Summary

Fare bağırsak Ileectomy kaynaklı safra Overaccumulation

Published: August 21, 2017
doi:

Summary

İnce bağırsak bağlı safra asidi emiliminden ve hepatik safra asidi sentez inhibisyonu geribildirim sistemik homeostazı ve sağlık için önemli. Bu çalışmada, ileal rezeksiyon ileectomy kaynaklı safra malabsorbsiyonuna, overaccumulation ve toksisite fare bağırsak değerlendirmek için bir fare modeli açıklar.

Abstract

Bağırsak rezeksiyonu obezite gibi insan hastalıkları, inflamatuvar barsak hastalığı, Crohn hastalığı ve genellikle safra asidi ishal de dahil olmak üzere ağır kısa barsak sendromu gibi yan etkileri içinde sonuç kolon kanseri için ortak bir terapötik yaklaşımdır, dehidratasyon, elektrolit bozuklukları ve besin malabsorbsiyonuna. Burada ileectomy, doku iletişim ve sistemik homeostazı bakımından değerlendirmek için olarak adlandırdığı bir fare ileal rezeksiyon modeli tanıtmak. İleal rezeksiyonundan sonra kan dolaşan kalıcı olarak endokrin, karaciğerde safra asidi sentez inhibisyonu bültenleri ileum özgü endokrin hormon fibroblast büyüme faktörü 15 (FGF15), yoksun olduğunu. Artan üretim ve emiliminin safra asitlerinin kaldırıldı ileum çıkardıktan sonra birlikte safra tuzu overaccumulation bağırsak ve ilişkili ishal, morbidite ve mortalite ameliyat edildi fareler muzdarip. Bu çalışmada tanıttı cerrahi modelinin roman kullanım fizyolojisi ve hastalık sistemik metabolik regülasyon ileal kontrolünü mekanik ve fonksiyonel anlayışlar sağlayabilir.

Introduction

Modern Biyomedikal Araştırma, genetik olarak işlenmiş hayvan modelleri insan hastalıkları anlayışlar seçip ayırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle, doku veya hücre özgü kazanç ve kayıp işlevleri genlerin moleküler düzenleme gibi indüklenen biyolojik etkileri eğitim için kullanılmıştır. Hedef genlerin vivo içindeişleme içinde gelişmeler rağmen kalan sınırlamalar vardır. İlk, birçok hücre veya doku belirli silme birden çok organları etkiler. Örneğin, epitel gen silme epiteli ifadede birden çok dokuların ortadan kaldırır. Ayrıca, silme işlemini belirli bir dokusu ile sınırlı olsa bile, kayma kontrol nadiren mümkün olabilir. Örneğin, gibi bağırsak dokusu, farklı kesimleri ile hassas vivomanipüle çok belirli işlevleri gerçekleştirmek. Bu durumlarda, gen içeren dokuların rezeksiyonu doku iletişim mekanik ve fonksiyonel önemini belirlemek için daha verimli bir eğitim yaklaşımı olarak kabul edilir.

Ileectomy olan Crohn çoğunlukla kullanılan hastalarda ve inflamatuar hastalıklar distal ileum 1,2,3içeren. İleum genellikle üreten birkaç fibroblast büyüme faktörü 15/19 gibi enerji depolama hormonlar (FGF15/19), peptid YY (PYY) ve glukagon benzeri peptid 1/2 (GLP1/2); Bu hormonlar birçok biyolojik fonksiyonları4,5,6‘ önemli yerel ve endokrin rol oynarlar. Bu hormonlar arasında FGF15 karaciğerde safra asidi sentezi sağlam bir endokrin inhibitörü olarak belirlenmiştir. Bir kez ileal enterositler emilir, safra asitlerinin için geribildirim inhibisyonu hepatik safra asidi sentez 7daha sonra açan nükleer reseptör farnesoid X reseptör (FXR) Fgf15 ifade, uyarmak için aktif hale getirin. Bir son çalışmada, biz ileal kruppel benzeri faktörü 15 (KLF15) eğitim için fare ileectomy modeli tanıttı – karaciğer 8üretimde sirkadiyen safra asidi düzenleyen eksen sinyalFgf15 . En önemlisi, bir roman ailesi, kruppel gibi faktörler, özellikle KLF15, safra asidi Biyoloji tanıttı. İleectomy cerrahi fonksiyonel çalışmaları üzerinde bağlı olarak, biz bu KLF15 upregulates safra asidi sentez yolu ile dolaylı bir sigara hepatik mekanizması belirledi. Son olarak, ileal KLF15 da ilk endojen negatif düzenleyici Fgf15tanımlanır.

Distal bölgelere proksimal üzerinden azalan bağırsak segmentleri farklı besinlerin emilimini için sorumludur. İleum safra asidi ve vitamin B12 (VB12) emme 9için sorumlu büyük kesimdir. Bir önceki çalışma kısa barsak sendromu çalışmaya proksimal bağırsak rezeksiyonu bir fare modeli istihdam; çeşitli rezeksiyon uzunlukları, diyetler ve dikiş türleri en uygun ameliyat sonrası sağkalım oranı 10sürdürmek için önerilmiştir. Ayrıca, daha yeni bir inceleme o ileal rezeksiyon genellikle diğer gastrointestinal (GI) kesimi rezeksiyonu daha daha şiddetli hastalığında kalan yolu 11azalma adaptif kapasitesi nedeniyle sonuçlar gösterir. Kurtarma ve etkili tedavi yaklaşımları anlayışı hala sınırlı ise bu konuda temel ve klinik araştırma gruplarının yoğun ilgi kazanmıştır.

Safra asidi ishal enterohepatic dolaşım 12,13homeostazı safra asidi dengesizlikler kaynaklanır. İleal rezeksiyon, gastrointestinal hastalık veya idiyopatik safra asidi malabsorbsiyonuna sonucu bir sonucu olabilir. Hastaların % 80’den fazla ileal rezeksiyon 14geçiyor sonra ishal ile mevcut tespit edilmiştir. Ileectomy safra asidi ishal incelenmesi için bir önemli ameliyat model olma potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada, ileal kısaltma bir dizi FGF15 eksikliği gibi bağırsak safra tuzu malabsorbsiyonuna, overaccumulation ve toksik hasar degrade bir değerlendirmesini sağlar.

Protocol

hayvan iletişim kuralı gözden ve kurumsal hayvan bakım ve kullanım komite toplantısında Case Western Reserve Üniversitesi Tıp Fakültesi tarafından onaylanmış ve ulusal kurumları Sağlık (NIH) Kılavuzu için uygun olarak yapılmıştır Care and Use of Laboratory Animals (8 Edition, 2011). Fareler euthanized yöntemlerle Amerikalı hayvan hastalıklarıyla ilgili tıbbi Derneği (travma) yönergeleri ile uyumlu ötenazi hayvanlar için (2013 Edition). C57BL/6J, erkek, 8-16 hafta yaşlı fareler bu protoko…

Representative Results

İleectomy yordamları şekil 1′ de gösterilmiştir. İlk adım fare karın deri hazırlama, karın bir kesi yapmak ve tam olarak bağırsak (şekil 1A-C) ortaya çıkarmak için ekartör kullanarak içerir. Ardından, fare çekum bulunduğu (şekil 1D); verilen boyutu ve şekli kolayca tanımlanabilen bir dönüm noktası yapmak. Çekum, ileum ve distal değişir p…

Discussion

Başarılı bir ileectomy gerçekleştirmek için önceden resecting kesimi için kan akımı engellemek için superior Mezenterik arter bakmaksızın gerekir. İskemik ileal segment koyu mor ligasyonu sonra dönecek. İleal segment sonra tamamen rezeke gerekir. Bir normal kan akımı tutulan amaçları için sağlanmış olur. Bu hangi iskemik nekroz nedeniyle cerrahi hatasına yol açabilir dikiş sonra kolayca kaldırma, kanama ve uygunsuz önlemek için önemlidir. Anastomoz sırasında ileal biter birlikte onların …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu araştırma Tom Peterson Vakfı tarafından desteklenmektedir ve NIH R01-HL119780 (Jain, MK) verin.

Materials

Dissection microscope Olympus SZ61 For surgery 
Animal temperature controller Physitemp Instruments, Inc. TCAT-2LV For body temperature control
Isoflurane anesthetic vaporizer VetEquip  911104 For anesthesia
Dissection forceps  Fine Science Tools, Inc. 11274-20 For surgery 
Scissors  Fine Science Tools, Inc. 14084-08 For surgery 
Needle holder  Roboz Surgical Instrument Co. RS-7882 For surgery 
Micro knives-needle blade Fisher Scientific 10318-14 For surgery 
6-0 monofilament suture Ethicon 1698G For abdominal skin closure
7-0 silk suture Ethicon 766G For ligation
8-0 monofilament suture Ethicon 1714G For anastomosis
Surgical sponges Dynarex Corp. 3333 For surgery 
Small cotton-tipped applicators  Fisher Scientific 23-400-118 For surgery 
Isoflurane Piramal Healthcare Limited 66794-013-25 For anasthesia
Buprenorphine hydrochloride Reckitt-Benckiser Pharmaceuticals 12496-0757-1 For analgesia
0.9% sodium chloride Injection B. Braun Medical Inc. 0264-7800-10 For washing/injection
Povidone iodine prep solution Dynarex Corp. 1413 For skin preparation
Puralube vet ointment Dechra Veterinary Products 17033-211-38 For eye pretection
Hair remover lotion Church & Dwight Co., Inc. For skin preparation
Intensive care unit ThermoCare FW-1 For post-surgery recovery
DietGel recovery ClearH2O 72-06-5022 For post-surgery recovery
Aurum total RNA fatty and fibrous tissue kit Bio-Rad 7326830 For RNA isolation
iScript reverse transcription supermix for RT-qPCR Bio-Rad 1708841 For reverse transcription assay
TaqMan fast advanced master mix Applied Biosystems/Life Technologies 4444965 For QPCR analysis
Total bile acid assay kit Genzyme Diagnostic DZ042A-K01 For bile acid assay
C57BL/6J  The Jackson Laboratory

Referências

  1. McLeod, R. S. Surgery for inflammatory bowel diseases. Dig Dis. 21, 168-179 (2003).
  2. Hancock, L., Windsor, A. C., Mortensen, N. J. Inflammatory bowel disease: the view of the surgeon. Colorectal Dis. 8, 10-14 (2006).
  3. Polle, S. W., Bemelman, W. A. Surgery insight: minimally invasive surgery for IBD. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 4, 324-335 (2007).
  4. Fon Tacer, K., et al. Research resource: Comprehensive expression atlas of the fibroblast growth factor system in adult mouse. Mol Endocrinol. 24, 2050-2064 (2010).
  5. Pournaras, D. J., et al. The role of bile after Roux-en-Y gastric bypass in promoting weight loss and improving glycaemic control. Endocrinology. 153, 3613-3619 (2012).
  6. Spreckley, E., Murphy, K. G. The L-Cell in Nutritional Sensing and the Regulation of Appetite. Front Nutr. 2, 23 (2015).
  7. Inagaki, T., et al. Fibroblast growth factor 15 functions as an enterohepatic signal to regulate bile acid homeostasis. Cell Metab. 2, 217-225 (2005).
  8. Han, S., et al. Circadian control of bile acid synthesis by a KLF15-Fgf15 axis. Nat Commun. 6, 7231 (2015).
  9. Christl, S. U., Scheppach, W. Metabolic consequences of total colectomy. Scand J Gastroenterol Suppl. 222, 20-24 (1997).
  10. Helmrath, M. A., VanderKolk, W. E., Can, G., Erwin, C. R., Warner, B. W. Intestinal adaptation following massive small bowel resection in the mouse. J Am Coll Surg. 183, 441-449 (1996).
  11. Tappenden, K. A. Pathophysiology of short bowel syndrome: considerations of resected and residual anatomy. J Parenter Enteral Nutr. 38, 14-22 (2014).
  12. Camilleri, M. Bile Acid diarrhea: prevalence, pathogenesis, and therapy. Gut Liver. 9, 332-339 (2015).
  13. Camilleri, M. Advances in understanding of bile acid diarrhea. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 8, 49-61 (2014).
  14. Mottacki, N., Simren, M., Bajor, A. Review article: bile acid diarrhoea – pathogenesis, diagnosis and management. Aliment Pharmacol Ther. 43, 884-898 (2016).
  15. Rao, A., et al. The organic solute transporter alpha-beta, Ostalpha-Ostbeta, is essential for intestinal bile acid transport and homeostasis. Proc Natl Acad Sci. 105, 3891-3896 (2008).
  16. Hofmann, A. F., Poley, J. R. Cholestyramine treatment of diarrhea associated with ileal resection. N Engl J Med. 281, 397-402 (1969).
  17. Kir, S., et al. FGF19 as a postprandial, insulin-independent activator of hepatic protein and glycogen synthesis. Science. 331, 1621-1624 (2011).
  18. Kuipers, F., Bloks, V. W., Groen, A. K. Beyond intestinal soap–bile acids in metabolic control. Nat Rev Endocrinol. 10, 488-498 (2014).
  19. Buchman, A. L., Scolapio, J., Fryer, J. AGA technical review on short bowel syndrome and intestinal transplantation. Gastroenterology. 124, 1111-1134 (2003).

Play Video

Citar este artigo
Zhang, R., Ray, J. W., Jain, M. K., Han, S. Ileectomy-induced Bile Overaccumulation in Mouse Intestine. J. Vis. Exp. (126), e55728, doi:10.3791/55728 (2017).

View Video