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方法文章

使用外科夹在小鼠中进行袖状胃切除术

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DOI:

10.3791/60719

2020年11月14日

本文内容

摘要

糖尿病和肥胖症的患病率在全球范围内持续上升。糖尿病、肥胖症及其相关死亡率和共病之间的机制需要进一步研究。本文介绍了一种动物袖状胃切除术(SG)的操作方案,作为一种简单的减重手术临床前模型。

摘要

超重和肥胖人群的数量在成人和青少年中持续增加。这与2型糖尿病(T2D)及其他代谢性疾病的普遍上升趋势相吻合。目前,减重手术(如袖状胃切除术,SG)是治疗肥胖和T2D最有效且应用最广泛的长期手段之一,但其与代谢改善之间的关联尚未完全阐明。减重手术在人体中产生的效果机制可通过临床前动物研究进行探讨。SG可降低体重、血糖水平及多种代谢参数,且操作简便,并发症发生率低。本研究的目的是为科研人员提供一种简便的动物减重手术临床前模型及操作方法。

引言

自1975年以来,全球肥胖患病率几乎增加了两倍。2016年,全球超过18岁的超重成年人人数超过19亿,其中肥胖成年人超过6.5亿。成人中2型糖尿病(T2D)的患病率也从1980年至2014年间由4.7%上升至8.5%,患者人数从1.08亿增至4.22亿1。大多数减重手术可导致显著的体重减轻、体脂减少,并改善葡萄糖耐量、胰岛素抵抗及糖尿病控制情况2。除了减重和T2D缓解外,减重手术还带来其他健康益处,例如控制高血压,以及降低某些与肥胖相关癌症的发生和进展风险3。减重手术还可诱导T2D持久的完全或部分缓解,并降低十年内主要冠心病(CHD)风险以及一定程度的脑血管疾病风险。然而,其潜在机制尚未完全阐明4

减重/代谢手术有多种术式。限制性手术和胃肠道转流手术均对代谢具有积极影响5。在减重手术动物模型中,袖状胃切除术(SG)和改良Roux-en-Y胃旁路术具有较高的成功率和较低的死亡率,是小鼠体内可靠的限制性及胃肠道转流手术模型6。尽管从长期来看,胃肠道转流手术在减重效果以及葡萄糖耐量和肝脂肪变性的改善方面优于限制性手术,但袖状胃切除术仍能有效控制体重和血糖水平,且操作简便,并发症发生率低

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方案

所有动物实验程序均经阳明大学机构动物照护与使用委员会批准,并符合《实验动物照护与使用指南》第8版的要求。th 第2版,2011年”。麻醉操作依据国立阳明大学实验动物疼痛控制、麻醉、术前及术后护理指南(ICAUC-016,2015,1)进行st 版本

1. 动物准备

  1. 从国家实验动物中心(NLAC)获取20只8周龄的野生型C57BL/6雄性小鼠,体重约为16–18克。将这些小鼠随机分为SG组和假手术组,每组10只。
  2. 在进行减重手术或假手术前,让小鼠进食普通饲料或高脂饮食(参见补充文件9。通过至少2周术前高脂饮食诱导肥胖模型。
  3. 将小鼠饲养于阳明大学实验动物中心,采用12:12明暗循环光照制度(光照始于上午07:00),自由摄取标准啮齿类动物饲料和饮水。
  4. 所有动物于手术前一晚禁食,但可自由饮水。

2. 一般术前准备

  1. 手术前至少禁食小鼠6小时。在诱导室中使用5%异氟烷和氧气(流速均为3-4 L/min)进....

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结果

手术结果见图3图4。本研究的存活率为90%。假手术组有一只小鼠因虚弱死亡,SG组有一只小鼠在术后第三天因不明原因死亡。在高脂饮食喂养小鼠中,术后(第3周)体重减轻的结果(图3A)与人类观察到的情况相似,最终体重减轻约15-20%13。研究还表明,SG手术后高脂饮食喂养小鼠的胆固醇水平(图3B)显著降低。

通过腹腔葡萄糖耐量试验(IPGTT),术后不久即观察到胰岛素敏感性改善和葡萄糖耐量提高。在本研究中,我们证实高脂饮食(HFD)诱导的肥胖会导致野生型C57BL/6小鼠出现胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受,而袖状胃切除术(SG)可纠正这些异常。本研究结果显示,SG术后胰岛素抵抗、血糖水平和血脂水平均得到改善。

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讨论

大多数前瞻性队列研究已证实,体重指数的增加与死亡率的升高相关。肥胖在两性中均与糖尿病、心血管疾病(CVD)和死亡风险升高相关。特定的病理过程已在糖尿病、肥胖和死亡率之间建立了联系14。系统综述表明,减重手术在降低心血管疾病风险因素方面具有益处,且有证据显示其可促进心室肥厚的逆转并改善舒张功能15。减重/代谢手术可改善肥胖糖尿病患者的传统心血管疾病风险因素,且在患有2型糖尿病(T2D)的肥胖患者中,经各种减重/代谢手术后,10年冠心病(CHD)及致死性冠心病风险已显示可降低达50%4

减重手术是治疗肥胖最有效的长期治疗策略。减重手术还能显著改善代谢参数,如血脂谱、炎症生物标志物、血压和心力衰竭,尤其在意外改善2型糖尿病控制方面尤为明显。SG手术可减少并改变脂肪组织的炎症反应及发育过程,并可能降低动脉粥样硬化的风险。

胃肠激素的变化可能在长期体重控制中发挥作用

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

我们感谢 Isabelle Lu 女士的英文旁白。

....

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
0.9% 生理盐水China Chemical & Pharmaceutical Co., Ltd.
5-0 单股缝合线Shineteh Inc. 中国台湾Ethicon
AlmShineteh Inc. 中国台湾ST-A072PKUNIK
动物麻醉机Step Technology0712VAP11076Matrx
Barraqer-Troutman 镊子Shineteh Inc. 中国台湾ST-N309(H-4410)UNIK
头孢唑林中国台湾退役军人药房公司
普通饲料Research Diets
血糖试纸和血糖仪BeneCheckBKM13-1BeneCheck
HbA1c 检测试剂盒LevelOKEH00661
血液学分析系统FujiFUJI DRI-CHEM 4000iEurope
高脂饲料Research Diets1810724LabDiet
虹膜镊Shineteh Inc. 中国台湾ST-1210UNIK
虹膜剪Shineteh Inc. 中国台湾ST-S011UNIK
异氟烷Panion & BF biotech INC8547Panion & BF
酮洛芬Sigma22071154Sigma-Aldrich
体视显微镜MicroTechSZ-5TMicroTech
外科夹(M 型)Echicon Inc., Somerville, NJSize M, 5mm
Vidisic 凝胶Dr. Gerhard Mann Chem.-pharm. Fabrik GmbH

参考文献

  1. WHO. Obesity and overweight. WHO. , (2018).
  2. Buchwald, H., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 292 (14), 1724-1737 (2004).
  3. Schauer, D. P., et al.

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重印与许可

标签

小鼠模型减重手术肥胖研究2型糖尿病代谢效应胰岛素抵抗假手术高脂饮食