Summary
Tunntarm-beroende gallsyra reabsorption och feedback hämning av nedsatt gallsyresyntesen är viktigt för systemisk homeostas och hälsa. I denna studie beskriver vi en musmodell för ileal resektion att utvärdera ileectomy-inducerad galla malabsorption, overaccumulation och toxicitet hos mus tarmen.
Abstract
Tarm resektion är en gemensamma behandlingsmetoder för mänskliga sjukdomar som fetma, inflammatorisk tarmsjukdom, Crohns sjukdom och cancer i tjocktarmen som ofta resulterar i svår kort tarm syndrom-liknande biverkningar inklusive gallsyra diarré, dehydrering, elektrolytrubbningar och näringsämnen malabsorption. Här presenterar vi en murin ileal resektion modell, kallas ileectomy, för att utvärdera vävnad kommunikation och underhåll av systemisk homeostas. Efter ileal resektion saknar cirkulerande blod permanent ileum-specifika endokrina hormon fibroblast tillväxtfaktor 15 (FGF15), som frigör dess endokrina hämning av gallsyra syntes i levern. I kombination med ökad produktion och avskaffade reabsorption av gallsyror efter borttagning av ileum, lider möss som opererades galla salt overaccumulation i tarmen och associerad diarré, sjuklighet och dödlighet. Ny användning av kirurgi modellen infördes i denna studie kan ge mekanistiska och funktionella insikter i ileal kontroll av systemisk metabola reglering i fysiologi och sjukdom.
Introduction
I modern biomedicinsk forskning används genmanipulerade djurmodeller allmänt för att snappa upp insikter i mänskliga sjukdomar. I synnerhet har vävnad eller cell-specifika vinst-och-förlust funktioner av gener använts att studera molekylära reglering samt inducerad biologiska effekter. Trots framsteg inom manipulera mål gener i vivo, finns det kvardröjande begränsningar. Första, många cell eller vävnad specifika strykningar påverkar flera organ. Till exempel kommer att epitelial gen borttagning eliminera uttrycket i epitel i flera vävnader. Vidare, även om radering är begränsad till en specifik vävnad, spatial kontroll är sällan möjligt. Till exempel i en vävnad som tarmen utföra distinkta segment mycket specifika funktioner som inte kan manipuleras med precision i vivo. I dessa situationer anses resektion av gen-innehållande vävnader vara en mer effektiv studerar strategi att avgöra den mekanistiska och funktionella betydelsen av vävnad kommunikation.
Ileectomy är mestadels används i patienter med Crohns och inflammatoriska sjukdomar som involverar den distala ileum 1,2,3. Ileum vanligtvis producerar flera energi lagring hormoner som fibroblast tillväxtfaktor 15/19 (FGF15/19), peptid YY (PYY) och glukagonlik peptid 1/2 (GLP1/2); dessa hormoner spelar viktiga lokala och endokrina roller i många biologiska funktioner4,5,6. Bland dessa hormoner, har FGF15 identifierats som en robust endokrina hämmare av gallsyra syntes i levern. När reabsorberas i ileal enterocyter, aktivera gallsyror nukleär receptor farnesoid X receptorn (FXR) för att stimulera Fgf15 uttryck, vilket därefter leder till feedback hämning av nedsatt gallsyra syntes 7. I en färsk studie, introducerade vi ileectomy musmodell för att studera den ileal kruppel-liknande faktorn 15 (KLF15) -Fgf15 signalering axis som reglerar dygnsrytm gallsyra produktion i levern 8. Viktigast av allt, har vi infört en ny familj, de kruppel-liknande faktorerna, särskilt KLF15, i gallsyra biologi. Baserat på funktionella studier inklusive ileectomy kirurgi, vi fast beslutna att KLF15 uppreglerar gallsyresyntesen via en indirekt icke-nedsatt mekanism. Slutligen, ileal KLF15 identifieras också som den första endogena negativ regulatorn av Fgf15.
Intestinal segmenten fallande från proximalt distala regioner ansvarar för absorption av olika näringsämnen. Ileum är det stora segmentet som är ansvarig för gallsyror och vitamin B12 (VB12) upptag 9. En tidigare studie sysselsatt en musmodell av proximala tarm resektion att studera kort tarm; olika resektion längder, Dieter och sutur typer föreslogs för att upprätthålla en optimal efter operation överlevnad ränta 10. En nyare översyn visar dessutom att ileal resektion vanligen resulterar i allvarligare sjukdom än andra gastrointestinala (GI) segmentet resektioner på grund av den minskade anpassningskapacitet av återstående tarmkanalen 11. Detta ämne har fått intensiv intressena i basal och klinisk forskning, medan förståelsen för återhämtning och de effektiva behandlingsmetoder är fortfarande begränsade.
Gallsyra diarré resulterar från obalanser i gallsyra homeostas i enterohepatisk cirkulation 12,13. Det kan vara en följd av ileal resektion, gastrointestinal sjukdom eller ett resultat av idiopatisk gallsyra malabsorption. Mer än 80% av patienterna har befunnits uppvisa med diarré efter att ha genomgått ileal resektion 14. Ileectomy har potential att vara en viktig operation modell för utredning av gallsyra diarré. I denna studie, en serie av ileal resektioner ger en gradient bedömning av FGF15-brist samt intestinal galla salt malabsorption, overaccumulation och toxiska skador.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
djur protokoll har granskats och godkänts av institutionella djur vård och användning kommittén vid fall Western Reserve University School of Medicine och genomfördes enligt guiden National Institutes of Health (NIH) för den Skötsel och användning av försöksdjur (8: e upplagan, 2011). Möss var euthanized med metoder som är kompatibla med de amerikanska veterinärmedicinska Medical Association (AVMA) riktlinjerna för avlivning av djur (2013 Edition). C57BL/6J, manliga, 8-16 vecka gamla möss användes i detta protokoll. Möss var inrymt i en miljö med 12 h i mörk/ljus cykel.
1. preoperativ förberedelse
- överföring möss till en ren bur 24 h innan förfarandet. Tillåta att djur fri tillgång till vatten. Ersätta chow mat med mjuk mat (gel kosttillskott) 4-6 h innan operationen att minska innehållet i tunntarmen för kirurgi.
- Sterilisera alla kirurgiska instrument och förbereda engångsbruk sterila kirurgiska material. Rengör området kirurgi och narkos näsan konen med 70% etanol.
- Ställa in dissektion Mikroskop, isofluran bedövningsmedel spridare, instrument och en temperatur-kontrollerad små djur operationsbord för kropp temperatur underhåll. Ordna instrument, suturer och sprutor i en plats för fri tillgång under operationen.
- In en ljuskälla för att ge tillräckligt med ljus för det kirurgiska området.
- Förbereda steril 0,9% koksaltlösning i 5 mL spruta för intestinal och buken rengöring.
2. Ileectomy och anastomos
- Anesthetize möss med isofluran (2-3%) i en liten djur inkubation kammare. Fastställa lämpliga anesthetization med tå nypa teknik medan djuret är på isofluran.
- Ta bort buken hår genom att tillämpa hårborttagningsprodukt och torka håret bort med hjälp av kirurgiska svampar bibehållen anestesi. Placera musen på en temperatur-kontrollerad små djur operationsbord ( figur 1 A) att bibehålla kroppstemperatur på 37 ° C. underhålla anestesi med isofluran (1-2%) genom en ansiktsmask. Behandla mus ögon med okulär salva.
- Rengör huden med hjälp av povidonjod och 70% alkohol och täcka det kirurgiska området av buken med sterila kirurgiska kompresser ( figur 1 B).
- Gör en mittlinjen buk snitt med en kirurgisk skalpell när anestesi är i kraft. Använd bomull spets applikator för att skydda den tarmen och dra musen magmuskelstation med upprullningsdon fullt öppna och exponera bukhålan ( figur 1 C).
- Leta upp blindtarmen. Start från blindtarmen, försiktigt flytta anslutna ileum och en del av jejunum ur bukhålan ( figur 1 D).
Obs: Blindtarmen kan lätt identifieras på grund av dess storlek även efter fastan. - Ligera den övre grenen av den överlägsna mesenterica artären med en 7-0 silk sutur att absorbera blod leverera ileal segmentet som ska vara censurerade. Ileal färgen ändras från rosa till mörkt lila efter ligering. ( figur 1 E – F).
- Beroende på syftet med experimentet, använda sax, punktskatt och ta bort 50% eller 90% av ileum.
Obs: För sham kirurgi, utför inte den överlägsna mesenterica artär ligation och ta inte bort ileum. - Spola lumen av båda ileal slutar med 0,9% koksaltlösning.
Obs: som återstående intakt ileum är fortfarande får en normal blodtillförsel från den överlägsna mesenterica artären, en liten mängd blod kommer att spolas under processen. Detta indikerar också att blodtillförseln till ileal ändarna är normalt och garanterar ingen ischemi under förfarandet för anastomos ( figur 1 G). - Leta reda på mesenteries på sidan av båda ileal ändar. Justera mesenteries och sutur ileal ändarna ihop med 8-0 sutur ( figur 1 G - H).
- Sutur den kontralaterala sidan av ileum att hålla ileum anastomoseras på ett naturligt sätt ( figur 1 I).
- Sutur övre och nedre sidorna mellan de två ursprungliga suturerna att grundligt gå två ileal ändarna grupp ( figur 1 J).
- Bekräftar att det finns inget läckage från webbplatsen anastomos efter avslutad tre steg suturering förfarandet ( figur 1 G-jag). Returnera blindtarmen och tunntarmen i bukhålan till den ursprungliga anatomiska platsen. Tvätta området kirurgi med varma 0,9% koksaltlösning med hjälp av en trubbig nål. ( figur 1 K).
- Nära snittet av lagrets magmuskelstation med 6-0 sutur. Justera bukhuden snittet med hjälp av pincetten och sutur bukhuden för att underlätta optimal sårläkning ( figur 1 L).
3. Postoperativ vård
- överföring efter operationen möss till intensivvårdsavdelning för återvinning. Hus i en papper-sängkläder bur på en temperatur-kontrollerad värmedyna att fortsätta efter operationen återhämtning under natten. Leverera möss med mjuk mat utöver vanlig mat och vatten.
- Administrerar buprenorfin (0,05 - 0,1 mg/kg) med subkutan injektion varje 8-12 h för analgesi.
Obs: Euthanize möss av CO 2 om allvarligt sjuka. - På slutpunkten, offra möss använder överdoserat isofluran och skörd prover som behövs (avsnitt 4).
4. Utvärdering av Ileectomy-inducerad galla Overaccumulation
- väga och dissekera mössen en dag efter en resektion av 0% (sham), 50% eller 90% av ileum.
- Ta bort magtarmkanalen och tynga. Beräkna GI vikt kroppen viktförhållande att utvärdera svårighetsgraden av galla salt malabsorption och overaccumulation.
- Överför de GI skrifter till 15 mL koniska rör och skär dem i korta segment med sax. Efter styckning, Centrifugera vid 3 000 x g i 10 min. överför supernatanten (GI vätska som innehåller gallsalter) till en ren tube.
- Mäter den totala volymen och vikten av GI vätska och beräkna vätska vikt GI tarmkanalen viktförhållande att ytterligare bedöma galla overaccumulation i mag-tarmkanalen.
- Fastställa det totala galla i supernatanten av gallsyra-analysen som beskrivs i referens 8.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Förfarandena för ileectomy visas i figur 1. Det första steget omfattar förbereder mus bukhuden, göra snitt buk och använda upprullningsdon att helt avslöja tarmen (figur 1A-C). Nästa, mus blindtarmen var belägen (figur 1D). med tanke på att dess storlek och form gör det en lätt identifierbara landmärke. Blindtarmen, ileum, och en del av den distala jejunum var utsatt och bort från bukhålan (figur 1D). När resecting ileal segmentet var beslutsamt, den överlägsna mesenterica artär levererar blod till segmentet var sammanskrivna och ändra färgen på segmentet ileum snabbt till mörk lila (figur 1E – F), medan resten av tarmen underhöll en normal rosa färg. Segmentet för hela ischemisk ileal var helt resected följt av tvättning skär ändarna med 0,9% koksaltlösning (figur 1G). De två ileal ändarna var sedan sys ihop av en suturering process i tre steg (figur 1H-J). I figur 1K-L, anastomotic tarmen var tillbaka till den ursprungliga anatomiska platsen i bukhålan och anskäras muskler och hudlager var sys ihop.
Gallsyror som produceras av levern är enzymatiskt syntetiseras från kolesterol och cirkulerar i det enterohepatiska systemet. De är återabsorberas mestadels av distala ileum och återvände sedan till levern genom nedsatt portalen ven. Gallsyra cirkulation mellan hepatocyter i levern och enterocyter i ileum sammanfattas i figur 2A. I ileum, gallsyror absorberas av apikala natrium beroende gallsyra transportör (ASBT) på luminala sida av epitelial enterocyter och överförts av ileal gallsyra-bindande protein (IBABP) till basolateral membranet för efflux in i blodet via den organiska koncentrationsgradient transportör (OST). I enterocyter, gallsyror också aktivera FXR inducera ileum-specifika hormonet FGF15, vilket är en potent endokrina hämmare i gallsyresyntesen bestämt av downregulating nedsatt CYP7A1, inledande och hastighetsbegränsande enzym för gallsyresyntesen i levern. Fgf15 är dock förträngas av ileal KLF158. Vår kvantitativa realtid polymerasen kedjar reaktion (RT-qPCR) analys upptäcks rikliga uttryck för Fgf15, Asbt, Ibabpoch Ostβ mRNA i ileum och mindre till extremt låg uttryck i jejunum och vila av tarmen (figur 2B-2E). Adenomatös polypos coli (Apc) mRNA nivå (negativ kontroll) förblev dock jämförbara i hela hela tarmen (figur 2F).
Dessa uppgifter överensstämmer med en tidigare studie15 och ytterligare stöd att intestinal reabsorption av gallsyror förekommer främst i ileum. Dessa data tyder på att gallan är avgörande för näringsämnen matsmältningen och emulgering för effektiv absorption av fettlösliga näringsämnen i proximala tunntarmen, som biologiskt passar den primära mag och absorptive rollen i duodenum och jejunum . Vid ankomsten på distala tunntarmen, gallan har slutfört sin mag-funktion och är återabsorberas av ileum att återvända till levern och förbli en del av den enterohepatiska cirkulationen. Galla reabsorption tillåter också gallsyror att utföra en av sina signalering funktioner genom att stimulera ileum för att producera den sekundära signalmolekyl FGF15, som reser till levern och dämpar gallsyresyntesen. I vår tidigare studie visade vi en ileal KLF15 -Fgf15 axel reglerande effekt på nedsatt gallsyresyntesen av en kirurgisk resektion av ~ 90% av ileum 8. Gallsyra syntes i levern förlorar den hämmande kontrollen av FGF15 efter avgörande mekanisk borttagning av ileum, vilket också orsakar malabsorption av gallsyror i tarmen. Den stora mängden galla är följaktligen overaccumulated i tarmen orsakar allvarliga biverkningar inklusive diarré, kolestas och förlust av gastrointestinala verksamhet. För att utvärdera effekten av resektion magnitud och fastställa en säker ileectomy modell, använde vi C57BL6/J möss för att utföra 0% (sham), 50% och 90% resektion av ileum. Efter 24 h visade intestinal morfologi karakteristiska gradient förändringar (figur 3A-3D). Tarmen i sham kirurgi var normala och jämföras med icke-kirurgi möss. Ta bort 50% av ileum orsakat vissa galla ackumulering, ökad intestinal storlek och dilatation en dag efter resektion. Men den mus som genomgick 90% resektion uppvisade ökad galla overaccumulation, ökad intestinal storlek och svår dilatation. Utvärdera den ileal resektion-inducerad galla overaccumulation i tarmen, samlades inre vätska från de efter operationen GI skrifter. De flytande volymerna uppvisade en gradient förbättring från 0% till 90% i ileectomy möss (figur 4A). Förhållandet mellan GI vikt kontra kroppsvikt var betydligt ökade bara inom 90% ileum-resected möss (figur 4B). GI vätskan samlas in från de efter operationen GI skrifter och GI vätska vikt till GI tarmkanalen viktförhållande visat en gradient ökning på grund av resektion (figur 4C och 4 D). Gallsyra analysen bekräftas att mängden gallsyror upptäckt i supernatanten ökar med ökad ileal resektion (figur 4E). Resultaten visar sammantaget att de 50% ileum resektion är en mer tillämpbar mus ileectomy modell med relativt måttliga biverkningar såsom mild gallsyra ackumulering i tarmen.
Figur 1: Ingrepp av Ileectomy. (A) underhåll kroppstemperatur med en temperatur-kontrollerad små djur operationsbord. (B) täcka området kirurgi med steril Flor efter magen huden förberedelse. (C) exponera tunntarmen genom en mittlinjen buk snitt. (D) blindtarmen (markerade med den vit streckad linjen) är en märkt att lokalisera ileum. Exponera de ileum (gul streckad linje) och överlägsen mesenterica artär grenar (gula pilar). (E) ligera de grenar av den överlägsna mesenterica artären, som försörjer blod till ileum. Ligatur platser markeras med gula pilar. Ileal färgen ändras till mörkt lila eller svart efter den artär ligation. Segmentet ischemisk framhävs av den gula streckade linjen. (F) en streckad linje anger avgränsningen av ischemisk och normalt perfunderade ileum; pilen anger ischemisk område av ileum. (G) klippa och ta bort den ischemiska delen av ileum och spola i ändarna (gula streckade linjer) med 0,9% koksaltlösning. De gula pilarna visar mesenterica sidorna. (> H) sutur ileal ändarna tillsammans och hålla krös linje. Första suturen på mesenterica sida indikeras av den gula pilen. (jag) suturen den kontralaterala sidan av ileum (gul pil). (J) sutur övre och nedre sidorna av ileal slutar helt gemensamt ileum. Suturerna indikeras av den gula pilen. (K) returnera blindtarmen och tunntarmen i bukhålan. Anastomos området markeras av den gul streckad cirkeln. Den rosa färgen indikerar ingen ischemi i området anastomos. (L) nära snittet av lagrets magmuskelstation och suturera huden snittet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 : Gallsyresyntesen i hepatocyter och återupptag av enterocyter i Ileum. (A) Schematisk bild av gallsyra syntes i levern, reabsorption primärt i ileum och återgång till levern via nedsatt portalen ven. Gallsyror syntetiseras från kolesterol av en rad enzymer inklusive inledande och begränsning av anslutningshastighet cytokrom P450 enzymet CYP7A1 i hepatocyter. De flesta gallsyror är återabsorberas av transportören ASBT på luminala sida av ileal enterocyter. Absorberade gallsyror är associerade med IBABP och effluxed in i portalen ven via basolateral transportören OST för transport tillbaka till levern. Inuti enterocyter aktivera gallsyror också den nukleära hormonreceptor FXR inducera ileum-specifika hormonet FGF15, en robust endokrina hämmare av nedsatt gallsyresyntesen. Däremot hämmar ileal KLF15 FGF15 uttryck. (B-F) Relativa uttryck för Fgf15, Asbt, Ibabp, Ostβoch Apc mRNA i den hela tarmen alltifrån den proximalt distala segment inklusive tolvfingertarmen (D), (J) jejunum, ileum (I) och kolon (C) (n = 5). Felstaplarna ± SD. * P < 0,05 vs. tolvfingertarmen av Students t-test. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Lutning resektioner av Ileum och kolestas i tarmen. (A) mus tunntarmen uppvisar ingen dilatation efter sham operationen. Det visar matsmältningsorganen chymus inre innehåll. (B) efter 50% ileal resektion, tunntarmen visar måttlig dilatation med betydande kolestas. (C) efter 90% ileal resektion, tunntarmen visar betydande mängd galla ackumulering och överdriven dilatation. (D), GI-tarmkanalen (från magen till rektum) isolerades från mössen med sham kirurgi (vänster), 50% ileum resektion (mitten) och 90% ileum resektion (höger). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4: Galla Overaccumulation orsakad av Ileectomy. (A) interna vätska från mus tarmar 24 h efter sham, 50% och 90% ileectomy. (B) företagets nyckeltal GI vikt kontra kroppsvikt i sham, 50% och 90% ileectomy operationer (n = 5). (C) GI vätskan volymer. (D) företagets nyckeltal GI vätska vikter kontra GI vikter. (E) totala gallsyror i vätskorna som samlats in från tarmarna efter sham, 50% och 90% ileectomy (n = 5). GI: gastrointestinala, GIW: gastrointestinala vikt, BW: kroppsvikt. Felstaplarna ± SD. * P < 0,05 vs. sham, # P < 0,05 vs 50% ileectomy av envägsavgift ANOVA. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
För att utföra en lyckad ileectomy, måste den överlägsna mesenterica artären vara sammanskrivna i förväg om du vill blockera blodtillförseln till segmentet resecting. Segmentet ischemisk ileal stänger mörklila efter ligering. Segmentet ileal måste då vara helt resected. En normal blodtillförsel måste säkerställas för balanserade ändarna. Detta är viktigt att undvika blödningar och felaktig borttagning, som enkelt kan orsaka kirurgiska fel på grund av ischemisk nekros efter suturering. Under anastomos är det viktigt att tillsammans ileal ändarna i deras naturliga anatomisk position. Tarmkäx anses vara det mest pålitliga landmärket för inledande suturen att undvika den potentiella förekomsten av tvinnade ändarna. Efter andra suturen på den kontralaterala sidan av ileal slutar, de två ändarna är placerade i enlighet med deras naturliga anatomiska struktur. Efter intestinal anastomos kontrolleras färgen på området anastomotic. Området visar oftast en normal rosa färg. Om området blir lila efter operationen, kan zonen suturen lider ischemi. Detta kan bero på ofullständig excision av ischemisk segmentet eller vridning av två ändar medan suturering. Under dessa förhållanden har operationen korrigeras omedelbart.
De stora komplikationerna av ileectomy kirurgi är gallsyra malabsorption-inducerad toxicitet, postoperativ intestinal obstruktionerna och anastomotic läckage. Ileum jämfört med andra delar i tarmkanalen, och innehåller flera strukturella och funktionella särdrag som är svårare att kompenseras genom resten av tarmen. I jämförelse med yngre möss, kan den samma ileal resektion orsaka allvarliga skador till äldre möss, möjligen eftersom mer galla produceras i äldre möss. Exempelvis konstaterade vi att galla ansamling större i ålder 16 - vecka gamla möss än i år 8 veckor gamla möss. Det är oklart om könsskillnader påverkar ileectomy-inducerad biverkningar och kräver ytterligare studier.
Resektion av ileal längd beror på syftet med experimentet. I våra händer är ett avlägsnande av 50% ileum tillräckligt för att framkalla betydande kolestas med nedsatt kontraktilitet av tarmen. För mycket borttagning, särskilt upp till 90% ileum, orsakar överdriven kolestas och fullständig förlust av tarmens peristaltik. Mössen som genomgår överdriven ileal resektion är vanligtvis oförmögna att överleva mer än fem dagar. Resecting ett kortare segment (t.ex. mindre än 50% ileum) är en effektiv ändring i att utnyttja ileectomy som relativt långsiktiga kirurgi modell. Efter kirurgi behandling med gallsyrebindande (t ex kolestyramin) kan vara nödvändigt att dämpa galla overaccumulation 16.
Vi utforskade en rad ileectomy modeller med olika resektion längder och bestäms de optimala resektion tillstånd som resulterar i mild gallsyror overaccumulation och toxicitet i tarmen. Denna studie ger således en musmodell för att få en djupare förståelse för funktionella och molekylära ileectomy-inducerad diarré och malabsorption av fettlösliga vitamin steatorré. Begränsning av denna studie är dock att vi endast utfört en kortsiktig experiment. En långsiktig studie behöver undersökas vidare i framtiden.
FGF15 har rapporterats vara en långsiktig insulin-regulator som är viktiga för glukos och protein metabolism. Dessutom spelar en roll i gallsyra homeostas 17,18. Den aktuella studien kan göra det möjligt för oss att få en förståelse för FGF15-medierad reglering av glukos och protein metabolism hos individer med ileal resektioner. Slutligen, ileal resektion påverkar också syntes och cirkulerande nivåer av andra peptidhormoner involverade i ämnesomsättning. Exempelvis ändras blodkoncentration av PYY och GLP, som syntetiseras av enteroendokrina L-celler i distala ileum och hämmar magsyrasekretionen och intestinal motilitet, vanligtvis efter kirurgi 6,19.
Sammanfattningsvis har vi etablerat en akut ileal resektion modell inducerande måttlig till svår galla overaccumulation i mus tarmen. De lutning resektioner av mus ilea kan tillämpas för att studera det komplexa kort tarm som gallsyra homeostas och toxicitet i enterohepatiska systemet. Dessutom, är måttlig resektion av ileum närbesläktat till kirurgi används för patienter med Crohns sjukdom. Därför kommer dessa modeller vara fördelaktigt för studier av inflammatoriska och fibrotiska svar i tunntarmen med resecting kirurgiska operationer. Slutligen, de musen kirurgi modellerna ger en bekväm plattform för forskning och klinisk utvärdering av terapeutiska behandlingar för ileectomy-inducerad biverkningar och sjukdomar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har något att avslöja.
Acknowledgments
Denna forskning stöds av Tom Peterson Foundation och NIH bevilja 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).
