Summary

Humant subkutant fettvävnadsprovtagning med hjälp av en minifettsugningsteknik

Published: September 27, 2021
doi:

Summary

Manuskriptet och tillhörande video visar en perkutan biopsiteknik för att erhålla prover av subkutan fettvävnad från områden som omger naveln. Denna metod är ett lågrisk och effektivt sätt att undersöka en rad parametrar (t.ex. gen- eller proteinuttryck, enzymaktivitet, lipidinnehåll) i fettvävnad.

Abstract

Studier på fettvävnad är användbara för att förstå metaboliska och andra tillstånd. Mänsklig subkutan fettvävnad är tillgänglig. Med lämplig utbildning och strikt efterlevnad av aseptisk teknik kan subkutana fettprover erhållas säkert och effektivt i en icke-klinisk miljö av forskare. Efter administrering av lokalbedövning i sidled till naveln sätts en 14 G nål fäst vid en 5 eller 10 ml spruta in genom huden i subkutan vävnad. Under sugning flyttas sprutan i en fram- och återgående, skivande rörelse för att isolera fragment av fettvävnad. Att dra tillbaka kolven är tillräckligt för att säkerställa att fettvävnadsfragment sugs genom nålen i sprutan. En enda biopsi kan samla cirka 200 mg vävnad. Denna biopsiteknik är mycket säker för både deltagare och forskningspersonal. Efter biopsin kan deltagarna återuppta de flesta vardagliga aktiviteter, även om de bör undvika simning och alltför ansträngande aktiviteter i 48 timmar för att undvika överdriven blödning. Deltagarna kan säkert genomgå 2 biopsier inom en enda dag, vilket innebär att tekniken kan tillämpas i före-efter akuta interventionsstudier.

Introduction

Fettvävnad kan ge användbar information om människors metaboliska funktion. Mänsklig subkutan fettvävnad är lättillgänglig. En teknik för subkutan fettvävnadsextraktion beskrevs först i mitten av 80-talet1; Sedan dess har det ursprungliga protokollet förbättrats för att öka avkastningen och förbättra studiedeltagarnas tolerabilitet. Subkutan fettvävnad kan erhållas från många ställen, oftast från glutei1 och bukområdet2. Prover från det senare kan vara mer önskvärt eftersom de ger mer värdefull information i metaboliska sjukdomsrelaterade sammanhang3.

Subkutan fettvävnadsbiopsi med hjälp av minifettsugningsmetoden kan utföras säkert och effektivt i en icke-klinisk miljö. Efter lämplig utbildning av en styrelsecertifierad läkare och med strikt aseptisk teknik kan forskare rutinmässigt utföra dessa biopsier med minimal risk för både deltagare och utredare. Biopsiteamet måste bestå av minst 2 personer: den person som ska utföra biopsin och en assistent.

Den person som ansvarar för biopsin har till uppgift att bekräfta deltagarens identitet, kontrollera att deltagaren säkert kan genomgå proceduren (se protokollsteg 2.1-2.4 nedan), se till att deltagaren är bekväm under hela proceduren, säkerställa att steril teknik upprätthålls under hela proceduren, genomföra proceduren och ge deltagaren muntliga och skriftliga efterbehandlingsprocedurer. Assistentens roll är att hantera och snabbt bearbeta fettvävnaden som erhållits för senare analys och / eller lagring. Assistenten hjälper också till genom att vara de “icke-sterila händerna” och se till att deltagaren är lugn under hela proceduren. Syftet med denna video och papper är att beskriva steg-för-steg-biopsiproceduren för att säkert erhålla subkutan fettvävnad från bukområdet.

Protocol

OBS: University of Stirling NHS, invasiv eller klinisk forskningskommitté godkände biopsiproceduren som beskrivs nedan. Alla forskningsstudier som använder detta förfarande måste godkännas av lämplig oberoende etisk kommitté. Biopsitagaren måste ha genomgått formell utbildning i den beskrivna tekniken i enlighet med institutionens krav. Vanligtvis innebär detta att man observerar en demonstration av den beskrivna fettvävnadsbiopsitekniken av en styrelsecertifierad läkare, följt av övervakad praxis. När pr…

Representative Results

Det beskrivna fettvävnadsbiopsiförfarandet är en effektiv och lågriskteknik för forskare att få subkutana fettvävnadsprover från frivilliga försökspersoner. Vi utförde 39 subkutana fettvävnadsbiopsier med det beskrivna förfarandet hos 11 friska, normalviktiga kvinnor (ålder, 27,4 ± 3,3 år; kroppsmassindex (BMI), 22,6 ± 1,5 kg.m2). Alla deltagare deltog i laboratoriet mellan 07:00 och 10:00 efter en 8-12 timmars fasteperiod. Provutbytet med hjälp av detta fettvävnadsbiopsiförfarande var 192,…

Discussion

Det beskrivna protokollet och tillhörande video ger en steg-för-steg-översikt över en mini-fettsugningsteknik för att erhålla subkutana fettvävnadsprover från bukområdet. Denna forskargrupp har utfört totalt 124 biopsier under 19 månader utan några biverkningar hos deltagarna. Förfarandet är säkert och förknippat med minimal risk för deltagarna eller biopsiteamet, förutsatt att de beskrivna säkerhetsåtgärderna följs. Aseptisk teknik (inklusive öppning och utmatning av steril utrustning utan att fö…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Författarna har ingen finansiering att deklarera.

Materials

Item: 14 G needle
14 G x 3 1/8" 210 mm x 80 mm
B Braun 4665473 Per biopsy: 1
Item: 21 G needle
21 G x 1 1/2" 0.8 mm x 38 mm
Terumo AN*2138R1 Per biopsy: 2
Item: 26 G  needle
26 G x 1/2" microlance needle 0.45 mm x 13 mm
BD 303800 Per biopsy: 2
Item: 5 mL syringe
5 mL luer
DB plastipak 302187 Per biopsy: 2
Item: Adhesive wound dressing
Opsite Post-Op Dressing 9.5 x 8.5
Smith & Nephew 6600709 Per biopsy: 1
Item: Disposable sterile scalpel
Disposable Scalpel Sterile Blade no. 10
Swann Morton /0501 Per biopsy: 1
Item: Icepack
BlueDot Reusable Hot/Cold Pack 26.5 cm x 13.0 cm
NuCare F711 Per biopsy: 1
Item: Iodine based antiseptic
Videne antiseptic solution
Ecolab Videne 3030440 Per biopsy: q.s
Item: Lidocaine 2% w/o epinephrine
Lidocaine 2% injection 5 mL
B Braun 3558553 Per biopsy: 5 mL
Item: Non-sterile gloves
Starguard sensitive powder free nitrile gloves
Starguard SG-N-S Per biopsy: pair
Item: Sodium chloride 0.9%
Sodium chlride 0.9% w/v intravenous infusion BP
BBraun S8004-5384 Per biopsy: q.s.
Item: Stabilization solution*
RNAlater Stabilization Solution
ThermoFisher Scientific AM7020 Per biopsy: q.s
Item: Sterile forceps
Sterile forceps
Rocialle RML109-006 Per biopsy: 1
Item: Sterile gauze swabs
Non woven swabs sterile 7.5 x 7.5 cm
Prestige 1860 Per biopsy: 5
Item: Sterile gloves
Prestige soft vinyl sterile powder free medical gloves
Prestige S: P4301
M:P3302
L:P3301
Per biopsy: pair
Item: Sterile Microcentrifuge tubes
1.5 mL Sterile Microcentrifuge Tubes
StarLab I1415-5510 Per biopsy: q.s
Item: Sterile sheet
Paper plain white 90 x 90 cm
Rocialle RML 126-216 Per biopsy: 1
Item: Weighing boat
Diamond shape weigh boats
Heathrow Scientific HS1427C Per biopsy: 1
* denotes optional materials

References

  1. Beynen, A. C., Katan, M. B. Rapid sampling and long-term storage of subcutaneous adipose-tissue biopsies for determination of fatty acid composition. American Journal of Clinical Nutrition. 42 (2), 317-322 (1985).
  2. Moran, C. N., et al. Effects of diabetes family history and exercise training on the expression of adiponectin and leptin and their receptors. Metabolism. 60 (2), 206-214 (2011).
  3. Jialal, I., Devaraj, S. Subcutaneous adipose tissue biology in metabolic syndrome. Hormone Molecular Biology and Clinical Investigation. 33 (1), (2018).
  4. WHO Guidelines on hand hygiene in health care: a summary. World Health Organization Available from: https://www.who.int/gpsc/5may/tools/who_guidelines-handhygiene_summary.pdf (2009)
  5. Kettwich, L. G., et al. New device technologies for subcutaneous fat biopsy. Amyloid. 19 (2), 66-73 (2012).
  6. Preston, R. M. Aseptic technique: evidence-based approach for patient safety. British Journal of Nursing. 14 (10), 540-546 (2005).
  7. Handiyani, H., Meily Kurniawidjaja, L., Irawaty, D., Damayanti, R. The effective needle stick injury prevention strategies for nursing students in the clinical settings: a literature review. Enfermeria Clinica. 28, 167-171 (2018).
  8. Raggio, B. S., Barton, B. M., Kandil, E., Friedlander, P. L. Association of continued preoperative aspirin use and bleeding complications in patients undergoing thyroid surgery. JAMA Otolaryngology-Head & Neck Surgery. 144, 335 (2018).
  9. Cartwright, I. J., Pockley, A. G., Galloway, J. H., Greaves, M., Preston, F. E. The effects of dietary omega-3 polyunsaturated fatty acids on erythrocyte membrane phospholipids, erythrocyte deformability and blood viscosity in healthy volunteers. Atherosclerosis. 55 (3), 267-281 (1985).
  10. Hemmrich, K., Denecke, B., Paul, N. E., Hoffmeister, D., Pallua, N. RNA isolation from adipose tissue: an optimized procedure for high RNA yield and integrity. Laboratory Medicine. 41 (2), 104-106 (2010).
  11. Chachopoulos, V., et al. A technique for subcutaneous abdominal adipose tissue biopsy via a non-diathermy method. Journal of Visual Experiments: JoVE. (127), e55593 (2017).
  12. Civelek, M., et al. Genetic regulation of human adipose microRNA expression and its consequences for metabolic traits. Human Molecular Genetics. 22 (15), 3023-3037 (2013).
  13. Chen, Y. C., et al. Feeding influences adipose tissue responses to exercise in overweight men. American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism. 313 (1), 84-93 (2017).
  14. Mendham, A. E., et al. Exercise training results in depot-specific adaptations to adipose tissue mitochondrial function. Scientific Reports. 10 (1), 3785 (2020).
  15. Carswell, K. A., Lee, M. J., Fried, S. K. Culture of isolated human adipocytes and isolated adipose tissue. Methods in Molecular Biology. 806, 203-214 (2012).
  16. Arner, P., Andersson, D. P., Backdahl, J., Dahlman, I., Ryden, M. Weight gain and impaired glucose metabolism in women are predicted by inefficient subcutaneous fat cell lipolysis. Cell Metabolism. 28 (1), 45-54 (2018).
  17. Mutter, G., et al. Comparison of frozen and RNALater solid tissue storage methods for use in RNA expression microarrays. BMC genomics. 5, 88 (2004).
  18. Coleman, S. Structural fat grafting: more than a permanent filler. Plastic and Reconstructive Surgery. 118, 108-120 (2018).
check_url/kr/62635?article_type=t

Play Video

Cite This Article
MacGregor, K. A., Rodriguez-Sanchez, N., Barwell, N. D., Gallagher, I. J., Moran, C. N., Di Virgilio, T. G. Human Subcutaneous Adipose Tissue Sampling Using a Mini-Liposuction Technique. J. Vis. Exp. (175), e62635, doi:10.3791/62635 (2021).

View Video