Summary

En Murine Model af Lodret Ærme gastrektomi

Published: December 18, 2017
doi:

Summary

Følgende beskriver udførelsen af Lodret Ærme gastrektomi i mus. Dette er en type af vægttab kirurgi, der indebærer fjernelse af cirka 70% af maven.

Abstract

BARIATRIC Kirurgi, såsom Lodret Ærme gastrektomi (VSG), er en operation i mave-tarmkanalen, der er udført med henblik på vægttab. Fedmekirurgi er i øjeblikket den mest effektive langsigtede behandling af fedme. Ud over vægttab, fedmeoperation producerer ekstra sundhedsfordele såsom fritagelse for type 2 diabetes, fritagelse for hypertension, og nedsat risiko for at udvikle visse former for kræft. Ud over vægttab mekanismer for disse ydelser forbliver utilstrækkeligt defineret. Derfor dyremodeller for fedmekirurgi er ved at blive udviklet og valideret for at identificere de mekanismer, der fører til disse ydelser, med mål at forbedre forståelsen af gastrointestinale fysiologi og at identificere nye terapeutiske mål. VSG er blevet den mest almindeligt udførte bariatriske procedure i klinikken i USA, fordi det er yderst effektivt til at producere vægttab og metaboliske forbedring, og er lettere at udføre end andre bariatriske procedurer. Derfor har vi udviklet og valideret en murine model af VSG. Denne murine VSG model sammenfatter mange af virkningerne af VSG set hos mennesker, herunder forbedret glukose og blodtryk forordning. Metoden er baseret på dyrkning af maven, ligatur af gastrisk fartøjer og fjernelse af 70% af maven ved transecting langs den større krumning af maven. Vi har med succes anvendt denne kirurgisk protokol til forskellige genmodificerede mus linjer til at definere de mekanistiske bidragydere til fordelene ved VSG. Desuden, denne murine VSG model er blevet kombineret med andre kirurgiske teknikker til at opnå dybere mekanistiske indblik. Derfor, det er en simpel og alsidig model til at studere gastrointestinale fysiologi og de sundhedsmæssige fordele af fedmekirurgi.

Introduction

Som fedme-epidemien fortsætter med at vokse på verdensplan har fedmekirurgi vundet popularitet, da det er den mest effektive langsigtede behandling af fedme1. Desværre, vægttab ved diæt og motion er vanskeligt at opnå og relativt ineffektive over den langsigtede2,3. BARIATRIC Kirurgi, såsom Lodret Ærme gastrektomi (VSG), er defineret som manipulation af mave-tarmkanalen til vægt tab1,4. Vægttab er et fremtrædende resultat af fedmekirurgi, indeholder fedmeoperation andre sundhedsmæssige fordele såsom forbedre fedme co-morbiditet og forlænge levetiden5. For eksempel, resulterer fedmeoperation i høje priser af remission af type 2 diabetes og hypertension og reduktioner i levetid risiko for udvikling af visse typer af kræft1,6,7. Af note, er effekt af fedmekirurgi forårsager remission af type 2 diabetes og hypertension ofte observeret snart efter operation og forud for vægt tab8,9. Dette understreger det koncept, at der findes mekanismer uafhængigt af kropsvægt bidrager til de sundhedsmæssige fordele observeret efter operationen. Dyremodeller for fedmekirurgi er blevet udviklet og udnyttes for at studere de mekanismer, hvormed disse sundhedsmæssige fordele forekomme10,11,12.

Vi har valideret en musemodel af VSG, som vi har anvendt til forskellige genetisk modificerede musemodeller at studere de mekanismer, som forbedrer fedmekirurgi fedme co-morbiditet som type 2-diabetes, hypertension og kolorektal cancer10 , 11 , 12. gnavere modeller tillader mere eksperimenterende kontrol og mulighed for at udføre genetiske eller farmaceutiske manipulation for at definere rollen af specifikke gener eller signaling veje af interesse. Vi fokuserer primært på VSG fordi VSG er den mest almindeligt udførte bariatriske procedure i klinikken i USA13. Derudover er VSG en simpel kirurgisk model med færre anatomiske ændringer i forhold til andre procedurer såsom Roux-en-Y gastric bypass eller biliopancreatic omdirigering.

Vores musemodel Venstresocialistiske sammenfatter de følgende virkninger af fedmekirurgi observeret hos mennesker: vægttab, nedsat fødeindtagelse, forbedret glucose regulering, forbedret islet funktion, øget post prandial glukagon-lignende peptid-1 (GLP-1) sekretion, reduceret arterielle blodtryk og øget cirkulerende galdesyre koncentrationer10,11,12,13,14,15. Dette er derfor en ideel model til at studere de krop vægt afhængige og uafhængige mekanismer hvorved VSG forbedrer eller løser fedme co-morbiditet. Det er derudover en pålidelig model, der kan kombineres med andre kirurgiske procedurer, giver mulighed for undersøgelse af virkningen af VSG under forskellige sygdomstilstande med større mekanistiske indblik12.

Protocol

Alle eksperimentelle protokoller er blevet godkendt af Cornell University institutionelle Animal Care og brug udvalget. 1. præ-kirurgisk forberedelse Bemærk: Undersøgelse mus er typisk på C57BL kost-induceret fede baggrund at gøre undersøgelser translationally relevant for menneskelige fedme og insulinresistens. Mandlige og kvindelige mus kan studeres som beskrevet i de efterfølgende trin. I en alder af 2 måneder, skal du placere mus på en 45% e…

Representative Results

Den humbug og VSG procedurer er afbildet i figur 1. Figur 1A viser hvor suturen linje er placeret langs de mavens vægge under fingeret procedure. Dette samme område er, hvor maven er skåret under VSG kirurgi. Figur 1B viser den rørformede rest af maven venstre efter udførelsen af VSG. Statistik og dataanalyseData p…

Discussion

Fedmekirurgi er den mest effektive langsigtede behandling af fedme og resultater i andre sundhedsmæssige fordele såsom høje priser af type 2 diabetes og hypertension tilgivelsen1,9,15. Murine modeller af fedmekirurgi giver en kraftfuld værktøj til at identificere de mekanismer, hvorved fedmekirurgi forårsager hurtig og markant forbedring i fedme co-morbiditet. Derudover giver murine modeller af fedmekirurgi et nyt paradigm…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne forskning blev støttet af NIH/NCI R21CA195002-01A1, The formand Rådet for Cornell kvinder og SUNY Graduate mangfoldighed Fellowship. Dr. Cummings’ laboratoriet også modtaget finansiering i løbet af projektperioden fra den Cornell sammenlignende Cancer biologi træningsprogram og Eli Lilly and Company.

Materials

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 4×4 4 ply and 2×2 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

References

  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, 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).
check_url/fr/56534?article_type=t

Play Video

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

View Video