Summary
Tynntarmen-avhengige Gallesyre reabsorpsjon og tilbakemeldinger hemming av hepatic Gallesyre syntese er viktig for systemisk homeostase og helse. I denne studien beskriver vi en musemodell for chymet resection å evaluere ileectomy-indusert galle malabsorpsjon, overaccumulation og toksisitet i musen-tarmen.
Abstract
Tarmen reseksjon er en vanlig terapeutisk tilnærming til menneskelige sykdommer som fedme, inflammatorisk tarmsykdom, Crohns sykdom og tykktarmskreft som ofte resulterer i alvorlige kort tarm syndrom-lignende bivirkninger inkludert Gallesyre diaré, dehydrering, elektrolytt forstyrrelser og næringsstoffer malabsorpsjon. Her introduserer vi en murine chymet resection modell, kalt ileectomy, for å evaluere vev kommunikasjon og vedlikehold av systemisk homeostase. Etter chymet eksisjon er sirkulerende blod permanent blottet for den ileum-spesifikke endokrine hormon fibroblast vekst faktoren 15 (FGF15), som frigjør dets endocrinal hemming av Gallesyre syntese i leveren. I kombinasjon med økt produksjon og avskaffet reabsorpsjon av gallesyrer etter fjerning av ileum, lider musene som gjennomgikk kirurgi av galle salt overaccumulation i tarmen og tilknyttede diaré, sykelighet og dødelighet. Romanen bruk av kirurgi modellen ble introdusert i denne studien kan gi mekanistisk og funksjonelle innsikt i chymet kontroll over systemisk metabolsk regulering i fysiologi og sykdom.
Introduction
I moderne biomedisinsk forskning benyttes genetisk manipulerte dyremodeller mye for å fange opp innsikt i menneskelige sykdommer. Spesielt har vev eller cellen-spesifikke gevinst og tap funksjoner av gener blitt brukt til å studere molekylære forskrift som indusert biologiske effekter. Til tross for fremskritt i å manipulere målet gener i vivo, er det langvarig begrensninger. Første, mange celle eller vev bestemt slettinger påvirker flere organer. For eksempel vil epithelial genet sletting fjerne uttrykk i epithelia av flere vev. Videre, selv om sletting er begrenset til en bestemt vev, romlig kontroll er sjelden gjennomførbare. For eksempel i en vev som tarmen utføre forskjellige segmenter spesielle funksjoner som kan manipuleres med presisjon i vivo. I slike tilfeller anses fjernelse av genet inneholder vev å være en mer effektiv studere tilnærming til å bestemme mekanistisk og funksjonelle betydningen av vev kommunikasjon.
Ileectomy er mest brukt i pasienter med Crohns og inflammatory lidelser som involverer den distale ileum 1,2,3. Ileum produserer vanligvis flere energi lagring hormoner som fibroblast vekst faktor 15/19 (FGF15/19), peptid åå (PYY) og glukagon som peptid 1/2 (GLP1/2); disse hormonene spille viktige lokale og endokrine roller i mange biologiske funksjoner4,5,6. Blant disse hormonene, har FGF15 blitt identifisert som en robust endokrine inhibitor av Gallesyre syntese i leveren. Når innlemmet i chymet enterocytes, aktivere gallesyrer kjernefysiske reseptoren farnesoid X reseptoren (FXR) å stimulere Fgf15 uttrykk, som senere fører til tilbakemelding hemming av hepatic Gallesyre syntese 7. I en fersk studie, innførte vi mus ileectomy modell for å studere chymet kruppel-lignende faktor 15 (KLF15) -Fgf15 signalering aksen som regulerer circadian Gallesyre produksjon i leveren 8. Viktigst, introdusert vi en ny familie, kruppel-lignende faktorer, spesielt KLF15, i Gallesyre biologi. Basert på funksjonell studier inkludert ileectomy kirurgi, bestemt vi KLF15 upregulates Gallesyre syntesen via en indirekte ikke-hepatisk mekanisme. Endelig er chymet KLF15 også identifisert som den første endogene negative regulatoren av Fgf15.
Intestinal segmentene fra proksimale distale områder er ansvarlig for absorpsjon av forskjellige næringsstoffer. Ileum er store segmentet ansvarlig for Gallesyre og vitamin B12 (VB12) absorpsjon 9. En tidligere studie ansatt en musemodell av proksimale tarmen reseksjon å studere kort tarm syndrom; ulike resection lengder, dietter og Sutur typer ble foreslått å opprettholde en optimal etter surgery survival rate 10. Videre angir en nyere gjennomgang at chymet resection vanligvis resulterer i mer alvorlig sykdom enn andre gastrointestinal (GI) segmentet resections på grunn av redusert adaptive kapasiteten til de tarmkanalen 11. Dette emnet har fått intensiv interessene til grunnleggende og klinisk forskning holdene, mens forståelsen av utvinning og de effektive behandlingsmetoder er fortsatt begrenset.
Gallesyre diaré resulterer fra ubalanser i Gallesyre homeostase i enterohepatisk sirkulasjon 12,13. Det kan være en konsekvens av chymet resection, gastrointestinal sykdom eller et resultat av idiopatisk Gallesyre malabsorpsjon. Mer enn 80% av pasientene har blitt funnet for å presentere med diaré etter under chymet resection 14. Ileectomy har potensial til å være en viktig kirurgi modell for etterforskningen av Gallesyre diaré. I denne studien gir en rekke chymet resections en gradient vurdering av FGF15 mangel som intestinal galle salt malabsorpsjon, overaccumulation og giftige skader.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
dyr protokollen ble gjennomgått og godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk komiteen ved Case Western Reserve University School of Medicine og ble gjennomført i henhold til National Institutes of Health (NIH) Guide for den Omsorg og bruk av forsøksdyr (8nde Edition, 2011). Mus var euthanized metoder kompatibel med amerikaneren Veterinary Legeundersøkelse Forening (AVMA) retningslinjer for Euthanasia for Animals (2013 Edition). C57BL/6J, mann, 8-16 uke gamle mus ble brukt i denne protokollen. Mus ble plassert i et 12 h mørke/lys syklus miljø.
1. preoperativ forberedelse
- overføring mus til en ren bur 24 timer før prosedyren. Tillat dyr gratis tilgang til vann. Erstatte chow mat med myk mat (gel kosttilskudd) 4-6 h før kirurgi for å redusere innholdet av tynntarmen for kirurgi.
- Sterilisere alle kirurgiske instrumenter og forberede engangs sterilt kirurgisk materialet. Rengjør området kirurgi og bedøvende nesen kjegle med 70% etanol.
- Definere disseksjon mikroskop, isoflurane bedøvende fordamper, instrumenter og et temperaturkontrollert lite dyr kirurgisk bord kropp temperatur vedlikehold. Organisere instrumenter, suturer og sprøyter på et sted for gratis tilgang under operasjonen.
- Definerer en lyskilde å gi nok lys for det kirurgiske området.
- Forberede sterilt 0,9% saltløsning i 5 mL sprøyte for intestinal og abdominal.
2. Ileectomy og anastomose
- Anesthetize mus med isoflurane (2-3%) i en liten dyr inkubasjon kammer. Bestemme tilstrekkelig anesthetization ved hjelp av tå knipe teknikken mens dyr er på isoflurane.
- Fjerne abdominal hår ved å bruke Hårfjerningskremer produkt og tørke håret bort med kirurgisk svamper samtidig anestesi. Plass musen på en temperaturkontrollert liten dyr kirurgisk tabell ( figur 1 A) å opprettholde kroppstemperatur på 37 ° C. vedlikeholde anestesi med isoflurane (1-2%) gjennom en ansiktsmaske. Behandle musen øynene med okulær salve.
- Rengjør huden med povidon-jod og 70% alkohol og kirurgisk Residential magen med sterilt kirurgisk gasbind ( figur 1 B).
- Gjør en midtlinjen abdominal snitt med kirurgisk skalpell når anestesi er i kraft. Bruke en bomull-tipped applikator for å beskytte tarmen og dra musen abdominal muskler med retractors fullt åpne og vise bukhulen ( figur 1 C).
- Finn cecum. Starter fra cecum, nøye flytte den tilkoblede ileum og en del av jejunum fra bukhulen ( figur 1 D).
Merk: Cecum kan lett identifiseres på grunn av sin store størrelse selv etter faste. - Ligate den øvre grenen av overlegen hvem arterien med en 7-0 silke Sutur til occlude blod å forsyne chymet segmentet som skal kreditert. Chymet fargen endres fra rosa til mørk lilla etter ligatur. ( figur 1 E - F).
- Avhengig av formålet med eksperimentet med saks, avgiftsdirektoratet og fjerne 50% og 90% av ileum.
Merk: For humbug kirurgi, utfører ikke overlegen hvem arterien ligatur og fjerner ikke ileum. - Rødme lumen for begge chymet ender med 0,9% saltløsning.
OBS: de resterende intakt ileum fortsatt får en normal blodtilførsel fra overlegen hvem arterien, en liten mengde blod tømmes under prosessen. Dette angir også at blodtilførselen til chymet ender er normalt og sikrer ingen iskemi under anastomose prosedyren ( figur 1 G). - Finn mesenteries på siden av begge chymet ender. Juster mesenteries og Sutur chymet endene sammen med 8-0 Sutur ( figur 1 G - H).
- Sutur kontralateral siden av ileum til å holde ileum anastomosed på en naturlig måte ( figur 1 jeg).
- Sutur øvre og nedre sidene mellom to opprinnelige bildet til grundig delta i to chymet endene sammen ( figur 1 J).
- Bekrefte at det ikke er noen lekkasje fra webområdet anastomose etter endt tretrinns suturing prosedyren ( figur 1 G-jeg). Tilbake cecum og tynntarmen i bukhulen til den opprinnelige anatomiske plasseringen. Vask kirurgi området med varm 0,9% saltløsning bruker en stump nål. ( figur 1 K).
- Stenger incision av bukmuskel laget med 6-0 Sutur. Juster den abdominal hud snittet ved hjelp av pinsett og Sutur abdominal huden for å lette optimal sårheling ( figur 1 L).
3. Postoperativ pleie
- overføring etter operasjonen mus til en intensivavdelingen for utvinning. Huset dem i et papir-sengetøy bur på en temperaturkontrollert varmeputen fortsette etter operasjonen utvinning over natten. Angi mus med myk mat i tillegg til vanlig mat og vann.
- Administrere buprenorfin (0,05 - 0,1 mg/kg) med injeksjon hver 8-12 h for analgesi.
Merk: Euthanize mus av CO 2 hvis alvorlig syk. - På slutten-punktet, ofre mus med overdose isoflurane og høste prøver etter behov (del 4).
4. Evaluering av Ileectomy-indusert galle Overaccumulation
- veier og dissekere mus en dag etter en eksisjon av 0% (humbug) 50% og 90% av ileum.
- Fjern mage-tarmkanalen og veie den. Beregne GI vekten til kroppen vekt forhold å evaluere alvorlighetsgraden av galle salt malabsorpsjon og overaccumulation.
- Overføre GI landområder til 15 mL konisk rør og skjær dem i korte segmenter ved hjelp av saks. Etter klipping, overføre sentrifuge 3000 x g for 10 min. nedbryting (GI væske som inneholder galle salter) til en ren tube.
- Måle totalt volum og vekt GI væske og beregne væske vekten til GI tarmkanalen vekt forhold å vurdere videre galle overaccumulation i mage-tarmkanalen.
- Bestemmer hvor totale galle i nedbryting av Gallesyre analysen som beskrevet i referanse 8.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Prosedyrene for ileectomy er vist i figur 1. Det første trinnet inkluderer forbereder musen abdominal hud, et abdominal snitt og bruke retractors å fullt avsløre tarmen (figur 1Vekselstrøm). Deretter musen cecum lå (figur 1D); gitt at størrelsen og form gjør det en lett identifiserbare landemerke. Den cecum, ileum og en del av den distale jejunum ble utsatt og fjernet fra bukhulen (figur 1D). Når resecting chymet segmentet var bestemt, overlegen hvem arterien leverer blod segmentet var samskrevet og fargen på ileum segmentet endret raskt til mørk lilla (figur 1E - F), mens resten av tarmen opprettholdt en normal rosa farge. Hele iskemiske chymet segmentet var helt resected etterfulgt av vask kutt slutter med 0,9% saltløsning (figur 1G). De to chymet endene ble deretter sutured sammen en tretrinns suturing prosess (figur 1H-J). I figur 1K-L, anastomotisk tarmen ble returnert til den opprinnelige anatomiske plasseringen i bukhulen og skåret muskel- og huden lag var sutured sammen.
Gallesyrer som produseres av leveren er enzymatisk syntetisert fra kolesterol og sirkuleres i enterohepatisk systemet. De er reabsorbed det meste av den distale ileum og deretter tilbake til leveren gjennom hepatic portalen blodåre. Gallesyre sirkulasjon mellom hepatocytter i leveren og enterocytes i ileum summeres i figur 2A. Ileum, gallesyrer er absorbert av apikale natrium avhengige Gallesyre transporter (ASBT) på luminal side av epithelial enterocytes og overført av chymet Gallesyre bindende protein (IBABP) til basolateral membranen for middelklasseinnbyggere inn i blodet via den organisk stoff transporter (OST). I enterocytes, gallesyrer også aktivere FXR å indusere ileum-spesifikke hormonet FGF15, som er en potent endokrine inhibitor av Gallesyre syntese spesielt av downregulating hepatisk CYP7A1, første og hastighetsbegrensning enzymet for Gallesyre syntese i leveren. Men er Fgf15 undertrykket av chymet KLF158. Vår kvantitative sanntid polymerase kjedereaksjon (RT-qPCR) analyse oppdaget rikt uttrykk for Fgf15, Asbt, Ibabpog Ostβ mRNA i ileum og mindre til ekstremt lav uttrykk i jejunum og resten i tarmen (figur 2B-2E). Imidlertid forble adenomatøse polypose coli (Apc) mRNA nivå (negativ kontroll) sammenlignbare gjennom hele tarmen (figur 2F).
Disse dataene er i samsvar med en tidligere studie15 og ytterligere støtte at den intestinal reabsorpsjon av gallesyrer forekommer hovedsakelig i ileum. Disse data tyder på at galle er næringsrike fordøyelsen og emulgering for effektiv absorpsjon av lipid-løselig næringsstoffer i den proksimale tynntarmen, som biologisk passer hovedroller til fordøyelsen og absorberende tolvfingertarmen og jejunum . Ved ankomst til den distale tynntarmen, galle har fullført sin fordøyelseskanal funksjon og er reabsorbed av ileum å gå tilbake til leveren og være del av enterohepatisk sirkulasjonen. Galle reabsorpsjon kan også gallesyrer å utføre en av sine signalnettverk funksjoner ved å stimulere ileum å produsere sekundære signalnettverk molekylet FGF15, som reiser til leveren og undertrykker Gallesyre syntese. I våre tidligere studie, vi bevist regulatoriske effekten av en chymet KLF15 -Fgf15 -akse på hepatic Gallesyre syntese av en kirurgisk fjerning av ~ 90% av ileum 8. Gallesyre syntese i leveren mister hemmende kontrollen av FGF15 etter avgjørende mekanisk fjerning av ileum, som også forårsaker Gallesyre malabsorpsjon i tarmen. Den store mengden av galle er derfor overaccumulated i tarmen forårsaker alvorlige bivirkninger som diaré, cholestasis og tap av gastrointestinal aktivitet. Å vurdere effekten av resection omfanget og finne en sikker ileectomy modell, brukte vi C57BL6/J mus utføre 0% (svindel), 50% og 90% fjerning av ileum. Etter 24 timer demonstrerte intestinal morfologi karakteristiske gradient endringer (Figur 3A-3D). Tarmen i humbug kirurgi var normal og sammenlignes med ikke-kirurgi mus. Fjerne 50% av ileum forårsaket noen galle akkumulering, økt tarm størrelse og dilatasjon en dag etter eksisjon. Men musen som gjennomgikk 90% resection utstilt økt galle overaccumulation, økt tarm størrelse og alvorlig dilatasjon. For å evaluere chymet resection-indusert galle overaccumulation i tarmen, interne væske fra etter operasjonen GI landområder ble samlet. De flytende volumene utstilt en gradient forbedring fra 0% til 90% i ileectomy mus (Figur 4A). Forholdet mellom GI vekten versus kroppsvekt økt betydelig i 90% ileum-resected mus (Figur 4B). GI væsken samles fra etter operasjonen GI landområder og GI væske vekt å GI tarmkanalen vekt forhold demonstrert en gradient økning på grunn av resection (Figur 4C og 4 D). Endelig bekreftet Gallesyre analysen at mengden av gallesyrer oppdaget i supernatant øker med økning i chymet resection (Figur 4E). Kollektivt, indikerer resultatene at 50% ileum reseksjon er en mer gjeldende mus ileectomy modell med relativt moderat bivirkninger som mild Gallesyre akkumulering i tarmen.
Figur 1: Kirurgi prosedyrer for Ileectomy. (A) vedlikeholde kropp temperatur bruke et temperaturkontrollert lite dyr kirurgisk bord. (B) dekker området kirurgi med sterilt gauzes etter abdominal huden forberedelse. (C) eksponere tynntarmen gjennom en midtlinjen abdominal snitt. (D) Cecum (markert av den hvite stiplede linjen) er en merkede å finne på ileum. Utsett ileum (gul stiplet linje) og overlegen hvem arterien filialer (gule piler). (E) Ligate grenene av overlegen hvem arterien, som leverer blod til ileum. Hemorroider områder angis av gule piler. Chymet fargen endres til mørk lilla og svart etter arterien hemorroider. Iskemiske segmentet er markert med den gule stiplede linjen. (F) den stiplede linjen angir avgrensning av iskemiske og normalt perfused ileum; pilen viser iskemiske området i ileum. (G) kutt og fjerne den iskemiske delen av ileum og skyll endene (gul stiplede linjer) med 0,9% saltløsning. De gule pilene indikerer hvem sidene. (> H) Sutur chymet endene sammen og holde mesentery justert. Det første suture på hvem side angis av den gule pilen. (jeg) Sutur kontralateral siden av ileum (gul pil). (J) Sutur øvre og nedre sidene av chymet slutter å helt delta på ileum sammen. Bildet er angitt med den gule pilen. (K) tilbake cecum og tynntarmen i bukhulen. Anastomose området er markert med den gule stiplede sirkelen. Den rosa fargen angir ingen iskemi i anastomose området. (L) stenger incision av bukmuskel laget og Sutur i huden snitt. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2 : Gallesyre syntese i hepatocytter og reabsorpsjon av Enterocytes i Ileum. (A) skjematisk bilde av Gallesyre syntese i leveren, reabsorpsjon primært i ileum og tilbake til leveren via hepatic portalen blodåre. Gallesyrer er synthesized fra kolesterol av en rekke enzymer med innledende og hastighetsbegrensning cytochrome P450 enzymet CYP7A1 i hepatocytter. De fleste gallesyrer er reabsorbed av transporter ASBT på luminal side av chymet enterocytes. Absorbert gallesyrer er forbundet med IBABP og effluxed inn i portalen blodåre via den basolateral transporter OST for transport tilbake til leveren. Inne enterocytes aktivere gallesyrer også kjernefysiske hormon reseptoren FXR å indusere ileum-spesifikke hormonet FGF15, en robust endokrine inhibitor for hepatic Gallesyre syntese. Derimot hemmer chymet KLF15 FGF15 uttrykk. (B-F) Relativ uttrykk for Fgf15, Asbt, Ibabp, Ostβog Apc mRNA i hele tarmen spenner fra den proksimale distale segmenter inkludert tolvfingertarmen (D), jejunum (J), ileum (I) og kolon (C) (n = 5). Feilfelt ± SD. * P < 0,05 vs tolvfingertarmen av Student t-test. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: Gradert Resections Ileum og Cholestasis i tarmen. (A) musen tynntarmen viser ingen dilatasjon etter humbug operasjonen. Indre innholdet viser fordøyelseskanal kymus. (B) etter 50% chymet resection, tynntarm viser moderat dilatasjon med betydelige cholestasis. (C) etter 90% chymet resection, tynntarm viser betydelig mengde galle akkumulering og overdreven utvidelse. (D) GI skrift (fra magen til endetarmen) ble isolert fra mus med humbug kirurgi (venstre), 50% ileum resection (midten) og 90% ileum resection (høyre). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4: Galle Overaccumulation skyldes Ileectomy. (A) interne væske fra musen tarmen 24 timer etter humbug, 50% og 90% ileectomy. (B) prosenter av GI vekt versus kroppsvekt i humbug, 50% og 90% ileectomy operasjoner (n = 5). (C) GI væsken volumer. (D) prosenter av GI væske vekter versus GI vekter. (E) Total gallesyrer i væsker samlet fra tarmen etter humbug, 50% og 90% ileectomy (n = 5). GI: mage, GIW: gastrointestinal vekt, BW: kropp vekt. Feilfelt ± SD. * P < 0,05 vs humbug, # P < 0,05 vs 50% ileectomy av enveis ANOVA. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
For å utføre en vellykket ileectomy, må overlegen hvem arterien være samskrevet på forhånd for å blokkere blodtilførselen til resecting segmentet. Iskemiske chymet segmentet blir mørk lilla etter ligatur. Chymet segmentet må da være helt resected. En vanlig blodtilførsel må sikres for beholdt endene. Dette er viktig å unngå blødning og upassende fjerning, som enkelt kan forårsake kirurgisk feil på grunn av iskemiske nekrose etter suturing. Under anastomose er det viktig å delta chymet endene sammen i deres naturlige anatomisk posisjon. Mesentery regnes som det mest pålitelige landemerket for det første suture å unngå potensielle forekomsten av vridd slutter. Etter det andre suture på kontralateral side av chymet ender plasseres de to endene i samsvar med deres naturlig anatomiske struktur. Etter den intestinal anastomose, må fargen på anastomotisk sjekkes. Området viser vanligvis en vanlig rosa farge. Hvis området blir lilla etter operasjonen, kan Sutur sone lide fra iskemi. Dette kan skyldes ufullstendig eksisjon av iskemiske segmentet eller vridning av de to endene mens suturing. Under disse forholdene har kirurgi å bli korrigert umiddelbart.
Store komplikasjoner av ileectomy kirurgi er Gallesyre malabsorpsjon-indusert toksisitet og postoperativ intestinal obstruksjoner anastomotisk lekkasje. Sammenlignet med andre deler av tarmkanalen, inneholder ileum flere strukturelle og funksjonelle særegenheter, som er vanskelige å bli kompensert av resten av tarmen. I forhold til yngre mus, kan den samme chymet resection forårsake alvorlig skade til eldre mus, muligens fordi mer galle produseres i eldre mus. For eksempel bemerket vi at galle akkumulering var større i alderen 16 - uke gamle mus enn i alderen 8 uker gammel mus. Det er uklart om kjønnsforskjeller påvirke ileectomy-indusert bivirkninger og krever videre studier.
Fjerning av chymet lengde avhenger av formålet av eksperimentet. I våre hender er en fjerning av 50% ileum nok til å indusere betydelig cholestasis med redusert contractility i tarmen. Mye flytting, spesielt opp til 90% ileum, forårsaker overdreven cholestasis og fullstendig tap av intestinal peristalsis. Mus gjennomgår overdreven chymet reseksjon er vanligvis i stand til å overleve mer enn fem dager. Resecting et kortere segment (f.eks mindre enn 50% ileum) er en effektiv endring i å utnytte ileectomy som relativt langsiktige kirurgi modell. Etter operasjonen terapi med Gallesyre sequestrants (f.eks cholestyramine) kan være nødvendig å attenuere galle overaccumulation 16.
Vi utforsket et spekter av ileectomy modeller med ulike resection lengder og bestemt optimal resection forholdene som fører til mild Gallesyre overaccumulation og toksisitet i tarmen. Derfor gir denne studien en musemodell for å få en dypere funksjonelle og molekylære forståelse av ileectomy-indusert diaré, lipid-løselig vitamin malabsorpsjon og steatoré. Begrensning av denne studien er imidlertid at vi bare utført en kortsiktig eksperiment. En langtidsstudie må undersøkes mer i fremtiden.
FGF15 har blitt rapportert å være en langsiktig insulin regulator viktig for glukose og protein-stoffskiftet. Dessuten, spiller det en rolle i Gallesyre homeostase 17,18. Denne studien kan aktivere oss å få en forståelse av FGF15-mediert regulering av glukose og protein metabolismen i personer med chymet resections. Endelig påvirker chymet resection også syntese og sirkulerende nivåer av andre peptidhormonene involvert i stoffskiftet. For eksempel, endres blodkonsentrasjoner av PYY og GLP, som er synthesized av enteroendocrine L-celler i den distale ileum og hemme mage-syre sekret og intestinal motilitet, vanligvis etter kirurgi 6,19.
I konklusjonen, har vi etablert en akutt chymet resection modell inducing moderat til alvorlig galle overaccumulation i musen-tarmen. De graderte resections av musen ilea brukes til å studere det komplekse kort tarm syndromet som Gallesyre homeostase og toksisitet i enterohepatisk systemet. I tillegg er moderat fjernelse av ileum nært lik kirurgi brukes for pasienter med Crohns sykdom. Derfor vil disse modellene være gunstig for studier av inflammatoriske og fibrotiske tiltak i tynntarmen med resecting kirurgiske operasjoner. Til slutt, musen kirurgi modellene gir en praktisk plattform for forskning og klinisk vurdering av terapeutiske behandlinger for ileectomy-indusert bivirkninger og sykdommer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne ikke avsløre.
Acknowledgments
Denne forskningen støttes av Tom Peterson Foundation og NIH gi R01-HL119780 (Jain, MK).
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).
