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方法論記事

ラットにおけるルー-en-Y法胃バイパス手術

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DOI:

10.3791/3940

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2012年6月11日

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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

この記事について

サマリー

胃バイパスラットモデルを用いて多数の研究が最近ルー-en-Y法胃バイパス操作の基礎となる生理学的メカニズムを明らかにするために行われている。この記事では、この実験的なツールの利点と限界を理解することが私たちの公開胃バイパスラットモデルの技術的および実験の詳細を示し、議論することを目指しています。

要約

現在、実証された死亡給付金で重要な、維持体重の損失を誘発する病的肥満の治療のための最も効果的な治療は、肥満症治療手術の1,2です。したがって、最も一般的に実行される操作3はルー-en-Y法胃バイパス手術（胃バイパス）と近年では世界中で行わ肥満操作の数の着実な上昇があった。この背景には、胃バイパス手術は、体重減少を誘導し、維持していく上で生理学的メカニズムを理解することが重要です。これらのメカニズムはまだ完全には理解されていませんが、減少し飢餓を含めることができ、脂肪と砂糖8,9の高い食品、変更塩と腎臓10の水処理などのために変更嗜好、飽食4,5、増加エネルギー消費量6,7の増加よく腸内細菌11の変化である。胃バイパス手術後に見られるような変化は、少なくとも部分的にどのように由来があります胃バイパス手術は、ペプチドYY（PYY）およびグルカゴン様ペプチド-1（GLP-1）の食後のリリースでは、栄養素の存在下で腸内で放出されるホルモンを増加させ、それが食べ減らすために手術は、ホルモン環境を変化させる12。

最後の二十年の間にラットを用いた多くの研究はさらに、胃バイパス手術後の生理的変化を調べるために実施されている。胃バイパスラットモデルは、それが密接に時間プロファイルと人間の体重減少の大きさを模倣するだけでなく、研究者は、適切なコントロールの使用を含む、重要な解剖学的および生理学的な要因を制御し、操作することができ、少なくとも貴重な実験的なツールではありませんあることが証明されている。その結果、他の詳細13から15の日文学で利用可能なラットの胃のバイパスモデルの広い配列があります。これらのモデルの正確な手術手技の説明には、広く変化し、袋の大きさの点で異なります、例えば、四肢長さ、および迷走神経の温存。報告された場合、死亡率は0から35パーセント15からの範囲と思われる。また、手術は別の株と年齢の雄ラットでほとんど独占的に行われている。前と術後の食事も大幅に変化した。

公開され胃のバイパスラットモデルにおける技術的および実験的な変動は、胃バイパス手術に関与して潜在的な生理学的メカニズムとの比較同定を複雑にします。これらのモデルのいずれかが優れていることが明確な証拠はありませんが、一貫性と比較可能なデータを達成するための手順の標準化のための新たな必要性がある。この資料では、したがって、私たちの以前に検証され、公開され胃バイパスラットモデルの技術的および実験の詳細を要約し、議論することを目指しています。

プロトコル

1。術前のケア

  1. 手術前に一晩ラットから食べ物を削除します。
  2. 2リットル/分の4〜5％イソフルランとO2フローチャンバー内で麻酔を誘導する。
  3. 胸骨から電気かみそりを使用して骨盤に腹部を剃る。
  4. 等温加熱パッド上で仰臥位で麻酔したラットを配置します。
  5. ノーズコーンにラットの鼻を配置する前に、眼軟膏（Vitagel）を適用します。
  6. 2〜3％のイソフルラン濃度と2リットル/分の酸素流量で麻酔を維持しています。
  7. Betadine溶液で皮膚を消毒する。
  8. 後肢の指の間鉗子のピンチで麻酔の深さを確認してください。
  9. 周術期の抗生物質の予防、鎮痛のために1 mg / kgのフルニキシンとして5.7 mg / kgのエンロフロキサシンの腹腔内投与する。

2。中央開腹

  1. ちょうどxyphoidプロセス（ブレード10号）の下に出発メスを用いて正中切開を行います。
  2. underlから円周方向に皮膚を結集Metzenbaumはさみを使って腹筋をYingさん。
  3. 腹腔を開きます。
  4. 操作フィールドの可能な限り最高の露出を促進するためにトラクターをインストールします。

3。 Biliopancreaticと消化四肢

  1. 十二指腸または近位空腸は、大腸の下を通過する場所を特定。
  2. ここから約10cm aborally小腸をトランセクトと腸の両端（PDS 5-0）結合する。
  3. それは、後でルー-en-Y法再建のbiliopancreatic肢を形成するために使用されるように、腹部の左上腹部の両端の近位断端に配置します。
  4. それは、後でルー-en-Y法再建の消化肢を形成するために使用されるように、腹部の右上腹部の両端の遠位断端に配置します。

4。空腸空腸吻合術

  1. ileocoecalバルブと回腸と盲腸を識別します。
  2. 約25cmのために経口で回腸に従ってください。空腸空腸吻合術を出発点としてここに配置されます。ルー-en-Y法再建の共通チャネルである。
  3. 腹部の左上腹部からbiliopancreatic肢を取得し、空腸空腸吻合術を行う予定で共通チャネルの隣に配置します。
  4. セキュアbiliopancreatic肢と保持ステッチ（PDS 6-0）と共通のチャンネル。
  5. マイクロはさみを使用して約10 mm以上、両方のループを切開。
  6. 縫合（PDS 6-0）を使用して、サイ​​ド側吻合を行うことにより、空腸空腸吻合術を作成します。
  7. 最初の完全な背側として吻合部の腹側。

5。胃嚢

  1. 胃食道接合部を識別します。
  2. Metzenbaumはさみを使って胃肝臓および胃脾の靭帯を解剖することによって、この領域を結集。
  3. 横方向に主要な出血や小さな胃嚢が作成された迷走神経の損傷を防ぐために左胃動脈と左傍食道バンドルの迷走神経繊維に移動します。
  4. 胃食道柱を公開レトロoesophageally綿棒を配置することによってnction。
  5. また、出血を防ぐために - 市販の焼灼装置を用いて正面胃の小さな血管を凝固させる。
  6. 胃繊細な、湾曲したハサミを使用して、元の胃の大きさ以上2から3％以上の大きさの胃嚢を作成して胃食道接合部より約5mmのトランセクト。
  7. 残胃（PDS 5-0）を閉じます。

6。胃空腸吻合術

  1. 腹部の右上腹部から消化四肢を取得し、胃の袋の隣に配置します。
  2. 端側吻合（PDS 7-0）を行うことにより、胃空腸吻合術を作成します。
  3. 最初の完全な裏面し、吻合部の正面側。

7。腹部閉鎖

  1. 1.5％イソフルラン濃度を減少させることによって麻酔を減らすことができます。
  2. 連続縫合糸を使用して腹壁に近い筋層（4-0 PDS）。
  3. 0.3 mg / mlの100μlを管理鎮痛のために皮下にブプレノルフィン·ソリューションを提供します。
  4. さらに1％イソフルラン濃度を減らすことができます。
  5. 縫合（4-0 Vicryl）を使用して、皮膚を​​閉じます。

8。術後処置

  1. イソフルランを停止し、O2を続行します。
  2. 3皮下デポ内の流体交換のための温かい生理食塩水5mlを管理することができます。
  3. 完全に回復するまで、赤色光の下での位置ラット。
  4. ホームケージにラットを返します。

9。代表的な結果

動物や住宅

gは個別に室温で12時間/ 12時間明暗サイクル下で飼育した350と500の間で体重、Wistar系雄性ラット（Elevageジャンビエ、LE-Genestセント島、フランスハーラン·ラボラトリーズ社、ブラックソーン、英国）。 21±2℃で特に明記しない限り、水と標準的な餌は、利用可能な広告を自由でした。すべての実験はホーム相談によって発行されたライセンスの下で行われたCE、イギリス（PL70-6669）またはカントンチューリッヒ、スイスの獣医局によって承認されました。すべてのラットは胃バイパスまたは偽操作に無作為に割り付けされる前に、順応の一週間を与えられた。通常の餌へのアクセスが再インストールされる前に、手術後、ラットは3日間流動食を受けた。

体重

私たちのラット胃バイパスモデルのデータは、胃バイパス手術は、体重を減らすために、特に体重減少（ 図2）を維持するために有効であることがこれまでの知見と一致している。胃バイパス手術と偽操作に使用されるラットの平均術前体重は同様であった（偽：433.4±8.3グラム対バイパス：420.7±8.4 G、P = 0.28）。手術偽手術コントロール5日後には、胃バイパス手術ラット（：422.2±8.3グラム対バイパス：374.7±7.6 G、P <0.001偽）に比べてはるかに多くの重量を量った。 5：術後60日で、体重の差はほぼ170グラム（偽だった33.2±8.1グラム対バイパス：366.2±10.8グラム、P <0.001）。

食糧摂取量

食物摂取量は、体重と同様のパターンが続いて、偽手術アドリブ食ラットに比べて胃のバイパスラットで減少した。 図3両群の平均毎日の食物摂取量（術後1〜60）を示しています。毎日の食物摂取は、胃バイパス手術（：29.9±0.2グラム対バイパス：25.7±0.3 G、P <0.001偽）の後、一貫して低かった。

消化管ホルモン

すべてのラットから血液が試験終了8,16日に採取した。動物は、前の晩にアドリブの食糧へのアクセスを有しており、術後60日目のライトサイクルの開始時に断頭した。血液は、サンプルは、単一の実行で二重に検定したまではすぐに4℃で10分間3000rpmで遠心分離し、-20℃で保存し、得られた。 PYY様免疫反応は、MEAであった、完全な長さ（PYY1-36）とフラグメント（PYY3-36）の両方を測定し特異的かつ高感度ラジオイムノアッセイ、と測定されています。 GLP-1は、ラジオイムノアッセイ17,18社内に設立さで測定した。 26±2ピコモル/ L対：胃のバイパスラットはPYYのために有意に高いレベル（シャム示したように食物摂取量の違いは、部分的にペプチドYY（PYY）およびグルカゴン様ペプチド1（GLP-1）の増加食後の血漿中濃度によって説明されるかもしれない。バイパス：141±14ピコモル/ L、p <0.001）およびGLP-1（偽：40±5ピコモル/ L対バイパス：215±23ピコモル/ L、P <0.001、 図4）。

figure-protocol-1
図1。胃バイパス手術の解剖学。前（A）と（B）胃のバイパス手術後の小腸の解剖学的構造の模式図。赤の色合いが約前腸を表す媒体を赤で小腸の対応するセグメントを表す（食道、胃十二指腸近位空腸）、腸（近位および中間空腸、回腸）と後腸の（回腸、盲腸）を表す暗赤色を表す明るい赤。

figure-protocol-2
図2。ラットの胃バイパス手術後の体重減少体重変化胃バイパス手術後のラットの代表的なグループの（ - ）（N = 52）と偽手術ラット（ - ）（N = 52）の観察期間を通じて60日。データは、以前の出版物6,8-10からプールし、平均値として示されている±SEM（*** = p <0.001）であった。

figure-protocol-3
図3。ラットの胃バイパス手術後の平均食物摂取。全体の代表的な胃バイパス手術後のラットのグループ（黒、N = 52）と偽手術ラット（白、N = 52）の平均毎日の食物摂取60日の術後期間。データは、以前の出版物6,8-10からプールし、平均値±SEMとして示されています。

figure-protocol-4
図4。ラットの胃バイパス手術後の食後のPYYおよびGLP-1の血清レベル。食後のPYYおよび胃バイパス手術ラット（黒、N = 18）と偽手術ラット（白、N = 22）のGLP-1の血清レベル。データは、以前の刊行物8,16からプールし、平均値±SEMとして示されています。

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ディスカッション

ヒトのルー-en-Y法胃バイパス手術の手順は、まず1967年にメイソンによって記述され、1983年19トレスすることにより、現在のフォームに変更されました。現在、このプロシージャは小さな胃嚢と近位小腸のバイパスで構成されています。前と術後の解剖の概略図を図1に示されている。

ヒトの胃バイパス手術は約15から30パーセント2の体重減少を誘導し、維持しています。体重の大部分が減少し、食物摂取、組み換え食品の嗜好とおそらく増加したエネルギー消費4-6,8-10のために部分的に手術後の最初の数ヶ月の間に失われています。ヒトで観察されたものと同様に、私たちの胃バイパスラットモデルは、食物摂取量と体重の有意な減少を誘導する。対照的に、他人の胃バイパスモデルは、一定の重量は、胃の直後に偽手術コントロールの体重を取り戻す並列表示ラット20を運営する偽手術や胃バイパスの間に食物摂取量には差でバイパスしてください。

公開された...

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開示事項

利害の衝突が宣言されません。

謝辞

マルコBueterとフロリアンセイフライドは、ドイツ学術振興（DFG）によってサポートされていました。トーマス·ルッツは、スイス国立研究財団（SNF）によってサポートされていました。マルコBueterとトーマス·ルッツは、さらに国立衛生研究所（NIH）からと統合人間生理学のためのチューリッヒセンター（ZIHP）から資金を受け取ります。カレルWルルーは、健康臨床医科学者賞の部門によってサポートされていました。ロンドン大学インペリアルカレッジは、NIHR医学研究センターの資金調達スキームから支援を受けています。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
一般名 ブランド名 会社 カタログ番号
エンロフロキサシンバイトリル2.5パーセント Provet AG 1036
フルニキシン Finadyne Graeub 908040
Buprenorphin Temgesic レキットベンキーザー 138976
イソフルレン IsoFlo Graeub 902035
ビタミン Vitagel ボシュロム 690
ヨウ素溶液 Betadine ムンディファーマ 111141
NaClを0.9パーセント NaClを0.9パーセント B.ブラウン 534534

表1。薬。

名 サイズ 会社 カタログ番号
PDS II 4から0 エチコン Z924H
PDS II 5から0 エチコン Z925H
PDS II 6から0 エチコン PUU2971E
PDS II 7から0 エチコン Z1370E
Vicryl 4から0 エチコン V451H

表2。縫合。

名 会社 カタログ番号
スカルペルハンドル3号 Aesculap BB073R
メスの刃がありません。 10 スワン·モートン 0301
ニードルホルダー Aesculap BM124R
組織鉗子 Aesculap BD555R
Metzenbaumはさみ、ストレート Aesculap BC022R
湾曲したMetzenbaumはさみ、 Aesculap BC023R
湾曲した繊細なはさみ、 Aesculap BC061R
湾曲した動脈鉗子、 Aesculap BH109R
動脈鉗子、湾曲した、1x2の歯 Aesculap BH121R
プローブ、ダブルエンド Aesculap BN113R
マイクロニードルホルダー Aesculap FM 541R
マイクロ鉗子 Aesculap FM571R
マイクロはさみ AESCulap FM470R
使い捨て眼の焼灼ジョン·ワイス国際 0111122
綿の芽ハルトマンAG 9679369

表3。手術装置。

参考文献

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