Summary
Тонкой кишки зависимых желчные кислоты реабсорбции и обратной связи торможение синтеза печени желчных кислот имеет важное значение для системного гомеостаза и здравоохранения. В этом исследовании мы описываем модель мыши для подвздошной резекции для оценки ileectomy индуцированной желчь мальабсорбции, перенакопления и токсичности в кишечнике мыши.
Abstract
Кишечные резекции является общий терапевтический подход для человека заболеваний, как ожирение, воспалительные заболевания кишечника, болезнь Крона и рака толстой кишки, что часто приводит к тяжелой короткого кишечника синдром как неблагоприятные последствия, включая диарею желчных кислот, обезвоживание, помехи электролита и всасывания питательных веществ. Здесь мы представляем модель мышиных ИЛЕАЛ резекции, называют ileectomy, оценить ткани коммуникации и поддержания системных гомеостаза. После ИЛЕАЛ резекции циркулирующей крови лишена постоянно фактор роста фибробластов подвздошной кишки конкретных эндокринных гормонов 15 (FGF15), который выпускает его эндокринными ингибиция синтеза желчных кислот в печени. В сочетании с ростом производства и отменено реабсорбции после удаления подвздошной кишки желчных кислот мышей, которые перенес операцию страдают от перенакопления соли желчи в кишечнике и связанных понос, заболеваемости и смертности. Роман использование модели хирургии, введенной в этом исследовании может обеспечить механистическим и функциональных понимание ИЛЕАЛ контроль системных метаболических регулирования в физиологии и патологии.
Introduction
В современных биомедицинских исследований генетически модифицированных животных модели широко используются подбирать понимание заболеваний человека. В частности для изучения молекулярных регулирования, а также индуцированной биологические эффекты были использованы ткани или клетки конкретные выгоды и потери функции генов. Несмотря на успехи в манипулировании целевых генов в естественных условияхявляются сохраняющиеся ограничения. Первый, многие клетки или ткани конкретные изъятия будет влиять на несколько органов. Например эпителиальные гена удаления устранит выражение в эпителия нескольких тканей. Кроме того даже если исключить ограничивается конкретной ткани, пространственного управления редко осуществимо. Например в ткани как кишечник, разных сегментов выполнения весьма конкретных функций, которые нельзя манипулировать с точностью в естественных условиях. В таких ситуациях резекции тканей ген содержащих считается более эффективным изучение подход для определения механистическим и функциональной значимости ткани коммуникации.
Ileectomy является главным образом используется в больных Крона и воспалительных заболеваниях, сопровождающихся дистальной части подвздошной кишки 1,2,3. Подвздошной кишки обычно производит несколько гормонов, хранения энергии как фактор роста фибробластов 15/19 (FGF15/19), пептид YY (PYY) и глюкагон как пептид 1/2 (GLP1/2); Эти гормоны играют важную роль местных и эндокринной многих биологических функций4,5,6. Среди этих гормонов была обнаружена FGF15 как надежный эндокринной ингибитор синтеза желчных кислот в печени. После реабсорбируется в подвздошной enterocytes, желчных кислот активировать ядерных рецепторов farnesoid X рецептор (FXR) для стимулирования Fgf15 выражение, которое впоследствии приводит к обратной связи торможение синтеза печени желчных кислот 7. В недавнем исследовании, мы ввели мыши ileectomy модель для изучения ИЛЕАЛ kruppel подобный фактор 15 (KLF15) -Fgf15 сигнализации оси, который регулирует производство суточного желчных кислот в печени 8. Самое главное мы ввели новые семьи, kruppel как факторы, особенно KLF15, в биологии желчных кислот. На основе функциональных исследований, включая ileectomy хирургии, мы определили что upregulates KLF15 синтез желчных кислот через косвенные механизм не печени. Наконец подвздошной KLF15 также идентифицируется как первый эндогенного негативный регулятор Fgf15.
Кишечные сегментов, спуская от проксимальнее дистальной регионы отвечают за поглощение различных питательных веществ. Подвздошной кишки является основной сегмент ответственных за желчные кислоты и витамин B12 (B12V) поглощения 9. Более ранние исследования работают мыши модель резекции проксимального отдела кишки для изучения синдром укороченной тонкой кишки; для поддержания оптимального послеоперационный выживание ставки 10были предложены различные длины резекции, диеты и типы швов. Кроме того более недавний обзор указывает, что что ИЛЕАЛ резекции обычно приводит к более тяжелой болезни, чем другие желудочно-кишечные резекции сегмента (GI) благодаря снижению адаптационного потенциала остальных тракта 11. Эта тема приобрела интенсивные интересы групп фундаментальных и клинических исследований, тогда как понимание восстановления и эффективные терапевтические подходы по-прежнему ограничены.
Желчные кислоты понос является результатом диспропорции в желчные кислоты гомеостаза в энтерогепатической циркуляции 12,13. Это может быть следствием ИЛЕАЛ резекции, желудочно-кишечные заболевания или результат идиопатическая желчные кислоты мальабсорбции. Более чем 80% пациентов были найдены представить с понос после прохождения ИЛЕАЛ резекции 14. Ileectomy имеет потенциал, чтобы быть важным хирургии модель для расследования случаев диареи желчных кислот. В этом исследовании серия ИЛЕАЛ резекций предоставляют градиента оценки FGF15 дефицит, а также кишечной соли желчных мальабсорбции, перенакопления и токсичных ущерба.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
животных протокол был рассмотрен и одобрен институциональный уход животных и использования Комитетом на случай Western Reserve University School of Medicine и был проведен в соответствии с руководством национальных институтов здравоохранения (НИЗ) для Уход и использование лабораторных животных (8-е издание, 2011). Мышей были умерщвлены методами, совместимый с американской ветеринарной медицинской ассоциации (AVMA) руководящие принципы для эвтаназии животных (издание 2013). Мужчина, 8-16 неделя старый мышей C57Bl/6J, были использованы в настоящем Протоколе. Мышей были размещены в среде темно/свет цикла 12 ч.
1. Предварительная Оперативная подготовка
- передачи мышей к чистой клетке 24 часа до процедуры. Разрешить животных свободный доступ к воде. Заменить Чоу пищи мягкой пищи (гель добавка) 4-6 ч до операции, чтобы уменьшить содержимое тонкой кишки для хирургии.
- Стерилизации всех хирургических инструментов и подготовить одноразовые стерильные хирургические материалы. Чистота области операции и анестезии носовой конус с 70% этанол.
- Настройка микроскопом рассечение, изофлюрановая обезболивающий спрей, инструментов и контролем температуры животных хирургические столик для поддержания температуры тела. Организовать инструменты, швы и шприцы в месте для свободного доступа во время операции.
- Настроить источник света для обеспечения достаточно света для области хирургической.
- Подготовить стерильного 0,9% физиологического раствора в 5 мл шприц для очистки кишечника и брюшной.
2. Ileectomy и анастомоза
- Anesthetize мышей с изофлюрановая (2-3%) в камере мелких животных инкубации. Определить адекватной анестезии, с использованием метода щепотку мыс, в то время как животное находится на изофлюрановая.
- Удалить живота волос, применяя продукт удаления волос и удаление волос с помощью хирургического губки при поддержании анестезии. Поместите курсор мыши на контролируемой температурой животных хирургические столик ( рис. 1 A) для поддержания температуры тела на 37 ° C. поддержания анестезии с изофлюрановая (1-2%) через маску. Лечить глаза мыши глазной мазью.
- Очистить кожу, используя повидон йода и 70% спирта и охватывают хирургические области живота с хирургические стерильные марлевые ( рис. 1 Б).
- Сделать срединной брюшной разрез с помощью хирургического скальпеля после анестезии в силу. Использовать хлопок наконечником аппликатором для защиты кишечника и тянуть мышь брюшной мышцы с ретракторы полностью открывать и разоблачить брюшной полости ( рис. 1 C).
- Найти слепой кишки. Начиная от слепой кишки, тщательно перемещать подключенных подвздошной кишки и частью тощей кишки из брюшной полости ( рис. 1 D).
Примечание: Слепой кишки могут быть легко идентифицированы из-за ее большого размера даже после голодания. - Перевязать верхней ветке превосходной верхней брыжеечной артерии с Шелковый шов 7-0 чтобы загородить крови поставки Илеал сегмент, который должен быть вырезан. Подвздошной цвет меняется от розового до темно-фиолетового после перевязки. (E - F рис. 1).
- В зависимости от цели эксперимента, используя ножницы, акцизов и удаление 50% или 90% подвздошной кишки.
Примечание: Для Шам хирургии, не выполняют лигирование превосходной верхней брыжеечной артерии и не удаляйте подвздошной кишки. - Потолочные люмен эндз ИЛЕАЛ с 0,9% физиологического раствора.
Примечание: как оставшихся нетронутыми подвздошной кишки продолжает получать нормальное кровоснабжение от превосходной верхней брыжеечной артерии, небольшое количество крови будет промыть во время процесса. Это также означает, что кровоснабжение ИЛЕАЛ концы нормально и обеспечивает не ишемии при процедуре анастомоза ( рис. 1 G). - Найти мезентерии на стороне обеих ИЛЕАЛ заканчивается. Совместите мезентерии и шовные ИЛЕАЛ концы вместе, используя шов ( рис. 1 G - H) 8-0.
- Шов контралатеральную сторону подвздошной кишки сохранить подвздошной кишки анастамозные естественным образом ( Рисунок 1 я).
- Шов верхняя и нижняя стороны между двумя оригинальные швы тщательно соединения двух ИЛЕАЛ концы вместе ( рис. 1 J).
- Подтверждают, что нет никакой утечки из сайта анастомоза после завершения процедуры сшивающие три шага ( рис. 1 G-я). Возвращение слепой кишки и тонкого кишечника в брюшную полость в исходное расположение анатомических. Промойте области хирургии с теплой 0,9% физиологического раствора, тупой иглой. ( рис. 1 K).
- Закройте разрез брюшной мышцы слоя шва 6-0. Совместите брюшной Кожный разрез с помощью щипцов и шовные брюшной кожи для содействия оптимального заживление ран ( рис. 1 L).
3. Послеоперационный уход
- передачи после операции мышей в отделении интенсивной терапии для восстановления. Дом их в клетке бумаги-постельные принадлежности на контролируемой температурой грелку для продолжения восстановления после операции на ночь. Поставки мышей с мягкой пищи помимо обычных продуктов питания и воды.
- Администрировать бупренорфин (0,05 - 0,1 мг/кг) с подкожной инъекции каждые 8-12 ч для анальгезии.
Примечание: Усыпить мышей на CO 2, если серьезно больны. - В конечной точке, пожертвуйте мышей с использованием передозировка изофлюрановая и урожай образцов при необходимости (раздел 4).
4. Оценка Ileectomy индуцированной желчь перенакопления
- весят и вскрыть мышей один день после резекции 0% (фиктивный), 50% или 90% подвздошную.
- Удаление желудочно-Кишечного тракта и взвесить его. Рассчитать вес GI соотношение веса тела для оценки тяжести соли желчных мальабсорбции и перенакопления.
- Перевести GI участки в 15 мл конические трубы и порежьте их на короткие сегменты с помощью ножниц. После резки, центрифуги на 3000 x g для 10 минут передать чистой труба супернатант (GI жидкости содержащие желчных солей).
- Измерить общий объем и вес GI жидкости и рассчитать жидкости вес в удельная тракта GI для дальнейшей оценки перенакопления желчи в Желудочно-кишечном тракте.
- Определить сумму всего желчь в надосадке пробирного желчные кислоты как описано в ссылка 8.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Процедуры для ileectomy показано на рисунке 1. Первый этап включает в себя подготовку мыши брюшной кожи, делая разрез брюшной и полностью разоблачить кишечника (рис. 1A-C) с помощью ретракторы. Далее, слепой кишки мыши был расположен (рис. 1D); Учитывая, что ее размер и форма делают его легко узнаваемый ориентир. Слепой кишки, подвздошной кишки и частью дистальной тощей кишки были подвержены и удалены из брюшной полости (рис. 1D). Как только resecting сегмент подвздошной было определено, превосходной верхней брыжеечной артерии поставляет кровь к сегменту был лигируют и цвет сегмент подвздошной кишки быстро изменен на темно-фиолетовый (Рисунок 1E - F), то время как остальная часть кишечника поддерживать нормальный розовый цвет. Весь ишемического Илеал сегмент был полностью резецируется следуют Стиральная концы разрез с 0,9% физиологического раствора (рис. 1G). Два ИЛЕАЛ концы были затем зашивается вместе три шага сшивающие процессом (рис. 1H-J). Рисунок 1K-Lанастомоза кишечника был возвращен в исходное местоположение анатомические в брюшной полости и резаная мышц и слои кожи были зашивается вместе.
Желчные кислоты производится в печени ферментативно синтезируется из холестерина и распространен в системе энтерогепатической. Они являются реабсорбируется преимущественно в дистальных подвздошной кишки и затем вернулся в печени через печеночной воротной вены. Желчные кислоты циркуляцию между гепатоцитов в печени и enterocytes в подвздошной кишки резюмируется в рисунке 2A. В подвздошной кишки, желчные кислоты поглощается апикальной натрия транспортер зависимых желчные кислоты (ASBT) на стороне Люминал эпителиальных enterocytes и подвздошной желчных кислот связывающий белок (IBABP), передаваемый базолатеральной мембраны для измеряем в кровь через органические вещества транспортер (OST). В enterocytes, желчные кислоты также активировать FXR побудить подвздошной кишки конкретных гормон FGF15, который является мощным эндокринной ингибитором синтеза желчных кислот особенно экспрессируемых печёночной CYP7A1, первоначальный и ограничения скорости фермента синтеза желчных кислот в печень. Однако Fgf15 подавляется ИЛЕАЛ KLF158. Наш анализ количественных реального времени полимеразной цепной реакции (RT-ПЦР) обнаружены обильные выражение Fgf15, Asbt, Ibabpи Ostβ мРНК в подвздошной кишки и менее до чрезвычайно низкого выражение в тощую и отдых кишки (рис. 2B-2E). Однако аденоматозное polyposis coli (Apc) уровень мРНК (отрицательный контроль) оставались сопоставимыми на протяжении всего кишечника (Рисунок 2F).
Эти данные согласуются с предыдущего исследования15 и дальнейшей поддержки, что кишечные реабсорбции желчных кислот происходит в основном в подвздошной кишки. Эти данные позволяют предположить, что желчь имеет решающее значение для питательных пищеварение и эмульгирования для эффективного поглощения питательных веществ, растворимых липидов в проксимальном тонкой кишки, который биологически вписывается первичной роли пищеварения и освоения двенадцатиперстной и тощей кишки . По прибытии в дистальной части тонкой кишки, желчь завершил его пищеварительную функцию и поглощается подвздошной кишки вернуться к печени и оставаться частью энтерогепатической циркуляции. Желчь реабсорбции также позволяет желчных кислот для выполнения одной из их функций сигнализации, стимулируя подвздошной кишки для производства вторичного сигнальной молекулы FGF15, которые путешествует в печень и подавляет синтез желчных кислот. В нашем предыдущем исследовании, мы доказали регулирования эффект подвздошной оси KLF15 -Fgf15 на синтеза печени желчных кислот, хирургическая резекция ~ 90% подвздошной кишки 8. Синтез желчных кислот в печени теряет тормозной контроль FGF15 после важнейших механическое удаление подвздошной кишки, который также вызывает мальабсорбции желчных кислот в кишечнике. Большое количество желчи, следовательно, overaccumulated в кишечнике, вызывая серьезные неблагоприятные последствия, включая диарея, холестаз и потеря активности желудочно-кишечного тракта. Чтобы оценить эффект масштаба резекции и определить модель безопасного ileectomy, мы использовали C57BL6/J мышей для выполнения 0% (фиктивный), 50% и 90% резекция подвздошной кишки. После 24 часов кишечные морфология продемонстрировал характерные изменения градиента (A-3DРисунок 3). Intestine в Шам хирургии было нормальным и сравнима с мышей-хирургия. Удаление 50% подвздошной кишки вызвало некоторые накопления желчи, увеличенный размер кишечника и дилатация один день после резекции. Однако мыши, что 90% резекция выставлены увеличение желчь перенакопления, увеличение кишечных размер и тяжелой дилатация. Чтобы оценить перенакопления ИЛЕАЛ резекция индуцированной желчи в кишечнике, были собраны внутренней жидкости из тракта GI после операции. Жидкости тома выставлены градиента повышение от 0% до 90% в ileectomy мышей (рис. 4A). Соотношение веса GI против веса тела значительно увеличилась только в подвздошной кишки резецируется мышей 90% (Рисунок 4B). GI жидкости, собранные от тракта GI послеоперационный и GI жидкости вес соотношение веса тракта GI продемонстрировал градиента увеличение вследствие резекция (рис. 4C и 4 D). Наконец желчные кислоты пробирного подтвердил, что количество желчных кислот обнаружено в супернатанта увеличивается с увеличением ИЛЕАЛ резекция (Рисунок 4E). Коллективно результаты показывают, что 50% подвздошной кишки резекции является более применимым ileectomy модель мыши с относительно умеренным нежелательных эффектов, например накопление мягкой желчных кислот в кишечнике.
Рисунок 1: Хирургии процедур Ileectomy. (A) поддерживать температуру с помощью температурного животных хирургические столик тела. (B) Обложка области хирургии с стерильных сетки после подготовки кожи живота. (C) подвергать тонкой кишки через разрез брюшной срединной линии. (D) слепая кишка (выделена белым пунктирной линией) является заметное найти подвздошной кишки. Разоблачить подвздошной кишки (Желтая пунктирная линия) и превосходной верхней брыжеечной артерии ветви (Желтые стрелки). (E) перевязать ветви превосходной верхней брыжеечной артерии, которые снабжают кровью подвздошной кишки. Лигирование узлов обозначаются Желтые стрелки. Подвздошной цвет изменится на темно пурпурный или черный после перевязки артерии. Ишемические сегмент выделен желтой пунктирной линией. (F) пунктирная линия указывает демаркации ишемическая и обычно перфузии подвздошной кишки; стрелка указывает ишемические области подвздошной кишки. (G) вырезать и удалить ишемического частью подвздошной кишки и очистить концы (желтые пунктирные линии) с 0,9% физиологического раствора. Желтые стрелки показывают верхней брыжеечной стороны. (> H) шовные ИЛЕАЛ концы вместе и сохранить брыжейка выровнены. Первый шов на стороне верхней брыжеечной обозначается желтой стрелкой. (я) шов контралатеральную сторону подвздошной кишки (желтая стрелка). (J) шовные верхняя и нижняя стороны ИЛЕАЛ концами, чтобы полностью объединить подвздошной кишки. Швы обозначается желтой стрелкой. (K) вернуть слепой кишки и тонкого кишечника в брюшную полость. Зона анастомоза подсвечивается желтой пунктирной окружности. Розовый цвет указывает не ишемии в области анастомоза. (L) закрыть разрез брюшной мышцы слоя и шовные Кожный разрез. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2 : Синтез желчных кислот в гепатоцитов и реабсорбции, Enterocytes в подвздошной кишки. (A) схематическое изображение синтез желчных кислот в печени, реабсорбции преимущественно в подвздошной кишки и возвращение в печень через печеночной воротной вены. Желчные кислоты синтезируются из холестерина ряда ферментов, включая первоначальный и ограничения скорости цитохрома Р450 ферментов CYP7A1 в гепатоцитах. Большинство желчных кислот поглощаемые транспортер ASBT на стороне Люминал ИЛЕАЛ enterocytes. Всасывается желчных кислот, связанные с IBABP и effluxed в воротной вены через базолатеральной транспортер OST для транспорта обратно в печени. Внутри enterocytes желчные кислоты также активировать ядерных гормон рецептора FXR побудить подвздошной кишки конкретных гормон FGF15, надежный эндокринной ингибитор синтеза печени желчных кислот. В противоположность этому подвздошной KLF15 ингибирует FGF15 выражение. (B-F) Относительное выражение Fgf15, Asbt, Ibabp, Ostβи Apc мРНК в целом кишечника начиная от проксимальнее дистальной сегментов, включая двенадцатиперстную кишку (D), тощая кишка (J), подвздошная кишка (I) и Колон (C) (n = 5). Ошибка бары ± SD. * P < 0,05 против двенадцатиперстную кишку от студента t-теста. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3: Градиент резекции подвздошной кишки и холестаза в кишечнике. (A) мыши тонкой кишки экспонаты не дилатация после операции Шам. Внутреннее содержимое Показать пищеварительной химуса. (B) после 50% ИЛЕАЛ резекции, тонкой кишки показывает умеренная дилатация с значительным холестаза. (C) после 90% ИЛЕАЛ резекции, тонкой кишки показывает значительное количество желчи накопления и чрезмерного дилатация. (D) Ги тракта (от живота к прямой кишке) был изолирован от мышей с Шам хирургии (слева), 50% подвздошной кишки резекция (посередине) и 90% подвздошной кишки резекция (справа). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4: Желчи перенакопления, вызванные Ileectomy. (A) внутренний жидкость от мыши кишечника 24 ч после Шам, 50% и 90% ileectomy. (B) коэффициенты Ги вес против веса тела в Шам, 50% и 90% ileectomy операций (n = 5). (C) жидкости GI томов. (D) коэффициенты GI жидкости вес против GI весов. (E) всего желчных кислот в жидкости, собранные из кишечника после Шам, 50% и 90% ileectomy (n = 5). GI: желудочно-кишечного тракта, GIW: желудочно-кишечные вес, BW: вес тела. Ошибка бары ± SD. * P < 0,05 против Шам, # P < 0,05 против 50% ileectomy по односторонним ANOVA. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Для выполнения успешной ileectomy, превосходной верхней брыжеечной артерии должны быть лигируют заранее блокировать приток крови к resecting сегмента. Ишемические сегмент подвздошной станет темно-фиолетовый после перевязки. Необходимо затем полностью резецируется ИЛЕАЛ сегмента. Нормальное кровоснабжение должна обеспечиваться на Нераспределенная заканчивается. Это важно для предотвращения кровотечения и неправильного удаления, который можно легко причиной хирургического сбой ишемического некроза после сшивания. Во время наложения анастомоза важно объединить ИЛЕАЛ концы их естественное анатомическое положение. Брыжейка считается самым надежным ориентиром для первоначального шовный материал избежать потенциального возникновения скрученные концы. После второго шов на контралатеральную сторону ИЛЕАЛ концы двумя концами расположены в соответствии с их естественной анатомические структуры. После наложения кишечного анастомоза должны быть проверены цвет области анастомоза. Обычно области демонстрирует нормального розового цвета. Если области оказывается фиолетовый после операции, шовные зоны могут страдать от ишемии. Это может быть из-за неполной иссечения ишемического сегмента или скручивание двумя концами во время наложения швов. В этих условиях операции должна быть немедленно исправлена.
Основные осложнения хирургии ileectomy являются желчные кислоты мальабсорбции индуцированной токсичности, послеоперационные кишечные препятствия и анастомоза. По сравнению с другими частями кишечного тракта, подвздошной кишки содержит несколько структурных и функциональных особенностей, которые являются более трудно быть компенсированы остальной части кишечника. По сравнению с молодых мышей же ИЛЕАЛ резекции может вызвать серьезные повреждения старых мышей, возможно потому, что больше желчи производится в старых мышей. Например мы отметили, что больше в возрасте 16 - неделя старый мышей чем в возрасте 8 неделя старый мышей накопление желчи. Оно мутновато ли гендерные различия влияют на ileectomy индуцированной неблагоприятные последствия и требует дальнейшего исследования.
Резекция ИЛЕАЛ длина зависит от цели эксперимента. В наших руках удаление 50% подвздошной кишки достаточно, чтобы вызвать значительные холестазом с снижение сократительной способности кишечника. Слишком много удаления, особенно до 90% подвздошной кишки, причины чрезмерного холестаза и полной потерей перистальтики кишечника. Мышей, претерпевает чрезмерного ИЛЕАЛ резекции обычно способны выдерживать более пяти дней. Resecting короче сегмента (например , менее 50% подвздошная кишка) является эффективным изменения в использовании ileectomy как модель относительно долгосрочной операции. Терапия после операции с отшелушивающие желчных кислот (например, холестирамин) может быть необходимо смягчить желчь перенакопления 16.
Мы изучили ряд моделей ileectomy с различными длинами резекции и определяется оптимальный резекции условия, которые приводят в мягкой желчных кислот перенакопления и токсичности в кишечнике. Таким образом это исследование предоставляет модель мыши, чтобы получить более глубокое понимание функциональных и молекулярных ileectomy индуцированной понос, нарушение всасывания липидов растворимый витамин и стеаторея. Однако ограничение этого исследования является, что мы выполнена только краткосрочные эксперимент. Долгосрочное исследование необходимо дополнительно изучить в будущем.
Сообщается, что FGF15 быть долгосрочный инсулина регулятор важные для глюкозы и белковый обмен. Кроме того он играет роль в желчные кислоты гомеостаза 17,18. Настоящее исследование может позволить нам получить представление о FGF15-опосредованное регулирование метаболизма глюкозы и белков в индивидуалах с ИЛЕАЛ резекции. Наконец подвздошной резекции также влияет на синтез и циркулирующего уровня других пептидных гормонов, участвующих в метаболизме. Например концентрации в крови PYY и GLP, которые синтезированы enteroendocrine L-клетки в дистальной части подвздошной кишки и подавляют секрецию желудка кислоты и кишечной моторики, обычно изменяются после хирургии 6,19.
В заключение мы создали модель острого ИЛЕАЛ резекции, вызывая перенакопления умеренной до тяжелой желчи в кишечнике мыши. Градиент резекции МАОП мыши могут быть применены для изучения сложных Короткие синдром кишки как желчные кислоты гомеостаза и токсичности в системе энтерогепатической. Кроме того умеренные резекция подвздошной кишки тесно похож на хирургии, используется для пациентов с болезнью Крона. Таким образом эти модели будут полезны для изучения воспалительных и фиброзных ответы в тонкой кишки с resecting хирургических операций. Наконец хирургии модели мыши обеспечивают удобную платформу для исследований и клинической оценки терапевтических процедур для ileectomy индуцированной неблагоприятных эффектов и заболеваний.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего сообщать.
Acknowledgments
Это исследование поддерживается Фондом тома Петерсона и низ предоставляют R01-HL119780 (Джайн, MK).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dissection microscope | Olympus | SZ61 | For surgery |
| Animal temperature controller | Physitemp Instruments, Inc. | TCAT-2LV | For body temperature control |
| Isoflurane anesthetic vaporizer | VetEquip | 911104 | For anesthesia |
| Dissection forceps | Fine Science Tools, Inc. | 11274-20 | For surgery |
| Scissors | Fine Science Tools, Inc. | 14084-08 | For surgery |
| Needle holder | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7882 | For surgery |
| Micro knives-needle blade | Fisher Scientific | 10318-14 | For surgery |
| 6-0 monofilament suture | Ethicon | 1698G | For abdominal skin closure |
| 7-0 silk suture | Ethicon | 766G | For ligation |
| 8-0 monofilament suture | Ethicon | 1714G | For anastomosis |
| Surgical sponges | Dynarex Corp. | 3333 | For surgery |
| Small cotton-tipped applicators | Fisher Scientific | 23-400-118 | For surgery |
| Isoflurane | Piramal Healthcare Limited | 66794-013-25 | For anasthesia |
| Buprenorphine hydrochloride | Reckitt-Benckiser Pharmaceuticals | 12496-0757-1 | For analgesia |
| 0.9% sodium chloride Injection | B. Braun Medical Inc. | 0264-7800-10 | For washing/injection |
| Povidone iodine prep solution | Dynarex Corp. | 1413 | For skin preparation |
| Puralube vet ointment | Dechra Veterinary Products | 17033-211-38 | For eye pretection |
| Hair remover lotion | Church & Dwight Co., Inc. | For skin preparation | |
| Intensive care unit | ThermoCare | FW-1 | For post-surgery recovery |
| DietGel recovery | ClearH2O | 72-06-5022 | For post-surgery recovery |
| Aurum total RNA fatty and fibrous tissue kit | Bio-Rad | 7326830 | For RNA isolation |
| iScript reverse transcription supermix for RT-qPCR | Bio-Rad | 1708841 | For reverse transcription assay |
| TaqMan fast advanced master mix | Applied Biosystems/Life Technologies | 4444965 | For QPCR analysis |
| Total bile acid assay kit | Genzyme Diagnostic | DZ042A-K01 | For bile acid assay |
| C57BL/6J | The Jackson Laboratory |
References
- McLeod, R. S. Surgery for inflammatory bowel diseases. Dig Dis. 21, 168-179 (2003).
- Hancock, L., Windsor, A. C., Mortensen, N. J. Inflammatory bowel disease: the view of the surgeon. Colorectal Dis. 8, 10-14 (2006).
- Polle, S. W., Bemelman, W. A. Surgery insight: minimally invasive surgery for IBD. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 4, 324-335 (2007).
- Fon Tacer, K., et al. Research resource: Comprehensive expression atlas of the fibroblast growth factor system in adult mouse. Mol Endocrinol. 24, 2050-2064 (2010).
- Pournaras, D. J., et al. The role of bile after Roux-en-Y gastric bypass in promoting weight loss and improving glycaemic control. Endocrinology. 153, 3613-3619 (2012).
- Spreckley, E., Murphy, K. G. The L-Cell in Nutritional Sensing and the Regulation of Appetite. Front Nutr. 2, 23 (2015).
- Inagaki, T., et al. Fibroblast growth factor 15 functions as an enterohepatic signal to regulate bile acid homeostasis. Cell Metab. 2, 217-225 (2005).
- Han, S., et al. Circadian control of bile acid synthesis by a KLF15-Fgf15 axis. Nat Commun. 6, 7231 (2015).
- Christl, S. U., Scheppach, W. Metabolic consequences of total colectomy. Scand J Gastroenterol Suppl. 222, 20-24 (1997).
- Helmrath, M. A., VanderKolk, W. E., Can, G., Erwin, C. R., Warner, B. W. Intestinal adaptation following massive small bowel resection in the mouse. J Am Coll Surg. 183, 441-449 (1996).
- Tappenden, K. A. Pathophysiology of short bowel syndrome: considerations of resected and residual anatomy. J Parenter Enteral Nutr. 38, 14-22 (2014).
- Camilleri, M. Bile Acid diarrhea: prevalence, pathogenesis, and therapy. Gut Liver. 9, 332-339 (2015).
- Camilleri, M. Advances in understanding of bile acid diarrhea. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 8, 49-61 (2014).
- Mottacki, N., Simren, M., Bajor, A. Review article: bile acid diarrhoea - pathogenesis, diagnosis and management. Aliment Pharmacol Ther. 43, 884-898 (2016).
- Rao, A., et al. The organic solute transporter alpha-beta, Ostalpha-Ostbeta, is essential for intestinal bile acid transport and homeostasis. Proc Natl Acad Sci. 105, 3891-3896 (2008).
- Hofmann, A. F., Poley, J. R. Cholestyramine treatment of diarrhea associated with ileal resection. N Engl J Med. 281, 397-402 (1969).
- Kir, S., et al. FGF19 as a postprandial, insulin-independent activator of hepatic protein and glycogen synthesis. Science. 331, 1621-1624 (2011).
- Kuipers, F., Bloks, V. W., Groen, A. K. Beyond intestinal soap--bile acids in metabolic control. Nat Rev Endocrinol. 10, 488-498 (2014).
- Buchman, A. L., Scolapio, J., Fryer, J. AGA technical review on short bowel syndrome and intestinal transplantation. Gastroenterology. 124, 1111-1134 (2003).
