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 JoVE Clinical and Translational Medicine

空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

1,2, 2,3, 4, 2,3, 4

1Department of Surgery, University Hospital Zürich, 2Zürich Centre for Integrative Human Physiology, University of Zürich, 3Institute of Veterinary Physiology, Vetsuisse Faculty, University of Zürich, 4Imperial Weight Centre, Department of Investigative Medicine, Imperial College London

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Cite this Article: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

Bueter, M., Abegg, K., Seyfried, F., Lutz, T. A., le Roux, C. W. Roux-en-Y Gastric Bypass Operation in Rats. J. Vis. Exp. (64), e3940, doi:10.3791/3940 (2012).

Abstract: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

目前，最有效的疗法是治疗病态肥胖引起重大和维持身体消瘦，一个成熟的死亡率受益减肥手术1,2。因此，出现了近年来空肠Roux-en-Y胃旁路（胃绕道）是最常执行的操作3全球减肥行动的数量在稳步上升。在此背景下，重要的是要了解胃绕道诱导和保持身体消瘦的生理机制。这些机制还没有完全理解，但可能包括减少饥饿和增加的饱食4,5，能源开支增加6,7，改变食物中的脂肪和糖8,9高，改变盐和水的处理，肾脏10偏好以及在肠道菌群的改变11。胃绕道手术后见过这样的变化可能至少部分源于如何手术改变荷尔蒙的环境，因为胃绕道手术会增加餐后释放肽YY（PYY）和胰高血糖素样肽1（GLP-1），营养物质的存在是由肠道释放激素，减少吃12。

在过去二十年中已经开展了许多研究使用大鼠胃绕道手术后的生理变化，以进一步调查。胃绕道大鼠模型已被证明是一个有价值的实验工具并非最不重要的，因为它与模拟时间剖面和人类减肥的幅度，但也使研究人员能够控制和操纵关键的解剖和生理因素，包括使用适当的控制。因此，有各种各样的大鼠胃旁路模式在审查更多的细节13日至15日在其他地方的文学。这些模型的精确的手术技术的描述差别很大，并在袋大小不同，例如，肢体长度和迷走神经的保护。如果报道，死亡率似乎范围从0到35％，15。此外，手术已经进行了几乎完全不同品系和年龄的雄性大鼠。术前和术后的饮食也差异显着。

在公布的胃绕道手术大鼠模型和实验技术的变化复杂的胃绕道手术所涉及的潜在生理机制的比较和鉴别。有没有明确的证据，这些模型是优越的，但有一个标准化的程序的新兴需要取得一致和可比的数据。因此，本文旨在总结和讨论我们以前审定并公布的胃绕道手术大鼠模型的技术和实验的细节。

Protocol: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

1。术前护理

  1. 从手术前大鼠过夜的食物。
  2. 诱导麻醉室用4-5％的异氟醚和O2流量2升/分钟。
  3. 从胸骨到骨盆使用电动剃须刀刮胡子腹部。
  4. 放置在麻醉大鼠仰卧位温加热垫。
  5. 申请之前放置在老鼠的头锥吻眼膏（Vitagel）。
  6. 麻醉维持2-3％的异氟醚浓度和氧流量2升/分钟。
  7. 解决方案与优碘消毒皮肤。
  8. 确认麻醉深度，用钳子捏脚趾之间的后腿。
  9. 围手术期预防性应用抗生素，1毫克/千克镇痛氟尼辛管理5.7毫克/千克恩诺沙星腹腔。

2。中位数剖腹

  1. 执行正中切口，用手术刀略低于xyphoid过程（刀片第10号）开始。
  2. Mobilise皮肤圆周从underl英梅岑鲍姆剪刀的腹部肌肉。
  3. 打开腹腔。
  4. 安装拉钩，以便尽可能暴露手术视野。

3。胰和消化道肢体

  1. 查明十二指肠或空肠近端结肠通过。
  2. 横切小肠约10厘米aborally从这里结扎对肠道的两端（5-0的PDS）。
  3. 放置在左上腹两两端，因为它会被后来形成空肠Roux-en-Ÿ重建的胰肢体近端残端。
  4. 将右上腹两两端，因为它会被后来形成消化道，空肠Roux-en-Ÿ重建肢体远端残端。

4。空肠，空肠造口

  1. 确定与ileocoecal阀及回肠盲肠。
  2. 按照回肠口头约25厘米。空肠，空肠造口将放在这里作为起点空肠Roux-en-Ÿ重建的共同通道。
  3. 左上腹胰肢体检索和定位旁​​边的共同通道，你打算执行空肠，空肠。
  4. 安全胰肢体保留缝合（6-0的PDS）的共同通道。
  5. 采用微型剪刀切开约10毫米的两个循环。
  6. 创建使用间断缝合（6-0的PDS）进行侧侧吻合，空肠，空肠造口。
  7. 第一个完整的背侧和腹侧侧吻合。

5。胃癌袋

  1. 确定胃食管交界处。
  2. Mobilise这方面，通过解剖胃，肝和胃脾韧带，梅岑鲍姆剪刀。
  3. 胃左动脉和左段食管丛的迷走神经纤维移至侧面，以防止重大出血和迷走神经损伤时创建的小胃袋。
  4. 暴露胃食管菊nction由放置棉签复古oesophageally。
  5. 使用市售的烧灼设备，凝聚正面胃小血管 - 还可以防止出血。
  6. 横切胃胃食管交界处，创建一个大小不超过2-3％的原胃的大小，用细腻，弯剪刀胃癌袋下方约5毫米。
  7. 关闭残胃（5-0的PDS）。

6。胃，空肠造口

  1. 右上腹检索消化道肢体定位胃癌袋。
  2. 表演结束侧吻合（7-0的PDS）创建胃空肠造口。
  3. 第一个完整的背面和前侧吻合。

7。腹部闭幕

  1. 减少麻醉异氟醚浓度减少1.5％。
  2. 关闭腹壁肌肉层采用连续缝合（4-0的PDS）。
  3. 管理100微升0.3毫克/毫升皮下镇痛丁丙诺啡的解决方案。
  4. 进一步降低异氟醚的浓度下降到1％。
  5. 使用（Vicryl 4-0）间断缝合关闭皮肤。

8。术后护理

  1. 停止异氟醚，并继续与O2。
  2. 管理三个皮下车厂5毫升温生理盐水补液。
  3. 位置大鼠下红灯，直到完全恢复。
  4. 返回家笼老鼠。

9。代表结果

动物和住房

雄性Wistar大鼠（哈伦Laboratories公司，黑刺李，英国; Elevage让维耶，乐Genest圣岛，法国）称重之间的350和500 g的12小时/ 12小时明暗周期下单独安置在一个房间里的温度21±2°C。水和标准饲料，自由采食，除非另有说明。所有实验均在由民政办事处发出的许可证CE，英国（PL70-6669），瑞士苏黎世州兽医办公室批准。所有大鼠被随机胃绕道手术或假手术前一个星期水土不服。手术后，大鼠接受流质饮食，进入正常饲养3天前被重新安装。

体重

我们的大鼠胃旁路模式的数据与以前的研究结果是一致的，胃绕道手术是有效的减轻体重，尤其是保持体重下降（ 图2）。用于胃绕道手术，假操作大鼠手术前的平均体重是类似的（假：433.4±8.3Ğ与旁路：420.7±8.4Ğ，P = 0.28）。手术后假手术组的5天体重明显比胃绕道手术大鼠（假：422.2±8.3Ğ与旁路：374.7±7.6 G，P <0.001）。术后第60天，体重差异几乎170克（假：533.2±8.1Ğ与旁路：366.2±10.8克，P <0.001）。

食物摄入量

食物的摄入遵循类似的模式作为体重，并减少对大鼠胃绕道相比，假手术广告随机喂养大鼠。 图3显示了两个组（术后1-60天）的平均每日食物摄入量。每日食物摄入量一直低于胃绕道手术后（假：29.9±0.2Ğ与旁路：25.7±0.3克，P <0.001）。

胃肠激素

从各组大鼠的血液收集研究终止8,16日。动物自由采食食物访问的前一天晚上，并在术后第60天开始光周期斩首。血，立即在4°C离心10分钟的转速在3000，并储存在-20°C，直到样品一式两份，在一个单一的运行检测。酪酪肽，像免疫是MEAsured与特定和敏感的放射免疫法，措施，都全长（PYY1-36）和片段（PYY3-36）。 GLP-1通过建立在内部放射免疫法17,18。食物摄入量的差异可能部分是通过增加餐后血浆酪酪肽（PYY）和胰高血糖素样肽1（GLP-1）对大鼠胃绕道解释显示显着较高水平的酪酪肽（假：26±2 pmol / L的比旁路：141±14 pmol / L的，P <0.001）和GLP-1（假：40±5 pmol / L的对旁路：215±23 pmol / L的，P <0.001; 图4）。

图1
图1。胃绕道手术解剖。（A）和（二）胃搭桥手术后小肠的解剖示意图画像前。约深浅不同的红色代表较前肠与中红色的相应节段小肠（食道，胃十二指肠和近端空肠），淡红色，中肠（空肠近端和中期，近端回肠）和暗红色，代表肠（回肠，盲肠）。

图2
图2。大鼠胃绕道手术后身体的减肥机构代表组的大鼠胃绕道手术后的体重变化（ - ）（N = 52）和假手术组（ - ）组（n = 52）在整个观察期60天。数据汇集从6,8-10以前的出版物和平均值±标准差（*** = P <0.001）。

图3
图3。胃绕道手术后的代表组大鼠（黑，N = 52）和假手术组（白色，N = 52），整个平均每日食物摄入量大鼠胃绕道手术后的平均食物摄入量。术后60天的期限。 6,8-10以前的出版物和资料汇集平均值±标准差显示。

图3
图4。餐后PYY和GLP-1的血清后，大鼠的胃绕道手术。餐后PYY和GLP-1的血清对大鼠胃绕道（黑，N = 18）的水平和假手术组（白，N = 22）。从8,16以前的出版物和资料汇集平均值±标准差显示。

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Discussion: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

在人类空肠Roux-en-Y胃旁路手术的过程是由梅森在1967年首次描述，并修改其目前的形式由托雷斯在1983年19。目前，该程序包括胃小囊和近端小肠旁路。 图1给出了一个在术前和术后的解剖示意图。

在人类的胃绕道手术诱发和保持身体约15-30％的重量损失。期间减少食物的摄入量，改变食物的喜好和大概增加能源开支4-6,8-10部分原因是由于手术后的头几个月，大多数体重丢失。同样，已观察到在人类，我们的胃绕道手术大鼠模型引起了食物摄入量和体重显着减少。与此相反，别人的胃绕道模型显示恒重，恢复不久并联假手术控制体重后胃绕过食物摄入量与假手术和胃绕道经营大鼠20之间没有分歧。

术后变化在公布的大鼠模型之间的体重和食物摄入量的过程中，可能有一定的关系在胃癌袋大小的差异。大袋大小已引起足够的体重减轻或体重恢复在人类21。建立大鼠胃小囊，在技术上是苛刻但可行的和各种不同的技术已被描述15。胃绕道模型大鼠文学的邮袋的尺寸范围从<5％，超过20％的初始胃的大小15。虽然我们使用弯曲的显微剪刀，广大作者的使用人类的装订设备，在保留原来的胃容积7,15,20,22-24至少有20％的胃癌袋横切胃。这是在胃绕道手术是usuaLLY在人类至少有90％的胃是绕过25和许多外科医生报告说，只有1-2％的胃与小肠26的连续执行。因此，我们的胃绕道手术的大鼠模型密切模仿人类手术，通过创建一个非常小的胃原来的胃容积27 <5％组成的邮袋。因此，在我们的动物模型和人类患者，食品移动直接进入空肠，而不是被其他食物和液体稀释囊之前，它是更慢运到空肠。因此，如果离开过大，胃袋可能保留一些存储容量，从而导致在不同的生理状态对人类的胃绕道手术相比。因此，袋的大小与原胃大小的20％或以上的胃绕道大鼠已被证明仍保留在他们的邮袋的摄入造影剂后不久摄入已停止7。有趣的是，DI在胃癌袋大小fferences也已影响到人类减肥21。因此，在胃癌袋大小的差异可能会影响食品的运输时间，小肠，这反过来又可以影响胃绕道手术后食物摄入量和食物喜好。

已在人类胃绕道手术后胃肠激素水平的改变一贯表现出4,5,28，而一些，但并非所有公布的大鼠模型胃绕道改建胃肠激素水平15。如果调查，发现PYY和GLP-1的水平升高，在空腹和喂养大鼠胃绕道手术后15，这是在协议的结果，在我们的胃旁路模式8,16,27。此前已证明PYY和GLP-1的水平升高，增加饱食部分减少饥饿行动，通过对下丘脑弓状核和室旁核，分别为29介导</ SUP>，而且在通过30迷走神经传入的一部分。不过，目前还不清楚是否绕过激素活性的十二指肠和近端空肠或是否增加远端小肠，或交付未稀释胆汁和未消化的食物，刺激肠内分泌L型细胞分泌PYY和GLP如胃肠激素-1绕过31,32后胃。胃绕道手术对胃肠激素水平的影响已系统地回顾别处33。

在人类身体消瘦的不同的肠道肢体长度的影响仍然争议辩论34-36，也有相当大的差异，在可用胃绕道大鼠模型消化道肢体长度10厘米之间不等的肢体长度50厘米，10厘米和40厘米，18厘米和34厘米15之间的公用通道之间胆肢体长度不等。一个相对较短的Common 25-30厘米的通道特点我们的胃旁路模式，这可能意味着所观察到的体重减轻，部分原因可能是热量的吸收不良的结果，但是，我们相信，热量的吸收不良是不是身体消瘦了我们的大鼠模型中的主要机制因为炸弹热表现出胃绕道手术，假手术对照组喂养时，正常的低脂肪议员6之间没有新鲜粪便量和卡路里含量的差异。然而，其他国家报告与共同通道较长（约50厘米）的脂肪吸收不良的程度小了胃旁路模式时给予大鼠高脂肪的饮食7。因此，热量的吸收不良，可能与饮食中的脂肪含量超过肢体长度。

至今，迷走神经对胃绕道手术后身体消瘦的相关性是不完全的理解。因此，我们有选择性地分离和结扎胃左血管，在我们的胃旁路模式的原因有两个：一是，要防止重大出血和第二，保留迷走神经纤维在背侧迷走神经干。我们能够证明，这种选择性的技术导致更大和更持久的减肥身体在胃绕道表明大鼠胃搭桥手术的过程中保留迷走神经纤维的背侧迷走神经干，可能是重要的27。这种看法是一致的，以前的报告显示，脑干迷走神经下丘脑通路消融衰减PYY和GLP-1的抑制作用食物摄入量30和具体的迷走神经传入神经 ​​阻滞废除吃的腹腔注入GLP-1 37的抑制作用。然而，同时减少干扰胃大概会造成损害迷走神经，迷走神经传入模型比我们更大的胃袋模型的损坏程度仍然要明确测试27。

胃绕道手术的相关mortality我们的模型是约15％，27。作者在大鼠胃搭桥手术后的死亡率很少说，但似乎范围从0到35％，15。在我们的手中的死亡率主要是由于泄漏或胃空肠吻合口狭窄，出血后切断胃，伤口并发症，anaesthesiological事件和持久的减肥过度，导致损害动物福利15。

我们都知道的事实，我们的胃旁路模式进行各种限制。首先，虽然我们极力主张形成胃小囊，一直没有正式证明的邮袋是否仍含有胃粘膜还。此外，作为一个单一变量的胃袋大小的实际影响进行了分析。其次，订书机技术被别人利用比较小袋子在我们的模型技术高的技术要求可能会限制其无济于事研究小组在其可用性训练有素和熟练的操作能力。第三，许多研究小组集中在葡萄糖动态平衡胃绕道手术后的变化。然而，到目前为止，我们没有使用我们的模型，以探讨术后血糖或血脂，因此，我们回答这些问题的模型的适用性仍然不明。最后，我们的大多数实验动物喂食标准的低脂肪议员饮食进行。

总之，有种类繁多的胃绕道手术大鼠模型。一致行动的几个组件导致胃绕道手术后观察到的生理变化，但这些组件及其相互关系的相对贡献仍是未知。公布的大鼠胃旁路模式中的各种复杂的鉴定特定的生理机制涉及胃绕道手术后身体消瘦。因此，一个新兴的需要有一个过程的标准化chieve一致和可比的数据。因此，目前没有证据表明任何模型优越。

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Disclosures: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

没有利益冲突的声明。

Acknowledgements: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

马尔科Bueter和弗洛里安希耶福里德由德意志研究联合会（DFG）的支持。托马斯卢茨由瑞士国家研究基金会（SNF）的支持。马尔科Bueter和托马斯卢茨进一步收到来自美国国立卫生研究院（NIH）和从苏黎世中心（ZIHP）结合人体生理学的资金。卡雷尔W·勒鲁，由卫生部临床医师科学家奖部的支持。伦敦帝国学院收到从NIHR生物医学研究中心资助计划的支持。

Materials: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

Name Company Catalog Number Comments
Generic name Brand name Company Catalogue number
Enrofloxacin Baytril 2.5% Provet AG 1036
Flunixin Finadyne Graeub 908040
Buprenorphin Temgesic Reckitt Benckiser 138976
Isoflurane IsoFlo Graeub 902035
Vitamin A Vitagel Bausch & Lomb 690
Iodine solution Betadine Puredue Pharma Mundipharma 111141
NaCl 0.9% NaCl 0.9% B. Braun 534534
Table 1. Drugs.
Name Size Company Catalogue number
PDS II 4-0 Ethicon Z924H
PDS II 5-0 Ethicon Z925H
PDS II 6-0 Ethicon PUU2971E
PDS II 7-0 Ethicon Z1370E
Vicryl 4-0 Ethicon V451H
Table 2. Sutures.
Name Company Catalogue number
Scalpel handle No. 3 Aesculap BB073R
Scalpel blades No. 10 Swann-Morton 0301
Needle holder Aesculap BM124R
Tissue forceps Aesculap BD555R
Metzenbaum scissors, straight Aesculap BC022R
Metzenbaum scissors, curved Aesculap BC023R
Delicate scissors, curved Aesculap BC061R
Artery forceps, curved Aesculap BH109R
Artery forceps, curved, 1x2 teeth Aesculap BH121R
Probe, double-ended Aesculap BN113R
Micro needle holder Aesculap FM 541R
Micro forceps Aesculap FM571R
Micro scissors Aesculap FM470R
Disposable eye cautery John Weiss International 0111122
Cotton buds Hartmann AG 9679369
Table 3. Surgical equipment.

References: 空肠Roux-en-Y胃搭桥手术大鼠

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