Mouw Gastrectomie in muizen met behulp van chirurgische clips
14 november 2020
De prevalentie van diabetes en obesitas neemt wereldwijd voortdurend toe. De mechanismen tussen diabetes, obesitas en de bijbehorende mortaliteit en comorbiditeit moeten verder worden onderzocht. Hier presenteren we een protocol voor mouwgastrectomie (SG) bij dieren als een ongecompliceerd preklinisch model van bariatrische chirurgie.
Het belangrijkste doel van de chirurgische ingreep is het meten van de metabolische effecten en de insulineresistentie van mouwgastrectomie in een meer beoordelingsmodel. Dit protocol is bedoeld om een diermodel te produceren voor het onderzoek van de mechanismen die de resultaten van een bariatrische operatie bij de mens onderstrepen, die inzicht kunnen geven in de pathogenese van obesitas en diabetesbehandeling type 2. Voor mouwgastrectomie en schijnoperatie, na het bevestigen van de juiste diepte van anesthesie door teenstimulatie, breng de Carbomer 0,2% ooggel op de ogen van de muis om droge ogen te voorkomen.
De muis wordt op de operatietafel geplaatst en bevestigd. Verwijder en maak het resterende haar schoon met een ontharingscrème. Desinfecteer de buik van de muis met povidone-jodiumoplossingen afgewisseld met alcohol voor drie toepassingen.
Voer de SG-procedure uit met behulp van een vergrotende ontledende microscoop of vergrootglas indien nodig om onvoorspelbare bloedingen en hypovolemische shock te voorkomen. Maak een een tot 1,5 centimeter in lengte middellijn incisie op de bovenbuik. Gebruik twee gebogen gladde getande micro-tangen om de maag voorzichtig te bewegen en volledig uit te externaliseren.
Verplaats de darm naar de blote huid aan de zijkant en bedek het met warme zoutoplossing bevochtigd gaas om uitdroging te voorkomen. Verdeel de gastrosplenic ligament dat de linkermaag verbindt met de milt voorzichtig met behulp van een met katoen getipte sonde en elektrocauterie als dat nodig is, waardoor de maagfundus uit de omringende milt en andere inwendige organen wordt ontleed. Strek de fundus en pylorus van de maag voorzichtig en lateraal met tangen, identificeer de middellijn van de maag en breng voorzichtig twee chirurgische clips aan met behulp van de LIGACLIP-applier op het 15% mediale segment van de maag van de gastro-oesofageale kruising inferieur en pylorus superieur.
Klem en isoleer ongeveer 75-80% van de maag, waardoor de gehele laterale mouw van de maag ontstaat. Resect de laterale geïsoleerde maag met een microscissors. Gebruik wattenstaafjes om eventuele resterende voedsel te verwijderen uit de maag en vervolgens schoon de snijkant van de maag met povidone-jodium waterige oplossing.
Oversew de clip lijn met een 5-0 monofilament niet-absorbable hechting om ervoor te zorgen dat er geen lekkage. Knoop de uiteinden van de hechting en veranker aan de clips aan beide uiteinden. Breng de maag en darm terug naar de juiste positie in de buikholte en sluit de buik met een draaiende 5-0 monofilament niet-absorbbare hechting aan de buikwand.
Voor sham procedure van SG, voer een soortgelijke procedure zoals eerder beschreven met een middellijn laparotomie, externaliseren de darm en maag met behulp van 37 graden Celsius natte warme zoutoplossing dekking gedurende vijf minuten. Breng de maag en darm terug naar de juiste plaatsen van deze inwendige organen. Toleer ketoprofen twee tot vijf milligram per kilogram en cefazolin 25 milligram per kilogram onderhuids of intraperitoneally na een operatie voor de pijnbestrijding en infectiepreventie.
Stop de isoflurane en ga verder met een luchtstroom van drie tot vijf liter per minuut totdat de muis volledig wakker is. Blijf kijken naar de muis, terwijl het herwint mobiliteit en begint te lopen rond de kooi. Plaats de muis in de onafhankelijke couveuse rond 30 graden Celsius in temperatuurtoestand gedurende vijf dagen, zorg ervoor dat er slechts één muis per kooi is.
In onze ervaren handen, het succesvolle tarief van SG was ongeveer 90%na de leerperiode. Het lichaamsgewicht van sham bediend en vetrijk dieet gevoed muizen gestaag opgedaan. Maar de mouw gastrectomie en vetrijke voeding gevoed muizen voortdurend afgenomen.
Het verschil van het cholesterolgehalte was significant tussen het vetrijke dieet gevoed muizen met schijn en mouw gastrectomie. Dit kan erop wijzen dat oxidatieve stress verbetering na de mouw gastrectomie. Het verschil tussen de niveaus van hemoglobine A1C en IPGTT was ook aanzienlijk.
Tussen het vetrijke dieet voedde muizen met schijn- en mouwgastrectomie en door aan te geven dat insuline-resistentie en suikercontrole verbetering na de mouw gastrectomie. Dit diermodel kan ons helpen om de klinische relevantie van diabetes en obesitas te onderzoeken bij het gebruik van een korte chirurgische ingreep met mouwgastrectomie. Deze procedure kan de operatietijd verkorten en de chirurgische overlevingskans verbeteren.
Het belangrijkste voordeel van deze studie is het imiteren van de klinische resultaten van bariatrische chirurgie bij menselijke patiënten met behulp van een eenvoudige chirurgische muis model.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel presenteert een protocol voor een sleeve gastrectomie (SG) bij dieren, dat dient als preklinisch model voor bariatrische chirurgie. De studie is erop gericht de metabole effecten en de insulineresistentie geassocieerd met SG te onderzoeken, wat bijdraagt aan het begrip van obesitas en diabetes.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk vakgebied
- Neurowetenschappen
- Metabool onderzoek
- Bariatrische chirurgie
Achtergrond
- De prevalentie van diabetes en obesitas neemt wereldwijd toe.
- Het begrijpen van de mechanismen die deze aandoeningen aan elkaar koppelen, is cruciaal.
- Diermodellen zijn essentieel voor het bestuderen van chirurgische interventies.
- Sleeve-gastrectomie is een veelvoorkomende bariatrische procedure bij mensen.
Doel van de studie
- Om een diermodel te ontwikkelen voor het bestuderen van sleevegastrectomie.
- Om de metabole effecten en insulineresistentie na de chirurgische ingreep te beoordelen.
- Om inzicht te verschaffen in de behandelmechanismen van obesitas en diabetes type 2.
Gebruikte methoden
- Bevestigen van de diepte van de anesthesie door stimulatie van de teen.
- Aanbrengen van ooggel om uitdroging van de ogen tijdens de operatie te voorkomen.
- Voorbereiden van de operatieplaats door het scheren en desinfecteren van de buik.
- Uitvoeren van sleeve gastrectomie en sham-operaties bij muizen.
Belangrijkste resultaten
- Vestiging van een betrouwbaar diermodel voor SG.
- Meting van metabole veranderingen na de operatie.
- Inzichten in mechanismen van insulineresistentie.
- Potentiële implicaties voor onderzoek naar obesitas en diabetes bij mensen.
Conclusies
- Het protocol biedt een kader voor toekomstige studies naar SG.
- Inzicht in de metabole effecten kan helpen bij het bepalen van behandelstrategieën.
- Diermodellen zijn essentieel voor de vooruitgang van het onderzoek naar bariatrische chirurgie.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie
Preklinische modellen voor sleeve-gastrectomie bij muizen maken mechanistisch onderzoek mogelijk naar metabole uitkomsten die relevant zijn voor obesitas en diabetes type 2. Deze benadering ondersteunt de validatie van targets en het voorspellend vertrouwen voor onderzoek naar metabole ziekten, waardoor een brug wordt geslagen tussen discovery biology en translationele relevantie. De reproduceerbaarheid en operationele eenvoud van het model vergemakkelijken een robuuste evaluatie van chirurgische interventies in metabole pathways.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt onderzoek mogelijk naar metabole routes die betrokken zijn bij obesitas en diabetes.
- Ondersteunt functionele validatie van targets die insulineresistentie en glucosehomeostase moduleren.
- Faciliteert mechanische risicoreductie door de resultaten van menselijke bariatrische chirurgie in muizen te modelleren.
- Biedt een platform voor hypothesegestuurd onderzoek naar de effecten van metabole interventies.
Screening & Assayontwikkeling
- Stelt een gevalideerd in vivo-systeem vast voor kwantitatieve metabole readouts na de chirurgische ingreep.
- Ondersteunt de standaardisatie van assays voor het meten van glucose, cholesterol en insulineresistentie.
- Maakt reproduceerbare vergelijkingen mogelijk tussen chirurgische groepen en sham-geopereerde controles.
- Bereidt een schaalbaar model voor voor downstream studies naar verbindingen of genetische interventies.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Rijmt preklinische bevindingen met klinische resultaten van bariatrische chirurgie voor translationele continuïteit.
- Maakt risico-gecorrigeerde voortgang van targets voor metabole ziekten mogelijk op basis van in vivo werkzaamheid.
- Ondersteunt de ontwikkeling van biomarkers voor metabole verbetering na interventie.
- Faciliteert de besluitvorming voor het doorvoeren van kandidaten naar preklinische studies in een laat stadium.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit muismodel voor sleeve gastrectomie is geïntegreerd in het continuüm van discovery tot preklinisch onderzoek naar metabole ziekten, ter ondersteuning van zowel vroege mechanistische studies als translationele validatie.
- Ontdekkingsbiologie: Biedt een platform voor het toetsen van nulhypothesen over de effecten van metabole interventies.
- Screening: Levert kwantitatieve resultaten voor glucose, cholesterol en metrieken voor insulineresistentie.
- Analytiek: Maakt statistische vergelijking van metabole parameters tussen experimentele groepen mogelijk.
- Translationeel Onderzoek: Slaat de brug tussen preklinische bevindingen en uitkomsten van bariatrische chirurgie bij mensen.
- Bedrijfsmatig Hergebruik: Biedt een gestandaardiseerd, reproduceerbaar model voor lopende metabole onderzoeksprogramma's.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen bij de validatie van metabole targets en het mechanistische begrip.
- Operationele waarde: Stroomlijnt de vestiging van modellen met een hoge reproduceerbaarheid en lage complicatiepercentages.
- Strategische waarde: Ondersteunt geïnformeerde go/no-go beslissingen voor portfolio's met metabole ziekten.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van metabole interventiestrategieën mogelijk.
Overwegingen voor Implementatie
- Vereist chirurgische expertise en toegang tot microsurgical instrumentarium.
- Vereist infrastructuur voor metabole fenotypering en statistische analyse.
- Vraagt om standaardisatie tussen teams voor reproduceerbaarheid en vergelijkbaarheid van gegevens.
- Aanpasbaar aan diverse muizenstammen en dieetmodellen voor een bredere toepasbaarheid.
- Beperkingen omvatten de noodzaak van postoperatieve monitoring en individuele huisvesting tijdens het herstel.
