Методики Рукав гастрэктомия и Modified Ру-ан-Y желудочного шунтирования у мышей

Всемирная пандемия ожирения и диабета является разрушительным в серьезности. Более двух миллиардов взрослых во всем мире (30% населения) имеют избыточный вес (ИМТ> 25 кг / м ²⁾ или ожирением (ИМТ> 30 кг / м ^{2) 1.} Это может прийти вместе с метаболическими осложнениями, такими как сахарный диабет 2 типа, артериальная гипертензия и дислипидемии, что приводит к увеличению заболеваемости и смертности. Ожирение увеличивает общую смертность и распространенность рака ^2. Из - за отсутствия каких - либо эффективных неинвазивных методов лечения, бариатрической хирургии представляет собой единственный вариант , который может привести к долгосрочной, устойчивой потере веса ^{3, 4.} Ряд различных хирургических методов были разработаны, но рукав гастрэктомия (SG) и Ру-ан-Y желудочного шунтирования (RYGB) являются две процедуры наиболее часто используемых в клинической практике. Во время процедуры SG, 80% от первоначального объема желудкаудален; Таким образом, этот метод является одним из ограничительных операций, которые улучшают чувство сытости. RYGB является одним из ограничительным-malabsorptive методов. Во время RYGB, небольшой желудка мешок (1-2% от общего объема желудка) создается и кишечник перестраивается в Y-образной формы, которая задерживает переваривание и всасывание питательных веществ. Эти два метода приводят к значительному снижению веса тела и общее улучшение часто связанных сопутствующих заболеваний (например, гипертония, сахарный диабет 2 типа, и дислипидемии) ^3, с более высокой эффективностью видели в RYGB. Однако молекулярные механизмы, лежащие в плейотропных благотворное влияние бариатрической хирургии часто полностью не выяснены. Из-за многочисленных генетически модифицированных штаммов, доступных, мышиная модель является наиболее удобной моделью для животных, чтобы исследовать эти молекулярные механизмы.

Тем не менее, Бариатрические процедуры трудно непосредственно адаптироваться к небольшим животных моделях и Requirе высокой хирургической ловкостью. В то время как SG может быть легко выполнена у грызунов с очень хорошей выживаемостью, RYGB смертельна у мышей из - за серьезных препятствий кишечника ^5. Различные модифицированные методы RYGB были предложены для преодоления этой проблемы, в частности oesojejunostomy ^5. Здесь мы представляем еще один вариант: в гастроэнтероанастомоз без желудка иссечения. Этот модифицированный RYGB воспроизводит большинство полезных эффектов , наблюдаемых у людей (то есть, значительное снижение массы тела и улучшение уровня глюкозы и липидов гомеостаза).

Эта рукопись призвана подвести итоги и обсудить технические и экспериментальные детали SG и RYGB у мышей и облегчить эти процедуры с помощью видео. Конкретный изюминкой будет сделан относительно оптимизации предоперационной и послеоперационной протоколов здравоохранения, которые позволяют снизить витаминов и железа недостатков.

Животное и жилье: Получите 8-недельных C57BL / 6 самцов мышей. В 10 недель, дают мышей C57BL / 6 свободный доступ к воде и высоким содержанием жиров (DIO диеты: 35% ккал от жира, 25,8% казеина, 1,30% минеральных AIN, 1,30% витамины, 1,70% дикальцийфосфат, 0,7 % карбоната кальция, 2,10% цитрат калия, 0,026% холина битартрат, 8,9% сахарозы, 0,384% цистина, 6,5% целлюлозы, 31,7% свиного сала, 3,3% соевое масло, и 16,29% мальтодекстрина) в течение 8 (SG) или 14 (RYGB) недели до бариатрической хирургии. Для того, чтобы способствовать увеличению веса, дают мышей, посвященный хирургии RYGB (мнимого & RYGB) воды, содержащей 20% фруктозы (вес / объем) в дополнение к высоким содержанием жиров.

Этика Заявление: Все шаги протокола, описанные ниже, следуйте рекомендациям Комитета по этике для экспериментирования животных из Луары под номером официального утверждения 01953.01.

1. Общие положения предоперационной подготовки

1. Быстро мышей в течение 6 ч до операции. Гель-дии др еды было дано 3 дня до операции и исключительно за один день до операции. Индуцировать анестезию в камере с 5% изофлуран (0,4 л / мин) и O ₂ (молекулярный кислород; 0,4 л / мин). Выполните тест схождение щепотку, чтобы подтвердить, что обезболивание является эффективным. Администрирование анальгетиков (0,1 мг / кг бупренорфина), антибиотики (10 мг / кг marbofloxacine), и про-кинетики (1 мг / кг метоклопрамид) через подкожных инъекций.
2. Выделяют конкретную рабочую область для хирургических процедур (удаленных от лаборатории движения и вентиляторы). Очистите хирургическую область с выделенными для жестких дезинфицирующих поверхности. Поместите грелку на область пространства для поддержания рабочей мыши homeothermy во время операции. Нанесите чистую, впитывающую лежащей снизу над грелку.
3. Бритье живот от грудины до таза с использованием электрической бритвы. Оберните живот мыши в стерилизованной пластиковой оберткой (рис 1А и 2А) и поместите мышь в положении лежа на спине на нагревательную робъявление.
4. Нанесите мазь ветеринара на глаза, чтобы предотвратить сухость под наркозом. Поместите мышь в носовом обтекателе и поддержания анестезии с 2% изофлуран (0,4 л / мин) и O ₂ (0,4 л / мин).
5. Перед началом операции, надеть стерильный халат, экзаменационной одноразового скрабы крышкой, лицевую маску и стерильные перчатки. Открыть автоклавного пакет, содержащий стерилизованное хирургический набор инструмента, который необходим для всех этапов операции. Вырезать окно в стерилизованной полиэтиленовую пленку и дезинфицируют кожу с 2 последовательными повидон-йодом решений.

2. Рукав гастрэктомия: Хирургическая процедура

1. Срединная лапаротомия (рис 1B)
   1. Под бинокулярным микроскопом и с помощью скальпеля, выполнить срединный разрез от грудины до середины живота, чтобы открыть брюшной полости (чтобы не повредить мышцы живота). Защищают кожу стерильным компрессом, смоченным 37 ° С солевым раствором.
2. Желудок экспозиции (Рисунок 1C)
   1. Аккуратно мобилизуют желудок с помощью смачивают-ватные тампоны. Освободите желудка от его боковых близких вложений соединительной ткани с использованием увлажненные ватные тампоны или микро-ножницы.
   2. Осторожно, экстернализовать желудок полностью и поместите гемостатический коллаген сжать позади желудка. Шовный привратника и пищевод сосуды вдоль желудка с большей кривизной 8.0 , не рассасывающиеся нити , чтобы избежать будущего кровотечения (рис 1D и Е). Примечание: Hemostat использование может вызвать повреждение тканей, убедитесь, что только использовать его на ткани, которые стремятся быть резекция.
3. Резекция области сердца желудка (глазного дна)
   1. Выполните гастротомии на анатомической линии присутствует между пилорической (мозолистого) и сердечной области желудка (глазного дна) (рис 1F).
   2. Удалите остатки пищи с 2-мя смоченными ватными тампонами по отношению друг ксторона желудка. Использование микро - ножницы, разрезать живот вдоль границы между глазного дна и тела желудка (рис 1G).
   3. Нажмите гемостатический коллаген сжать в течение 2 мин в случае сильного кровотечения. Закрыть отверстие желудка с 8,0 нерассасывающихся швами из желудочно-oesophagal перехода до конца разреза (рис 1H).
4. Резекция привратника области желудка (корпуса)
   1. Заполните резекцию желудка вдоль большой кривизны таким образом , чтобы удалить около 80% желудка (рис 1I). Стандартизируйте ширину SG до 3 мм. Нажмите гемостатический коллаген сжать в течение 2 мин в случае сильного кровотечения.
   2. Закройте отверстие привратника области желудка с 8,0 нерассасывающегося швом (рис 1J). Аккуратно валок 2, смоченные ватные тампоны по отношению к каждой стороне живота, чтобы гарантировать, что шовный материал является герметичным.
   3. В комплекте с 8.0 без рассасывающиеся швы в случае утечки. Удалите кровоостанавливающие коллагена компрессы и вернуть желудок в брюшной полости. Оставьте кровоостанавливающее коллаген сжать против шовного материала.
5. брюшной закрытия
   1. Закройте мышечный слой брюшной стенки с 5,0 нерассасывающихся швами (рис 1К). Снижение анестезию путем снижения концентрации изофлуран до 1%. Закройте кожу с помощью 5.0 , не рассасывающиеся нити (рис 1 л).

3. Ру-ан-Y Желудочный Обход: Хирургические процедуры

1. Срединная лапаротомия
   1. Под бинокулярным микроскопом и с помощью скальпеля, выполнить срединный разрез от грудины до середины живота, чтобы открыть брюшной полости (чтобы не повредить мышцы живота). Защищают кожу стерильным компрессом , смоченным 37 ° С физиологическим раствором (Фигура 2В).
   </ Li>
2. Biliopancreatic конечности и пищеварительный конечностей
   1. Экстернализовать кишечник (рис 2С). Мера 8 см от привратника и выполняют две лигатуры кишечника с 5,0 нерассасывающихся швами (рис 2D).
   2. Разрежьте кишечник между двумя лигатурами (рис 2E). Поместите проксимальную конечность двух концов в левом верхнем квадранте живота. Примечание: Это будет использоваться в качестве пищеварительный конечности (рис 2F).
   3. Поместите дистальной конечность двух концов стоящих пищеварительный конечности 6 см ниже проксимального конечности (рис 2F).
      Примечание: Это будет использоваться в качестве желчной конечности.
3. Jejuno эюностомия
   1. Обрежьте обе проксимального конечности и петли кишечника с помощью микро ножницы и выполняют две antimesenteric надрезы одинаковой длины (рис 2G и 2H).
   2. Выполнить из стороны в сторону анастомоза с двумя 8.0нерассасывающиеся швами. Выполните спинной стороне анастомоза первой (рис 2i), а затем брюшной стороне анастомоза (рис 2J).
   3. Аккуратно покрутите 2 увлажненные ватные тампоны по отношению к каждой стороне анастомоза, чтобы гарантировать, что шов герметична. В комплекте с 8.0 без рассасывающиеся швы в случае утечки.
4. Желудочно-эюностомия
   1. Аккуратно мобилизуют желудок с помощью смоченные ватные тампоны. Освободите желудка от его боковых близких вложений соединительной ткани с использованием увлажненные ватные тампоны или микро-ножницы.
   2. Осторожно, экстернализовать желудок полностью, помещая повторно рассасывающиеся кровоостанавливающие коллагена сжать позади желудка. Выполните вязь привратника с использованием 5.0 , не рассасывающиеся нити проходит через сальник , используя криволинейные микро щипцами (рис 2K и 2 л).
   3. Отрезать обе вентральной стороне желудка, 1,5 см от привратника и дистальных отделах конечностис помощью микро ножницы, создавая две надрезы одинаковой длины (рис 2М).
   4. Выполнение из стороны в сторону анастомоза с двумя 8,0 нерассасывающихся швами. Начните с дорсальной стороны анастомоза (рис 2 н), а затем выполнить брюшную сторону анастомоза (рис 2O). Аккуратно покрутите 2 смачивают-ватные тампоны по отношению к каждой стороне анастомоза, чтобы гарантировать, что шов герметична. В комплекте с 8.0 без рассасывающиеся швы в случае утечки.
5. брюшной закрытия
   1. Закройте мышечный слой брюшной стенки с использованием 5.0 , не рассасывающиеся нити (рис 2р). Снизить анестезию путем снижения концентрации изофлуран до 1%. Закройте кожу с помощью 5.0 нерассасывающегося швами (рис 2q) .Administer 25 мл / кг теплого солевого раствора через подкожную инъекцию.

4. Общие Послеоперационный

1. Стоп изофлурани по- прежнему с O ₂ потока 0,8 л / мин , пока мышь не полностью проснулся. Не оставляйте без присмотра мышь, пока он не восстановит контроль двигателя, с указанием начальной животных перемещаться по клетке и быть в состоянии стоять и ходить, не падая.
2. Место мыши (только одна мышь на клетку) в термостате при 30 температурном ° C в течение 5 дней.
3. Поддерживать железа (0,5 мг / кг / день, подкожные инъекции) supplementations и витамин (800 мг / 180 мл в воде) в мышах RYGB до конца протокола.
4. Возврат свободный доступ к пище гель диеты (с высоким содержанием жира гель диеты: 10% свиного сала, 10% жидкого сахара, 57% воды) в течение 5 дней после операции. Вновь ввести твердую диету 3 дня после операции.
5. Подкожно вводят бупренорфин (0,1 мг / кг, два раза в день, с самого первого дня от 0 до 3-й день после операции), мелоксикам (1 мг / кг, с 0 до 3-й день после операции), метоклопрамид (1 мг / кг, с 0 до 5-й день после операции), и marbofloxacine (10 мг / кг, от дня 0 до дня 3 Afte г хирургия).

Оценка 5. Послеоперационный Метаболический Параметры

1. Измерение Потребление пищи
   1. Разрешить мыши для восстановления в течение 1 недели после операции. Дом мыши по одному в клетку. Измерить количество твердой диеты помещают в клетку. Вес остальные продукты питания через 24 часа. Повторите этот шаг до тех пор, по мере необходимости.
2. Тест на толерантность к глюкозе
   1. Быстро мышей в течение 6 ч до устного болюса. Заготавливают каплю крови из кончика хвоста и применить его на полосу глюкозы, вставленного в глюкометр для определения времени значение уровня глюкозы в крови 0.
   2. Администрирование устный болюсно 20% раствора D-глюкозы (2 г / кг). Измерьте уровень глюкозы в крови на 15, 30, 60 и 120 мин после введения через желудочный зонд.
3. Анализ уровня Гемоглобин
   1. Использование системы гематологии, измерения 20 мкл свежей крови к образцу уровня гемоглобина.

1. Обезболить мышей путем внутрибрюшинной инъекцией раствора ксилазина / кетамином (10/80 мг / кг). Выполните шейки дислокации. Проверьте полную эвтаназию, гарантируя, что сердце не бьется и глазное яблоко рефлекс моргания теряется.

Общие условия

Средняя продолжительность операции для процедуры SG был 49,3 ± 1,5 мин. Мы удалили 62,8 ± 5,0 мг желудка, что составляет около 80% процентов желудка. Нет мышей не умерла во время операции или в течение следующих семи дней. Одна мышь (7,1%) умер на 11 - й день после операции из - за желудочной непроходимости , вызванной безоара.

Средняя продолжительность операции для процедуры RYGB был 89,1 ± 2,8 мин. Уровень смертности был значительно выше после RYGB (притворство: 25% против RYGB: 66,6%; р = 0,038). Основными причинами послеоперационных смертей были анастомоза утечки (п = 8), анастомотических стеноз (п = 5), анестезии осложнений (п = 4), а также послеоперационные кровотечения (п = 2). Мы также наблюдали два долгосрочных смертей из-за желудочно-кишечного анастомоза стенозомхронической обструкции и недоедание. Как показано на рисунке 3, мы заметили постепенное улучшение скорости послеоперационной выживаемости по всему протоколу, что указывает на интенсивное хирургическое обучение требуется освоить хирургическую технику RYGB.

Вес тела, потребление пищи и гомеостаз глюкозы

Мыши имели аналогичные массы тела до операции. SG продемонстрировали значительную потерю веса за 14 дней после операции по сравнению с имитацией контрольных мышей (фиктивных: -6,6% по сравнению с SG: -16,0%; р <0,01; Рисунок 4A). RYGB было связано со значительным потерей веса от 14 дней после операции (фиктивным: -7,9% на 14 день после операции и -5,1% на 28-й день после операции по сравнению с RYGB: -22,9% на 14 день после операции и -25,5% по 28 -й день после операции; Рисунок 4B). Ежедневное потребление пищи сократилось на 35% в течение 14 дней в пери О.Д. после SG (Рисунок 4C). В отличие от этого , мы не наблюдали такой эффект anorexigenic между притворство и RYGB мышей (рис 4D). Мы также сообщали об улучшении толерантности к глюкозе ниже SG и RYGB операций (рис 4Е, 4F).

Благотворное влияние добавок железа на RYGB анемии , вызванной

Мы не наблюдали значительное снижение гемоглобинемии через 14 дней после хирургического вмешательства SG (данные не показаны). В противоположность этому , тяжелая анемия была измерена в RYGB управлением мышей, но это действительно выгоду от конкретной добавки железа (рис 5А). Ежедневные добавки железа действительно важно и предотвратить значительное малокровие через 28 дней после операции RYGB (Рисунок 5Б).

/54905/54905fig1.jpg "/>
Рисунок 1: Рукав гастрэктомия Процедура. (A) предоперационной подготовки. (Б) Медиана лапаротомию. (C) Желудок экспозиции. (D) привратника судно шовный. (E) Пищевод судно швом. (F) Начальный гастротомия. (G) , резекция сердечной области желудка. (Н) Закрытие отверстия желудка от желудочно - пищеводного соединения до конца разреза. (I) , резекция пилорического отдела желудка. (J) Закрытие отверстия пилорической. (K) Закрытие мышечного слоя брюшной стенки. (L) Закрытие кожи. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3: Выживаемость мышей через 7 дней после хирургии RYGB. Данные показывают преимущество хирургического обучения на выживаемость RYGB-управляемых мышей. Значения приведены как среднее значение ± SEM. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4: Влияние SG (А, С, D) и RYGB (В, D, F) на Bodyweight, суточное потребление пищи, и на толерантность к глюкозе. Данные представлены как среднее значение ± SEM. NS: не имеет значения; * Р <0,05; ** P <0,01 (критерий Манна-Уитни, ANOVA тест). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 5: Плазменные уровни гемоглобина после RYGB у мышей без (А) или С (B) препараты железа. Данные представлены как среднее значение ± SEM. NS: не имеет значения; * P <0,05 (критерий Манна-Уитни). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.