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方法論記事

スリーブ胃切除およびマウスにおける変更されたルーワイ胃バイパスのテクニック

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DOI：

10.3791/54905

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2017年3月20日

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1l'Institut du Thorax, INSERM, CNRS, UNIV Nantes, 2CHU Nantes, Institut des Maladies de l'Appareil Digestif, INSERM U913, 3l'Institut du Thorax, INSERM, CNRS, UNIV Nantes, CHU Nantes, 4Service de Clinique Chirurgicale Digestive et Endocrinienne, CHU de Nantes

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

肥満手術は、病的肥満にしばしば関連する致命的な代謝合併症(糖尿病、肥満、脂質異常症)を減らすための最も効率的な方法です。肥満手術のマウスモデルは、これらの手術が糖尿病、高血圧、脂質異常症に及ぼす有益な効果の背後にある分子メカニズムを解読するためのユニークな資産です。

要約

肥満は（2003年〜2008年）欧州における女性のための男性のための4〜28％と6.2 36.5％の有病率と、主要な公衆衛生問題です。病的肥満は、しばしば寿命と品質を低下させる、例えば、2型糖尿病、高血圧、及び脂質異常症などの代謝性合併症と関連しています。任意の効果的な非侵襲的治療の非存在下では、肥満手術は、病的肥満の患者（ボディ・マス・インデックス（BMI）> 40 kg /日M 2）のための貴重な治療選択肢が長期につながるで、代謝合併症における体重減少および改善を持続。しかし、肥満手術の有益な効果を維持する基礎となる細胞および分子メカニズムはまだ完全には理解されていません。 、利用可能な多数の遺伝的に改変された株に、マウスモデルは、肥満手術の多面的な有益な効果の背後にある分子メカニズムを探求するための最も便利な動物モデルです。ここでは、最適化されたhealthcを詳述しましたスリーブ胃切除および修正ルーワイ胃バイパス：2、最も広く使用されている肥満症治療手術のためのマウスでの方法と外科的なプロトコルがあります。肥満手術の治療効果の根底にある分子メカニズムを解読すると、新しい治療薬の標的を同定するの約束を提供しています。

概要

肥満や糖尿病の世界的大流行は、重症度の壊滅的です。世界中で20億以上の成人（人口の30％）が、過体重（BMI> 25キロ/ m 2）で、または肥満（BMI> 30キロ/ m 2）でのいずれかである1。これは、罹患率及び死亡率の増加につながる、このような2型糖尿病、高血圧、脂質異常症などの代謝性合併症と一緒に来ることができます。肥満は全死亡率および癌2の有病率が増加します。何らかの効果的な非侵襲的な治療法がないために、肥満手術は、長期的、持続的な体重減少3、4につながることができます唯一のオプションを表します。異なる外科多くの方法が開発されてきたが、スリーブ胃切除（SG）とルーワイ胃バイパス（RYGB）は、最も一般的に臨床で使用される2つの手順です。 SG手順の間、胃の初期体積の80％です削除;従って、この技術は、満腹感を改善制限手術の一つです。 RYGBは限定的-吸収不良技術の一つです。 RYGBの間に、小さな胃嚢（総胃の容積の1から2パーセント）が作成され、腸は消化と栄養素の吸収を遅延させるY字型、に再配置されます。これら2つの技術がRYGBに見られる高い効率で、大幅な体重の減少と頻繁に関連併存疾患（ 例えば、高血圧症、2型糖尿病、脂質異常症）3の一般的な改善につながります。しかし、肥満手術の多面的な有益な効果の背後にある分子メカニズムは、多くの場合、完全には解明されていません。 、利用可能な多数の遺伝的に改変された株に、マウスモデルは、これらの分子メカニズムを探求するための最も便利な動物モデルです。

しかし、肥満の手順は、小動物モデルとrequirに直接適応することが困難です高い外科手術器用さを電子。 SGが簡単に非常に良好な生存率とげっ歯類で行うことができますが、RYGBは厳しい腸閉塞5匹のマウスで致死的です。異なる修飾RYGB法は、この問題、特にoesojejunostomy 5に対抗するために提案されています。胃切除せずに胃空腸吻合術：ここでは、別の代替案を提示します。この修正されたRYGBは再現ヒトで観察された有益な効果のほとんど（ すなわち、有意な体重減少とグルコースと脂質の恒常性の向上）。

この原稿は、要約したマウスでSGとRYGBの技術的および実験の詳細を議論し、動画の助けを借りて、これらの手順を容易にするためにすることを目指しています。特定のハイライトは、ビタミン、鉄欠乏の低減を可能に術前と術後の医療プロトコルの最適化について説明します。

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プロトコル

動物とハウジング：8週齢のC57BL / 6雄マウスを入手します。脂肪から35％キロカロリー、25.8パーセントのカゼイン、1.30パーセントのミネラルAIN、1.30パーセントのビタミン、1.70パーセントのリン酸二カルシウム、0.7：10週齢では、水をC57BL / 6マウスの自由なアクセスと高脂肪食（DIOダイエットを与えます8（SG）または14（RYGB）の％炭酸カルシウム2.10％、クエン酸カリウム、0.026％の酒石酸水素コリン、8.9％スクロース、0.384％シスチン、6.5％メチルセルロース、31.7％のラード、3.3％の大豆油、及び16.29％のマルトデキストリン）週肥満手術の前に。体重増加を促進するために、高脂肪食に加えて（w / vの）20％のフルクトースを含むRYGB手術（シャム＆RYGB）水に専用のマウスを与えます。

倫理に関する声明：以下で説明するすべてのプロトコルステップは、動物実験のための倫理委員会のガイドラインに従うの承認番号01953.01下・ド・ラ・ロワールを支払います。

1.一般的な術前の準備

  1. 手術前に6時間マウスを絶食。ジェルディらの食品は3日、手術の前に手術し、排他的に1日前に与えられました。 5％イソフルラン（0.4 L /分）でチャンバー内で麻酔を誘導し、O 2（二原子酸素、0.4 L /分）。麻酔が有効であることを確認するために、つま先ピンチテストを実行します。皮下注射を介して、鎮痛剤（0.1ミリグラム/キログラムブプレノルフィン）、抗生物質（10mg / kgのmarbofloxacine）、およびプロ動態（1ミリグラム/キログラムメトクロプラミド）を管理します。
  2. （実験室でのトラフィックや換気ファンから遠い）の外科的処置のための具体的な作業領域を割り当てます。専用のハード面の消毒剤と手術領域をきれいにしてください。手術中にマウスhomeothermyを維持するために、作業スペース領域に加熱パッドを配置します。加熱パッドの上にきれいな、吸収性アンダーパッドを適用します。
  3. 電気かみそりを使用して、骨盤に胸骨から腹部を剃ります。滅菌ラップ（ 図1Aおよび2A）でのマウスの腹部をラップし、加熱pに仰臥位でマウスを置きます広告。
  4. 麻酔下ながら乾燥を防ぐために、目に獣医軟膏を適用します。ノーズコーンにマウスを置き、2％イソフルラン（0.4 L /分）とO 2（0.4 L /分）で麻酔を維持します。
  5. 手術を開始する前に、無菌試験のガウン、使い捨てスクラブキャップ、フェイスマスク、および滅菌手袋を着用。手術のすべてのステップのために必要とされる滅菌手術器具セットを含むオートクレーブしたパッケージを開きます。滅菌ラップの窓をカットし、2つの連続ポビドンヨードソリューションで皮膚を消毒します。

2.スリーブ胃切除：手術の手順

  1. 中央値開腹（図1B）
    1. 双眼顕微鏡下とメスで、（腹部の筋肉に損傷を与えない）腹腔を開くには、腹部の中央に胸骨から正中切開を行います。 37℃の生理食塩水に浸した滅菌圧縮で皮膚を保護します。
  2. 胃の暴露（図1C）
    1. 静かに湿らせ、綿棒を用いて、胃を動員。湿らせた綿棒やマイクロはさみを使用して、その横に近い結合組織の添付ファイルから胃を解放します。
    2. 静かに、完全に胃を外部化し、止血コラーゲンは胃の後ろに圧縮配置します。 （ 図1D及びE）を出血未来を避けるために8.0非吸収性縫合糸で胃大弯に沿って、幽門と食道の血管を縫合。注：止血剤の使用は、組織の損傷を引き起こすだけ切除することを目指した組織でそれを使用することを確認することができます。
  3. 胃の心臓領域の切除（眼底）
    1. 幽門領域との間の解剖学的ライン存在（コーパス）と胃の心臓領域（眼底）（ 図1F）に胃切開を行います。
    2. それぞれの方の2湿らせた綿棒で残留食べ物を削除します胃の側面。マイクロはさみを使用して、眼底および胃（ 図1G）のコーパスとの間の境界に沿って胃を切りました。
    3. 大出血の場合には2分間圧縮止血コラーゲンを押します。切開（ 図1H）の最後に胃食道接合部から8.0非吸収性縫合糸と胃の開口部を閉じます。
  4. 胃の幽門部の切除（コーパス）
    1. 胃（ 図1I）の約80％を除去するように大きな曲率に沿って胃の切除を完了します。 3ミリメートルにSGの幅を標準化。大出血の場合には2分間圧縮止血コラーゲンを押します。
    2. 8.0非吸収性縫合糸（ 図1J）と胃の幽門部の開口部を閉じます。静かに縫合糸が漏れ防止であることを保証するために、胃の各側に2湿らせた綿棒を転がし。
    3. 漏れの場合8.0非吸収性縫合糸で完了します。止血コラーゲン圧縮を削除し、腹腔に胃を返します。縫合糸に対して圧縮止血コラーゲンを残します。
  5. 腹部閉鎖
    1. 5.0非吸収性縫合糸（ 図1K）と腹壁の筋層を閉じます。 1パーセントにイソフルラン濃度を低減することにより、麻酔を減らします。 5.0非吸収性縫合糸（ 図1L）を用いて皮膚を閉じます。

3.ルーワイ胃バイパス：手術の手順

  1. 中央値開腹
    1. 双眼顕微鏡下とメスで、（腹部の筋肉に損傷を与えない）腹腔を開くには、腹部の中央に胸骨から正中切開を行います。 37℃の生理食塩水（ 図2B）に浸した滅菌湿布で皮膚を保護します。
  2. Biliopancreatic手足と消化四肢
    1. 腸（ 図2C）を外部化。メジャー8幽門からセンチと5.0非吸収性縫合糸（図2D）と腸の2合字を行います。
    2. 2合字（ 図2E）との間の腸をカット。腹部の左上の象限内の2つの端部の近位四肢を置きます。注：これは、消化肢（ 図2F）として使用されます。
    3. 6センチメートル四肢近位（ 図2F）以下の消化四肢が直面している両端の遠位四肢を置きます。
      注：これは胆汁手足として使用されます。
  3. Jejuno-空腸造瘻術
    1. マイクロはさみを使用して、四肢近位および腸のループの両方をカットし、同じ長さ（ 図2Gおよび2H）の2 antimesenteric切開を行います。
    2. 2 8.0側側吻合を行います非吸収性縫合糸。腹側吻合（ 図2J）に続く背側吻合最初（ 図2I）を実行します。
    3. 静かに縫合糸が漏れ防止であることを保証するために吻合部の各側に2湿らせた綿棒を転がし。漏れの場合8.0非吸収性縫合糸で完了します。
  4. 胃空腸造瘻術
    1. 静かに湿らせた綿棒を使って胃を動員。湿らせた綿棒やマイクロはさみを使用して、その横に近い結合組織の添付ファイルから胃を解放します。
    2. 優しく、胃の後ろに再吸収性の止血コラーゲン湿布を配置し、完全に胃を外部化。湾曲したマイクロ鉗子（ 図2Kおよび2L）を使用して、網を通過した5.0非吸収性縫合糸を使用して、幽門結紮を行います。
    3. 胃、幽門〜1.5 cmであり、遠位四肢の腹側の両方をカット同じ長さ（ 図2M）の2切開部を作成し、マイクロはさみを使用して。
    4. 2 8.0非吸収性縫合糸で側側吻合を実行します。背側吻合（ 図2N）で起動し、腹側吻合（ 図2O）を行います。静かに縫合糸が漏れ防止であることを保証するために吻合部の各側に2湿らせ、綿棒を転がし。漏れの場合8.0非吸収性縫合糸で完了します。
  5. 腹部閉鎖
    1. 5.0非吸収性縫合糸（ 図2P）を使用して腹壁の筋層を閉じます。 1パーセントにイソフルラン濃度を低減することにより、麻酔を減らします。 5.0非吸収性縫合糸を用いて皮膚を閉じます（ 図2Q）.Administer皮下注射を介して、温かい生理食塩水を25mL / kgです。

4.一般的な術後ケア

  1. イソフルランを停止マウスが完全に目を覚ましになるまで0.8 L / minのO 2流量を続行します。それは動物によって示されるモータ制御、ケージの周りを移動するために開始し、落下せずに立って歩くことができることを取り戻すまで、無人、マウスを放置しないでください。
  2. 5日間30℃の温度条件下でインキュベーターにマウス（ケージごとに1つだけのマウス）を配置します。
  3. プロトコルの最後までRYGBマウスにおけるビタミン（800ミリグラム/ 180 mLの水中）の補充;鉄（皮下注射は0.5mg / kg /日）を維持。
  4. 手術後5日間：ゲルダイエット食品（10％ラード、10％液糖、57％の水高脂肪ゲル食）への無料アクセスを返します。 3日手術後の固形食を再導入。
  5. 皮下には、メロキシカム（手術後3日目に0日目から1日2回0.1ミリグラム/キログラム、）（1ミリグラム/キログラム、0日目から手術後3日目に）、メトクロプラミド（1ミリグラム/キログラム、0日目からにブプレノルフィンを注入します手術後5日目）、および0日目から3日目AFTEにmarbofloxacine（10mg / kgの、 rの手術）。

5.術後の代謝パラメータの評価

  1. 食物摂取量測定
    1. マウスは、手術後1週間回復できるようにします。ハウスマウスケージあたり1。ケージに入れ固体食事の量を測定します。重量24時間後に残っている食べ物。限り、必要に応じてこの手順を繰り返します。
  2. 経口的ブドウ糖負荷試験
    1. 経口ボーラスの前に6時間マウスを絶食。尾の先端から血液滴を収穫し、時間0血糖値を決定するために、グルコメーターに挿入グルコースストリップにそれを適用します。
    2. 20％D-グルコース溶液（2グラム/ kg）を経口ボーラスを投与します。 、15、30、60、及び120分後に胃管栄養法の血糖値を測定します。
  3. ヘモグロビンレベルの分析
    1. 血液学システムを使用して、ヘモグロビンレベルをサンプリングするために新鮮な血液の20μLを測定します。
"> 6。安楽死

  1. 腹腔内キシラジン/ケタミン溶液（10/80ミリグラム/キログラム）を注入することにより、マウスを麻酔。頸椎脱臼を行います。心臓が鼓動していないと眼球瞬目反射が失われることを保証することにより、完全な安楽死を確認します。

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結果

一般的な条件

SG手続きの平均手術時間は49.3±1.5分でした。私たちは、胃の約80％のパーセントを表し、胃の62.8±5.0 mgの、削除しました。いいえマウスは、手術中に、または次の7日の間に死亡しませんでした。 Oneマウス（7.1％）があるため胃石によって引き起こされる胃閉塞の11 番目の術後日目に死亡しました。

RYGB処置の平均手術時間は89.1±2.8分でした。死亡率はRYGB（; P = 0.038 66.6パーセント：RYGB 対 25％偽）後に有意に高かったです。術後死亡の主な原因は、吻合漏出（N = 8）、吻合部狭窄（n = 5）を、麻酔の合併症であった（N = 4）、および術後の出血（N = 2）。また、消化管吻合狭窄による2長...

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ディスカッション

肥満の成長の流行を克服するために、最初の肥満手術の手順は、米国で1960年代に出現しました。それ以来、世界中で毎年行われる手順の数は依然として増加し、今日、これらの技術は、病的肥満6の管理のための最善の治療オプションを表します。開発手順の中では、SGとRYGBは、臨床実習4で使用される2つの最も一般的な方法です。動物モデル、特に齧歯動物は、肥満手術後に観察された一般的な健康の改善の背後にあるメカニズムを解読するために使用されています。

肥満手術の有益な代謝効果を維持する分子メカニズムを解読するために、我々は、肥満手術の2つのマウスモデルの開発：しばしば制限技術として定義されているSGを、そして制限および吸収不良手術として記載されているRYGB、。これらのマウスの肥満の実現手順顕微での経験が必要です。これらのモデルは、動物の手術と人間の内臓外科医の専門技術者を使って開発されました。経験から、外科的なトレーニングがRYGB後に超える75％の生存率に到達することが必要でした。 SGをマスターす...

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開示事項

著者は利益相反を宣言しません。

謝辞

私たちは、ジル・ミチューとオード・バラトー(INSERM U1213、リヨン、フランス)、そしてマリー・リアブフとステファニー・ルマルシャン・ミンド(動物施設、l'Institut du Thorax、ナント、フランス)の動物管理プロトコルへの協力に感謝します。この活動は、La région des Pays de la Loire、Fondation d'Avenir、Casden Bankからの助成金によって支援されました。コーチン研究所のキャサリン・ポスティッチ、ファディラ・ベンハメド、ミシェル・カウザックのホスピタリティと撮影過程での協力に感謝します。

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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
<強い>薬
高脂肪ダイエットDIOダイエット安全な
イソフルラン、フォランバクスター
、ブプレノルフィン、ブプレケア、アニマルケア
、マルボフロキサシン、マーボシル、ベトキノール
、クエン酸鉄アンモニウム、ビタミン、PP-B12フェルコブサンベトキノール
ビタミン A-D3-E-K-BVita RongeurVirbac
NaCl 0.9%NaCl 0,9%
ポビドン溶液ベタジンスクラブベ
ポビドン溶液ベタジン溶液ベタジン
カルボトール 980 NFOcrygelTVM
名前ReferencesCompanyComments
Sutures
Prolene®8.0、6,5 mmEthicon
Prolene®5.0、13 mmEthicon
名前参照CompanyComments
Surgical equipments
はさみFST
ニードルホルダーOlsen-HegarFST
マイクロハサミVannasFST
マイクロ鉗子 GraefeFST
マイクロ鉗子 湾曲GraefeFST
湾曲マイクロニードルホルダーCastroviejoFST
止血コラーゲン湿布PangenUrgo
吸収性アンダーパッドVWR
名前参照会社コメント
>特定の機器
血液内科システム Hemavet 950FSHemavet
グルコースストリップとグルコメーターワンタッチ VerioLife scan
実体顕微鏡MZ6ライカ 
、タジン

参考文献

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