Methodenartikel

Sleeve-Gastrektomie bei Mäusen mit Einweg-Ligaturklammern

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DOI:

10.3791/69996

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20. Februar 2026

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1Department of General Surgery, Guangzhou Red Cross Hospital of Jinan University, 2College of Clinical Medicine, Guizhou Medical University

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier stellen wir ein Protokoll vor, das eine Einweg-Ligaturklammer verwendet, um ein Maussleeve-Gastrektomiemodell zu erstellen. Dieses Modell zeigt eine niedrige postoperative Sterblichkeit, kürzere Operationszeit und therapeutische Ergebnisse, die mit traditionellen Nähtechniken vergleichbar sind.

Zusammenfassung

Aktuelle Mausmodelle der Sleeve-Gastrektomie (SG) basieren stark auf manuellem Nähen – ein technisch anspruchsvolles Verfahren mit verlängerten Operationszeiten, hoher perioperativer Sterblichkeit und einer steilen Lernkurve. Dies schränkt ihren Zugang für nicht-chirurgische Forscher ein. Um diesen Engpass zu lösen, entwickelten wir ein vereinfachtes SG-Protokoll mit Einweg-Ligaturklammern, die häufig in der klinischen Magen-Darm-Chirurgie verwendet werden. Bei diätinduzierten fettleibigen C57BL/6J-Mäusen reduzierte der clipbasierte Ansatz die mittlere Operationszeit um >50 % (20,9 ± 3,2 vs. 43,9 ± 3,0 Min) und verbesserte die 12-Wochen-Überlebenszeit im Vergleich zur traditionellen Nähte signifikant. Die Methode erzielte vergleichbare metabolische Ergebnisse, darunter nachhaltigen Gewichtsverlust, verbesserte Glukosetoleranz, erhöhte Insulinsensitivität und reduzierte Lebersteatose. Bemerkenswert ist, dass das Modell keine spezialisierte mikrochirurgische Expertise oder Klammergeräte benötigt, die für Mausanwendungen oft nicht verfügbar sind. Wir empfehlen diese clip-basierte Methode für Forscher, insbesondere für solche ohne fortgeschrittene chirurgische Ausbildung, die in mechanistischen Studien der bariatrischen Chirurgie die prozedurale Effizienz und Reproduzierbarkeit priorisieren. Für Chirurgen, die direkte klinische Übersetzbarkeit suchen, bleiben nahtbasierte Techniken vorzuziehen, wenn auch mit strengerer perioperativer Behandlung.

Einleitung

Bariatrische Chirurgie gilt weithin als die wirksamste Intervention bei extremer Fettleibigkeit und den damit verbundenen Komplikationen1. Das Maus-Sleeve-Gastrektomiemodell (SG) ist ein wertvolles Werkzeug zur Untersuchung der pathophysiologischen Veränderungen und möglichen Mechanismen, die mit bariatrischer Chirurgie verbunden sind. Dieses Modell ist vorteilhaft, da es die Verwendung genetisch veränderter Mausstämme ermöglicht, wie solche mit Gen-Knockouts oder Überexpression. Mausmodelle, die leicht replizierbar sind, eine strikte Kontrolle experimenteller Bedingungen ermöglichen und experimentelle Manipulationen erleichtern, sind für die klinische Übersetzung unerlässlich2.

Das konventionelle Maus-SG-Modell verwendet nahtbasierte Techniken, um einen tubulären Magenbeutel herzustellen. Diese Methodik umfasst mehrere präzise chirurgische Schritte und erfordert in der Regel erhebliche technische Kompetenz. Repräsentative Techniken sind SG-Einzelschicht 3,4 und SG-Lembert 5,6, mit einer durchschnittlichen Operationszeit von etwa 30 bis 45 Minuten7. Daher erfordert die Durchführung von SG in einer Kohorte von zehn Mäusen in der Regel 5–7,5 Stunden Operationszeit. In Studien mit mehreren experimentellen Kohorten können kumulierte chirurgische Sitzungen sich über 2–3 aufeinanderfolgende Tage erstrecken. Verlängerte prozedurale Zeitrahmen können logistische Einschränkungen und Variabilität in perioperativen Bedingungen verursachen, was die experimentelle Konsistenz und die postoperative Überwachung beeinträchtigt. Forscher haben alternative Ansätze untersucht, um zugänglichere Maus-SG-Modelle zu entwickeln. Tacker-unterstützte (SG-Tacker)7,8 und clip-basierte (SG-Clip)9,10,11-Ansätze stellen bemerkenswerte Verbesserungen dar. Diese Methoden optimieren spezifische Aspekte der Magenbeutelbildung und verringern die technischen Anforderungen manueller Nähte, wodurch eine breitere Einführung in Forschungseinrichtungen mit unterschiedlicher chirurgischer Erfahrung unterstützt wird. Die SG-Tacker-Technik hat in Mausanwendungen praktische Einschränkungen, da die Verfügbarkeit von angemessen dimensionierten Tackervorrichtungen begrenzt ist, was zu ihrem häufigeren Einsatz in Rattenmodellen führt. Bezüglich des SG-Clip-Ansatzes verwendeten frühere Studien üblicherweise ein bis zwei Titanclips, ergänzt durch adjunktive Nähte 9,10,11. Die glatte Innenfläche von Standard-Titanklammern sorgt für eine suboptimale Gewebeanordnung, was eine zusätzliche Fixierung erforderlich macht, um die prozedurale Zuverlässigkeit und Magenintegrität zu gewährleisten.

Basierend auf den Eigenschaften der SG-Heftklammer- und SG-Clip-Modelle präsentiert dieses Protokoll ein Maus-SG-Modell, das mit Einweg-Ligierungsklammern entwickelt wurde. Diese Klammern werden häufig bei Cholezystektomie, Appendektomie und anderen gastrointestinalen Operationen eingesetzt. Bei diesen Eingriffen klemmen sie Gewebe wie den restlichen zystischen Gang, die Blinddarmwurzel und die Blutgefäße sicher ab, wodurch zusätzliche Nahtverstärkungen entfallen. Es gibt Größen, die für die Länge des Magens einer Maus geeignet sind. Dieses neue SG-Clip-Modell ist unkompliziert, zuverlässig und zeigt eine therapeutische Wirksamkeit, die mit der des traditionellen Nahtmodells vergleichbar ist.

Bemerkenswert ist, dass nahtbasierte SG bevorzugt bleibt, wenn die Forschung darauf abzielt, klinische chirurgische Techniken zu replizieren, nahtspezifische biomechanische oder biologische Effekte zu untersuchen oder maximale anatomische Präzision erfordert. Für Forscher mit fortgeschrittenen mikrochirurgischen Fähigkeiten spiegeln handnähte Methoden menschliche Verfahren wider und sind daher besser für translationale Genauigkeit geeignet. Im Gegensatz dazu bietet das Ligatoren-Clip-Modell eine schlanke, effiziente und zugängliche Alternative, die die experimentelle Strenge beibehält und gleichzeitig die Anwendbarkeit von Maus-SG auf vielfältige Forschungsumgebungen erweitert – insbesondere wenn chirurgische Expertise begrenzt ist.

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Protokoll

Dieses Protokoll entspricht den internationalen ethischen Richtlinien für Tierschutz und wurde vom Jinan University Experimental Animal Welfare and Ethics Committee genehmigt (Genehmigungsnummer: 20240227-0073).

HINWEIS: Dreißig männliche C57BL/6J Wildtypmäuse (acht Wochen alt), die 22-25 g wiegen, wurden in einer spezifischen, pathogenfreien (SPF) Umgebung mit einer Raumtemperatur von 20–26 °C und 12/12 Stunden abwechselnd tags/nachts untergebracht. Nach der 4-wöchigen Eingewöhnung an eine fettreiche Ernährung wurden die Mäuse zufällig den Gruppen SC (SG mit Klammer), SS (SG mit Naht) und SH (Schein) mit jeweils 10 Mäusen zugeteilt.

1. Präoperative Vorbereitung

  1. Wechsel für 2 Tage auf eine flüssige Ernährung und faste vor der Operation nicht.
    HINWEIS: Der präoperative Übergang zu einer flüssigen Ernährung kann die Entleerung fester Nahrung aus dem Magen von Mäusen erleichtern und so die intraoperative Kontamination verringern. Darüber hinaus fördert es eine bessere Anpassung an postoperative Flüssigernährung und sorgt für eine ausreichende Energiezufuhr.
  2. Befestigen Sie das Heizkissen auf dem Operationstisch mit einer Anästhesiemaske und stellen Sie die Temperatur auf ~37 °C ein.
  3. Den Tisch mit 75 % Alkohol reinigen.
  4. Extrahiere 1 ml aus 100 ml normaler Kochsalzlösung, um das Penicillinpulver aufzulösen. Anschließend wird die gesamte gelöste Penicillinlösung in die verbleibenden 99 ml normaler Kochsalzlösung injiziert, um eine Penicillinlösung mit einer Konzentration von 800.000 IU/100 mL herzustellen.
  5. Betäuben Sie die Mäuse etwa 30 Sekunden lang mit 3 % Isofluran und 0,5 l/min Sauerstoff und legen Sie dann den Kopf in eine Anästhesiemaske, wobei die Isoflurankonzentration bei 1,5 % gehalten wird.
  6. Sterilisiere Brust- und Bauchhaut mit Anerdian-Lösung und decke sie mit einem sterilen Handtuch ab.

2. Chirurgische Eingriffe

  1. Medianlaparotomie: Die Haut etwa 2 cm unterhalb des Xiphoideus-Prozesses anheben und entlang der Mittellinie einen 1,5 cm langen Schnitt machen. Schneiden Sie den muskelfreien Bereich entlang der Linea alba gerade so weit auf, dass der Retraktor (etwa 1,5 cm) passt.
  2. Magen-Externalisierung: Mit einem feuchten Wattestäbchen wird der Dickdarm und ein Teil des Dünndarms in Richtung Beckenhöhle gedrückt. Heben Sie vorsichtig den Bauch bis zum Bauchschnitt mit einer stumpfen Pinzette und decken Sie ihn mit einem neuen Lochtuch aus nasser Mullbinde ab. Sezizieren Sie vorsichtig das hepatogastrische Band, das gastrosplenische Band und die partielle Gefäßverbindung der Magennebenhöhle mit der Bauchspeicheldrüse und schneiden Sie mit einem Elektrokoagulator.
    HINWEIS: Das rechtzeitige Anbringen zusätzlicher neuer Vorhänge oder feuchter Wattebäusche während der Magen-Externalisation und -Schnitte kann die Kontamination durch Mageninhalte effektiv reduzieren.
  3. Bestimmen Sie das Ausmaß der Resektion entlang der größeren Magenkrümmung, wobei der Fundus 3 mm distal zur Speiseröhre und das Antrum 3 mm proximal zum Pylorus liegt.
  4. Für die SC-Gruppe:
    1. Setzen Sie die Einweg-Ligaturklammer mit einem Applikator entlang des vorgegebenen Ausmaßes der Resektion; Bestimme vorsichtig den Abstand der Klemmposition von Speiseröhre und Pylorus neu und klemme dann ab.
      HINWEIS: Vor dem Abschneiden muss die Resektionslinie sowohl vom Assistenten als auch vom Bediener bestätigt werden, um präzise Resektionsmargen sicherzustellen.
    2. Positionieren Sie vorab einen feuchten Wattebausch um den Magen, um eine Kontamination der Bauchhöhle mit auslaufendem Mageninhalt zu verhindern; Anschließend werden etwa 80 % des Magengewebes auf der größeren Krümmungsseite des Ligaturclips schnell abgeschnitten.
    3. Sterilisieren Sie den Schnitt dreimal mit Anerdian-Abstrichern und wischen Sie einmal mit einem Kochsalsetupfer ab (Abbildung 1).
  5. Für die SS-Gruppe:
    1. Klemmen Sie den Magenkörper entlang des vorgegebenen Ausmaßes der Resektion ab.
    2. Positionieren Sie vorab einen feuchten Wattebausch um den Magen, um eine Kontamination der Bauchhöhle mit auslaufendem Mageninhalt zu verhindern; Anschließend verwenden Sie eine Augenschere, um schnell etwa 80 % des Magengewebes auf der Seite der größeren Krümmung abzuschneiden.
    3. Öffnen Sie die Pinzette und reinigen Sie den Mageninhalt mit Kochsalztabletten.
    4. Nähen Sie den Schnitt zweimal mit 6-0 absorbierbaren chirurgischen Nähten und einer einschichtigen kontinuierlichen Technik. Die erste kontinuierliche Naht führt man durch, indem man die Nadel senkrecht zur Schnittkante in einem Abstand von 2–3 mm einführt, durch die gesamte Magenwand führt und an einem gleich weit entfernten Punkt auf der kontralateralen Seite austritt. Die erste Naht mit einem chirurgischen Knoten sichern, die Naht mit abwechselnden 2-mm-Bissen unter gleichmäßiger Spannung fortsetzen, um Gewebekräusseln oder Lücken zu vermeiden, und mit einem quadratischen Knoten (3–4 Würfe) abschließen.
    5. Führen Sie die zweite kontinuierliche Naht parallel zur ersten mit einem Offset-Muster durch, um die Abdeckung zu verbessern und einen gleichmäßigen Bissabstand und Spannung zu gewährleisten, wobei Überlappungen oder Torsion vermieden werden.
      HINWEIS: Rötung von Wattebäuscheln oder Mullbinden weist auf erhebliche Blutungen hin, insbesondere an der Magenschnittstelle; Eine ausreichende Elektrokoagulation des Schnitts ist vor der Naht erforderlich, um eine Hämostase zu erreichen.
    6. Sterilisieren Sie den Schnitt dreimal mit Anerdian-Abstrichen und wischen Sie einmal mit einem Kochsalzabstrich ab (Abbildung 2).
  6. Für die SH-Gruppe:
    1. Führe nur die Klemmoperation des Magens durch und lasse nach 10 Minuten los.
    2. Bringen Sie den Magen in die Bauchhöhle in die richtige Position zurück und nähen Sie Muscularis propria sowie Haut mit 5-0 chirurgischen Nähten, sterilisieren und beenden Sie den Eingriff.
      HINWEIS: Alle Mäuse wurden innerhalb einer Woche operiert, um eine effektive Überwachung des postoperativen Gewichts und der Nahrungsaufnahme zu ermöglichen.

3. Postoperative Versorgung

  1. Leg die Mäuse in eine Induktionsbox mit reinem Sauerstoff. Sie können nach etwa 2 Minuten geweckt werden. Entfernen Sie die Mäuse und legen Sie sie auf ein Heizkissen. Beobachten Sie genau den Bewusstseinszustand und die Atmung und bringen Sie sie dann zurück in den Käfig, wenn sie sich bewegen können.
  2. Geben Sie eine einzelne subkutane Injektion von Glukosesalzlösung (5 % Glukose und 4,5 % Natriumchlorid) mit einer Dosis von 20 ml/kg.
  3. Geben Sie unmittelbar vor dem Wiedererwachen der Mäuse nach der Operation eine subkutane Injektion von Meloxicam in einer Dosierung von 4 mg/kg (Konzentration: 0,4 mg/mL). Wiederholen Sie diese Injektion alle 24 Stunden für drei aufeinanderfolgende Tage.
  4. Abbott eine Nährstofflösung und eine fettreiche Ernährung für die ersten drei Tage nach der Operation bereitstellen; Ersetzen Sie die Nahrungslösung am vierten postoperativen Tag durch Trinkwasser.
  5. Penicillin (30.000 U/kg) intramuskulär für 3 aufeinanderfolgende Tage postoperativ verabreichen, um eine Infektion zu verhindern.
  6. Beobachten Sie Mäuse täglich auf allgemeine Erkrankungen und bieten Sie bei Bedarf eine schnelle symptomatische Behandlung an.

4. Erkennungsindikatoren

HINWEIS: Das Überleben von 4 Wochen ohne signifikante postoperative Komplikationen bei Mäusen gilt als erfolgreiche Operation.

  1. Erfassen Sie das Gewicht und die Dauer der Operation zum Zeitpunkt der Operation und überwachen Sie wöchentlich das Gewicht, die Nahrungsaufnahme, die Sterblichkeitsrate sowie das Auftreten schwerer Komplikationen für jede Gruppe für jede Gruppe 12 Wochen postoperativ.
  2. Führen Sie in Woche 12 metabolische und intestinale Transittests wie den intraperitonealen Glukosetoleranztest (ipGTT), den Insulintoleranztest (ITT) und den Dünndarmtransittest durch.
    1. Für ipGTT: Schnelle Mäuse für 12 Stunden. Schneiden Sie ein 1 mm großes Stück von der Schwanzspitze ab und messen Sie den Nüchternblutzucker (Zeit 0). Verabreichen Sie intraperitoneal eine 20%ige Glukoselösung mit einer Dosis von 2 g/kg Körpergewicht. Missen Sie den Blutzuckerspiegel bei 15, 30, 60, 90 und 120 Minuten nach der Verabreichung.
    2. Für ITT: Schnelle Mäuse für 6 Stunden. Nüchternblutzucker messen. Verabreichen Sie Insulinlösung (0,075 U/mL) per intraperitonealer Injektion in einer Dosis von 0,5 U/kg Körpergewicht. Misse den Blutzuckerspiegel bei 15, 30, 60, 90 und 120 Minuten nach der Injektion.
    3. Für den Dünndarmtransit: Schnelle Mäuse für 12 Stunden. Verabreichen Sie 10 % Kohlenstoffpulversuspension über orale Gavage mit einer Dosis von 10 ml/kg Körpergewicht. Nach 30 Minuten wird die Mäuse eingeschläfert. Entfernen Sie den intakten Dünndarm vom Pylorus bis zum proximalen Ende des Fels. Messen Sie das Darmtransitverhältnis als den Abstand vom Pylorus bis zur Vorderkante der Kohlenstoffsuspension geteilt durch die gesamte Dünndarmlänge.
  3. Opfern Sie die Mäuse, um die anatomische Struktur des Sleeve-Magens und die Morphologie des Dünndarms zu beobachten.
  4. Färben Sie die Leberproben mit Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbung und einer ölroten O-Färbung und entnehmen Sie die Blutproben zur Detektion von Serum-Gesamtcholesterin (TC), Triglyzeriden (TG) und freien Fettsäuren (FFA).

5. Statistische Analyse

  1. Drücken Sie alle kontinuierlichen Variablen (Körpergewicht, Nahrungsaufnahme, Dünndarmtransitverhältnis, Blutzuckerwerte und serologische Parameter) als Mittelwert ± Standardabweichung aus.
  2. Analyse von Longitudinal-Körpergewichts- und Nahrungsaufnahmedaten mit zweiseitigen wiederholten Messwerten (ANOVA) (Faktoren: Gruppe und Zeit).
  3. Analyse der Dünndarmtransitverhältnisse und serologischen Parameter mit Einweg-ANOVA.
  4. Für Daten zum intraperitonealen Glukosetoleranztest (ipGTT) und Insulintoleranztest (ITT) berechnen Sie die Fläche unter der Kurve (AUC) für jede Probanden und vergleichen Sie die AUC-Werte der Gruppe mit Einweg-ANOVA.
  5. Nachträgliche paarweise Vergleiche mit Bonferroni-Korrektur nach signifikanten ANOVA-Ergebnissen durchgeführt.
  6. Definiere statistische Signifikanz als p < 0,05. Führen Sie alle statistischen Analysen mit GraphPad Prism 9 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) durch.

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Ergebnisse

Das Kriterium für den chirurgischen Erfolg war definiert, dass Mäuse länger als 4 Wochen nach der Operation überleben, ohne ernsthafte Komplikationen zu erleben. Todesfälle, die nach der vierten postoperativen Woche auftraten, werden auf Komplikationen zurückgeführt. Während 12 aufeinanderfolgender Wochen postoperativer Beobachtung wurde am 24. postoperativen Tag ein Todesfall in der SC-Gruppe aufgrund einer Wund- und Bauchinfektion durch Nähte registriert, während die übrigen neun Mäuse...

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Diskussion

Ein Maus-SG-Modell wurde mit Einweg-Ligaturklammern entwickelt, was zu einem einfachen, effizienten und reproduzierbaren chirurgischen Eingriff führte. Die auf Clips basierende Technik zeigte durchgehend eine therapeutische Wirksamkeit, die mit der des konventionellen nahtbasierten SG-Modells vergleichbar ist, verkürzte die Operationszeit erheblich und verbesserte die Überlebensraten nach der Operation.

Die operative Technik für das Maus-SG-Nahtmodell ist nich...

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der Natural Science Foundation der Provinz Guangdong (2021A1515011261), der Guangzhou Basic and Applied Basic Research Foundation (2024A03J0659) und dem Guangzhou Health Science and Technology Project (20251A011020) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Anerdische LösungProsperichHC-3566Sterilisiere Brust- und Bauchhaut
75 % AlkoholMacklinE885996-500mlReinigen Sie den Operationstisch
TieranästhesiemaschineYuyanBioYuyan-ABSMausanästhesieausrüstung
ApplikatorHangzhouKangjiΦ 10 mm & mal; 330 mmEinweg-Ligaturclip-Applikator
Einweg-LigaturklammerHangzhouKangjiKJ-JZJ02XLErstelle eine Magen-Sleeve
Elektrochirurgischer BleistiftYuyanBioGemini (batteriebetrieben)Elektrokoagulationshämostase während des Eingriffs.
SicherstellenAbbott LaboratoriesH20181147Flüssige Ernährung
Blutzuckermesser und TeststreifenACCU-CHEKFühre michBlutzuckermessung
GraphPad-SoftwareSan Diego, CA, USAGraphPad Prism 9Datenstatistik und -analyse
HeizpolsterRTtechRT-jr01Halten Sie während der Operation eine warme Körpertemperatur für die Maus
Fettreiche DiätResearch Diets, Inc.D1249260 kcal% Fett
IsofluraneHeckantriebR510-22Betäubungsmittel
MeloxicamAladdinM129228-25gPostoperative Schmerzmittel
Mikrochirurgische InstrumenteBeyotimeFS500Durchführung von Tieroperationen
Maus-RetraktorCHIU POKCP-ckqAbdominale chirurgische Rückziehung bei Mäusen
Chirurgische NähteJinhuan MedicalCR537/KCR631Chirurgische Nähte

Referenzen

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Schlagwörter

Mausmodellbariatrische ChirurgieAdiposit tsforschungGlukosestoleranzInsulinsensitivit thepatische Steatosechirurgische Technikverfahrenstechnische Effizienz

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