Резюме

Заден план

Механизмите, чрез които Roux-en-Y стомашната байпас хирургия (RYGB) толкова ефективно намалява телесното тегло и подобрява гликемичния контрол, не са добре разбрани и мишите модели са от съществено значение за идентифициране на важните сигнални пътища, които участват.

прием

Да се ​​характеризира времевият ход на RYGB върху телесното тегло, телесния състав, приема на храна и енергийните разходи при индуцирани от диета затлъстели мишки и да се създаде тъканна банка за глобални „омики“ или целенасочени биохимични и структурни анализи.

Методи

Мишките със затлъстяване, индуцирани с високо съдържание на мазнини, бяха подложени на RYGB, като се използва подобрена хирургична техника с малка стомашна торбичка. Ефектите върху телесното тегло, телесния състав, приема на храна и енергийните разходи бяха сравнени с фалшива операция, контролирани с тегло диети с високо съдържание на мазнини и никога не затлъстяващи контроли, хранени с чау.

Резултати

Без смъртност и усложнения, RYGB хирургията при индуцирани с високо съдържание на мазнини затлъстели мишки постепенно намалява телесното тегло до плато, което се поддържа повече или по-малко до 12 седмици (33 g, −18%, p Ключови думи: Бариатрична хирургия, затлъстяване, диета с високо съдържание на мазнини, ограничаване на калориите, енергиен баланс, мишка

Въведение

Моделите на гризачи за бариатрична хирургия са важни инструменти за разкриване на молекулярните механизми, движещи забележително благоприятните ефекти на тези операции върху затлъстяването и съпътстващите му състояния. Редица модели на плъхове [1-6] са характеризирали успешно много промени в структурата, физиологията и поведението, които насочват към потенциални механизми, без недвусмислено да докажат тяхната достатъчност и необходимост. Стана ясно, че моделите на мишки със способността да селективно манипулират специфични сигнални пътища ще бъдат необходими за такова строго тестване на хипотези. Следователно, модели на мишки за стомашен байпас на Roux-en-Y (RYGB) [7-12] и гастректомия с вертикален ръкав (VSG) [13] са разработени само през последните няколко години. Напредъкът с модели на мишки за RYGB обаче е донякъде възпрепятстван от високата смъртност и усложнения при някои от тези модели. Тъй като загубата на тегло е един от основните резултати, от съществено значение е да се сведе до минимум неспецифичната загуба на тегло, причинена от усложнения на операцията. Това е особено важно за мишката, която има сравнително малко съхранена енергия.

Разработихме модел на мишка с хирургическа техника, която до голяма степен предотвратява прекомерна неспецифична ранна загуба на тегло [10, 14]. Първоначалната загуба на тегло е по-умерена, но въпреки това се задържа в продължение на много седмици, което е за разлика от по-екстремната загуба на тегло в други модели, където обикновено е последвана от ускорено или „наваксващо” тегло, възстановено по-късно [7, 15]. Въпреки че възстановяването на теглото се случва при до 30% от пациентите с човешки RYGB, телесното тегло остава относително стабилно на по-ниско ниво в продължение на много години при повечето пациенти [16-18].

Целта на настоящото изследване беше двойна. Първо, за да се характеризират по-добре промените в телесното тегло, телесния състав, енергийния прием и енергийните разходи в нашия модел RYGB на мишката с диети, предизвикани от диета със затлъстяване, и да го сравним с две нехирургични контролни групи с еднаква загуба на тегло предизвикано от калорични ограничения с диета с високо съдържание на мазнини или при нормални животни, хранени с чау Второ, ние имахме за цел да съберем различни тъкани при прекратяване, за да създадем тъканна банка, която ще бъде полезна в бъдещи изследвания, изследващи молекулярни и структурни промени. В това проучване умишлено избягвахме всякакви фармакологични интервенции и инвазивни техники, които биха могли да имат неспецифично засегнато телесно тегло и състав, енергиен прием и разход, както и събраните тъкани.

Материали и методи

Животни

Мъжки мишки с наднормено тегло C57BL6J, предизвикани от диета, са закупени от лаборатории Jackson на възраст 18 седмици. След пристигането си в Биомедицинския изследователски център в Пеннингтън те бяха продължени със същата диета с високо съдържание на мазнини (60% мазнини, Research Diets D12492) и също така получиха достъп до редовно чау (13% мазнини; Purina 5001) в клетките за групи за обувки. Десет дни преди операцията мишките бяха настанени единично на решетките за измерване на приема на храна. Животните се държат при стандартни лабораторни условия със стайна температура 21-23 ° C и 12-часов цикъл светлина-тъмнина (светлините светват в 07:00), с изключения, описани по-долу.

Грижа за животните

Грижите за животните и експериментите бяха одобрени от Институционалния комитет за грижи и употреба на животните в Pennington Biomedical Research Center и стриктно спазваха правилата и насоките, предоставени от Американското физиологично общество и NIH.

Експериментален преглед

Проучването включва 42 мишки и е проведено в 2 отделни кохорти, за да побере всички животни в 24-те налични метаболитни камери. След 12-14 седмици на диета с високо съдържание на мазнини, на възраст 18-20 седмици, DIO мишките бяха разслоени в 3 лечебни групи, всяка със съответстващо средно телесно тегло и мастна маса [RYGB, n = 14; фалшива хирургия (фалшива), n = 13; контролни тежести (WM) без операция, n = 9]. И трите групи бяха хранени с диета с два избора, състояща се от гранули с високо съдържание на мазнини и редовни чау по време на проучването, с изключение на времето в метаболитните камери (дни 14-25 и 55-70 след операцията), през което те получиха само диета с високо съдържание на мазнини. Диетата с два мазнини/редовна чау чау е избрана, тъй като установихме, че RYGB увеличава предпочитанието към редовно чау с ниско съдържание на мазнини както при плъхове, така и при мишки [5], което изглежда допринася за по-бързото възстановяване след операцията. Допълнителна, съпоставена с възрастта контролна група (n = 6) е хранена само с редовна чау и не е подлагана на никаква операция. С изключение на времето в метаболитните камери, не са провеждани други тестове и инвазивни процедури, които биха могли да нарушат нормалното регулиране на телесното тегло. В края на периода на наблюдение бяха събрани кръвна плазма и голям брой тъкани за биохимични и хистологични анализи, които да бъдат докладвани в бъдещи съобщения.

Хирургия

32 g (-22%) около 3 седмици след операцията (фиг. 1А, В). През останалата част от 12-седмичния период на наблюдение RYGB мишките възвърнаха умерено количество

4% от телесното тегло (фиг. 1В). Телесното тегло на RYGB мишки остава значително над контролите, хранени с чау през целия период на наблюдение. Въпреки че предизвиканата от ограничаване на калориите загуба на тегло в WM групата първоначално е била по-бавна от загубата на тегло при RYGB мишки, кривите на телесното тегло са били почти идентични след 3 седмици. Фиктивната операция доведе до преходна загуба на телесно тегло, последвана от продължително нарастване до