Maus-Ileumresektionsmodell: Untersuchung des Ileektomie-induzierten Gallenstoffwechsels im Mausmodell
JoVE Encyclopedia of Experiments
Krebsforschung
0 Ansichten • 4:35 Min. • April 30th, 2023
- Die enterohepatische Zirkulation von Gallensäuren (BAs) hält ihre Homöostase im Körper aufrecht. Leberzellen oder Hepatozyten produzieren BAs, von wo aus sie sich in Richtung Ileum bewegen und aktiv in Darmzellen oder Ileozyten transportiert werden. In den Ileozyten aktivieren BAs die Synthese des Hormons Fibroblasten-Wachstumsfaktor (FGF). FGF wird über die hepatische Pfortader zurück in die Leber transponiert und bindet die Rezeptoren auf den Hepatozyten, wodurch ein nachgeschaltetes negatives Rückkopplungssignal zum Abschalten der BA-Produktion gesendet wird.
Die Ileumresektion ist eine gängige Behandlungsstrategie bei Dickdarmkrebs. Aus diesem Grund erstellen wir ein murines Ileumresektionsmodell, um Einblicke in die Rolle des Ileums bei Dickdarmkrebs zu gewinnen.
Beginnen Sie damit, eine betäubte Maus auf ein Sezierbrett zu legen und einen Bauchschnitt in der Mittellinie vorzunehmen. Legen Sie als Nächstes das Ileum frei, resezieren Sie das ausgewählte Ileumsegment und nähen Sie die Ileumenden zusammen. Zum Schluss führst du den Anastomosendarm wieder in die Bauchhöhle zurück und nähst die eingeschnittene Muskel- und Hautschicht zusammen.
Lassen Sie die Maus sich erholen und analysieren Sie die Auswirkungen der Ileumentfernung, die zu einer Überansammlung der Galle im Darm führen kann. Im folgenden Protokoll werden wir ein murines Ileumresektionsmodell erstellen, um die Auswirkungen des ilealen FGF-Hormons auf den Gallenstoffwechsel zu untersuchen.
- Beginnen Sie damit, den geeigneten Grad der Sedierung durch Zusammenkneifen der Zehen zu bestätigen und Enthaarungscreme auf den Bauch der Maus aufzutragen. Entfernen Sie die Haare mit chirurgischen Schwämmen und legen Sie das Tier auf einen temperaturgesteuerten, auf 37 Grad Celsius eingestellten Operationstisch für Kleintiere. Tragen Sie Salbe auf die Augen des Tieres auf und desinfizieren Sie die exponierte Haut mit einem nacheinander stattfindenden Peeling aus Povidon-Jod und 70% Ethanol.
Decken Sie den Operationsbereich des Bauches mit steriler chirurgischer Gaze ab und verwenden Sie ein Skalpell, um einen Mittelschnitt in den Bauch zu machen und die Muskelschicht zu durchschneiden. Verwenden Sie einen Applikator mit Wattespitze, um den Darm zu schützen, und öffnen Sie die Bauchmuskeln der Maus vollständig mit Retraktoren, um die Bauchhöhle freizulegen.
Ausgehend vom Blinddarm schieben Sie das verbundene Ileum und einen Teil des Jejunums vorsichtig aus der Bauchhöhle und verwenden Sie eine 7-0-Seidennaht, um den oberen Ast der Arteria mesenterica superior zu ligatisieren. Wenn sich die Gewebefarbe von rosa nach dunkel ändert, was auf eine vollständige Okklusion hinweist, schneiden Sie mit einer Schere 50 % oder 90 % des Ileums heraus, abhängig von den Parametern des Experiments.
Spülen Sie das Lumen beider ilealen Enden mit 0,9 % Kochsalzlösung. Nachdem Sie das Mesenterium an der Seite beider Ileumenden lokalisiert haben, richten Sie die Mesenterien an beiden Enden des exzidierten Gewebes aus und verwenden Sie ein 8-0 Naht, um die Enden miteinander zu verbinden. Vernähen Sie die kontralaterale Seite des Ileums, um das Ileum auf natürliche Weise anastomosiert zu halten, und nähen Sie die obere und untere Seite zwischen den beiden ursprünglichen Nähten, um die beiden Ileumenden gründlich zu verbinden.
Nachdem Sie bestätigt haben, dass an der Anastomosenstelle keine Leckage vorhanden ist, bringen Sie den Blinddarm und den Dünndarm an ihre ursprünglichen anatomischen Positionen zurück und waschen Sie den Operationsbereich mit einer stumpfen Nadel mit warmer 0,9%iger Kochsalzlösung. Verschließen Sie die Bauchmuskelschicht mit einer 6-0-Naht und richten Sie den Bauchhautschnitt aus, um die Haut zu schließen und eine optimale Wundheilung zu ermöglichen.
Bringen Sie die Maus dann auf eine Intensivstation in einem Papierkäfig auf einem temperaturgesteuerten Heizkissen, um sich über Nacht mit weichem Futter zusätzlich zu normalem Futter und Wasser zu erholen.
Übersicht
Diese Studie untersucht den enterohepatischen Kreislauf von Gallensäuren und dessen Rolle beim Kolonkarzinom anhand eines murinen Ileumresektionsmodells. Die Forschung konzentriert sich auf die Auswirkungen der Ileumresektion auf den Gallensäurestoffwechsel und die Synthese des Fibroblasten-Wachstumsfaktors (FGF).
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Biologie
- Gastroenterologie
Hintergrund
- Der enterobepatische Kreislauf ist entscheidend für die Homöostase der Gallensäuren.
- FGF spielt eine bedeutende Rolle bei der Regulation der Gallensäureproduktion.
- Die Resektion des Ileums ist eine gängige Behandlung des Kolonkarzinoms.
- Das Verständnis der Rolle des Ileums kann Einblicke in den Gallensäurestoffwechsel ermöglichen.
Zweck der Studie
- Ein murines Modell für eine Ileumresektion vorzubereiten.
- Die Auswirkungen der Ileumresektion auf die Ansammlung von Gallensäuren zu analysieren.
- Die Rolle von FGF im Gallensäurestoffwechsel nach der Resektion zu untersuchen.
Verwendete Methoden
- Betäubung der Maus und Vorbereitung der Operationsstelle.
- Durchführung eines medianen Bauchschnitts, um auf das Ileum zuzugreifen.
- Resektion eines Abschnitts des Ileums und Vernähung der Enden miteinander.
- Überwachung der Erholung und Analyse der metabolischen Effekte nach der Operation.
Hauptergebnisse
- Eine erfolgreiche Ileumresektion wurde im murinen Modell erreicht.
- Die postoperative Analyse wies auf eine Überakkumulation von Galle hin.
- Die FGF-Spiegel wurden durch die Entfernung des Ileums beeinflusst.
- Durch dieses Modell konnten Erkenntnisse zum Gallestoffwechsel gewonnen werden.
Schlussfolgerungen
- Das murine Ileumresektionsmodell eignet sich zur Untersuchung des Gallensäurestoffwechsels.
- FGF spielt eine entscheidende Rolle bei der Rückkopplungsregulation von Gallensäuren.
- Weitere Forschung ist erforderlich, um therapeutische Implikationen für Darmkrebs zu untersuchen.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Das Verständnis der Auswirkungen einer Ileumresektion auf den Gallensäurestoffwechsel liefert mechanistische Erkenntnisse, die für gastrointestinale Toxizität und therapeutische Strategien beim Kolonkarzinom relevant sind. Dieses murine Modell ermöglicht die präklinische Bewertung einer Gallensäureüberakkumulation und einer Störung der FGF-Signalübertragung und unterstützt so die Zielvalidierung bei der Modulation enterohepatischer Signalwege. Der Ansatz hilft, Hypothesen bezüglich des Zusammenhangs zwischen Darmresektion und metabolischer Dysregulation in onkologischen Kontexten entlang ihrer Risiken zu bewerten.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Untersucht die Rolle des Ileums bei der Homöostase von Gallensäuren und der FGF-vermittelten Rückkopplungsregulation.
- Operativer Wert: Ermöglicht die funktionelle Validierung intestinaler Zielstrukturen, die an Transport und Stoffwechsel von Gallensäuren beteiligt sind.
- Prädiktiver Wert: Unterstützt die Beurteilung der Auswirkungen einer Modulation von Zielstrukturen auf die Überakkumulation von Gallensäuren und epitheliale Toxizität.
Screening und Assay-Entwicklung
- Assay-Bereitschaft: Erzeugt krankheitsrelevante Gewebemodelle zur Quantifizierung von Gallensäurespiegeln und Darmverletzungen.
- Quantitative Ausgabe: Ermöglicht die Messung einer Gallensäureüberakkumulation als pharmakodynamische Messgröße.
- Reproduzierbarkeit: Ein standardisiertes chirurgisches Verfahren unterstützt die konsistente Erzeugung des Modells über verschiedene Studien hinweg.
Translationale und präklinische Forschung
- Krankheitsrelevanz: Modelliert eine durch Ileektomie verursachte gestörte Gallensäureabsorption, wie sie bei Patienten nach gastrointestinalen Operationen beobachtet wird.
- Translationale Kontinuität: Verbindet die Störung des FGF-Signalwegs mit Veränderungen des Gallensäurestoffwechsels im murinen Darm.
- Risikobewertung: Trägt zum mechanistischen Verständnis der intestinalen Toxizität nach Resektion bei.
- Präklinische Anwendbarkeit: Unterstützt die Evaluierung von therapeutischen Ansätzen, die auf die Aufrechterhaltung der Gallensäurehomöostase oder FGF-Signalwege abzielen.
Pipeline- und Workflow-Integration
Das Modell integriert sich in Entdeckungsworkflows, indem es ein biologisch relevantes System bereitstellt, um die Folgen einer Darmresektion auf den metabolischen Signalweg zu untersuchen, insbesondere im supportive care der Onkologie und in der Sicherheitsbewertung des Gastrointestinaltrakts.
- Entdeckungsbiologie: Überprüft Hypothesen zur FGF-Synthese im Ileum und deren hepatische Rückkoppelungsrolle bei der Regulation von Gallensäuren.
- Analytik: Ermöglicht die Quantifizierung der Gallensäureanreicherung und der intestinalen Histologie als zentrale metabolische Endpunkte.
- Translationale Forschung: Verbindet die murine Ileumresektion mit menschlich relevanten Störungen des Gallensäurestoffwechsels nach Operationen.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Etabliert ein wiederverwendbares chirurgisches Modell zur Untersuchung der Auswirkungen der Entfernung von Darmabschnitten über therapeutische Bereiche hinweg.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Liefert Einblicke in die Mechanismen der Dysregulation von Gallensäuren und des Verlusts der FGF-Signalübertragung nach Resektion.
- Operativer Wert: Bietet ein standardisiertes, reproduzierbares Modell für Studien zur Darmresektion.
- Strategischer Wert: Unterstützt Entscheidungen über Fortführung oder Abbruch, indem er die metabolischen Folgen im Darm als Zielwirkung aufdeckt.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Weiterentwicklung, indem er frühzeitig toxische Wirkmechanismen aufgrund von Gallensäuren identifiziert.
Umsetzungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in murinen chirurgischen Techniken und intestinalen Anastomosen.
- Abhängig von steriler chirurgischer Infrastruktur und Möglichkeiten zur postoperativen Überwachung.
- Benötigt standardisierte Protokolle für das Ausmaß der Ileumresektion und den Umgang mit Gewebe.
- Beinhaltet die Zusammenarbeit zwischen chirurgischen, metabolischen und histologischen Teams.
- Auf die murine Physiologie beschränkt; artbedingte Unterschiede in der Kinetik von Gallensäuren müssen berücksichtigt werden.
Biopharma FAQs
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Zuletzt aktualisiert: 22 August 2026