Orijinal 2 günlük lenf fistül prosedürü Bollman ve ark.25 tarafından tanımlanmış ve Patrick Tso'nun laboratuvarı tarafından son 45 yıldır uygulanmıştır26,27. Burada sunulan protokol, ince bağırsağın benzersiz şilokus sekresyonlarının yanı sıra diyet besin emilimi ve metabolizmasının, bağırsak hormonlarının ve bağırsak bağışıklığının in vivo dinamiklerini tanımlamak, ölçmek ve anlamak için bu klasik, altın standart yönteme güçlü bir ektir.
Bu modelin avantajları arasında (1) emilim, sindirim veya sekresyon sırasında bir zaman noktasında statik örnekleme yerine, beslenme ve post-prandial dönem boyunca mezenterik lenfleri sürekli olarak örnekleme yeteneği; (2) bağırsak hormonlarının ve sitokinlerin, seyreltildikleri ve enzimatik olarak parçalandıkları kandan ziyade doğrudan fizyolojik bölmelerinde ölçülmesi17,44; (3) Bir lipid öğününün yutulmasını takiben ince bağırsak tarafından salgılanan lipoproteinleri izole etme, nicelleştirme ve karakterize etme yeteneği ve mezenterik lenflerde endotel lipazlarının yokluğu, şilomikron trigliserit konsantrasyonlarını ve doğal şilomikron yapısını koruyan46,47; (4) lenf akış hızını, trigliserit ve kolesterolün (veya diğer duodenal infüzyonlu bileşiklerin) çıktısını, şilomikron bileşimini ve bağırsak hormonu konsantrasyonlarını doğrudan ölçme yeteneği. Son olarak, bu protokol 6 saatlik bir süre boyunca her saat >50 μL lenf nispeten büyük miktarlarda toplanmasına izin verir. Sıvı intra-duodenal salin ve glukoz infüzyonu ile doldurulduğundan, lenf fistül modeli diğer lenf örnekleme tekniklerine göre önemli ölçüde iyileştirilir ve mezenterik lenflerin statik havuzlarından ziyade akmaya neden olur. Hacim, lipidomik, proteomik ve metabolomik yaklaşımlar için büyük bir engel olduğundan, bu büyük bir güçtür.
Burada tarif edilen 1 günlük fare lenf fistül protokolü, orijinal lenf fistül protokolüne göre, ameliyattan sonra daha yüksek sağkalım oranı nedeniyle daha önce tarif edilen 2 günlük lenf fistül protokollerinden26,27 toplam deney hayvanı sayısında bir azalma da dahil olmak üzere çeşitli avantajlara sahiptir; genel deney süresinde 2 günden tek bir güne azalma; ve son olarak, fareler için iyileşme süresinde, çığır açan ağrının veya kötü ameliyat sonrası sonuçların ortaya çıkabileceği bir gecede (>18 saat), ameliyat sonrası daha yönetilebilir bir ~ 6 saatlik bir döneme kadar bir azalma.
Bu 1 günlük protokolün bir özelliği, insani düşüncelere ve son noktalara odaklanmaktır. Bunlar en yüksek önceliğe sahip olmalıdır: (1) hayvanlar intraduodenal veya IV replasman sıvıları almalıdır; (2) sıcak ve mümkün olduğunca ağrısız tutulmalıdırlar (deneysel tasarıma ve anti-enflamatuar etkilerden kaçınma ihtiyacına bağlı olarak ameliyat sonrası Buprenex ve / veya carprofen ile); (3) kanama, titreme, ishal veya sıkıntı belirtileri, insancıl bir son nokta için zorlayıcı nedenlerdir. Katı IACUC kurallarına göre, izofluran ve ardından servikal çıkık iyi bir son noktadır. Cerrahi sağkalım oranları tek bir gün için ~% 70'tir (orijinal 2 günlük ameliyat için ~% 40 ile karşılaştırıldığında), ancak araştırmacılar deneyi bir sıkıntı belirtisiyle sonlandırmakta tereddüt etmemelidir. Hayvan sayıları planlanırken bu dikkate alınmalıdır.
Bu tekniğin giderilmesi açısından lenf kanülünün başarılı bir şekilde yerleştirilmesi bu cerrahi işlemdeki en büyük darboğazdır. Ameliyatı uygularken, ameliyattan yaklaşık 2 saat önce fareyi 0.3 mL zeytinyağı ile gavage etmeye yardımcı olur. Bu, şilomikronların mezenterik lenf kanalına salgılanmasına neden olacak ve "sütlü" ve daha görünür görünmesini sağlayacaktır. Metilen mavisi de kullanılabilir, ancak genellikle sütlü lenf kanalından daha az belirgindir. Lenf kanülünün yerleştirilmesinden ve yapıştırıcı ile yerleştirilmesinden sonra, mezenterik lenf kanülden bir toplama kabına başarıyla akıyorsa, o zaman bir duodenal infüzyon tüpünün yerleştirilmesine devam edilebilir. Bazen, lenf sürekli akmayabilir, ancak hayvan dönen tablaya yerleştirildiğinde tekrar akmaya başlayabilir. Kritik olarak, lenf tüpü içindeki pıhtılara dikkat edin. Bunlar, lenf kanalındaki geri akış basıncını önlemek için tüplerden masaj yapılmalıdır.
Trigliserit sekresyonuna ve lenf akış hızına ek olarak, bu teknik aşağıdaki lipit absorpsiyon kinetiği ve şilomikron özelliklerini belirlemek için kullanılabilir:
Şilomikron sekresyonu45,48,49
Yağ içeren bir yemeğin hemen ardından, dolaşımdaki plazma trigliseritinde geçici bir artış olur. Trigliseritler doğası gereği hidrofobik olduğundan, önce kanda çözünür olmaları için emülsifiye edilmeleri gerekir50. İnce bağırsak enterositleri bu rolü yerine getirir ve diyet trigliseritini şilomikron emülsiyon parçacıklarına paketler51. Şilomikronlar, çekirdeklerinde kolesterol ve diyet trigliserit içerir, apoB-48, apoA-I, apoA-IV ve apoC-III52,53,54,55 dahil olmak üzere fosfolipitler ve apolipoproteinlerle çevrilidir. ApoB-48 temel yapısal proteindir ve diğer apolipoproteinler şilomikron metabolizması ve kandan temizlenmesi için gerekli çeşitli fonksiyonlara sahiptir. Trigliserit ve apolipoprotein içeriği de dahil olmak üzere şilomikronların temel özelliklerini belirlemek için, burada gösterilen 1 günlük lenf fistül tekniği kullanılmalıdır. Şilomikron sekresyon hızı, lenf içine salgılanan ve saatlik lenf örnekleri sayılarak sintilasyon ile ölçülen infüze edilen 3H-trigliseritin yüzdesidir. Bu, ayrıntılı şilomikron karakterizasyonu 48,49,56,57,58 ile birleştirilebilir. Saatlik lenf örnekleri birleştirilebilir veya ayrı tutulabilir. Lenf ultrasantrifüj tüplerine aktarılır,% 0.9 NaCl ile karıştırılır ve daha sonra% 0.87 NaCl'lik 300-500 μL ile dikkatlice kaplanır. Numuneler daha sonra 16 saat boyunca 4 ° C'de 110.000 x g'de ultra santrifüj edilir. İzole şilomikronlar içeren üst fraksiyonlar, trigliserit tahlil kiti kullanılarak trigliserit konsantrasyonları için toplanır ve test edilir. Kısaca, 2 μL şilomikron (1:10 seyreltme), 96 delikli bir plakada 10 dakika boyunca oda sıcaklığında 200 μL enzim reaktifi ile inkübe edilir. Plaka, 500 nm'de bir plaka okuyucu tarafından okunur ve trigliserit konsantrasyonlarının hesaplanması için standartlar ve boşluklar kullanılır. Şilomikron boyutu daha sonra negatif boyama ve iletim elektron mikroskobu (TEM) 14,29 ile belirlenebilir. Trigliserit ve kolesterol, ELISA Kitleri veya Western blot ile kimyasal tahlil ve apolipoprotein içeriği (apoB-48, A-I, C-II, C-III) ile ölçülebilir.
Primer lipid absorpsiyon yerinin belirlenmesi 48,59
3H-trigliserit veya radyo etiketli karışık bir yemeğin infüzyonundan 6 saat sonra duodenum, jejunum ve ileumun luminal ve epitel hücre bölmelerini izole ederek, 3H-trigliseritin ne kadarının epitel hücre zarı boyunca emildiğini (normal) veya ince bağırsağın uzunluğu boyunca lümende (anormal) tutulduğunu belirlemek için içerikler Folch ekstrakte edilir48 . Bu çalışmalar, GI motilitesinde potansiyel farklılıklar varsa 60,61,62, safra asitleri ile ilgili bir hipotez varsa (lipit emilimi boyunca oldukça aktiftir ve kendileri ileumda yeniden emilir)63,64,65,66 veya besinlerin yanlış anatomik yerde (ileum veya hatta kolon) emildiğine dair bir endişe varsa67 özellikle etkilidir. ,68,69,70.
3H-trigliseritin absorpsiyon epitel hücrelerine kaçakçılığının mekanizmalarının belirlenmesi 48
Bu, bağırsak lümeninde 3 H-serbest yağ asidine hidrolize edilmiş, mukozaya emilmiş, ve şilomikron olarak salgılanmadan önce hücre içi 3H-trigliserit içine yeniden esterleştirilmiş 3 H-trigliserit yüzdesinin hesaplanmasıyla gerçekleştirilir. Bu, emilim / sekresyon kusurlarının güçlü bir belirtecidir, çünkü diyet trigliseritinin parçalanma ürünlerine hareketini ve ardından şilomikronlara ambalajını göstermek için izlenebilir. Yağ asidi absorpsiyon makinelerinin mRNA ekspresyonu (CD36, FABP'ler, ACSL'ler), yeniden esterifikasyon yolu (MGAT, DGAT, MTTP, apoB) ve apolipoproteinler (apoC-III, B-48, C-II, A-I, A-IV) RT-PCR ile daha da ölçülebilir.
Bu tekniğin gelecekteki uygulamaları sadece bağırsak-organ çapraz iletişimi, metabolizma, bağışıklık, besin emilimi, çevresel diyet kirleticileri veya GI sisteminde rolü olan diğer hastalıklara olan ilgiyle sınırlıdır. Kritik mezenterik lenf sistemine erişimdeki zorluk nedeniyle birçok zorlayıcı deney ve hipotezin durmuş olması muhtemeldir ve bu görselleştirilmiş protokolün amacı bu tekniği daha kolay erişilebilir hale getirmektir. Şilomikronları ve başlangıçta bulundukları mezenterik lenfleri izole etmek, tüm vücut metabolizmasını anlamanın kritik bir parçasıdır; 1 günlük fare lenf fistül modeli, bu olayları incelemek için güçlü bir fizyolojik modeldir.