Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Мышиных модель вертикальная рукавная резекция желудка

11K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/56534

⸱

18 декабря 2017 г.

 , 
1Department of Biomedical Sciences, Cornell University

В этой статье

Краткое содержание

Ниже описывается производительность вертикальная рукавная резекция желудка у мышей. Это тип хирургии потери веса, которая включает в себя удаление приблизительно 70% желудка.

Аннотация

Бариатрическая хирургия, таких как вертикальная рукавная резекция желудка (VSG), является хирургия желудочно-кишечного тракта, которая выполняется для целей потери веса. Бариатрическая хирургия в настоящее время наиболее эффективное долгосрочное лечение ожирения. Помимо потери веса бариатрическая хирургия производит дополнительных медицинских пособий например ремиссии сахарного диабета 2 типа, ремиссии гипертензии и уменьшенный риск развития некоторых видов рака. Механизмы помимо потери веса для этих пособий по-прежнему неполно определенными. Таким образом, Животные модели бариатрической хирургии в настоящее время разработан и проверен для выявления механизмов, ведущих к этим преимуществам, с целью улучшения понимания физиологии ЖКТ и выявления новых терапевтических целей. VSG стал наиболее часто выполняемых bariatric процедуры в клинике в Соединенных Штатах, потому что это очень эффективный в производстве потеря веса и улучшение метаболических и проще, чем другие bariatric процедур. Таким образом мы разработали и проверены мышиных модель ВСГ. Эта модель мышиных VSG резюмирует многие из эффектов VSG видели людей, включая улучшение регулирования глюкозы и кровяного давления. Метод основан на изоляции желудка, перевязка сосудов, желудка и удаление 70% желудка, transecting вдоль большей кривизны желудка. Мы успешно применяется этот хирургический протокол для различных линий генетически модифицированные мыши для определения механистический вкладчиков к благам VSG. Кроме того эта модель мышиных VSG была объединена с другими хирургических методов, для достижения глубокого механистический. Таким образом это простой и универсальный модель для изучения физиологии ЖКТ и польза для здоровья бариатрической хирургии.

Введение

Поскольку эпидемия ожирения продолжает расти во всем мире бариатрической хирургии приобрела популярность, как это наиболее эффективное долгосрочное лечение ожирение1. К сожалению потеря веса, диета и физические упражнения трудно достичь и сравнительно неэффективны над долгосрочной2,3. Бариатрическая хирургия, таких как вертикальная рукавная резекция желудка (VSG), определяется как манипуляции желудочно-кишечного тракта для целей потеря веса1,4. Хотя потеря веса является выдающийся результат бариатрической хирургии, хирургии ожирения предоставляет другие преимущества здоровья, таких как улучшение ожирения сопутствующих заболеваний и продления жизни5. Например бариатрическая хирургия приводит к высокой ставки ремиссии диабета типа 2 и гипертонии, и сокращения в жизни риск развития некоторых видов рака1,6,7. Следует отметить часто наблюдается эффект бариатрической хирургии, вызывая ремиссию типа 2 диабета и гипертонии, вскоре после операции и до веса потери8,9. Это подчеркивает концепцию, что существуют механизмы, независимо от веса тела, способствуя польза для здоровья после операции. Животные модели бариатрической хирургии были разработаны и используются для изучения механизмов, которыми эти преимущества для здоровья10,,1112.

Мы подтвердили мыши модель ВСГ, которые мы обратились к различным моделям генетически модифицированные мыши для изучения механизмов, посредством которых бариатрической хирургии улучшает ожирения сопутствующих заболеваний, например диабета типа 2, гипертония и колоректального рака10 , 11 , 12. грызунов модели позволяют более экспериментальный контроля и способности выполнять генетических или фармацевтических манипуляции для определения роли конкретных генов или сигнальных путей интерес. Мы сосредоточены главным образом на ВСГ, потому что ВСГ является наиболее часто выполняемых bariatric процедуры в клинике в Соединенных Штатах13. Кроме того ВСГ является простая хирургическая модель с меньшим количеством анатомические изменения, по сравнению с другими процедурами, например, Ру ан Y желудка обойти или Билио утечки.

Наша модель мыши VSG повторяет следующие эффекты бариатрической хирургии, наблюдается в организме человека: потеря веса, снижение пищи, регулирование повышение глюкозы, улучшение островок функции, усиливает секрецию пост натощак глюкагон как пептида-1 (GLP-1), снижение артериального давления и увеличение циркулирующих желчные кислоты концентрации10,11,12,13,14,15. Таким образом это идеальная модель для изучения тела вес зависимые и независимые механизмы, которые VSG улучшает или устраняет ожирение сопутствующих заболеваний. Кроме того это надежная модель, которая может сочетаться с другими хирургических процедур, позволяя для исследования влияния VSG с большее механистического понимания12условиях различных заболеваний.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все экспериментальные протоколы были одобрены Корнельского университета институциональных животное уход и использование Комитетом.

1. дооперационного подготовка

Примечание: Исследование мышей, как правило, на диете индуцированной ожирением фоне C57BL сделать исследования translationally отношение к человеческой ожирения и инсулин сопротивление. Мужские и женские мышей может быть изучена, как описано в последующих шагах.

  1. В возрасте 2 месяцев место мыши на 45% или 60% высоким содержанием жиров для 2 месяцев (см. Таблицу материалы).
    Примечание: Мышей кормили высоких жиров для создания ожирением и стойкий инсулин фенотип. Короче или длиннее периодов высоким содержанием жиров питание может использоваться в зависимости от целей исследования.
  2. Продолжать кормить мышей ad libitum до хирургии. Если необходимы базовые измерения, после 7 недель высоким содержанием жиров диеты питание, быстро мышей для 6 h или на ночь и взять образец крови базовых показателей для измерения метаболитов интерес (например, глюкозы).
  3. Продолжать мышей на высоким содержанием жиров диеты и позволяют мышей одну неделю восстанавливаться после забора крови до операции Шам или VSG. Поместите мышь на жидкость диета (см. Таблицу материалы) за 4 дня до операции.
    Примечание: Мышей ведутся на жидкую диету до и после операции для очистки ЖКТ твердых частиц, которые могут ухудшить исцеления ответ.
  4. Стерилизовать следующие пункты до операции: фольга, марля, хлопок наконечником аппликаторы (ГТС) и хирургические инструменты (кровоостанавливающий, операционной ножницы, ножницы Ирис, Дюмон forcep, зубчатые Браун-Adson forcep, игла для затравки, дерма водитель, Весна ножниц ).

2. вертикальная рукавная резекция желудка и Шам процедуры

  1. В день операции весят мышей, чтобы получить базовые измерения веса.
  2. Оборудуйте хирургическое обслуживание с системой анестезии, Ванна с подогревом воды и грелка. Установить ванну водой до 37 ° C и использовать его для теплых физиологический раствор 0,9% для орошения. Чистого операционного поля с 70% этанола и использовать стерильную методику для открытия газобетона хирургии пакета и инструменты.
    Примечание: Электрогрелки используется чтобы согреться животного во время операции и восстановления от анестезии.
  3. Используя камеру индукции, анестезировать мыши с изофлюрановая 5% и скорость потока2 O 1 Л/мин убедитесь, что указатель мыши находится в соответствующей плоскости анестезии, выполняя щепотку мыс. Сохранить мыши с изофлюрановая 1-3% и скорость потока2 O 0,6 Л/мин, после достижения последовательного плоскости анестезии.
  4. Как только мышь наркоз, место глазную мазь (см. таблицу материалы) на ее глаза, чтобы держать их влажными во время операции. В это время также применять болеутоляющие, такие как мелоксикам (2 мг/кг подкожно). Клип волос от пупка к подмышечной впадине, удерживая кожи мягко предоставлять напряженности.
    1. Как мыши кожи тонкой и деликатной, заботиться, чтобы не вызывают поражения кожи при стрижки волос. Очистите кожу с повидон йода и алкоголя.
    2. Дон стерильные перчатки и подготовить стерильные хирургические области и инструменты. Выполните остальные процедуры с помощью стерильных. Подготовьте поле стерильные хирургические, поместив стерильные хирургические шторы по обе стороны от мыши. Использование автоклавного фольги для создания хирургической Пелерина для мыши.
    3. Вырежьте небольшое отверстие в фольгу, чтобы разрешить доступ к мыши живота.
  5. Сделать разрез кожи от середины живота (пупок) до уровня xiphoid хряща с помощью ножниц Ирис. Идентифицировать linea, Альба и использования Ирис ножницы сократить через стенку тела вдоль linea alba. Используйте ТОС аккуратно поднять желудка из живота и потом тупо вскрыть большого сальника прочь больше кривизны желудка.
  6. Перевязать короткие желудка артерии, которая проходит между глазного дна желудка и селезенки, поставив два лигатуры, с помощью 7-0 леска рассасывающиеся шовные. Используйте весной ножницы, чтобы вырезать между двумя лигатуры. После того, как артерии является перерезанных гори, полностью неубранной желудка от брюшной полости. Поместите марлю под живот и мокрый с saline держать влажной ткани.
  7. Шам процедура
    1. Для процедуры Шам место свободно простой шаблон непрерывного шва с помощью 6-0 леска рассасывающиеся шовные с конусом иглой. Начало 2 мм на право (хирург) пищевода. Поместите линию шва вдоль брюшной стенки желудка, а затем продолжить вдоль наспинная желудка стены.
      Примечание: Для всех желудочных манипуляций, используйте только рассасывающиеся шовные леска для снижения риска инфицирования. Кроме того используйте только шовный материал с конусом игла для всех желудочных манипуляций, как использование режущей иглой увеличивает риск швом «тянуть через «приводит к повреждению желудка тканей и зияние раны.
    2. Передайте игла полностью через один из желудка стены при размещении шовный материал. Убедитесь, что шов лежал плоский, но не ограничивая желудка. Аккуратно галстук шовный материал с помощью 3-4 броски и перейдите к шагу 2.9.
    3. Для процедуры VSG пропустить шаг 2.7 и перейдите к шагу 2.8.
  8. Процедура VSG
    1. Для процедуры VSG перевязать видно ветви желудочной артерии и Вены с 7-0, рассасывающиеся шовные Мононить с конусом иглой с помощью 3 создает для каждого узла. Место предполагаемой линии перерезка лигатуры чуть ниже (то есть, к меньшей кривизны желудка).
      Примечание: Предполагаемой линии перерезка начинается с ~ 2 мм выше (т.е. к более кривизны желудка) сердца вырез желудка и по меньшей мере 2 мм ниже Марго pilcatus и распространяется на проксимальный конец правой доли поджелудочной железы. Как правило существует 4 судов за желудка стены, которые нужно быть лигируют; Однако это может варьироваться между мышей.
    2. Чтобы жидкость не расплескивалась желудочного содержимого во время гастрэктомия, место простой непрерывной линии шва, проходя через оба желудка стены чуть ниже линии предполагаемого перерезка с помощью 6-0 леска рассасывающиеся шовные с конусом иглой. Начало линии шва хирурга право пищевода и ниже Марго pilcatus и конец чуть выше поджелудочной железы.
    3. Место тонким наконечником hemostats выше линии швов и использовать весной ножницы, чтобы вырезать между линией швов и hemostats. Удаление пересекал желудка ткани из стерильных операционного поля.
Используйте ГТС для очистки крови и digesta прочь живот.
  • Усиливают приложение с помощью 6-0 леска рассасывающиеся шовные с конусом иглой, используя шаблон простой разрывными желудка стены.
    Примечание: Шаблон простой разрывными швов рекомендуется, поскольку это обеспечивает более безопасный закрытия чем шаблон простой непрерывный шов.
  • Очистка желудка остатки с физиологического раствора в течение всей процедуры для того, чтобы сохранить ткани влажной и чистой. Используйте 20G калийную иглы придает 20 мл шприц для выполнения промывание желудка с saline. Используйте этот размер для обеспечения надлежащего давления без риска повреждения ткани желудка от чрезмерного давления или случайного желудка ткани ущерб от использования регулярных острые иглы.
  • Использовать как минимум 20 узлов, чтобы надежно закрыть желудка; Обратите внимание на закрытие вдоль пищевода, как эта сторона является более сложным для доступа к и поэтому часто сайт зияние.
  • Убедитесь, что есть нет утечки, осторожно нажав на животе с ГТС. В случае выявления утечек, место дополнительных простых дискретных узла на области утечки и затем утечка тест снова. Испытание на герметичность до обнаружения утечки.
  • Сделайте окончательный тщательное промывание желудка с помощью по крайней мере 60 мл физиологического раствора для обеспечения, что не инфекционных частиц осталась.
  • Место желудка обратно в брюшной полости под печени с помощью КТА. Место ТОС вдоль спинной части брюшной полости поглощать все излишки жидкости. Использование тупой иглой 18G, вводить раствор лактат Рингера (LRS) с или без антибиотиков (0,5 мл LRS ± 20 мг/кг Энрофлоксацин) непосредственно в брюшную полость, просто до закрытия.
    Примечание: Это заменяет потерю жидкости опытных во время операции и предоставляет метод для прямого применения антибиотиков на хирургический сайт для оказания помощи с восстановлением.
  • Закройте брюшной мышцы слой с помощью 6-0 леска рассасывающиеся шовные с конусом иглой в простой шаблон разрывными. Затем закройте слой кожи с 6-0 леска рассасывающиеся шовные в простой непрерывный узор.
  • Поместите ткань клей на коже и сложите линии шва похоронить шовный материал так, что мышь не может нарушить закрытия раны постоперационно кожи.
  • Выключить изофлюрановая и пусть мыши восстановить на грелку для 10-15 minbefore, возвращение в свои дома клетке. Не оставляйте животное без присмотра, пока он сознание и в состоянии двигаться.
  • Держите животных размещены отдельно, пока полностью оправился от хирургии.
    Примечание: Если Точная питания потребление измерения должны быть получены в исследовании, мышей следует продолжать размещаться поодиночке в исследовании. Существует риск непроходимости инородного тела от еды домой клетку постельных принадлежностей. Животные должны быть размещены в клетках бесплатно постельных принадлежностей, за исключением раскроя материала для обеспечения обогащения (см. Таблицу материалы).

    • 3. послеоперационные мыши уход и измерения

    1. Вернуть его домой клетку мыши и клетка на грелку. Сохранить мыши на жидкую диету для по крайней мере 7 дней после операции. Администрировать болеутоляющие, такие как мелоксикам (2 мг/кг подкожно), за 2 дня после операции.
      Примечание: Антибиотик, например Энрофлоксацин (20 мг/кг), может быть предоставлен на срок до 7 дней после операции. Антибиотики приводятся для сведения к минимуму риска заражения от хирургической процедуры и может или не может быть потребовано в зависимости от уровня стерильности, поддерживается на протяжении всей процедуры. Однако если антибиотики используются, они должны осуществляться для всех мышей в том же исследовании для поддержания согласованности.
    2. В послеоперационный период оценки веса тела, потребление пищи, дефекация, уровень активности и распоряжения по крайней мере ежедневно, для обеспечения надлежащего лечения и восстановления. Проводят послеоперационное наблюдение за 14 дней после операции.
      Примечание: Хирургические сбоя обычно рассматривается сразу же после операции или в течение трех дней после оперативно. Животные, которые не еды или питья на второй день после операции необходимо тесно контролировать для хирургических осложнений.
    3. После успешного завершения послеоперационного периода измерения тела вес и приема пищи регулярно в течение всего исследования для обеспечения поддержания соответствующей фенотип.
    4. Выполните устный тест на переносимость глюкозы (ТТГ) для оценки толерантности к глюкозе, секрецию инсулина глюкоза стимулирует и кишечника Секреция гормона.
      1. Выполните ТТГ у мышей после поста их 6 h и затем затравки мышей с 50% раствором декстрозы в дозе 1 г/кг.
      2. Сбор проб крови хвост на 0, 2.5, 5, 15, 30, 60 и 120 минут после затравки. Измерение уровня глюкозы в крови с глюкометр в эти моменты времени. Сбор образцов сыворотки в каждый момент времени для измерения различных гормонов, таких как инсулин и GLP-1.
      3. Быстрый мышей за 6 ч до эвтаназии. Возьмите измерения образца и глюкозы окончательный крови. Сравните окончательный глюкозы измерения базового измерения. Усыпить мышей с внутрибрюшинного введения Пентобарбитал в дозе 200 мг/кг.
      4. Используйте базового и окончательного сыворотки образцы для измерения дополнительных аналитов и сравнить пред- и послеоперационным хирургической значения.

    Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

    Результаты

    Шам и ВВФ процедуры изображены на рисунке 1. Рисунок 1A показывает, где линии шва размещается вдоль стен желудка во время процедуры Шам. Этот же район является где желудка разрезается во время хирургии ВСГ. Рисунок 1B показывает трубчатые остатки живота слева после выполнения ВСГ.

    Статистика и анализ данных
    Данные предст...

    Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

    Обсуждение

    Бариатрическая хирургия является наиболее эффективное долгосрочное лечение ожирения и приводит в другие преимущества для здоровья например, высокие темпы типа 2 диабет и гипертензия ремиссии1,9,15. Мышиных моделях бариатрической хирургии предоставляют мощный инструмент с которым определения механизмов, которыми бариатрической хирургии вызывает быстрый и выраженный улучшений в ожирение сопутствующих заболеваний. Кроме того мышины...

    Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

    Раскрытие информации

    Авторы заявляют отсутствие конфликта интересов, за исключением д-р Каммингс получил финансирование от Эли Лилли и компании.

    Благодарности

    Это исследование было поддержано NIH/NCI R21CA195002-01A1, Председатель Совета женщин Корнелл и SUNY разнообразия стипендий. Д-р Каммингс Лаборатория также получил финансирование в период проекта с Корнелл сравнительной биологии рака программы обучения и Эли Лилли и компании.

    Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

    Материалы

    Список материалов, использованных в этой статье
    ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
    45% диета с высоким содержанием жировИсследовательские диетыD12451
    60% диета с высоким содержанием жировИсследовательская диетаD12492
    BoostNestle160-67538насыщенный шоколадный вкус
    6-0 ШовEthiconZ432мононить рассасывающаяся/конусная
    7-0 Шовная тканьCovidien8866127-01мононить рассасывающаяся/конусная
    Ватные тампоныFisherbrand23-400-118маленькие
    ватные палочкиFisherbrand233-400-101большая
    марляразличная4x4 4 слоя и 2x2 4 слоя
    фольгаразличная
    хирургическая простыняразличная
    0,9% физиологический растворразличная
    LRSHospira170RX
    BetadineРазличный
    спиртРазличные
    глазные мазиParalube® Vet Ointment17033-211-38
    Тканевый адгезивVetbond1469SB
    Meloxicam (Metacam)Boehringer Ingelheim141-2135 мг/мл
    ЭнрофлоксацинБайтрил08713254-18659922,7 мг/мл
    Тонкие гемостатикиFine Science Tools13021-12
    Ножницы МетценбаумаFine Science Tools14018-18
    Ножницы с диафрагмойFine Science Tools14058-09
    Пинцет DumontFine Science Tools11251-20
    Зубчатый щипецFine Science Tools11020-12
    Gavage needleFine Science Tools18060-20
    Микроигольчатый драйверFine Science Tools12075-14
    Пружинные ножницыFine Science Tools15396-00
    Инсулиновый шприцРазличный
    шприц 1 млРазличный
    шприц 20 млРазличный
    глюкометр (одно касание ультра мини)Lifescan70021208
    Multiplex инсулин и набор GLP-1Meso Scale DiscoveryK15171C-1
    GraphPad Prism 6.00Программное обеспечение
    GraphPad NestletsAncareNES3600

    Ссылки

    1. Buchwald, H., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 292 (14), 1724-1737 (2004).
    2. Wadden, T. A., Butryn, M. L., Byrne, K. J. Efficacy of lifestyle modification for long-term weight control. Obes Res. 12, Suppl . 151s-162s (2004).
    3. Yanovski, S. Z., Yanovski, J. A. Obesity. N Engl J Med. 346 (8), 591-602 (2002).
    4. Abbatini, F., et al. Long-term effects of laparoscopic sleeve gastrectomy, gastric bypass, and adjustable gastric banding on type 2 diabetes. Surg Endosc. 24 (5), 1005-1010 (2010).
    5. Sjostrom, L., et al. Effects of bariatric surgery on mortality in Swedish obese subjects. N Engl J Med. 357 (8), 741-752 (2007).
    6. Adams, T. D., et al. Cancer incidence and mortality after gastric bypass surgery. Obesity (Silver Spring). 17 (4), 796-802 (2009).
    7. Vest, A. R., Heneghan, H. M., Schauer, P. R., Young, J. B. Surgical management of obesity and the relationship to cardiovascular disease. Circulation. 127 (8), 945-959 (2013).
    8. Ahmed, A. R., et al. Laparoscopic Roux-en-Y gastric bypass and its early effect on blood pressure. Obes Surg. 19 (7), 845-849 (2009).
    9. Pories, W. J., et al. Who would have thought it? An operation proves to be the most effective therapy for adult-onset diabetes mellitus. Ann Surg. 222 (3), 339-350 (1995).
    10. Garibay, D., et al. beta-Cell Glucagon-Like Peptide-1 Receptor Contributes to Improved Glucose Tolerance After Vertical Sleeve Gastrectomy. Endocrinology. 157 (9), 3405-3409 (2016).
    11. McGavigan, A. K., et al. TGR5 contributes to glucoregulatory improvements after vertical sleeve gastrectomy in mice. Gut. 66 (2), 226-234 (2017).
    12. McGavigan, A. K., et al. Vertical sleeve gastrectomy reduces blood pressure and hypothalamic endoplasmic reticulum stress in mice. Dis Model Mech. 10 (3), 235-243 (2017).
    13. Esteban Varela, J., Nguyen, N. T. Laparoscopic sleeve gastrectomy leads the U.S. utilization of bariatric surgery at academic medical centers. Surg Obes Relat Dis. 11 (5), 987-990 (2015).
    14. Laferrere, B., et al. Effect of weight loss by gastric bypass surgery versus hypocaloric diet on glucose and incretin levels in patients with type 2 diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 93 (7), 2479-2485 (2008).
    15. Adams, T. D., et al. Health benefits of gastric bypass surgery after 6 years. Jama. 308 (11), 1122-1131 (2012).
    16. McGavigan, A. K., et al. TGR5 contributes to glucoregulatory improvements after vertical sleeve gastrectomy in mice. Gut. , (2015).
    17. Peterli, R., et al. Improvement in glucose metabolism after bariatric surgery: comparison of laparoscopic Roux-en-Y gastric bypass and laparoscopic sleeve gastrectomy: a prospective randomized trial. Ann Surg. 250 (2), 234-241 (2009).
    18. Ryan, K. K., et al. FXR is a molecular target for the effects of vertical sleeve gastrectomy. Nature. 509 (7499), 183-188 (2014).
    19. Wilson-Perez, H. E., et al. Vertical sleeve gastrectomy is effective in two genetic mouse models of glucagon-like Peptide 1 receptor deficiency. Diabetes. 62 (7), 2380-2385 (2013).
    20. Pressler, J. W., et al. Vertical sleeve gastrectomy restores glucose homeostasis in apolipoprotein A-IV KO mice. Diabetes. 64 (2), 498-507 (2015).

    Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

    Перепечатки и разрешения

    Теги

    1
    Мышиных модель вертикальная рукавная резекция желудка
    Связаться с нами
    Порекомендовать библиотеке

    Конфиденциальность

    Условия использования

    Политики

    © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.