توضح هذه المقالة الإجراءات الجراحية لارتجاع المريء المريئي مع الفئران. هذه النماذج هي أدوات مفيدة للبحوث على الآليات والعلاج لمرض ارتجاع المريء المريئي وربما داء باريت والسرطان المريئي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
تم الإبلاغ عن العديد من الإجراءات الجراحية لتسبب الارتجاع المعدي المريئي لدى الحيوانات. هنا، نبلغ عن ثلاثة نماذج جراحية مع الفئران بهدف تحفيز الارتجاع من محتويات المعدة أو محتويات الاثني عشر أو المحتويات المختلطة. تم وصف الإجراءات الجراحية والمبادئ العامة بتفصيل. يجب أن يكون الباحث ذو خبرة جراحية قادرًا على استيعاب التقنية بعد فترة قصيرة من التمرين. بعد الجراحة، يمكن لمعظم الفئران البقاء على قيد الحياة وتطوير التهاب المريء بالارتجاع مشابه لتلك الموجودة في البشر. ومع ذلك، يجب ملاحظة أن الاختلافات النسيجية بين طعام الفأر والإنسان هي القيود المتأصلة في هذه النماذج الجراحية. إذا تم استخدامها في البحث عن مرض باريت والسرطان الغدي، فقد تحتاج هذه الإجراءات إلى الجمع بين التعديلات الوراثية.
المقدمة
مرض الجزر المعدي المريئي (GERD) هو اضطراب مزمن ناجم عن التعرض المطول للجزء البعيد من المريء للمحتويات المعدية أو المعدية المعوية1. التعرض المطول لهذه المواد الضارة التي تعود إلى الخلف يضعف الدفاعات الطبيعية داخل ظهارة المريء وبالتالي يؤدي إلى التهاب المريء2. ينشأ مرض باريت في ظل الجزر المزمن، وهو عبارة عن آفة ما قبل السرطانية مع زيادة خطر الإصابة بسرطان الخلايا الحرشفية في المريء3,4. على الرغم من الأهمية السريرية، لم يتم فهم آليات مرض الجزر المعدي المريئي، ومرض باريت، وسرطان الخلايا الحرشفية بشكل جيد.
نماذج الحيوانات ضرورية لأبحاث المسببات، وعلم الأمراض، والآليات الجزيئية، والوقاية والعلاج من الأمراض البشرية. حتى الآن، تم تطوير نماذج حيوانية مختلفة لمرض الجزر المعدي المريئي، ومرض باريت، وسرطان الخلايا الحرشفية باستخدام حيوانات نموذجية5,6. يتكون مريء الفأر من ظهارة حرشفية طبقية تشبه من الناحية النسيجية ظهارة المريء البشري. على الرغم من أن مريء الفأر يختلف عن مريء الإنسان من حيث التقرن وعدم وجود الغدد تحت المخاطية، إلا أن الفأر لا يزال نموذجًا حيوانيًا جذابًا بسبب انخفاض تكلفة صيانته وإمكانية التعديلات الجينية المعقدة. هناك طريقتان شائعتان لنمذجة مرض الجزر المعدي المريئي، ومرض باريت، وسرطان الخلايا الحرشفية في الفئران: جراحة الجزر وتعديل وراثي. تعتبر جراحة الجزر هي أفضل طريقة لإحداث الجزر والتعديلات الوراثية تحاكي التغيرات الجزيئية5,7. يمكن دمج جراحة الجزر مع التعديلات الوراثية لفهم آليات المرض بشكل أكبر8.
تم الإبلاغ عن العديد من الإجراءات الجراحية من قبلنا وغيرنا6,9: (1) الجزر المعدي: ربط الإثني عشر، التضييق البطيني مع ربط المعدة الأمامية، جراحة القلب Wendel، والوصلة بين المريء والمعدة؛ (2) الجزر المختلط: الوصلات بين المريء والمعدة والاثني عشر، الوصلات بين المريء والاثني عشر (أو المريء والجزء الأول من الأمعاء الدقيقة)؛ (3) الجزر الإثني عشري: الوصلات بين المريء والمعدة والاثني عشر بالإضافة إلى استئصال المعدة؛ (4) جزر المكونات الكيميائية: الجزر الصفراوي، الجزر البنكرياسي، سكب المريء؛ و(5) زراعة المريء5. مؤخرًا تم الإبلاغ عن نموذج جراحي صغير لفئران لإنتاج جزر الإثني عشر باستخدام المغناطيس10. تتمتع هذه النماذج الجراحية بمزايا على نماذج زراعة الخلايا in vitro أو نماذج زراعة الأعضاء. in vitro، لا تستطيع خلايا المريء تحمل وسط ذو حموضة عالية أو تركيزات عالية من الأحماض الصفراوية. عادةً الأحماض الصفراوية غير المترافقة التي تستخدم لإحداث تغييرات في خلايا ظهارة المريء in vitro لا تكون موجودة في الجزر الإثني عشري in vivo. وبالتالي يجب أخذ الاستنتاجات المستخلصة من مثل هذه الدراسات in vitro بحذر.
يظل إجراء العمليات الجراحية على مريء الفأر تحديًا تقنيًا بسبب حجمه الصغير. لا تسمح معدلات البقاء على قيد الحياة المنخفضة بعد الجراحة بإجراء تجارب تتطلب حجم عينة معين للوصول إلى استنتاجات إحصائية صحيحة. في الماضي، قمنا بتطوير وتوصيف نماذج جراحية للجزر المعدي، والجزر المختلط، والجزر الإثني عشري باستخدام فئران في تجارب طويلة الأمد9,11,12. كما قدمنا استشارات لعدة مجموعات أخرى في جراحة الفئران. في هذا المقال، نقوم بوصف ثلاث إجراءات جراحية في الفئران من أجل مساعدة المجتمع على إنشاء هذه النماذج في مختبراتهم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
وقد تمت الموافقة على جميع التجارب على الحيوانات من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي.
1. إعداد ماوس
- استخدام الفئران أكثر ~ 20 غرام في وزن الجسم أو أعلى ~ 6 أسابيع في سن لإجراء عملية جراحية.
- قبل الجراحة، وإعطاء الفئران مختبر طعام والمياه الإعلانية بالمال وبالشهرة أيضا والحفاظ على دورة ضوء الظلام 0:12 ساعة.
- حلق المنطقة الجراحية مع المقص الشعر. تخدير الفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق من 80 ملغم / كغم من الكيتامين و 12 ملغ / كغ زيلازين. هذه الجرعة يضع الفئران إلى النوم في بضع دقائق وتقدم التخدير كافية لإجراء العمليات الجراحية التالية.
- تأكيد التخدير المناسبة استنادا إلى غياب منعكس القرنية والأطراف تراجع عند مقروص قاطع الطريق. تطبيق التشحيم مرهم على العينين لمنع جفاف.
- تعقيم الجلد بمحلول betadine.
2. أمراض المعدة والحموضة الجزر نموذج (الشكل 1B)
- جعل العلويشق خط الوسط من ~ 2 سم بدءا من الخنجري لافتا إلى فتحة الشرج.
- فتح تجويف البطن عن طريق خط الوسط. إزالة الخنجري لتعزيز التعرض مع زوج من مقص.
- فصل وقطع الأنسجة الضامة بين الكبد والمعدة. Ligate وقطع حزمة السفينة بين الطحال وقاع من أجل مجانية تماما عن قاع.
- تحويل قاع قليلا إلى اليسار وفضح الجانب الأيسر من تقاطع المعدي في هذا المجال. جعل 5 مم شق طولي على العضلات على طول المريء البعيدة باستخدام زوج من مقص حاد لفضح ظهارة.
- خفض فتح ظهارة على طول نفس الاتجاه (شق 1، الشكل 1B). جعل ثلاثة شقوق على forestomach (شق 2 و 3 و 4، الشكل 1B) بقطع معظم forestomach مع مقص التشغيل حادة. إذا كانت المعدة ليست فارغة، وإزالة بعناية محتويات المعدة.
- وضع sutu 8-0 البرولينإعادة (مع نقطة تفتق إبرة) من خلال النقطة (أ) (في المريء) والنقطة (أ) '(على forestomach) مع الغشاء المخاطي دقيقة المخاطية المعارضة. وبالمثل الغرز مكان من خلال نقطة ونقطة ب ب "، وغيرها من أزواج من النقاط، على التوالي. الفضاء بالتساوي هذه الغرز 3-4 ملم من بعضها البعض.
- يغسل تجويف البطن بمحلول ملحي طبيعي لتنظيف الدم ومحتويات المعدة. إغلاق جدار البطن مع خيوط الحرير والجلد مع مقاطع معدنية.
3. مختلط الجزر نموذج (الشكل 1C)
- اتبع الخطوات من 2،1-2،4 لفضح تقاطع المعدي.
- فصل بلطف الجانب الظهري من المريء من الأوعية الدموية خلف المريء. تمرير معلومات سرية صغيرة من القطن بين السفن المريء والدم.
ملاحظة: القطن يمكن إزالتها جزئيا من طرف لتقليل حجمها. هذا غيض من القطن يخدم غرضين، رافعين المريء وحماية الأوعية الدموية. - جعل المؤتمر الوطني العراقي اثنين 5 مم الطوليisions كل على مفرق المعدي ونهاية القريبة من الاثني عشر المجاورة لبوابة المعدة مع مقص التشغيل حادة. لشق على الاثني عشر، وتجنب الأوعية الدموية ووضع على الحدود المضادة للالمساريقي.
- يفاغر الشقوق مع الغشاء المخاطي دقيقة المخاطية المعارضة مع توقف 8-0 الغرز البرولين. عادة ما تضع 3-4 الغرز على الجانب الظهري و2-3 الغرز على الجانب الأمامي.
- إزالة غيض من القطن. يغسل تجويف البطن بمحلول ملحي طبيعي وإغلاق جدار البطن والجلد.
4. الاثنى عشر الجزر نموذج (الشكل 1D)
- اتبع الخطوة 3،1-3،4 لتوليد الجزر مختلطة.
- رفع بعناية المعدة لفضح الجانب الخلفي لها. A فص الكبد قد تكون اشتعلت من قبل الأنسجة الضامة بين الكبد والجزء الخلفي من المعدة. قطع بعناية الأنسجة الضامة، صحيح حماية الكبد، وفضح الأوعية الدموية على الجانب الظهري من المريء.
- وLigateقطع الأوعية الدموية. Ligate وقطع المريء عند تقاطع المعدي.
- Ligate الاثني عشر في بوابة المعدة. Ligate وقطع mesenterium. إزالة المعدة كلها.
- يغسل تجويف البطن بمحلول ملحي طبيعي. إغلاق جدار البطن والجلد.
5. علاج ما بعد الجراحة
- بعد جراحة المحافظة على درجة حرارة الجسم مع وسادة التدفئة. إلا بعد استعادة الاستلقاء القصية، وضع الفئران مرة أخرى مع غيرها من الحيوانات.
- إعطاء المضادات الحيوية والمسكنات لمنع العدوى وتخفيف الألم. حقن Baytril (10 ملغ / كغ، والملكية الفكرية، QD، لمدة 3 أيام) لمنع العدوى، وهيدروكلوريد البوبرينورفين (0.05 ملغ / كغ، SC، محاولة. لمدة يومين)، ومسكن للألم. الصيام ليس من الضروري بعد الجراحة.
قد يعطى حمية سائلة أو لينة. - تقييم الحالة الصحية العامة على basis.If يوميا تظهر الفئران العلامات التالية (فقدان الوزن مثيرة> 15٪، وعدم التطبيقetite، النطق، إفرازات من الفم أو الأنف أو العينين، لفتة منحنية والخمول والنشاط الاستمالة غير طبيعي)، الموت ببطء الفئران.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
معظم الفئران (> 95٪) يمكن البقاء على قيد الحياة لعملية جراحية. خلال الفترة المحيطة بالجراحة، والأسباب الرئيسية للوفاة وتشمل جرعة زائدة من التخدير، والنزيف، وأسباب غير معروفة.
أربعة أسابيع بعد الجراحة،> 90٪ الفئران مع ارتجاع المعدة أو ارتداد المختلط و> 80٪ الفئران مع الجزر الاثني عشر يمكن البقاء على قيد الحياة. خلال هذه الفترة، والفئران تموت في المقام الأول من تضيق المريء وعدم القدرة على تناول الطعام. تظه...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
وقد وضعت نماذج الجراحية المختلفة لتقليد المعدة، والاثني عشر الجزر مختلطة في القوارض. هذه الإجراءات الثلاثة المذكورة هنا هي مناسبة لتجارب طويلة الأمد مع معدلات معقولة من البقاء على قيد الحياة بعد العملية الجراحية. باحث من ذوي الخبرة الجراحية وينبغي أن تكون قادرة على استيعاب هذه التقنية بعد فترة قصيرة من الممارسة.
النزيف قد تنجم عن حقن داخل الصفاق من التخدير قبل الجراحة، تهتك في الكبد خلال فصل الأنسجة الضامة بين ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
تلقى أحد المؤلفين (XC) تمويلًا قدمته شركة Takeda Pharmaceutical Company Ltd التي تدعم البحث الأساسي المرتبط بمرض الجزر المعدي المريئي. لا يتم إنتاج أي من المواد الكيميائية أو الأدوات المستخدمة في هذه المقالة من قبل هذه الشركة.
شكر وتقدير
نحن مدعومون بمنح بحثية من مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية في الصين (رقم 81400590)، والمعاهد الوطنية للصحة (U54 CA156735) وشركة تاكيدا الدوائية المحدودة (MA-NC-D-156).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Dumont #1 Forceps Dumostar Tip | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Micro Clip Applying Forceps 5.5" | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Bonn Scissors 3.5" Straight 15 mm Sharp/Sharp Tungsten Carbide Blades | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Operating Scissors 5.5" Straight Sharp/Sharp SureCut | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| 4-0 Silk Black Braid 100 Yard Spool | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Surgeon's Needle 1/2 Circle Cutting Edge Size 12 (25 mm Chord Length) Pack 12 | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Halsey Needle Holder 5" Smooth | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Micro Needle Holder 5.125" Curved Lock.6 mm | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Reflex 9 mm Wound Clip Applier | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| Reflex 9 mm Wound Clips Box Of 100 | Roboz Surgical Instrument Co. (Gaithersburg, MD) | ||
| PRONOVA Poly (hexafluoropropylene-VDF) Suture 8-0 | Ethicon US, LLC | ||
| Ringer's solution | Henry Schein, Inc. | ||
| ketamine | Henry Schein, Inc. | ||
| xylazine | Henry Schein, Inc. |
المراجع
- Kandulski, A., Malfertheiner, P. Gastroesophageal reflux disease--from reflux episodes to mucosal inflammation. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 9 (1), 15-22 (2012).
- Orlando, R. C. The integrity of the esophageal mucosa. Balance between offensive and defensive mechanisms. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 24 (6), 873-882 (2010).
- Stairs, D. B., Kong, J., Lynch, J. P. Cdx genes, inflammation, and the pathogenesis of intestinal metaplasia. Prog Mol Biol Transl Sci. 96, 231-270 (2010).
- Spechler, S. J., Fitzgerald, R. C., Prasad, G. A., History Wang, K. K. molecular mechanisms, and endoscopic treatment of Barrett's esophagus. Gastroenterology. 138 (3), 854-869 (2010).
- Fang, Y., et al. Cellular origins and molecular mechanisms of Barrett's esophagus and esophageal adenocarcinoma. Ann N Y Acad Sci. 1300, 187-199 (2013).
- Garman, K. S., Orlando, R. C., Chen, X. Review: Experimental models for Barrett's esophagus and esophageal adenocarcinoma. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 302 (11), G1231-G1243 (2012).
- Baruah, A., et al. Translational research on Barrett's esophagus. Ann N Y Acad Sci. 1325, 170-186 (2014).
- Lechpammer, M., et al. Flavopiridol reduces malignant transformation of the esophageal mucosa in p27 knockout mice. Oncogene. 24 (10), 1683-1688 (2005).
- Hao, J., Liu, B., Yang, C. S., Chen, X. Gastroesophageal reflux leads to esophageal cancer in a surgical model with mice. BMC Gastroenterol. 9, 59(2009).
- Mari, L., et al. A pSMAD/CDX2 complex is essential for the intestinalization of epithelial metaplasia. Cell Rep. 7 (4), 1197-1210 (2014).
- Fang, Y., et al. Gastroesophageal reflux activates the NF-kappaB pathway and impairs esophageal barrier function in mice. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 305 (1), G58-G65 (2013).
- Chen, H., et al. Nrf2 deficiency impairs the barrier function of mouse oesophageal epithelium. Gut. 63 (5), 711-719 (2014).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
