Summary
Рукопись и связанное с ней видео демонстрируют технику чрескожной биопсии для получения образцов подкожной жировой клетчатки из областей, окружающих пупок. Этот метод является низкорисковым и эффективным способом исследования ряда параметров (например, экспрессии генов или белка, активности ферментов, содержания липидов) в жировой ткани.
Abstract
Исследования жировой ткани полезны для понимания метаболических и других состояний. Подкожная жировая клетчатка человека доступна. При соответствующей подготовке и строгом соблюдении асептической техники подкожные жировые образцы могут быть безопасно и эффективно получены исследователями в неклинических условиях. После введения местного анестетика латерально к пупку, игла 14 г, прикрепленная к шприцу объемом 5 или 10 мл, вводится через кожу в подкожную клетчатку. Под всасыванием шприц перемещается поршневым, режущим движением для выделения фрагментов жировой ткани. Снятия поршня достаточно для того, чтобы фрагменты жировой ткани аспирировались через иглу в шприц. Одна биопсия может собрать около 200 мг ткани. Этот метод биопсии очень безопасен как для участников, так и для исследовательского персонала. После биопсии участники могут возобновить большинство повседневных действий, хотя им следует избегать плавания и чрезмерно напряженной деятельности в течение 48 часов, чтобы избежать чрезмерного кровотечения. Участники могут безопасно пройти 2 биопсии в течение одного дня, что означает, что метод может быть применен в исследованиях до-после острого вмешательства.
Introduction
Жировая ткань может предоставить полезную информацию о метаболической функции человека. Подкожная жировая клетчатка человека легко доступна. Методика экстракции подкожной жировойклетчатки была впервые описана в середине 80-х годов 1; с тех пор первоначальный протокол был улучшен для повышения урожайности и улучшения переносимости участников исследования. Подкожная жировая клетчатка может быть получена из многочисленных участков, чаще всего из ягодиц1 и брюшной области2. Образцы из последних могут быть более желательными, поскольку они предоставляют более ценную информацию в контекстах, связанных с метаболическими заболеваниями3.
Биопсия подкожной жировой клетчатки методом мини-липосакции может быть безопасно и эффективно выполнена в неклинических условиях. После соответствующей подготовки сертифицированного врача и использования строгой асептической техники исследователи могут регулярно выполнять эти биопсии с минимальным риском как для участников, так и для исследователей. Команда биопсии должна состоять как минимум из 2 человек: человека, который будет выполнять биопсию, и помощника.
Лицу, ответственному за биопсию, поручено подтвердить личность участника, проверить, может ли участник безопасно пройти процедуру (см. этапы протокола 2.1-2.4 ниже), обеспечить комфорт участника на протяжении всей процедуры, обеспечить стерильную технику на протяжении всей процедуры, провести процедуру и предоставить участнику устные и письменные процедуры последующего ухода. Роль помощника заключается в обработке и быстрой обработке полученной жировой ткани для последующего анализа и / или хранения. Помощник также помогает, будучи «нестерильными руками» и гарантируя, что участник чувствует себя непринужденно на протяжении всей процедуры. Целью данного видео и статьи является описание пошаговой процедуры биопсии для безопасного получения подкожной жировой клетчатки из области живота.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
ПРИМЕЧАНИЕ: Комитет по инвазивным или клиническим исследованиям Университета Стирлинга одобрил процедуру биопсии, описанную ниже. Все исследования, использующие эту процедуру, должны быть одобрены соответствующим независимым комитетом по этике. Лицо, принимающее биопсию, должно пройти формальное обучение описанной методике в соответствии с требованиями своего учреждения. Как правило, это включает в себя наблюдение за демонстрацией описанного метода биопсии жировой ткани сертифицированным врачом с последующей контролируемой практикой. После того, как стажер выполнил 10 практических биопсий жировой ткани у добровольцев под наблюдением, они будут осмотрены сертифицированным врачом, чтобы обеспечить хорошее знание и практику процедуры. Сертифицированный врач затем предоставляет человеку подписанную форму обследования.
1. Подготовка лабораторного зала
- Убедитесь, что в лаборатории есть соответствующая отдельная комната с чистыми, протираемыми непористыми поверхностями и чистой, удобной (предпочтительно непористой) кроватью, на которой участник может лежать лежа на спине. Очистите все необходимые поверхности для процедуры биопсии, используя 70% этаноловый спрей и чистые бумажные полотенца. Предоставьте чистые подушки или подушки для поддержки участника, если это необходимо.
- Держите соответствующие контейнеры для удаления острых предметов и мешки для биологически опасных отходов в пределах легкой досягаемости от области, где проводится биопсия, и в пределах легкой досягаемости человека, принимающего биопсию.
- Подготовьте оборудование, необходимое для процедуры, и установите на свежеочищенную общемедицинскую тележку до прибытия участника в лабораторию (рисунок 1). Полный список необходимых расходных материалов см. в Таблице материалов.
2. Подготовка участников
- Обеспечить, чтобы все участники предоставили письменное информированное согласие до прохождения процедуры в соответствии с протоколами, требуемыми независимым комитетом по этике учреждения. Кроме того, попросите участников заполнить письменную анкету, чтобы убедиться, что у них нет аллергии на какие-либо материалы, используемые в процедуре (а именно, никель, хром, местный анестетик, йод, моллюски и пластыри).
- Подтвердите личность участника. Убедитесь, что участник понимает процедуру, которую необходимо провести, и потенциальные вторичные эффекты, включая синяки, боль и инфекцию (таблица 1). Соберите устное согласие в дополнение к ранее полученному письменному информированному согласию.
- Опишите участнику, как будет проводиться процедура, с акцентом на то, как будет ощущаться введение анестетика и сама биопсия. Убедитесь, что участник чувствует себя комфортно при продолжении.
ПРИМЕЧАНИЕ: Местный подкожный анестетик будет производить ощущение жжения, похожее на укус пчелы короткой продолжительности. Многие участники сообщают о введении анестетика как о самой неудобной части техники. После того, как анестетик вступил в силу, участник должен чувствовать не более чем легкое ощущение дергания во время биопсии. - Убедитесь, что у участника нет аллергии на местный анестетик (в частности, из аминомидного типа, если используется лидокаин или аналогичный), определенные металлы (никель и хром) и моллюски (при использовании растворов на основе йода). Кроме того, убедитесь, что участники не принимают никаких антикоагулянтных препаратов.
- Предоставьте участнику возможность пойти и опорожнить мочевой пузырь, если это необходимо, чтобы гарантировать, что им не придется прерывать процедуру или испытывать чрезмерный дискомфорт на этапе 4.1.
3. Процедура биопсии - инструкция для взятого биопсии
- Как только участник окажется в положении лежа на спине, определите место биопсии примерно на 5-10 см сбоку от пупка.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если участник должен пройти несколько биопсий в один и тот же день, определите участки биопсии на противоположных сторонах пупка для каждой биопсии. Это обеспечит максимальное расстояние между каждым участком биопсии. - Мойте руки с мылом и теплой водой в соответствии со стандартными медицинскими рекомендациями4.
- Поместите стерильный лист на очищенную тележку или рабочую зону, позаботившись о том, чтобы коснуться только внешних краев листа.
- Наденьте стерильные хирургические перчатки, используя правильную асептическую технику. Пусть помощник откроет остальное оборудование таким образом, чтобы оно упало на подготовленный стерильный лист, не касаясь и не загрязняя оборудование. Убедитесь, что помощник следит за тем, чтобы не прикасаться к предметам при извлечении инструментов из их стерильных оберток.
- Поручите помощнику выдать небольшое количество раствора на основе йода на какую-нибудь стерильную марлю (не перенасыщая марлю) на рабочей поверхности.
- Стерилизуют примерно 5-10см2 вокруг выбранного места биопсии с помощью стерильной марли и раствора на основе йода. Убедитесь, что кожа очищена спиральным движением, движущимся наружу от предполагаемого места биопсии. Повторите процедуру очистки кожи дважды. Удалите лишнюю жидкость (например, стекающую со стерильной области), протерев свежей стерильной марлей.
- Вместе с помощником устно подтвердить содержание местного анестетика флакон (2% лидокаина в этом протоколе) и то, что это в пределах срока его годности. Попросите помощника держать открытый флакон вверх ногами и втянуть 5 мл местного анестетика в шприц, используя иглу весом 21 г. Утилизируйте иглу в корзину для острых предметов и убедитесь, что шприц свободен от пузырьков воздуха.
- Нанесите иглу весом 26 г на шприц и изгоните пузырьки воздуха. Аккуратно защемите брюшную кожу и жировую ткань, отодвинув ее от брюшной стенки. Затем вводят иглу горизонтально в подкожную клетчатку под углом не более 10° относительно поверхности кожи.
- Выньте плунжер шприца еще на 0,5 мл (чтобы убедиться, что игла не находится в кровеносном сосуде). Если в шприце появляется кровь, выньте и снова вставьте иглу под другим углом.
- Поднимите блеб диаметром 2-4 мм, чтобы обезболить область введения.
- Продвиньте иглу в подкожную клетчатку и введите ~ 1 мл лидокаина в веерообразном рисунке (рисунок 2), заботясь о том, чтобы каждый раз вынимать поршень перед инъекцией анестетика.
- Удалите и утилизируйте иглу 26 G, приложите иглу 21 G к шприцу, избавьте любые пузырьки воздуха и введите оставшиеся ~ 4 мл лидокаина в веерообразном рисунке (рисунок 2), заботясь о том, чтобы вывести поршень каждый раз перед инъекцией анестетика.
- Подождите примерно 5 минут, пока местный анестетик вступит в силу. Используйте стерильный скальпель, чтобы мягко протолкнуть область биопсии, чтобы i) убедиться, что местный анестетик вступил в силу и ii) определить границы анестезируемой области. При необходимости подождите еще минуту или две и проведите повторную оценку.
- Убедившись, что местный анестетик работает, аккуратно зажмите кожу и жировую ткань (как на этапе 3.8) и используйте стерильный скальпель, чтобы сделать небольшой прокол в коже размером 1-2 мм.
ПРИМЕЧАНИЕ: Он должен быть достаточно большим, чтобы облегчить вход иглы весом 14 г, и должен быть достаточно маленьким, чтобы не требовалось шва для ее закрытия. Обычно с этого момента происходит некоторое кровотечение, которое можно контролировать с помощью куска стерильной марли. - Сначала нанесите иглу 14 г на шприц объемом 5 или 10 мл. Затем, осторожно зажимая кожу и жировую ткань, постепенно вводят иглу через прокол в жировую ткань примерно по центру в анестезируемой области и под углом не более 10° относительно поверхности кожи.
ПРИМЕЧАНИЕ: Во всех случаях продвижения иглы на этапе 3.11 должен поддерживаться угол шприца, не превышающий 10°.- Применяйте всасывание, отводя плунжер примерно до отметки 2,5 мл. Возьмите биопсию, переместив иглу быстрым движением назад и вперед, чтобы разрезать фрагменты жировой ткани. Примерно через 30 секунд скрутите иглу и шприц через 90° и повторите эту процедуру, чтобы разбить фрагменты жировой ткани, которые затем аспирируются в шприц путем отсасывания.
ПРИМЕЧАНИЕ: Можно использовать шприцы других размеров. Важно, чтобы исследователь выбрал размер шприца, который позволяет как хорошо сцепляться со шприцем, так и комфортно поддерживать втягивание плунжера для поддержания вакуума. Доступны запирающие шприцы, которые поддерживают вакуум, что может улучшить контроль иглы и уменьшить воспринимаемую сложность для взятия биопсии 5. - Примерно через 45-60 с этапа 3.11.1 извлеките иглу и опорожните содержимое шприца на слой марли, покрывающий весовую лодку. Убедитесь, что просвет иглы обращен вниз, чтобы избежать потенциального разбрызгивания крови.
- Повторите шаги 3.11.1 и 3.11.2 не более 3 раз. Убедитесь, что участник доволен продолжением перед каждым повторением вышеуказанной процедуры.
- При выполнении шагов 3.11.1 и 3.11.2 поручите помощнику обработать и подготовить образцы к анализу/хранению (см. раздел 5).
- Применяйте всасывание, отводя плунжер примерно до отметки 2,5 мл. Возьмите биопсию, переместив иглу быстрым движением назад и вперед, чтобы разрезать фрагменты жировой ткани. Примерно через 30 секунд скрутите иглу и шприц через 90° и повторите эту процедуру, чтобы разбить фрагменты жировой ткани, которые затем аспирируются в шприц путем отсасывания.
4. Процедура постбиопсии
- Как только будет получен удовлетворительный образец (т.е. ~ 200 мг) жировой ткани, поместите 1-2 слоя стерильной марли поверх проколотой раны, затем поместите на них пакет со льдом и примените твердое давление в течение примерно 10 минут, чтобы вызвать гемостаз.
- Когда гемостаз произошел, протрите любой раствор на основе йода / высушенную кровь стерильной марлей и нанесите на место адгезивную раневую повязку с абсорбирующей прокладкой. Убедитесь, что участник чувствует себя хорошо, и предоставьте устные и письменные инструкции по последующему уходу в месте биопсии.
- Подчеркните, что участники, скорее всего, будут демонстрировать некоторые синяки в течение следующих нескольких дней. Сообщите им, что это может быть существенным, хотя оно сведено к минимуму пакетом льда на этапе 4.1 и будет решено без длительных последствий.
- Рекомендуется, чтобы если участники чувствовали какой-либо дискомфорт / боль после того, как анестетик износился, они должны принимать анальгетики, такие как парацетамол, следуя инструкциям на упаковке, но воздерживаться от приема анальгетиков, которые обладают антикоагулянтной активностью (например, ибупрофен или аспирин).
- Объясните, что отек, покраснение или выделения из места биопсии являются признаками инфекции. В маловероятном случае, если эти признаки или симптомы возникают, проинструктируйте участника срочно обратиться за медицинской консультацией к врачу или местному отделению неотложной помощи. Сообщите участнику, что если он обращается за медицинской консультацией, он также должен уведомить исследовательскую группу.
ПРИМЕЧАНИЕ: Как исследовательский персонал, ни специалист по биопсии, ни помощник не могут предоставлять медицинские консультации или лечение; однако важно, чтобы исследовательская группа знала и регистрировала все случаи осложнений, возникающих в результате процедуры биопсии. - Рекомендуем участникам избегать плавания или чрезмерно напряженной деятельности в течение 48 ч, пока место разреза не закроется.
- Удалите все использованные острые предметы и загрязненные материалы в специальные острые и/или контейнеры для клинических отходов.
- Очистите все поверхности, используемые в процедуре биопсии, используя 70% этаноловый спрей и чистые бумажные полотенца. Поместите одноразовые и неразовые предметы постельного белья в соответствующие клинические пакеты для утилизации или очистки соответственно.
5. Обработка образцов - инструкция для помощника
- Используйте стерильный пинцет и 0,9% физиологического раствора для промывки образца жировой ткани для удаления видимых загрязнений (т.е. крови, сосудистой системы). Затем взвесьте образцы жировой ткани с помощью цифровых весов. Разделите ткань на кусочки соответствующего размера для последующего анализа и поместите их в соответствующие пробирки для хранения с помощью стерильного пинцета. Погружайте пробирки, содержащие биопсию жировой ткани, в жидкий азот при -190 °C для мгновенного замораживания до тех пор, пока образцы не будут сохранены при -80 °C.
ПРИМЕЧАНИЕ: Помощник должен завершить обработку образца как можно быстрее, обычно в течение 3 минут после аспирации образца, чтобы свести к минимуму потенциальную деградацию образца.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Описанная процедура биопсии жировой ткани является эффективным и низкорисковым методом для исследователей для получения образцов подкожной жировой клетчатки от добровольцев. Мы провели 39 биопсий подкожной жировой клетчатки с использованием описанной процедуры у 11 здоровых женщин с нормальным весом (возраст 27,4 ± 3,3 года; индекс массы тела (ИМТ), 22,6 ± 1,5кг.м2). Все участники посещали лабораторию с 07:00 до 10:00 после 8-12-часового периода голодания. Выход образца с использованием этой процедуры биопсии жировой ткани составил 192,0 ± 97,1 мг (диапазон = 32,8-393,6 мг) (рисунок 4). Мы не наблюдали никакой связи между выходом биопсии и ИМТ участника (p = 0,643), хотя ИМТ участников были в пределах здорового диапазона веса (диапазон = 21,1-25,4 кг /м2). Адекватный вес образца обычно получали после 2-3 приступов сбора тканей (т.е. количество повторений шагов 3.11.1 и 3.11.2). После биопсии жировой ткани все участники испытали синяк, но ни один из них не испытывал чрезмерной боли, которая не была облегчена обезболивающими. Не было и других побочных реакций (таблица 1). Это согласуется с ранее сообщенными показателями осложнений при биопсии жировой ткани 1,5.
Рисунок 1: Материалы, необходимые для процедуры. (А) Тележка, разложенная материалами, необходимыми для процедуры. (B) Материалы, расположенные на стерильном поле. 1: стерильное поле; 2: стерильные перчатки; 3: скальпель; 4: игла 14 г; 5: 21 г иглы; 6: игла 26 г; 7: шприц 5 мл; 8: лидокаин 2%; 9: стерильная марля; 10: адгезивная раневая повязка; 11: раствор на основе йода. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: Схема веерообразных мест инъекций для введения местного анестетика. Сплошные и пунктирные линии указывают на то, где анестетик следует вводить с использованием иглы 26 г и 21 г соответственно. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: Образец жировой ткани, полученный от здоровых женщин с нормальным весом (n= 39). Линейчатая диаграмма с полосами погрешностей представляет среднее ± стандартное отклонение. Круги представляют отдельные точки данных. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: Пример синяка в результате ранней попытки тренировки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
| Сложность | Ответ | |
| Боль | Участник может принимать анальгетики при необходимости, следуя инструкциям на упаковке (например, парацетамол). Участники должны воздерживаться от приема анальгетиков, обладающих антикоагулянтной активностью. | |
| Кровотечение | Участник должен быть проинформирован о том, что следует ожидать некоторого кровотечения. | |
| Синяки | Участник должен быть проинформирован о том, что следует ожидать синяков. | |
| Рубцовая ткань | Участник должен быть проинформирован о том, что следует ожидать развития некоторой рубцовой ткани в месте биопсии. | |
| Инфекция | Участник должен быть проинформирован обо всех симптомах инфекции в месте биопсии до биопсии. Участники должны быть проинструктированы обратиться за медицинской консультацией к врачу или местному отделению неотложной помощи в случае возникновения этих симптомов и уведомить исследовательскую группу ретроспективно. | |
Таблица 1: Список осложнений, которые могут возникнуть у участников.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Описанный протокол и связанное с ним видео предоставляют пошаговый обзор метода мини-липосакции для получения образцов подкожной жировой клетчатки из брюшной области. Эта исследовательская группа выполнила в общей сложности 124 биопсии в течение 19 месяцев без каких-либо побочных эффектов у участников. Процедура безопасна и связана с минимальным риском для участников или команды биопсии при условии соблюдения описанных мер безопасности. Асептическая техника (включая вскрытие и дозирование стерильного оборудования без загрязнения, надлежащее надевание/снятие стерильных перчаток, общую гигиену рук) должна постоянно поддерживаться исследователями, выполняющими процедуру (чтобы свести к минимуму риск заражения участника)6. Кроме того, утилизация использованных острых предметов надлежащим образом обеспечивает безопасность исследователя и других лиц, которые обрабатывают эти отходы, снижая риск травм от укола иглой7.
Хотя эту процедуру можно отнести к категории «низкого риска», в дополнение к асептическому методу и надлежащему удалению отходов существует несколько критических этапов, которые необходимо соблюдать для сведения к минимуму неблагоприятных последствий. Прежде всего, участники должны подтвердить, что у них нет аллергии на местные анестетики в семействе аминоамидов (например, лидокаин) или семейство препаратов местного анестетика, некоторые металлы, которые могут содержаться в иглах (хром, никель и кобальт), и моллюски / йод при использовании дезинфицирующего раствора для кожи на основе йода (этап 2.4). Поскольку участники могут быть не знакомы с названием анестетика, и поскольку лидокаин обычно используется в стоматологических процедурах, может быть полезно спросить, была ли у них реакция на введение анестетика в этом контексте. Аналогичным образом, участников можно спросить, были ли у них аллергические реакции на какие-либо ювелирные изделия / пирсинг, а не конкретно на хром и никель. Лица, в настоящее время принимающие антикоагулянты, не должны проходить процедуру, поскольку они подвергаются повышенному риску чрезмерного кровотечения. Участники, регулярно принимающие низкие дозы аспирина, не исключают участия в протоколе биопсии; тем не менее, участники должны сообщить об этом лицу, принимающему биопсию, так как это может повлиять на частоту гемостаза8. В то время как добавки омега-3 жирных кислот не будут препятствовать проведению биопсии, участники должны подтвердить, являются ли такие добавки (или богатая жиром рыба) частью их обычного рациона, поскольку это может повлиять на вязкость крови9. Перед началом процедуры участников также следует спросить, есть ли у них какие-либо условия, которые в противном случае могли бы повлиять на биопсию. Например, косметическая хирургия (т.е. липосакция) повлияет на количество/качество образца ткани, и следует избегать предыдущих шрамов/татуировок. Наконец, команда биопсии может захотеть рассмотреть возможность бритья участников со значительным количеством волос на теле, чтобы сделать область биопсии более заметной.
При выборе области биопсии (шаг 3.1) исследователь должен убедиться, что участок находится достаточно далеко от пупка (примерно 5-10 см), так как проксимальная область очень сосудистая. Выбор места биопсии слишком близко к пупку может привести к излишне обширным синякам (например, рисунок 4). В то время как чрезмерные синяки могут быть ограничены соответствующим выбором области биопсии и применением пакета со льдом после процедуры, участники должны быть проинформированы о том, что может возникнуть некоторая степень синяков. В рамках этой исследовательской группы мы случайно заметили, что такие ушибы рассеиваются в течение 3-5 дней. Кроме того, у некоторых участников может развиться некоторая рубцовая ткань в месте биопсии, представляющая собой кусок ткани, твердый на ощупь. Любой, кто проходит процедуру биопсии, должен знать, что рубцовая ткань является преходящей и рассосется сама в течение 2-3 недель. Чтобы максимизировать переносимость пациента, исследователь должен определить область, пораженную местным анестетиком (шаг 3.9): используя скальпель и осторожно подталкивая область биопсии, исследователь может устно подтвердить с участником, что область была успешно обезболена. Границы анестезируемой зоны должны быть подтверждены выходом за пределы района. Сообщите участнику, что это будет сделано и что он может почувствовать очень небольшой дискомфорт. Это особенно важный шаг, так как размещение иглы для биопсии в необезболенных областях вызовет дискомфорт у участников.
Описанная здесь техника мини-липосакции является недорогой альтернативой хирургическим процедурам и не требует специальных инструментов. Из-за их простоты эти биопсии могут выполняться регулярно с небольшими проблемами. Наиболее распространенной проблемой, возникающей при выполнении забора жировой ткани, является то, что стержень иглы 14 G может стать закупоренным, предотвращая аспирацию жировой ткани в шприц. Опытный человек, обученный описанной технике биопсии, заметит обструкцию через изменения реакции плунжера шприца (то есть он «прилипает» на месте). Если возникает обструкция иглы, исследователю рекомендуется попытаться устранить препятствие, принудительно нажимая на поршень, пока скос иглы находится над весовой лодкой. Если препятствие прочно застряло, вторым вариантом является замена иглы и шприца. После процедуры ткань, застрявшая в игле, может быть извлечена путем проталкивания стерильного физиологического раствора через иглу. Чтобы предотвратить деградацию образца, полученная ткань должна быть очищена, обработана и сохранена как можно скорее после процедуры10. Чтобы свести к минимуму деградацию РНК, стабилизационный раствор может быть использован на этапе17 обработки образца (см. Таблицу материалов).
Основным ограничением этого метода является то, что, хотя он относительно быстрый (~ 15 минут для обученного и опытного человека) и экономически эффективный, он приводит только к образцу среднего размера (~ 200 мг). Хотя этот размер выборки, как правило, адекватен для различных метаболических анализов, рекомендуется, чтобы исследователь обеспечил ожидаемый выход образца достаточным для предполагаемого анализа образца. Выход образца, полученный с использованием описанной методики, обычно ниже, чем у хирургических методов11; однако более крупные участки разреза, используемые в хирургических биопсиях, вызывают больший дискомфорт у участников и могут помешать им участвовать в определенных повседневных действиях до полного заживления11. Эти методы также с большей вероятностью отпугивают участников от участия в научных исследованиях и требуют квалифицированного клинициста. Ключевым преимуществом мини-липосакции, описанной в этом видео, является то, что она может быть быстро выполнена в неклинических условиях немедицинскими исследователями. Кроме того, возможность завершить несколько биопсий у одного участника в течение одного дня позволяет исследователям проводить острые исследования до и после питания / физических упражнений. Следует отметить, что в Великобритании введение лидокаина требует рецепта; член нашей команды имеет квалификацию в немедицинском назначении. Местные правила должны быть проверены перед введением местного анестетика.
Многие исследовательские группы применяли технику мини-липосакции для различных исследовательских вопросов. К ним относятся, но не ограничиваются ими, предоставление профилей гормонов жировой ткани у участников с диабетом2, количественная оценка вариации экспрессии миРНК жировой ткани у пациентов с метаболической дисфункцией12 и оценка пищевых и физических упражнений в популяциях с избыточным весом13,14. Кроме того, допускается немедленная обработка образцов жировой ткани; выделение преадипоцитов для клеточной культуры15; и анализ метаболических параметров ex vivo, таких как скорость липолитики16, секреция гормонов13 и митохондриальное дыхание14. Следует отметить, что образцы жировой ткани, полученные с помощью описанной методики, имеют высокие уровни фрагментации по сравнению с образцами, полученными хирургическими методами с использованием режущей иглы или скальпеля5. Это исключает успешное использование аналитических методов оценки архитектурных и морфологических параметров5. Если исследователи намерены получить образцы жировой ткани для анализа архитектурных и морфологических параметров, альтернативные методы связаны с уменьшением фрагментациитканей 18. Тем не менее, получение образцов жировой ткани с помощью описанной методики позволяет исследовать широкий спектр ключевых физиологических процессов.
Таким образом, в настоящем видео и статье описывается неклинический метод биопсии мини-липосакции для получения подкожной жировой ткани брюшной полости. При наличии соответствующих средств контроля метод является относительно безболезненным, безопасным и экономически эффективным. Этот метод биопсии особенно хорошо подходит для исследований, которые реализуют дизайн исследования до-после и не требуют большого количества образца ткани.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
У авторов нет конфликта интересов, о которых можно было бы заявить.
Acknowledgments
У авторов нет финансирования для декларирования.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Item: 14 G needle 14 G x 3 1/8" 210 mm x 80 mm |
B Braun | 4665473 | Per biopsy: 1 |
| Item: 21 G needle 21 G x 1 1/2" 0.8 mm x 38 mm |
Terumo | AN*2138R1 | Per biopsy: 2 |
| Item: 26 G needle 26 G x 1/2" microlance needle 0.45 mm x 13 mm |
BD | 303800 | Per biopsy: 2 |
| Item: 5 mL syringe 5 mL luer |
DB plastipak | 302187 | Per biopsy: 2 |
| Item: Adhesive wound dressing Opsite Post-Op Dressing 9.5 x 8.5 |
Smith & Nephew | 6600709 | Per biopsy: 1 |
| Item: Disposable sterile scalpel Disposable Scalpel Sterile Blade no. 10 |
Swann Morton | /0501 | Per biopsy: 1 |
| Item: Icepack BlueDot Reusable Hot/Cold Pack 26.5 cm x 13.0 cm |
NuCare | F711 | Per biopsy: 1 |
| Item: Iodine based antiseptic Videne antiseptic solution |
Ecolab Videne | 3030440 | Per biopsy: q.s |
| Item: Lidocaine 2% w/o epinephrine Lidocaine 2% injection 5 mL |
B Braun | 3558553 | Per biopsy: 5 mL |
| Item: Non-sterile gloves Starguard sensitive powder free nitrile gloves |
Starguard | SG-N-S | Per biopsy: pair |
| Item: Sodium chloride 0.9% Sodium chlride 0.9% w/v intravenous infusion BP |
BBraun | S8004-5384 | Per biopsy: q.s. |
| Item: Stabilization solution* RNAlater Stabilization Solution |
ThermoFisher Scientific | AM7020 | Per biopsy: q.s |
| Item: Sterile forceps Sterile forceps |
Rocialle | RML109-006 | Per biopsy: 1 |
| Item: Sterile gauze swabs Non woven swabs sterile 7.5 x 7.5 cm |
Prestige | 1860 | Per biopsy: 5 |
| Item: Sterile gloves Prestige soft vinyl sterile powder free medical gloves |
Prestige | S: P4301 M:P3302 L:P3301 |
Per biopsy: pair |
| Item: Sterile Microcentrifuge tubes 1.5 mL Sterile Microcentrifuge Tubes |
StarLab | I1415-5510 | Per biopsy: q.s |
| Item: Sterile sheet Paper plain white 90 x 90 cm |
Rocialle | RML 126-216 | Per biopsy: 1 |
| Item: Weighing boat Diamond shape weigh boats |
Heathrow Scientific | HS1427C | Per biopsy: 1 |
| * denotes optional materials |
References
- Beynen, A. C., Katan, M. B. Rapid sampling and long-term storage of subcutaneous adipose-tissue biopsies for determination of fatty acid composition. American Journal of Clinical Nutrition. 42 (2), 317-322 (1985).
- Moran, C. N., et al. Effects of diabetes family history and exercise training on the expression of adiponectin and leptin and their receptors. Metabolism. 60 (2), 206-214 (2011).
- Jialal, I., Devaraj, S. Subcutaneous adipose tissue biology in metabolic syndrome. Hormone Molecular Biology and Clinical Investigation. 33 (1), (2018).
- WHO Guidelines on hand hygiene in health care: a summary. World Health Organization. , Available from: https://www.who.int/gpsc/5may/tools/who_guidelines-handhygiene_summary.pdf (2009).
- Kettwich, L. G., et al. New device technologies for subcutaneous fat biopsy. Amyloid. 19 (2), 66-73 (2012).
- Preston, R. M. Aseptic technique: evidence-based approach for patient safety. British Journal of Nursing. 14 (10), 540-546 (2005).
- Handiyani, H., Meily Kurniawidjaja, L., Irawaty, D., Damayanti, R. The effective needle stick injury prevention strategies for nursing students in the clinical settings: a literature review. Enfermeria Clinica. 28, Suppl 1 167-171 (2018).
- Raggio, B. S., Barton, B. M., Kandil, E., Friedlander, P. L. Association of continued preoperative aspirin use and bleeding complications in patients undergoing thyroid surgery. JAMA Otolaryngology-Head & Neck Surgery. 144, 335 (2018).
- Cartwright, I. J., Pockley, A. G., Galloway, J. H., Greaves, M., Preston, F. E. The effects of dietary omega-3 polyunsaturated fatty acids on erythrocyte membrane phospholipids, erythrocyte deformability and blood viscosity in healthy volunteers. Atherosclerosis. 55 (3), 267-281 (1985).
- Hemmrich, K., Denecke, B., Paul, N. E., Hoffmeister, D., Pallua, N. RNA isolation from adipose tissue: an optimized procedure for high RNA yield and integrity. Laboratory Medicine. 41 (2), 104-106 (2010).
- Chachopoulos, V., et al. A technique for subcutaneous abdominal adipose tissue biopsy via a non-diathermy method. Journal of Visual Experiments: JoVE. (127), e55593 (2017).
- Civelek, M., et al. Genetic regulation of human adipose microRNA expression and its consequences for metabolic traits. Human Molecular Genetics. 22 (15), 3023-3037 (2013).
- Chen, Y. C., et al. Feeding influences adipose tissue responses to exercise in overweight men. American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism. 313 (1), 84-93 (2017).
- Mendham, A. E., et al. Exercise training results in depot-specific adaptations to adipose tissue mitochondrial function. Scientific Reports. 10 (1), 3785 (2020).
- Carswell, K. A., Lee, M. J., Fried, S. K. Culture of isolated human adipocytes and isolated adipose tissue. Methods in Molecular Biology. 806, 203-214 (2012).
- Arner, P., Andersson, D. P., Backdahl, J., Dahlman, I., Ryden, M. Weight gain and impaired glucose metabolism in women are predicted by inefficient subcutaneous fat cell lipolysis. Cell Metabolism. 28 (1), 45-54 (2018).
- Mutter, G., et al. Comparison of frozen and RNALater solid tissue storage methods for use in RNA expression microarrays. BMC genomics. 5, 88 (2004).
- Coleman, S. Structural fat grafting: more than a permanent filler. Plastic and Reconstructive Surgery. 118, Suppl 3 108-120 (2018).
