Overaccumulation ileectomy-indotta della Bile nell'intestino del Mouse
Summary
Riassorbimento degli acidi biliari nell’intestino tenue-dipendente e feedback inibizione della sintesi dell’acido di bile epatica è importante per la salute e l’omeostasi sistemica. In questo studio, descriviamo un modello murino per resezione ileale valutare il malassorbimento indotta da ileectomy bile, overaccumulation e tossicità nell’intestino del mouse.
Abstract
La resezione intestinale è un comune approccio terapeutico per le malattie umane quali l’obesità, le malattie infiammatorie intestinali, morbo di Crohn e tumore del colon che si traduce spesso in effetti avversi di intestino corto grave sindrome-come compreso diarrea degli acidi biliari, disidratazione, alterazioni elettrolitiche e malassorbimento dei nutrienti. Qui vi presentiamo un modello murino di resezione ileale, chiamato ileectomy, per valutare la comunicazione del tessuto e il mantenimento dell’omeostasi sistemica. Dopo resezione ileale, sangue circolante è permanentemente priva il fattore di crescita del fibroblasto ileo-specifico ormone endocrino 15 (FGF15), che rilascia la sua endocrine inibizione della sintesi degli acidi biliari nel fegato. In combinazione con l’aumento della produzione e abolita riassorbimento degli acidi biliari dopo aver rimosso l’ileo, topi che ha subito l’ambulatorio soffrono overaccumulation sale biliare nell’intestino e la diarrea associata, la morbosità e la mortalità. Romanzo l’utilizzo del modello chirurgia introdotto in questo studio può fornire le comprensioni meccanicistiche e funzionale nel controllo ileale di regolazione metabolica sistemica nella fisiologia e nella malattia.
Introduction
Nella moderna ricerca biomedica, modelli animali geneticamente manipolati sono ampiamente utilizzati per raccogliere intuizioni in malattie umane. In particolare, tessuto o cellula-specifico funzioni di guadagno e perdita di geni sono state utilizzate per studiare la regolazione molecolare così come gli effetti biologici indotti. Nonostante i progressi nel manipolare geni bersaglio in vivo, non ci sono limitazioni persistente. Primo, molte delle cellule o del tessuto specifiche delezioni interesserà gli organi multipli. Ad esempio, omissione del gene epiteliali eliminerà espressione negli epiteli dei tessuti multipli. Ulteriormente, anche se l’eliminazione è limitato ad un tessuto specifico, controllo spaziale è raramente realizzabile. Per esempio, in un tessuto come l’intestino, segmenti distinti svolgere funzioni molto specifiche che non possono essere manipolate con precisione in vivo. In queste situazioni, resezione dei tessuti contenenti gene è considerata come un approccio più efficiente di studio per determinare il significato meccanicistico e funzionale di comunicazione del tessuto.
Ileectomy è principalmente usato in pazienti con Crohn e malattie infiammatorie che coinvolge l’ileo distale 1,2,3. L’ileo in genere produce diversi ormoni di deposito di energia come fattore di crescita fibroblastico 15/19 (FGF15/19), peptide YY (PYY) e peptide glucagone-simile 1/2 (GLP1/2); questi ormoni svolgono i ruoli importanti locali ed endocrini in molte funzioni biologiche4,5,6. Tra questi ormoni, FGF15 è stato identificato come un robusto endocrino inibitore della sintesi degli acidi biliari nel fegato. Una volta riassorbito nel enterocytes ileale, acidi biliari attivano il recettore di farnesoid X di recettori nucleari (FXR) stimolare l’espressione di Fgf15 , che successivamente conduce ad inibizione di risposte di sintesi di acidi biliari epatici 7. In uno studio recente, abbiamo introdotto il modello di ileectomy di topo per studiare il fattore kruppel-like ileale 15 (KLF15) –Fgf15 segnalazione asse che regola la produzione circadiana dell’acido di bile nel fegato 8. La cosa più importante, abbiamo introdotto una nuova famiglia, i fattori di kruppel-like, specialmente KLF15, in biologia degli acidi biliari. Basato su studi funzionali, compresa la chirurgia ileectomy, abbiamo determinato quella sintesi di acidi biliari sopraregola KLF15 tramite un meccanismo non-epatico indiretto. Infine, KLF15 ileale è anche identificato come il primo regolatore endogeno negativo di Fgf15.
I segmenti intestinali discendente da prossimale a distale regioni sono responsabili di assorbimento dei diverse nutrienti. L’ileo è il segmento principale responsabile degli acidi biliari e della vitamina B12 (VB12) assorbimento 9. Un precedente studio ha impiegato un modello murino di resezione dell’intestino prossimale per studiare la sindrome da intestino corto; vari tipi di sutura, diete e lunghezze di resezione sono stati proposti per mantenere un tasso di sopravvivenza post-operatorio ottimale 10. Inoltre, una revisione più recente indica che la resezione ileale in genere comporta la malattia più severa rispetto altre resezioni di segmento gastrointestinale (GI) a causa della diminuita capacità di adattamento del rimanente tratto 11. Questo argomento ha guadagnato intensivi interessi di gruppi di ricerca clinica e di base, mentre la comprensione del recupero e gli approcci terapeutici efficaci sono ancora limitate.
Acidi biliari diarrea risultati da squilibri nell’omeostasi dell’acido di bile nella circolazione enteroepatica 12,13. Può essere una conseguenza della resezione ileale, malattia gastrointestinale o un risultato di malassorbimento idiopatico dell’acido di bile. Più dell’80% dei pazienti sono stati trovati per presentare con diarrea dopo avere subito la resezione ileale 14. Ileectomy ha il potenziale per essere un modello di intervento chirurgico importante per l’indagine di acidi biliari diarrea. In questo studio, una serie di resezioni ileali forniscono una valutazione gradiente di carenza di FGF15 così come malassorbimento intestinale di sali biliari, overaccumulation e danni tossici.
Protocol
Representative Results
Discussion
Al fine di eseguire un ileectomy successo, arteria mesenterica superiore deve essere legato in anticipo per bloccare l’afflusso di sangue al segmento resecting. Il segmento ileale ischemico diventerà viola scuro dopo la legatura. Il segmento ileale quindi dovrà essere completamente resecato. Un rifornimento di anima normale deve essere garantito per le estremità mantenute. Questo è essenziale per evitare la rimozione impropria e sanguinamento, che può facilmente causare errori chirurgici a causa di necrosi ischemica…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è sostenuta dalla Fondazione di Tom Peterson e NIH concedere R01-HL119780 (Jain, MK).
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
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