En Murine modell av vertikal ermet Gastrectomy
Summary
Følgende beskriver ytelsen til loddrett ermet gastrectomy i mus. Dette er en type vekttap kirurgi som innebærer fjerning av ca 70% av magen.
Abstract
BARIATRIC kirurgi, som vertikale ermet gastrectomy (VSG), er en operasjon i mage-tarmkanalen som utføres for vekttap. BARIATRIC kirurgi er den mest effektive langsiktig behandlingen for fedme. Vekttap, bariatric kirurgi gir ekstra helsefordeler som ettergivelse av type 2 diabetes, hypertensjon, syndenes og redusert risiko for å utvikle visse typer kreft. Mekanismer utover vekttap for disse fordelene er fullstendig definert. Derfor dyremodeller bariatric kirurgi blir utviklet og godkjent for å identifisere virkningsmekanismer fører til disse fordelene, med mål om bedre forståelse av gastrointestinal fysiologi og identifisere nye terapeutiske mål. VSG har blitt den mest brukte bariatric fremgangsmåten i klinikken i USA fordi det er svært effektiv på å produsere vekttap og metabolske forbedring, og enklere å utføre enn andre bariatric prosedyrer. Derfor har vi utviklet og godkjent en murine modell av VSG. Denne murine VSG modellen viser mange av effektene av VSG sett i mennesker, inkludert forbedret glukose og blodtrykk regulering. Metoden er basert på isolering av magen, ligation av mage, og fjerning av 70% av magen av transecting langs større kurvatur av magen. Vi har aktivert denne kirurgiske protokollen for ulike genmodifiserte musen linjene til å definere mekanistisk bidragsyterne til fordelene av VSG. Videre har denne murine VSG modellen er kombinert med andre kirurgiske teknikker, oppnå dypere mekanistisk innsikt. Derfor er dette en enkel og allsidig modell for å studere gastrointestinal fysiologi og de helsemessige fordelene av bariatric kirurgi.
Introduction
Som fedmeepidemien fortsetter å vokse globalt har bariatric kirurgi vunnet popularitet som det er den mest effektive langsiktig behandlingen for fedme1. Dessverre er vekttap med diett og mosjon vanskelig å oppnå og relativt ineffektiv over den langsiktige2,3. BARIATRIC kirurgi, som vertikale ermet gastrectomy (VSG), er definert som manipulering av gastrointestinal skrift for vekt tap1,4. Selv om vekttap er en fremtredende resultatet av bariatric kirurgi, gir bariatric kirurgi andre helsemessige fordeler som å forbedre fedme samtidige og utvide levetiden5. For eksempel gir bariatric kirurgi høy forekomst av ettergivelse av type 2 diabetes og høyt blodtrykk og reduksjoner i livet risiko for utvikling av visse typer kreft1,6,7. Av notatet, er effekten av bariatric kirurgi forårsaker forlatelse for type 2 diabetes og høyt blodtrykk ofte observert snart etter kirurgi og før vekt tap8,9. Dette understreker konseptet at det finnes mekanismer uavhengig av kroppsvekt bidrar den helsemessige fordeler observert etter operasjonen. Dyr modeller av bariatric kirurgi er utviklet og benyttes for å studere mekanismer som disse helsefordeler oppstå10,11,12.
Vi har validert en musemodell av VSG, som vi har brukt ulike genmodifiserte musen modeller å studere mekanismer som forbedrer bariatric kirurgi fedme samtidige som type 2 diabetes, hypertensjon og endetarmskreft10 , 11 , 12. gnager modeller la mer eksperimentelle kontroll og muligheten til å utføre genetiske eller farmasøytiske manipulasjon for å definere rollen til bestemte gener eller signalveier rundt. Vi fokuserer primært på VSG fordi VSG er den mest brukte bariatric fremgangsmåten i klinikken i USA13. Dessuten er VSG en enkel kirurgisk modell med færre anatomiske endringer i forhold til andre prosedyrer som Roux-no-Y gastrisk bypass eller biliopancreatic avledning.
Våre musemodell VSG viser følgende effekter av bariatric kirurgi observert hos mennesker: vekttap, redusert matinntak, forbedret glukose regulering, forbedret Holme funksjon, økt etter prandial glukagon som peptid-1 (GLP-1) sekresjon, redusert arterial blodtrykket, og økt sirkulerende Gallesyre konsentrasjoner10,11,12,13,14,15. Derfor er dette en ideell modell å studere kroppen vekt avhengig og selvstendig mekanismer som VSG forbedrer eller løser fedme samtidige. Dessuten, er det en pålitelig modell som kan kombineres med andre kirurgiske prosedyrer, slik at etterforskningen av virkningen av VSG under ulike sykdom forhold med større mekanistisk innsikt12.
Protocol
Representative Results
Discussion
BARIATRIC kirurgi er den mest effektive langsiktig behandlingen for fedme og resulterer i andre helsemessige fordeler som høy forekomst av type 2 diabetes og høyt blodtrykk remisjon1,9,15. Murine modeller av bariatric kirurgi gir et kraftig verktøy for å identifisere mekanismene som forårsaker bariatric kirurgi rask og uttales forbedringer i fedme samtidige. Videre gir murine modeller av bariatric kirurgi en roman paradigme…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskningen ble støttet av NIH/NCI R21CA195002-01A1, The President’s Council Cornell kvinner og SUNY Graduate mangfold fellesskap. Dr. Cummings’ laboratorium også mottatt finansiering prosjektperioden fra Cornell sammenlignende kreft biologi treningsprogram 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 |
Riferimenti
- Buchwald, H., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 292 (14), 1724-1737 (2004).
- Wadden, T. A., Butryn, M. L., Byrne, K. J. Efficacy of lifestyle modification for long-term weight control. Obes Res. 12, 151s-162s (2004).
- Yanovski, S. Z., Yanovski, J. A. Obesity. N Engl J Med. 346 (8), 591-602 (2002).
- 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).
- Sjostrom, L., et al. Effects of bariatric surgery on mortality in Swedish obese subjects. N Engl J Med. 357 (8), 741-752 (2007).
- Adams, T. D., et al. Cancer incidence and mortality after gastric bypass surgery. Obesity (Silver Spring). 17 (4), 796-802 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- McGavigan, A. K., et al. TGR5 contributes to glucoregulatory improvements after vertical sleeve gastrectomy in mice. Gut. 66 (2), 226-234 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- Adams, T. D., et al. Health benefits of gastric bypass surgery after 6 years. Jama. 308 (11), 1122-1131 (2012).
- McGavigan, A. K., et al. TGR5 contributes to glucoregulatory improvements after vertical sleeve gastrectomy in mice. Gut. , (2015).
- 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).
- Ryan, K. K., et al. FXR is a molecular target for the effects of vertical sleeve gastrectomy. Nature. 509 (7499), 183-188 (2014).
- 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).
- Pressler, J. W., et al. Vertical sleeve gastrectomy restores glucose homeostasis in apolipoprotein A-IV KO mice. Diabetes. 64 (2), 498-507 (2015).
