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Biology

वर्टिकल लीव Gastrectomy का एक Murine मॉडल

Published: December 18, 2017 doi: 10.3791/56534

Summary

निंनलिखित चूहों में ऊर्ध्वाधर आस्तीन gastrectomy के प्रदर्शन का वर्णन । यह वजन घटाने सर्जरी का एक प्रकार है कि पेट के लगभग ७०% से हटाने शामिल है ।

Abstract

बैरिएट्रिक सर्जरी, ऊर्ध्वाधर आस्तीन gastrectomy (VSG) के रूप में, जठरांत्र संबंधी मार्ग है कि वजन घटाने के प्रयोजन के लिए किया जाता है की एक सर्जरी है । बैरिएट्रिक सर्जरी वर्तमान में मोटापे के लिए सबसे प्रभावी दीर्घकालिक उपचार है । वजन घटाने के अलावा, बैरिएट्रिक सर्जरी प्रकार की छूट के रूप में अतिरिक्त स्वास्थ्य लाभ पैदा करता है 2 मधुमेह, उच्च रक्तचाप के छूट, और कैंसर के कुछ प्रकार के विकास के जोखिम में कमी आई । इन लाभों के लिए वजन घटाने से परे तंत्र पूरी तरह से परिभाषित रहते हैं । इसलिए, बैरिएट्रिक सर्जरी के पशु मॉडल विकसित किया जा रहा है और इन लाभों के लिए अग्रणी तंत्र की पहचान करने के लिए सत्यापित, जठरांत्र फिजियोलॉजी की समझ में सुधार लाने और नए चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करने के लक्ष्य के साथ । VSG संयुक्त राज्य अमेरिका में क्लिनिक में सबसे अधिक प्रदर्शन किया बैरिएट्रिक प्रक्रिया बन गया है क्योंकि यह अत्यधिक वजन घटाने और चयापचय सुधार के उत्पादन में प्रभावी है, और अन्य बैरिएट्रिक प्रक्रियाओं की तुलना में प्रदर्शन करने के लिए सरल है. इसलिए, हमने VSG के एक murine मॉडल को विकसित और मान्य किया है । यह murine VSG मॉडल recapitulates मानव में देखा VSG के प्रभाव के कई, सुधार ग्लूकोज और रक्तचाप विनियमन सहित । विधि पेट के अलगाव पर आधारित है, गैस्ट्रिक वाहिकाओं के बंधाव, और पेट की अधिक से अधिक वक्रता के साथ transecting द्वारा पेट के ७०% को हटाने । हम सफलतापूर्वक VSG के लाभों के लिए यंत्रवत योगदानकर्ताओं को परिभाषित करने के लिए विभिंन आनुवंशिक रूप से संशोधित माउस लाइनों के लिए इस शल्य प्रोटोकॉल लागू किया है । इसके अलावा, इस murine VSG मॉडल अंय शल्य चिकित्सा तकनीक के साथ संयुक्त किया गया है, गहरे यंत्रवत अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए । इसलिए, यह जठरांत्र फिजियोलॉजी और बैरिएट्रिक सर्जरी के स्वास्थ्य लाभ का अध्ययन करने के लिए एक सरल और बहुमुखी मॉडल है ।

Introduction

के रूप में मोटापा महामारी के लिए दुनिया भर में बैरिएट्रिक सर्जरी बढ़ती जारी है लोकप्रियता प्राप्त के रूप में यह सबसे प्रभावी मोटापे के लिए दीर्घकालिक उपचार है1। दुर्भाग्य से, वजन घटाने आहार और व्यायाम से प्राप्त करने के लिए मुश्किल है और अपेक्षाकृत लंबे समय तक अप्रभावी अवधि के2,3। इस तरह के ऊर्ध्वाधर आस्तीन gastrectomy (VSG) के रूप में बैरिएट्रिक सर्जरी, वजन घटाने के प्रयोजन के लिए जठरांत्र संबंधी मार्ग के हेरफेर के रूप में परिभाषित किया गया है1,4. हालांकि वजन घटाने बैरिएट्रिक सर्जरी का एक प्रमुख परिणाम है, बैरिएट्रिक सर्जरी ऐसे मोटापा comorbidities में सुधार और उंर के विस्तार के रूप में अंय स्वास्थ्य लाभ प्रदान करता है5। उदाहरण के लिए, प्रकार की छूट की उच्च दरों में बैरिएट्रिक सर्जरी के परिणाम 2 मधुमेह और उच्च रक्तचाप, और कैंसर के कुछ प्रकार के विकास के जीवनकाल जोखिम में कमी1,6,7. नोट की, बैरिएट्रिक सर्जरी के प्रभाव प्रकार की छूट के कारण 2 मधुमेह और उच्च रक्तचाप अक्सर सर्जरी के बाद जल्द ही मनाया जाता है और वजन घटाने के लिए पहले8,9. इस अवधारणा पर प्रकाश डाला गया है कि शरीर के स्वास्थ्य लाभ के लिए योगदान के स्वतंत्र तंत्र सर्जरी के बाद मनाया जाता है । बैरिएट्रिक सर्जरी के पशु मॉडल विकसित किया गया है और तंत्र है जिसके द्वारा इन स्वास्थ्य लाभ हो10,11,12का अध्ययन करने के लिए उपयोग कर रहे हैं ।

हम VSG के एक माउस मॉडल है, जो हम विभिंन आनुवंशिक रूप से संशोधित माउस मॉडलों के लिए लागू किया है के लिए तंत्र है जिसके द्वारा बैरिएट्रिक सर्जरी प्रकार के रूप में मोटापा comorbidities में सुधार का अध्ययन किया है मांय है 2 मधुमेह, उच्च रक्तचाप, और कोलोरेक्टल कैंसर10 , 11 , 12. कुतर मॉडल और प्रयोगात्मक नियंत्रण और आनुवंशिक या दवा हेरफेर करने के लिए विशिष्ट जीन या ब्याज के संकेत रास्ते की भूमिका को परिभाषित करने की क्षमता की अनुमति देते हैं । हम मुख्य रूप से VSG पर ध्यान केंद्रित कर रहे है क्योंकि VSG सबसे अधिक प्रदर्शन किया है बैरिएट्रिक संयुक्त राज्य अमेरिका में क्लिनिक में प्रक्रिया13। इसके अतिरिक्त, VSG ऐसे रॉक्स एन वाई गैस्ट्रिक बाईपास या biliopancreatic मोड़ के रूप में अंय प्रक्रियाओं की तुलना में कम शारीरिक संशोधनों के साथ एक सरल शल्य चिकित्सा मॉडल है ।

VSG recapitulates के हमारे माउस मॉडल मनुष्यों में मनाया बैरिएट्रिक सर्जरी के निम्नलिखित प्रभाव: वजन घटाने, कम भोजन का सेवन, सुधार ग्लूकोज नियमन, सुधारित टाप फंक्शन, बढ़ी हुई पोस्ट-prandial ग्लूकागन-लाइक पेप्टाइड-1 (जीएलपी-1) स्राव, कम धमनी का रक्तचाप, और बढ़ परिसंचारी पित्त अम्ल सांद्रता10,11,12,13,14,15. इसलिए, यह एक आदर्श के लिए शरीर के वजन पर निर्भर है और स्वतंत्र तंत्र है जिसके द्वारा VSG सुधार या मोटापा comorbidities का निराकरण अध्ययन मॉडल है । इसके अलावा, यह एक विश्वसनीय मॉडल है कि अंय शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं के साथ संयुक्त किया जा सकता है, अधिक से अधिक यंत्रवत इनसाइट के साथ विभिंन रोग की स्थिति के तहत VSG के प्रभाव की जांच के लिए अनुमति12

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Protocol

सभी प्रायोगिक प्रोटोकॉल कॉर्नेल विश्वविद्यालय संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया है ।

1. प्री-सर्जिकल तैयारी

नोट: अध्ययन चूहों पर आम तौर पर कर रहे हैं एक C57BL आहार प्रेरित मोटापे से ग्रस्त पृष्ठभूमि अध्ययन करने के लिए मानव मोटापा और इंसुलिन प्रतिरोध करने के लिए प्रासंगिक. बाद के चरणों में बताए गए अनुसार नर और मादा चूहों का अध्ययन किया जा सकता है.

  1. 2 महीने की उंर में, एक ४५% या ६०% उच्च वसा वाले आहार पर 2 महीने के लिए जगह चूहों ( सामग्री की तालिकादेखें) ।
    नोट: चूहों एक मोटे और इंसुलिन प्रतिरोधी phenotype बनाने के लिए एक उच्च वसा वाले आहार खिलाया जाता है. उच्च वसा आहार खिलाने की छोटी या लंबी अवधि के अध्ययन के लक्ष्यों के आधार पर इस्तेमाल किया जा सकता है ।
  2. चूहों विज्ञापन libitum तक सर्जरी के लिए फ़ीड जारी रखें । यदि आधारभूत माप की जरूरत है, के बाद 7 सप्ताह के उच्च वसा आहार खिला, तेजी से चूहों के लिए 6 ज या रात और ब्याज की चयापचयों की माप के लिए एक आधारभूत रक्त का नमूना ले (जैसे, ग्लूकोज).
  3. उच्च वसा वाले आहार पर चूहे जारी रखें और एक सप्ताह के लिए अन्तर्वासना सर्जरी या VSG से पहले रक्त संग्रह के बाद चूहों को ठीक करने की अनुमति दें । एक तरल आहार पर चूहों प्लेस ( सामग्री की तालिकादेखें) सर्जरी से पहले 4 दिनों के लिए.
    नोट: चूहों से पहले और शल्य चिकित्सा प्रतिक्रिया ख़राब कर सकते हैं कि बात कण के पाचन तंत्र को साफ करने के लिए सर्जरी के बाद एक तरल आहार पर बनाए रखा जाता है.
  4. शल्य चिकित्सा से पहले निंनलिखित मदों निष्फल: पंनी, धुंध, कपास इत्तला दे दी applicators (CTAs) और शल्य चिकित्सा उपकरण (hemostat, संचालन कैंची, आईरिस कैंची, dumont forcep, दांतेदार ब्राउन-Adson forcep, gavage सुई, microneedle चालक, स्प्रिंग कैंची ).

2. ऊर्ध्वाधर आस्तीन Gastrectomy और अन्तर्वासना प्रक्रियाओं

  1. सर्जरी के दिन चूहों को एक आधार रेखा वजन माप प्राप्त करने के लिए तौलना ।
  2. एक संज्ञाहरण प्रणाली, गर्म पानी के स्नान, और हीटिंग पैड के साथ सर्जिकल कमरे से लैस । ३७ डिग्री सेल्सियस के लिए पानी स्नान सेट और सिंचाई के लिए ०.९% खारा समाधान गर्म करने के लिए इसका इस्तेमाल करते हैं । ७०% इथेनॉल के साथ सर्जिकल क्षेत्र को साफ और autoclaved सर्जरी पैक और उपकरण खोलने के लिए बाँझ तकनीक का उपयोग करें ।
    नोट: हीटिंग पैड सर्जरी और संज्ञाहरण से वसूली के दौरान पशु गर्म रखने के लिए प्रयोग किया जाता है ।
  3. एक प्रेरण चैंबर का उपयोग करना, 5% isoflurane के साथ माउस anesthetize और 1 L/मिनट की ओ2 प्रवाह दर की पुष्टि करें कि माउस एक पैर की अंगुली चुटकी प्रदर्शन से संज्ञाहरण के उचित विमान में है । 1-3% isoflurane के साथ माउस को बनाए रखने और संज्ञाहरण के एक सुसंगत विमान प्राप्त किया गया है एक बार ०.६ एल के एक ओ2 प्रवाह दर/।
  4. एक बार माउस anesthetized है, जगह आंख मरहम (सामग्री की तालिका देखें) अपनी आंखों पर उंहें सर्जरी के दौरान नम रखने के लिए । इस समय भी ऐसे meloxicam के रूप में एक एनाल्जेसिक, प्रशासन (2 मिलीग्राम/ नाभि से बालों को क्लिप axilla त्वचा पकड़े धीरे नीचे तनाव प्रदान करने के लिए ।
    1. माउस की त्वचा पतली और नाजुक है के रूप में, बालों की कतरन जब त्वचा के घावों का कारण नहीं करने के लिए ध्यान रखना । povidone-आयोडीन और अल्कोहल से त्वचा को साफ करें ।
    2. मत बाँझ दस्ताने और बाँझ शल्य क्षेत्र और उपकरणों को तैयार. बाँझ तकनीक का उपयोग कर प्रक्रिया के बाकी प्रदर्शन. माउस के दोनों ओर बाँझ सर्जिकल पर्दे रखकर बाँझ सर्जिकल क्षेत्र तैयार करें. माउस के लिए एक शल्य कपड़ा बनाने के लिए autoclaved टिन पंनी का प्रयोग करें ।
    3. एक छोटा सा छेद टिन पंनी में कटौती करने के लिए माउस के पेट के लिए उपयोग की अनुमति ।
  5. एक आईरिस कैंची का उपयोग कर असिरूप उपास्थि के स्तर के मध्य पेट (नाभि) से त्वचा का एक चीरा बनाओ । लीनिया अल्बा की पहचान और लीनिया अल्बा के साथ शरीर की दीवार के माध्यम से कटौती करने के लिए आइरिस कैंची का उपयोग करें । का प्रयोग करें CTAs धीरे पेट से बाहर निकलने के लिए और फिर कुंद टुकड़े पेट की अधिक से अधिक वक्रता से अधिक ओमेंटम बंद ।
  6. Ligate पेट और तिल्ली की fundus के बीच चलता है कि कम गैस्ट्रिक धमनी का उपयोग कर दो लिगेचर्स रखकर 7-0 monofilament अवशोषित टांका । दो लिगेचर्स के बीच कटौती करने के लिए स्प्रिंग कैंची का प्रयोग करें । एक बार धमनी में transected होने पर उदर गुहा से पेट पूरी तरह exteriorize । पेट के नीचे धुंध प्लेस और खारा के साथ गीला ऊतक नम रखने के लिए ।
  7. शम सामा
    1. अन्तर्वासना प्रक्रिया के लिए, एक शंकु सुई के साथ 6-0 monofilament अवशोषित सीवन का उपयोग कर सीवन की एक ढीला सरल सतत पैटर्न जगह है । घेघा की सही (सर्जन के अधिकार) के लिए 2 मिमी शुरू करो । ventral गैस्ट्रिक दीवार के साथ टांका लाइन प्लेस और फिर पृष्ठीय गैस्ट्रिक दीवार के साथ जारी है ।
      नोट: सभी गैस्ट्रिक जोड़तोड़ के लिए, संक्रमण के जोखिम को कम करने के लिए केवल monofilament अवशोषित टांका का उपयोग करें । इसके अलावा, सभी गैस्ट्रिक जोड़तोड़ के लिए एक शंकु सुई के साथ केवल सीवन का उपयोग करें, एक काटने सुई के उपयोग के रूप में सीवन का खतरा बढ़ जाता है "पुल के माध्यम से" गैस्ट्रिक ऊतक क्षति और घाव dehiscence के लिए अग्रणी ।
    2. एक गैस्ट्रिक दीवार के माध्यम से पूरी तरह से सुई पास जबकि टांका रखने । सुनिश्चित करें कि सीवन फ्लैट झूठ बोल रही है, लेकिन पेट सीमित नहीं है । धीरे से सीवन टाई 3-4 का उपयोग कर फेंकता है और २.९ कदम को छोड़ ।
    3. VSG प्रक्रिया के लिए चरण २.७ छोड़ें और २.८ चरण के साथ आगे बढ़ें ।
  8. VSG कार्यविधि
    1. VSG प्रक्रिया के लिए, गैस्ट्रिक धमनी और नस की प्रमुख शाखाओं ligate एक शंकु सुई के साथ 7-0 monofilament अवशोषित टांका के साथ एक गांठ के लिए 3 फेंकता का उपयोग कर । बस के नीचे लिगेचर्स प्लेस (यानी, पेट की कम वक्रता की ओर) transection की लक्षित लाइन ।
      नोट: transection का इरादा लाइन ऊपर ~ 2 मिमी पर शुरू होता है (पेट की अधिक से अधिक वक्रता की ओर अर्थ) पेट के हृदय के पायदान और कम से कम 2 मिमी pilcatus मार्गो के नीचे और अग्ंयाशय के सही पालि के समीपस्थ अंत तक फैली हुई है । आमतौर पर, वहां गैस्ट्रिक दीवार के प्रति 4 जहाजों कि ligated होने की जरूरत है; हालांकि, यह चूहों के बीच भिन्न हो सकते हैं ।
    2. gastrectomy के दौरान गैस्ट्रिक सामग्री के छलकने को रोकने के लिए, बस एक शंकु सुई के साथ 6-0 monofilament अवशोषित सीवन का उपयोग transection के उद्देश्य रेखा से नीचे दोनों गैस्ट्रिक दीवारों के माध्यम से गुजर सीवन की एक सरल सतत लाइन जगह है । घेघा और pilcatus मार्गो के नीचे सर्जन के सही करने के लिए टांका लाइन शुरू और बस अग्ंयाशय के ऊपर अंत ।
    3. सीवन रेखा के ऊपर पतली इत्तला दे दी hemostats प्लेस और टांका लाइन और hemostats के बीच में कटौती करने के लिए वसंत कैंची का उपयोग करें । बाँझ शल्य क्षेत्र से transected गैस्ट्रिक ऊतक निकालें ।
खून को साफ करने के लिए CTAs का प्रयोग करें और पेट के digesta ।
  • एक सरल सतत पैटर्न का उपयोग कर एक शंकु सुई के साथ 6-0 monofilament अवशोषित सीवन का उपयोग गैस्ट्रिक दीवारों के apposition सुदृढ़ ।
    नोट: यह सरल सतत सीवन पैटर्न से अधिक सुरक्षित बंद प्रदान करता है के बाद से एक सरल सतत सीवन पैटर्न की सिफारिश की है ।
  • आदेश में ऊतक नम और साफ रखने के लिए प्रक्रिया में खारा के साथ गैस्ट्रिक अवशेष फ्लश । एक 20G gavage एक 20 मिलीलीटर सिरिंज से जुड़ी खारा के साथ गैस्ट्रिक लेवेज प्रदर्शन सुई का प्रयोग करें । पर्याप्त दबाव एक नियमित रूप से नुकीले सुई के उपयोग से अत्यधिक दबाव या आकस्मिक गैस्ट्रिक ऊतक क्षति से गैस्ट्रिक ऊतक क्षति खतरे में डालने के बिना प्रदान की जाती है यह सुनिश्चित करने के लिए इस आकार का उपयोग करें ।
  • पेट को सुरक्षित रूप से बंद करने के लिए न्यूनतम 20 समुद्री मील का उपयोग करें; इस पक्ष का उपयोग करने के लिए और अधिक कठिन है और इसलिए अक्सर dehiscence की एक साइट है के रूप में, घेघा की ओर से बंद करने के लिए ध्यान देना ।
  • सुनिश्चित करें कि CTAs के साथ पेट पर धीरे से दबाकर कोई लीक कर रहे हैं । यदि लीक की पहचान कर रहे हैं, रिसाव के क्षेत्रों पर अतिरिक्त सरल सतत समुद्री मील की जगह है और फिर परीक्षण रिसाव । रिसाव की जांच तब तक नहीं हो पाई ।
  • पेट की एक अंतिम पूरी तरह से लेवेज खारा के कम से ६० मिलीलीटर का उपयोग कर सुनिश्चित करें कि कोई संक्रामक कण बात पीछे छोड़ दिया गया है ।
  • पेट एक CTA का उपयोग जिगर के तहत उदर गुहा में वापस रखें । सभी अतिरिक्त द्रव को अवशोषित करने के लिए उदर गुहा के पृष्ठीय पहलू के साथ CTAs प्लेस । एक कुंद 18G सुई का उपयोग करना, स्तनपान कराने वाली है घंटी समाधान (LRS) के साथ या बिना एंटीबायोटिक दवाओं (०.५ मिलीलीटर LRS +/-20 मिलीग्राम/Enrofloxacin) सीधे उदर गुहा में, बस बंद करने से पहले ।
    नोट: यह तरल पदार्थ नुकसान की जगह सर्जरी के दौरान अनुभवी और शल्य चिकित्सा साइट के लिए एंटीबायोटिक दवाओं के सीधे आवेदन के लिए एक विधि के लिए वसूली के साथ सहायता प्रदान करता है ।
  • एक सरल सतत पैटर्न में एक शंकु सुई के साथ 6-0 monofilament अवशोषित सीवन का उपयोग कर पेट की मांसपेशी परत को बंद करें । फिर एक साधारण सतत पैटर्न में 6-0 monofilament अवशोषित सीवन के साथ त्वचा की परत को बंद करें ।
  • त्वचा पर ऊतक चिपकने वाली जगह और सीवन को दफनाने के लिए टांका लाइन पर त्वचा गुना ताकि माउस घाव बंद करने के बाद ऑपरेटिव को बाधित नहीं कर सकते ।
  • isoflurane बंद करें और माउस हीटिंग पैड पर 10-15 minbefore के लिए यह अपने घर पिंजरे में लौटने के लिए ठीक हो जाते हैं । जब तक यह चेतना फिर से प्राप्त किया है और स्थानांतरित करने में सक्षम है पशु उपेक्षित मत छोड़ो ।
  • पशुओं को पूरी तरह से सर्जरी से बरामद जब तक अकेले घर रखो ।
    नोट: यदि सटीक भोजन का सेवन माप रहे है अध्ययन भर में प्राप्त किया जा करने के लिए, चूहों को अकेले अध्ययन में घर का होना जारी रखना चाहिए । वहां घर पिंजरे बिस्तर खाने से विदेशी शरीर रुकावट का खतरा है । जानवरों घोंसले के माल को समृद्ध प्रदान करने के लिए छोड़कर बिस्तर से मुक्त पिंजरों में स्थित किया जाना चाहिए ( सामग्री की तालिकादेखें) ।
  • 3. पोस्ट ऑपरेटिव माउस की देखभाल और माप

    1. अपने घर पिंजरे में माउस लौटें और एक हीटिंग पैड पर पिंजरे जगह है । एक तरल आहार पर चूहों सर्जरी के बाद कम से 7 दिनों के लिए बनाए रखें । प्रशासन सर्जरी के बाद 2 दिनों के लिए, meloxicam जैसे एक एनाल्जेसिक (2 मिलीग्राम/
      नोट: एक एंटीबायोटिक, जैसे enrofloxacin (20 मिलीग्राम/kg), सर्जरी के बाद 7 दिनों तक के लिए दी जा सकती है । एंटीबायोटिक दवाओं शल्य प्रक्रिया से संक्रमण के जोखिम को कम करने के लिए दिया जाता है और हो सकता है या प्रक्रिया भर में बनाए रखा बाँझ के स्तर पर निर्भर करता है की आवश्यकता नहीं हो सकता है । हालांकि, अगर एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग किया जाता है, वे एक ही अध्ययन में सभी चूहों को निरंतरता बनाए रखने के लिए प्रशासित किया जाना चाहिए ।
    2. बाद ऑपरेटिव अवधि के दौरान शरीर के वजन का आकलन, भोजन का सेवन, शौच, गतिविधि स्तर, और स्वभाव कम दैनिक उचित चिकित्सा और वसूली सुनिश्चित करने के लिए. सर्जरी के बाद 14 दिनों के लिए ऑपरेटिव निगरानी के संचालन ।
      नोट: शल्य चिकित्सा विफलता आमतौर पर या तो तुरंत सर्जरी के बाद या तीन दिनों के बाद ऑपरेटिव के भीतर देखा जाता है । जानवरों है कि भोजन या सर्जरी के बाद दूसरे दिन पीने नहीं कर रहे है बारीकी से शल्य चिकित्सा जटिलताओं के लिए निगरानी की जानी चाहिए ।
    3. बाद ऑपरेटिव अवधि के सफल समापन के बाद, मापने शरीर के वजन और भोजन का सेवन नियमित रूप से अध्ययन के दौरान उचित phenotype का रखरखाव सुनिश्चित करने के लिए ।
    4. एक मौखिक ग्लूकोज सहिष्णुता परीक्षण (OGTT) ग्लूकोज सहिष्णुता का आकलन करने के लिए प्रदर्शन, ग्लूकोज-उत्तेजित इंसुलिन स्राव, और आंत हार्मोन स्राव.
      1. उन 6 घंटे के लिए उपवास के बाद चूहों में OGTT प्रदर्शन और फिर gavage चूहों के साथ ५०% डेक्सट्रोज समाधान पर एक 1 जी/किलो खुराक.
      2. gavage के बाद 0, २.५, 5, 15, 30, ६०, और १२० मिनट पर पूंछ रक्त के नमूने ले लीजिए । इन समय बिंदुओं पर एक ग्लूकोमीटर के साथ रक्त ग्लूकोज उपाय । विभिंन हार्मोन, जैसे इंसुलिन और जीएलपी-1 के माप के लिए हर समय बिंदु पर सीरम नमूने ले लीजिए ।
      3. तेजी से 6 एच के लिए चूहों इच्छामृत्यु से पहले । एक अंतिम रक्त नमूना और ग्लूकोज माप ले. अंतिम ग्लूकोज माप आधार रेखा माप करने के लिए की तुलना करें । एक २०० मिलीग्राम/किलो खुराक पर pentobarbital के एक intraperitoneal इंजेक्शन के साथ चूहों Euthanize ।
      4. आधारभूत और अंतिम सीरम नमूनों का उपयोग करने के लिए अतिरिक्त analytes को मापने और पूर्व और बाद ऑपरेटिव शल्य चिकित्सा मूल्यों की तुलना करें ।

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    Representative Results

    अन्तर्वासना और VSG प्रक्रियाओं को चित्रा 1में दर्शाया गया है । चित्रा 1a से पता चलता है जहां टांका लाइन के दौरान गैस्ट्रिक दीवारों के साथ रखा गया है अन्तर्वासना प्रक्रिया. यह वही क्षेत्र है, जहां VSG सर्जरी के दौरान पेट कट जाता है । आंकड़ा 1b VSG के प्रदर्शन के बाद छोड़ दिया पेट के ट्यूबलर अवशेष से पता चलता है ।

    सांख्यिकी और डेटा विश्लेषण
    डाटा मतलब ± SEM के रूप में प्रस्तुत कर रहे हैं । डाटा ANOVA द्वारा Tukey के बाद परीक्षण के साथ या छात्रा के टी परीक्षण के रूप में संकेत के रूप में विश्लेषण किया गया । मतभेदों को पी& #60; ०.०५ में महत्वपूर्ण माना गया ।

    VSG कम हो जाती है ऊर्जा का सेवन और शरीर के वजन और ग्लूकोज सहिष्णुता में सुधार
    उच्च वसा वाले आहार खिलाया पुरुष C57BL चूहों पर संचालित किया गया और ऊपर वर्णित के रूप में अध्ययन. VSG संचालित चूहों कम ऊर्जा का सेवन और शरीर के वजन के प्रदर्शन की तुलना में विज्ञापन libitum फेड अन्तर्वासना संचालित चूहों (संचयी ऊर्जा का सेवन: अन्तर्वासना = ४७४ ± 19, VSG = ३८५ ± 14 किलो कैलोरी; अंतिम शारीरिक वजन: अन्तर्वासना = ३४.५ ± २.१, VSG = २९.९ ± 1 g; चित्र 2a-B, *P& #60; ०.०५). तीन सप्ताह सर्जरी के बाद एक मौखिक ग्लूकोज सहिष्णुता परीक्षण किया गया था । ग्लूकोज माप एक ग्लूकोमीटर का उपयोग कर बनाया गया था ( सामग्री की तालिकादेखें). सीरम इंसुलिन और जीएलपी-1 सांद्रता मल्टीप्लेक्स सैंडविच electrochemiluminescence immunoassay द्वारा मापा गया ( सामग्री की तालिकादेखें) । VSG सुधार ग्लूकोज सहनशीलता (ग्लूकोज ईमेज0-120: अन्तर्वासना = १,४६७ ± ७६, VSG = १,०६१ ± ७२ mmol/एल एक्स १२० मिनट; चित्र 3-बी, पी & #60; ०.०१), बढ़ी हुई ग्लूकोज-प्रेरित इंसुलिन स्राव (आधारभूत से इंसुलिन में प्रतिशत वृद्धि 15 मिनट के बाद ग्लूकोज gavage: शम = ९२ ± ५४, VSG = २,७२० ± १,२४१%; चित्र 3सी, P & #60; ०.०५), और बढ़ी हुई पोस्ट-prandial जीएलपी-1 की तुलना में लज्जा से संचालित विज्ञापन libitum फेड कंट्रोल चूहों (जीएलपी-1 ईमेज0-120: अन्तर्वासना =-१२४ ± ४५, VSG = १११ ± ४८ pmol/एल एक्स १२० मिनट; चित्र 3d, *P & #60; ०.०१). ये परिणाम बैरिएट्रिक सर्जरी9,17,18,19के बाद मानव और अन्य कुतर मॉडलों में देखा जाता है के साथ संगत कर रहे हैं ।

    Figure 1
    चित्र 1: VSG का आरेख. VSG के दौरान transection की रेखा का चित्रण । (क) यह वही क्षेत्र है जहां सीवन की एक सरल सतत रेखा के साथ रखा जाता है गैस्ट्रिक दीवारों के दौरान अन्तर्वासना प्रक्रिया. (ख) VSG प्रक्रिया के पूरा होने के बाद ट्यूबलर अवशेष का चित्रण । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    Figure 2
    चित्रा 2: VSG ऊर्जा का सेवन और शरीर के वजन कम करती है । संचई ऊर्जा का सेवन (A) और शरीर का वजन (B)। * *p & #60; ०.०५ छात्र के टी-टेस्ट और *P & #60 द्वारा अन्तर्वासना के मुकाबले; ०.०५ अन्तर्वासना की तुलना VSG के साथ दो कारक ANOVA द्वारा की गई. परिणाम के रूप में दिखाया ± SEM. n = प्रति समूह 6-7 । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    Figure 3
    चित्र 3: VSG ग्लूकोज सहिष्णुता को बढ़ाता है, ग्लूकोज प्रेरित इंसुलिन स्राव बढ़ाता है और एक OGTT के दौरान पोस्ट-prandial जीएलपी-1 स्राव बढ़ जाती है. (क) रक्त ग्लूकोज एकाग्रता, (ख) वक्र के अंतर्गत ग्लूकोज क्षेत्र (ईमेज), (ग) में सीरम इंसुलिन सांद्रता में प्रतिशत वृद्धि आधारभूत से 15 मिनट बाद ग्लूकोज gavage, और (घ) सीरम कुल जीएलपी-1 एक OGTT के दौरान सांद्रता । *p & #60; ०.०५, * *p & #60; ०.०१, * * * & #60; ०.००१ VSG की तुलना में अन्तर्वासना के छात्र टी-टेस्ट द्वारा ईमेज या इंसुलिन में प्रतिशत परिवर्तन. परिणाम के रूप में दिखाया ± SEM. n = प्रति समूह 6-7 । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

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    Discussion

    बैरिएट्रिक सर्जरी मोटापा और अंय प्रकार की उच्च दर के रूप में अंय स्वास्थ्य लाभ में परिणाम के लिए सबसे प्रभावी दीर्घकालिक उपचार है 2 मधुमेह और उच्च रक्तचाप छूट1,9,15। बैरिएट्रिक सर्जरी के Murine मॉडल एक शक्तिशाली उपकरण है जिसके द्वारा तंत्र की पहचान करने के लिए जो बैरिएट्रिक सर्जरी का कारण बनता है तेजी से और मोटापे में स्पष्ट सुधार comorbidities प्रदान करते हैं । इसके अलावा, बैरिएट्रिक सर्जरी के murine मॉडल बुनियादी जीवविज्ञान जिसके द्वारा आंत ऐसे चयापचय, हृदय समारोह के रूप में विभिंन प्रक्रियाओं, नियंत्रित करता है, और कैंसरजनन10,11के अध्ययन के लिए एक उपंयास प्रतिमान प्रदान करते हैं, 12.

    हम ऊर्ध्वाधर आस्तीन gastrectomy के एक माउस मॉडल विकसित किया है तंत्र है जिसके द्वारा बैरिएट्रिक सर्जरी प्रकार के रूप में मोटापा comorbidities में सुधार के अध्ययन के लिए 2 मधुमेह और उच्च रक्तचाप10,11,12। VSG के इस मॉडल पेट के ७०% को हटाने के बाद पेट वाहिकाओं के बंधाव के होते हैं । नियंत्रण हालत एक अन्तर्वासना सर्जरी जिसमें सीवन गैस्ट्रिक दीवार के साथ एक ही स्थान में रखा जाता है जहां पेट एक VSG प्रक्रिया में transected किया जाएगा । इस के साथ साथ, हम वर्तमान डेटा जहां अन्तर्वासना संचालित चूहों सर्जरी के बाद विज्ञापन libitum खिलाया गया । आदेश में शरीर के वजन-स्वतंत्र प्रभाव की जांच करने के लिए, एक शम-संचालित नियंत्रण समूह है कि खाद्य प्रतिबंधित है क्रम में VSG संचालित चूहों को उनके शरीर के वजन से मेल करने के लिए अध्ययन किया जाना चाहिए, जैसा कि हमने पहले11,12बताया है । हमारे डेटा का प्रदर्शन है कि इस VSG मॉडल शरीर के वजन में दोनों में कमी और विज्ञापन libitum फेड अन्तर्वासना-संचालित नियंत्रण की तुलना में भोजन का सेवन प्राप्त करता है । मौखिक ग्लूकोज सहिष्णुता परीक्षण शल्य चिकित्सा वसूली एक कारक नहीं है, इसलिए है कि सर्जरी से पूरी तरह से ठीक करने के लिए पशुओं को पर्याप्त समय की अनुमति देने के लिए कम से कम दो सप्ताह के बाद किया जाता है । शरीर के वजन में कमी के अनुरूप, प्रस्तुत मॉडल ग्लूकोज सहिष्णुता में सुधार प्रदर्शित करता है । क्या बैरिएट्रिक सर्जरी के बाद मानव रोगियों में मनाया जाता है के लिए इसी प्रकार, VSG संचालित चूहों ग्लूकोज में उल्लेखनीय वृद्धि प्रदर्शित इंसुलिन स्राव और भोजन जीएलपी-1 स्राव14,17.

    लैब के सदस्यों को अच्छी तरह से अन्तर्वासना सर्जरी और VSG और अभ्यास पर कई महीनों के लिए प्रशिक्षित करने के लिए इस तकनीक गुरु और अधिक से अधिक ९५% की एक जीवित रहने की दर को प्राप्त कर रहे हैं; हालांकि, यह पूर्व अनुभव के आधार पर भिंन होगा । एक पूर्ण अध्ययन शुरू करने से पहले, यह अनुशंसित है कि एक नया सर्जन शरीर के वजन, भोजन के सेवन, और व्यवहार में ग्लूकोज सहिष्णुता अन्तर्वासना और VSG संचालित चूहों को मापने के द्वारा अपने VSG और अन्तर्वासना सर्जरी को मान्य करने के लिए सुनिश्चित करें कि उचित phenotype जा रहा है हासिल. इसके अलावा, यह बारीकी से शल्य चिकित्सा विफलता के लक्षण के लिए सर्जरी के बाद चूहों पर नजर रखने के लिए महत्वपूर्ण है । सबसे आम पोस्ट ऑपरेटिव जटिलता पेट की सामग्री के रिसाव है । इस जटिलता के बाद ऑपरेटिव लक्षण भोजन की खपत की कमी, मल उत्पादन की कमी, और एक स्पष्ट ऊपरी उदर मास शामिल हैं । पशुओं कि शल्य जटिलता के लक्षण प्रदर्शित शीघ्र euthanized होना चाहिए । यदि पोस्ट ऑपरेटिव जटिलताओं एक पुनः उत्पन्न समस्या है, सर्जिकल तकनीक का पुनर्मूल्यांकन किया जाना चाहिए । सबसे आम समस्या आमाशय की सामग्री के रिसाव के लिए अग्रणी गैस्ट्रिक दीवार की अपर्याप्त बंद है । गैस्ट्रिक दीवार के बंद प्रोटोकॉल में सबसे महत्वपूर्ण कदम है । एक बार सीवन प्लेसमेंट पूरा हो गया है, वहां समुद्री मील के बीच कोई दिखाई अंतराल होना चाहिए । यह सलाह दी जाती है कि CTAs को यह सत्यापित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि पेट बंद करने से पूर्व उदर सामग्री का रिसाव नहीं होता है । एक अंय कम आम मुद्दा छोटी आंत के अनजाने हेरफेर द्वारा जठरांत्र ठहराव की प्रेरण जब शुरू में उदर गुहा से पेट निकाल रहा है । देखभाल छोटी आंत में हेरफेर नहीं करने के लिए लिया जाना चाहिए क्योंकि माउस छोटी आंत बहुत नाजुक है और छोटी आंत के अत्यधिक हेरफेर ठहराव के लिए नेतृत्व कर सकते हैं ।

    VSG के हमारे माउस मॉडल अंय समूहों और जीवित रहने की दर ९५% से अधिक की है कि इसी तरह की शल्य परिणाम है । मानव रोगियों और VSG के अंय माउस मॉडल के समान, प्रस्तुत माउस VSG मॉडल वजन घटाने प्रदर्शन, कम भोजन का सेवन, सुधार ग्लूकोज सहिष्णुता, और वृद्धि की पोस्ट-prandial जीएलपी-1 स्राव4,18, 19. यह अन्तर्वासना प्रक्रिया अन्य मॉडलों से भिन्न है क्योंकि इसमें सीवन का स्थान शामिल है जबकि अन्य मॉडल केवल कुंद संदंश19,20के साथ पेट के लिए दबाव लागू करते हैं । टांके रखने के पेट में विदेशी सामग्री रखने के प्रभाव के नियंत्रण की अनुमति देता है, जबकि भी गैस्ट्रिक ऊतक के सर्जिकल हेरफेर प्रदान. किसी भी माउस मॉडल की तरह, इस तकनीक की सीमाएं है कि मानव के लिए इस माउस मॉडल से उत्पंन डेटा का अनुवाद प्रजातियों मतभेद द्वारा सीमित है । हालांकि, चूहों अधिक नियंत्रण और प्रयोगात्मक हेरफेर के लिए अनुमति देते हैं, से गहरी यंत्रवत अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए मानव रोगियों में प्राप्त किया जा सकता है । हालांकि murine बैरिएट्रिक अध्ययन के बहुमत मुख्यतः इन प्रक्रियाओं के glucoregulatory लाभों पर ध्यान केंद्रित किया है, हम प्रस्तुत murine VSG मॉडल का उपयोग करने के लिए उच्च रक्तचाप और 12 कैंसर पर बैरिएट्रिक सर्जरी के प्रभाव ड्राइविंग तंत्र को परिभाषित . इस मॉडल के महत्वपूर्ण भविष्य के आवेदनों पर प्रकाश डाला गया ।

    बैरिएट्रिक सर्जरी के Murine मॉडल तंत्र है जिसके द्वारा बैरिएट्रिक सर्जरी वजन घटाने पैदा करता है और स्वास्थ्य लाभ प्रदान अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण प्रदान करते हैं । इसके अलावा, बैरिएट्रिक मॉडल एक उपंयास प्रतिमान के साथ जो अध्ययन करने के लिए कैसे आंत शरीर में अंय शारीरिक प्रक्रियाओं के साथ इंटरफेस प्रदान करते हैं । यहां वर्णित है VSG के एक मॉडल है जो पहले से मांय किया गया है और recapitulates VSG के बाद मनुष्य में देखा प्रभाव के कई10,11,12। इसके अलावा, यह एक बहुमुखी मॉडल है कि सफलतापूर्वक विभिंन रोग प्रक्रियाओं और/या अधिक विस्तृत यंत्रवत आकलन12के आकलन के लिए अंय शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं के साथ संयुक्त किया जा सकता है ।

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    Disclosures

    लेखक ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा के अलावा डॉ कमिंग्स एली लिली और कंपनी से धन प्राप्त किया ।

    Acknowledgments

    इस शोध NIH/NCI R21CA195002-01A1, कॉर्नेल महिलाओं और SUNY स्नातक विविधता फैलोशिप के राष्ट्रपति परिषद द्वारा समर्थित किया गया था । Dr. ' कमिंग्स प्रयोगशाला भी कॉर्नेल तुलनात्मक कैंसर जीवविज्ञान प्रशिक्षण कार्यक्रम और एली लिली और कंपनी से परियोजना अवधि के दौरान धन प्राप्त किया ।

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    45% high fat diet Research Diets D12451
    60% high fat diet Research Diets D12492
    Boost Nestle 160-67538 rich chocolate flavor
    6-0 Suture Ethicon Z432 monofilament absorbable/taper
    7-0 Suture Covidien 8866127-01 monofilament absorbable/taper
    Cotton Swabs Fisherbrand 23-400-118 small
    Cotton Swabs Fisherbrand 233-400-101 large
    Gauze Various 4x4 4 ply and 2x2 4 ply
    Foil Various
    Surgery drape Various
    0.9% saline solution Various
    LRS Hospira 170RX
    Betadine Various
    Alcohol Various
    Eye Ointment Paralube® Vet Ointment 17033-211-38
    Tissue Adhesive Vetbond 1469SB
    Meloxicam (Metacam) Boehringer Ingelheim 141-213 5 mg/ml
    Enrofloxacin Baytril 08713254-186599 22.7 mg/ml
    Thin tipped hemostats Fine Science Tools 13021-12
    Metzenbaum Scissor Fine Science Tools 14018-18
    Iris Scissors Fine Science Tools 14058-09
    Dumont Forcep Fine Science Tools 11251-20
    Serrated Forcep Fine Science Tools 11020-12
    Gavage needle Fine Science Tools 18060-20
    Microneedle driver Fine Science Tools 12075-14
    Spring Scissor Fine Science Tools 15396-00
    Insulin syringe Various
    1mL syringe Various
    20mL syringe Various
    Glucometer (one touch ultra mini) Lifescan 70021208
    Multiplex insulin and GLP-1 kit Meso Scale Discovery K15171C-1
    GraphPad Prism 6.00 GraphPad Software
    Nestlets Ancare NES3600

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    References

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    बायोमेडिकल इंजीनियरिंग अंक १३० कार्यक्षेत्र आस्तीन gastrectomy माउस मोटापा टाइप 2 मधुमेह murine मधुमेह
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    Garibay, D., Cummings, B. P. AMore

    Garibay, D., Cummings, B. P. A Murine Model of Vertical Sleeve Gastrectomy. J. Vis. Exp. (130), e56534, doi:10.3791/56534 (2017).

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