित है । हमारे मात्रात्मक वास्तविक समय पोलीमरेज़ श्रृंखला प्रतिक्रिया (RT-qPCR) विश्लेषण का पता लगाया प्रचुर मात्रा में अभिव्यक्ति की Fgf15, Asbt, Ibabp, और Ostβ mRNA में लघ्वान्त्र और कम करने के लिए बहुत कम अभिव्यक्ति में jejunum और बाकी आंत का (चित्रा 2बी-2E) । हालांकि, एडिनोमेटस पोलीपोसिस कोलाई (Apc) mRNA स्तर (नकारात्मक नियंत्रण) पूरी आंत भर तुलनीय (चित्रा 2एफ) रहे ।
इन आंकड़ों के एक पिछले अध्ययन के साथ संगत कर रहे हैं15 और अधिक समर्थन है कि पित्त एसिड का आंत्र पुनर्अवशोषण लघ्वान्त्र में मुख्य रूप से होता है । इन आंकड़ों से पता चलता है कि पित्त पोषक तत्व पाचन के लिए महत्वपूर्ण है और समीपस्थ छोटी आंत में लिपिड में घुलनशील पोषक तत्वों के कुशल अवशोषण के लिए emulsification, जो जैविक रूप से ग्रहणी और jejunum के प्राथमिक पाचन और अवशोषण भूमिकाओं फिट बैठता है . बाहर छोटी आंत पर पहुंचने पर, पित्त अपने पाचन समारोह पूरा कर लिया है और जिगर को वापस करने के लिए और enterohepatic संचलन का हिस्सा रहने के लिए लघ्वान्त्र द्वारा अवशोषित कर लेता है । पित्त पुनर्अवशोषण भी पित्त एसिड माध्यमिक संकेतन अणु FGF15, जो जिगर के लिए यात्रा और पित्त अम्ल संश्लेषण को रोकता उत्पादन करने के लिए लघ्वान्त्र उत्तेजक द्वारा उनके संकेतन कार्यों में से एक प्रदर्शन करने के लिए अनुमति देता है । हमारे पिछले अध्ययन में, हम लघ्वान्त्र 8के एक शल्य लकीर ~ ९०% के द्वारा यकृत पित्त अम्ल संश्लेषण पर एक श्रोणि KLF15-Fgf15 अक्ष के विनियामक प्रभाव साबित कर दिया । जिगर में पित्त अम्ल संश्लेषण लघ्वान्त्र की महत्वपूर्ण यांत्रिक हटाने के बाद FGF15 द्वारा निरोधात्मक नियंत्रण खो देता है, जो भी आंत में पित्त अम्ल malabsorption का कारण बनता है । पित्त की बड़ी मात्रा फलस्वरूप दस्त, cholestasis सहित गंभीर प्रतिकूल प्रभाव के कारण आंत में संचित है, और जठरांत्र गतिविधि के नुकसान । लकीर परिमाण के प्रभाव का मूल्यांकन और एक सुरक्षित ileectomy मॉडल का निर्धारण करने के लिए, हम C57BL6/जे चूहों 0% (अन्तर्वासना), ५०%, और ९०% लघ्वान्त्र के लकीर प्रदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया । 24 एच के बाद, आंत्र आकृति विज्ञान विशिष्ट ढाल परिवर्तन (चित्रा 3A-3d) का प्रदर्शन किया । अन्तर्वासना सर्जरी में आंत सामान्य और गैर सर्जरी चूहों की तुलना में किया गया था । लघ्वान्त्र के ५०% हटाने के कारण कुछ पित्त संचय, वृद्धि हुई आंत्र आकार, और फैलाव एक दिन के बाद लकीर । हालांकि, माउस कि ९०% लकीर बढ़ पित्त संचय, वृद्धि हुई आंत्र आकार और गंभीर फैलाव का प्रदर्शन किया गया । आंतों में श्रोणि लकीर प्रेरित पित्त संचय का मूल्यांकन करने के लिए, सर्जरी के बाद सैनिक इलाकों से आंतरिक तरल पदार्थ एकत्र किए गए । द्रव की मात्रा 0% से ileectomy चूहों में ९०% से एक ढाल वृद्धि प्रदर्शित (चित्रा 4) । सैनिक वजन बनाम शरीर के वजन का अनुपात काफी केवल ९०% लघ्वान्त्र-प्रतिप्रदाय चूहों (चित्रा 4बी) में बढ़ गया था । सैनिक द्रव के बाद से एकत्र सर्जरी सैनिक पथ और सैनिक द्रव वजन के लिए सैनिक पथ वजन अनुपात एक ढाल (चित्रा 4सी और 4d) की वजह से वृद्धि का प्रदर्शन किया । अंत में, पित्त अम्ल परख की पुष्टि की है कि पित्त एसिड की मात्रा श्रोणि लकीर (चित्रा 4ई) में वृद्धि के साथ supernatant बढ़ जाती है में पता चला. सामूहिक रूप से, परिणाम संकेत मिलता है कि ५०% लघ्वान्त्र लकीर एक अधिक लागू माउस ileectomy मॉडल है जैसे अपेक्षाकृत उदारवादी प्रतिकूल प्रभाव आंत में हल्के पित्त एसिड संचय के रूप में ।
चित्र 1: Ileectomy की सर्जरी की प्रक्रिया । (क) तापमान नियंत्रित छोटे जानवर शल्य तालिका का उपयोग कर शरीर के तापमान को बनाए रखने । (ख) उदर त्वचा की तैयारी के बाद बाँझ धुंध के साथ सर्जरी क्षेत्र को कवर । (ग) एक midline उदर चीरा के माध्यम से छोटी आंत बेनकाब । (D) अंधान्त्र (सफ़ेद डैश्ड रेखा द्वारा हाइलाइट किया गया) लघ्वान्त्र का पता लगाने के लिए चिह्नित है । लघ्वान्त्र (पीले रंग की धराशायी लाइन) और बेहतर mesenteric धमनी शाखाओं (पीले तीर) बेनकाब । (ङ) बेहतर mesenteric धमनी की शाखाओं को Ligate है, जो लघ्वान्त्र को रक्त आपूर्ति करते हैं । बंधाव साइटों पीले तीरों द्वारा संकेत कर रहे हैं । श्रोणि रंग गहरे बैंगनी या काले को धमनी बंधाव के बाद बदलता है । कोरोनरी सेगमेंट में येलो डैश्ड लाइन को हाइलाइट किया गया है । (च) डैश्ड रेखा कोरोनरी और सामान्य रूप से perfused लघ्वान्त्र के सीमांकन को इंगित करती है; तीर लघ्वान्त्र के कोरोनरी क्षेत्र इंगित करता है । (G) लघ्वान्त्र के कोरोनरी भाग को काटें और निकालें और ०.९% खारा के साथ सिरों (पीली डैश्ड रेखाओं) को फ्लश करें । पीले तीर mesenteric पक्षों को इंगित करते हैं । (> ज) सीवन श्रोणि एक साथ समाप्त होता है और अन्त्रपेशी गठबंधन रखना । mesenteric ओर पहली टांका पीले तीर से संकेत दिया है । (I) लघ्वान्त्र की contralateral ओर सीवन (पीला तीर) । (J) सीवन श्रोणि के ऊपरी और निचले किनारों को पूरी तरह से एक साथ लघ्वान्त्र में शामिल होने के लिए समाप्त होता है । टांके पीले तीर द्वारा संकेत कर रहे हैं । (कश्मीर) उदर गुहा में अंधान्त्र और छोटी आंत वापस । सम्मिलन क्षेत्र पीले धराशायी सर्कल से प्रकाश डाला है । गुलाबी रंग सम्मिलन क्षेत्र में कोई ischemia इंगित करता है । (L) पेट की मांसपेशी परत का चीरा बंद करें और त्वचा चीरा टांका । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 2 : हेपैटोसाइट्स में पित्त अम्ल संश्लेषण और लघ्वान्त्र में एन्तेरोच्य्तेस द्वारा पुनर्अवशोषण । (A) जिगर में पित्त अम्ल संश्लेषण की योजनाबद्ध तस्वीर, लघ्वान्त्र में मुख्य रूप से अवशोषण, और यकृत पोर्टल नस के माध्यम से जिगर के लिए वापसी. पित्त एसिड प्रारंभिक और दर सीमित cytochrome P450 एंजाइम CYP7A1 में हेपैटोसाइट्स सहित एंजाइमों की एक श्रृंखला द्वारा कोलेस्ट्रॉल से संश्लेषित कर रहे हैं । अधिकांश पित्त अम्ल श्रोणि एन्तेरोच्य्तेस के चमकीले किनारे पर ट्रांसपोर्टर ASBT द्वारा पुनर्लीन होते हैं. अवशोषित पित्त एसिड IBABP और effluxed के साथ जुड़े रहे है पोर्टल नस में basolateral ट्रांसपोर्टर OST के माध्यम से वापस जिगर को परिवहन के लिए । अंदर एन्तेरोच्य्तेस, पित्त एसिड भी परमाणु हार्मोन रिसेप्टर FXR सक्रिय करने के लिए लघ्वान्त्र-विशिष्ट हार्मोन FGF15, यकृत पित्त अम्ल संश्लेषण की एक मजबूत अंत में अवरोध करनेवाले को प्रेरित. इसके विपरीत, श्रोणि KLF15 FGF15 अभिव्यक्ति को रोकता है । (B-F) Fgf15की सापेक्ष अभिव्यक्ति, Asbt, Ibabp, Ostβ, और पूरी आंत में Apc mRNA ग्रहणी सहित बाहर के क्षेत्रों के लिए (D), jejunum (जे), लघ्वान्त्र (I), और बृहदांत्र (सी) (एन = 5) । त्रुटि सलाखों ± एसडी. * P & #60; ०.०५ छात्र के t-परीक्षण द्वारा बनाम ग्रहणी । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 3: आंत में लघ्वान्त्र और Cholestasis के ढाल लकीर । (क) माउस छोटी आंत का प्रदर्शन अन्तर्वासना सर्जरी के बाद कोई फैलाव नहीं. भीतरी सामग्रियां पाचन chyme दिखाती हैं । (ख) ५०% श्रोणि लकीर के बाद, छोटी आंत महत्वपूर्ण cholestasis के साथ उदारवादी फैलाव से पता चलता है । (ग) ९०% श्रोणि लकीर के बाद, छोटी आंत पित्त संचय और अत्यधिक फैलाव की महत्वपूर्ण मात्रा को दर्शाता है । (घ) सैनिक पथ (पेट से मलाशय तक), अन्तर्वासना सर्जरी (बाएँ), ५०% लघ्वान्त्र लकीर (मध्य), और ९०% लघ्वान्त्र लकीर (दाएँ) के साथ चूहों से पृथक किया गया । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 4: पित्त Ileectomy की वजह से संचय । (क) माउस आंतों से आंतरिक द्रव, अन्तर्वासना के बाद २४ ज, ५०%, और ९०% ileectomy. (ख) शम, ५०%, और ९०% ileectomy सर्जरी (n = 5) में सैनिक भार बनाम शरीर भार के अनुपात । (ग) सैनिक द्रव आयतन. सैनिक भार बनाम सैनिक द्रव भार के अनुपात (D) । (E) अन्तर्वासना के बाद आंतों से एकत्र तरल पदार्थ में कुल पित्त अम्ल, ५०%, और ९०% ileectomy (n = 5) । सैनिक: गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल, GIW: जठरांत्र वजन, BW: शरीर के वजन । त्रुटि सलाखों ± एसडी. * p & #60; ०.०५ बनाम शम, # प & #60; ०.०५ बनाम ५०% ileectomy एक-तरफ़ा ANOVA । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
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Discussion
एक सफल ileectomy प्रदर्शन करने के लिए, बेहतर mesenteric धमनी ligated में रक्त की आपूर्ति को ब्लॉक करने के लिए अग्रिम में किया जाना चाहिए । कोरोनरी श्रोणि सेगमेंट बंधाव के बाद गहरे बैंगनी रंग में बदल जाएगा । इसके बाद श्रोणि सेगमेंट को पूरी तरह से संप्रदाय किया जाना चाहिए । एक सामांय रक्त की आपूर्ति के लिए बनाए रखा समाप्त सुनिश्चित किया जाना चाहिए । यह खून बह रहा है और अनुचित हटाने से बचने के लिए आवश्यक है, जो आसानी से suturing के बाद कोरोनरी परिगलन के कारण शल्य विफलता पैदा कर सकता है । सम्मिलन के दौरान, यह श्रोणि में शामिल होने के लिए महत्वपूर्ण है उनके प्राकृतिक संरचनात्मक स्थिति में एक साथ समाप्त होता है । अन्त्रपेशी मुड़ समाप्त होता है की संभावित घटना से बचने के लिए प्रारंभिक सीवन के लिए सबसे विश्वसनीय मील का पत्थर माना जाता है । श्रोणि समाप्त होता है के contralateral पक्ष पर दूसरी टांकी के बाद, दो सिरों उनके प्राकृतिक संरचनात्मक संरचना के अनुसार तैनात हैं । आंतों सम्मिलन के बाद, anastomotic क्षेत्र के रंग की जाँच की जानी चाहिए. क्षेत्र में आम तौर पर एक सामांय गुलाबी रंग दर्शाता है । यदि क्षेत्र आपरेशन के बाद बैंगनी हो जाता है, सीवन क्षेत्र ischemia से पीड़ित हो सकता है । यह कोरोनरी खंड या दो सिरों के घुमा के अधूरा उत्पाद के कारण हो सकता है, जबकि suturing । इन शर्तों के तहत, सर्जरी को तुरंत ठीक किया जाना है ।
ileectomy सर्जरी की प्रमुख जटिलताओं पित्त अम्ल malabsorption-प्रेरित विषाक्तता, पश्चात आंत्र अवरोधों, और anastomotic रिसाव कर रहे हैं । आंत्र पथ के अंय भागों के साथ तुलना में, लघ्वान्त्र कई संरचनात्मक और कार्यात्मक विशिष्टताओं, जो और अधिक मुश्किल आंत के बाकी हिस्सों द्वारा मुआवजा दिया जाता है शामिल हैं । छोटे चूहों की तुलना में, एक ही श्रोणि लकीर बड़े चूहों को गंभीर नुकसान हो सकता है, क्योंकि अधिक पित्त पुराने चूहों में उत्पादित है । उदाहरण के लिए, हम कि पित्त संचय उंर में अधिक से अधिक था 16 सप्ताह पुराने चूहों 8 सप्ताह पुराने चूहों की तुलना में । यह स्पष्ट नहीं है कि लिंग भेद ileectomy-प्रेरित प्रतिकूल प्रभाव को प्रभावित करता है और आगे की पढ़ाई की आवश्यकता है ।
श्रोणि लंबाई की लकीर प्रयोग के उद्देश्य पर निर्भर करता है । हमारे हाथ में ५०% लघ्वान्त्र को हटाने के लिए आंत के कम सिकुड़ना के साथ महत्वपूर्ण cholestasis प्रेरित करने के लिए पर्याप्त है । बहुत अधिक हटाने, विशेष रूप से अप करने के लिए ९०% लघ्वान्त्र, अत्यधिक cholestasis और आंत्र क्रमाकुंचन का पूरा नुकसान का कारण बनता है । अत्यधिक श्रोणि लकीर के दौर से गुजर चूहों आमतौर पर अधिक से अधिक पांच दिन जीवित करने में असमर्थ हैं । एक छोटा सेगमेंट (उदा. ५०% से कम लघ्वान्त्र) एक अपेक्षाकृत दीर्घकालिक सर्जरी मॉडल के रूप में ileectomy के उपयोग में एक प्रभावी संशोधन है । पित्त अम्ल sequestrants (उदा. cholestyramine) के साथ शल्य चिकित्सा के बाद पित्त संचय 16क्षीण करना आवश्यक हो सकता है ।
हम विभिन्न लकीर लंबाई के साथ ileectomy मॉडल की एक श्रृंखला का पता लगाया और आंत में हल्के पित्त एसिड संचय और विषाक्तता में परिणाम है कि इष्टतम लकीर की स्थिति निर्धारित किया है । इस प्रकार, इस अध्ययन ileectomy प्रेरित दस्त, लिपिड में घुलनशील विटामिन malabsorption, और steatorrhea की एक गहरी कार्यात्मक और आणविक समझ हासिल करने के लिए एक माउस मॉडल प्रदान करता है । हालांकि, इस अध्ययन की सीमा है कि हम केवल एक अल्पकालिक प्रयोग किया । एक दीर्घकालिक अध्ययन के लिए भविष्य में और अधिक जांच की जरूरत है ।
FGF15 में ग्लूकोज और प्रोटीन के चयापचय के लिए दीर्घकालिक इंसुलिन नियामक महत्वपूर्ण बताया गया है । इसके अलावा, यह पित्त अम्ल homeostasis 17,18में एक भूमिका निभाता है । वर्तमान अध्ययन हमें श्रोणि लकीर के साथ व्यक्तियों में ग्लूकोज और प्रोटीन चयापचय के FGF15 मध्यस्थता नियमन की समझ हासिल करने के लिए सक्षम हो सकता है. अंत में, श्रोणि लकीर भी संश्लेषण और अन्य पेप्टाइड चयापचय में शामिल हार्मोन के स्तर परिसंचारी को प्रभावित करता है. उदाहरण के लिए, PYY और जीएलपी, जो बाहर लघ्वान्त्र में enteroendocrine एल कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित और गैस्ट्रिक एसिड स्राव और आंत्र गतिशीलता को बाधित कर रहे है की रक्त सांद्रता, आमतौर पर सर्जरी के बाद बदल रहे है 6,19।
अंत में, हम एक तीव्र श्रोणि लकीर माउस आंत में गंभीर पित्त संचय के लिए उदार उत्प्रेरण मॉडल की स्थापना की है । माउस ilea के ढाल लकीरें इस तरह के enterohepatic प्रणाली में पित्त अम्ल homeostasis और विषाक्तता के रूप में जटिल लघु आंत्र सिंड्रोम का अध्ययन करने के लिए लागू किया जा सकता है । इसके अलावा, लघ्वान्त्र के उदारवादी लकीर बारीकी से Crohn की बीमारी के साथ रोगियों के लिए इस्तेमाल किया सर्जरी के समान है । इसलिए, ये मॉडल छोटी आंत में भड़काऊ और fibrotic प्रतिक्रियाओं के अध्ययन के लिए शल्य चिकित्सा आपरेशनों के साथ फायदेमंद होगा । अंत में, माउस सर्जरी मॉडल अनुसंधान और ileectomy प्रेरित प्रतिकूल प्रभाव और रोगों के लिए चिकित्सीय उपचार के नैदानिक आकलन के लिए एक सुविधाजनक मंच प्रदान करते हैं ।
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
इस शोध को टॉम पीटरसन फाउंडेशन और NIH ग्रांट R01-HL119780 (जैन, एमके) ने सपोर्ट किया है ।
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
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