基于荧光标记迷走神经元转基因小鼠的袖状胃切除术动物模型建立

目的建立基于迷走神经元荧光标记的高脂饮食诱导肥胖(DIO)小鼠和袖状胃切除(SG)小鼠模型。方法选取购自美国Jackson实验室10周龄健康的无特定病原体级Phox2b-Cre-tdTomato转基因小鼠。获得标记基因的小鼠随机分为两组,分别给予高脂饮食和正常饲料喂养,获得DIO小鼠。25只DIO小鼠依据随机数字表法分为3组分别接受袖状胃切除术(SG,10只),袖状胃切除-迷走神经离断术(SG+TV,10只)和假手术配对喂养(SH,5只)。观察围手术期(术后2、8、12周)各组小鼠体质量和空腹糖水平变化,免疫组织化学检查肠脑轴各器官迷走神经分布情况。计数资料采用t检验。结果各组Phox2b-Cre-tdTomato杂合子小鼠的胃、小肠、结状神经节与后脑区均可见红色荧光染色阳性表达。与SG小鼠相比,SG+TV组小鼠术后的胃、肠、结状神经节和后脑区荧光表达均减弱。术后12周,与SH组小鼠相比,SG和SG+TV小鼠术后的体重和血糖水平均有明显的下降趋势,且随时间延长下降幅度逐步增加,SG和SG+TV小鼠与SH小鼠相比体重和空腹血糖差别有统计学意义。3组小鼠体重分别为(56.7±4.4)、(24.5±7.7)、(36.0±3.3)g,空腹血糖分别为(9.1±0.1)、(4.1±0.4)、(5.8±0.4)mmol/L(t=4.652、4.025、16.050、10.240,P<0.01)。与SG组小鼠相比,SG+TV组小鼠在术后早期(8W内)体重和血糖水平未见明显差异,但8W后SG-TV组小鼠的体重和血糖的下降幅度有所缩小,体重下降(1.0±0.7)g,血糖下降(0.3±0.4)mmol/L,但差别无统计学意义(t=0.180、4.789,P>0.05)。SH组小鼠在术后12周体重和血糖水平基本恢复术前水平。在总体重丢失方面,SH小鼠在术后12周总体重丢失现象开始消失,而SG与SG+TV组在术后12周的总体重丢失分别为(24.3±6.8)g和(25.2±4.2)g;与SH小鼠[(3.8±0.8)g]比较,差异有统计学意义(t=4.031、7.131,P<0.01);术后12周,SG与SG+TV组的总体重丢失比例分别为(49.1±1.0)%和(49.2±1.1)%,与SH组小鼠[(6.2±0.9)%]比较,差别均具有统计学意义(t=50.000、44.290,P<0.01)。结论本研究成功建立了荧光标记迷走神经元的DIO小鼠和SG小鼠模型,初步研究表明该模型可以显示迷走神经纤维在肠脑轴内的分布,为进一步VANs相关信号通路的表达和功能奠定实验基础。

迷走神经在肥胖发生和治疗中的作用研究进展

迷走神经作为十二对脑神经之一,在大脑和外周器官之间提供双向信息传递。大部分的迷走神经纤维来自迷走神经传入神经元(vagal afferent neurons,VANs),负责将内脏感觉信息传入大脑,而剩余的迷走神经传出纤维则通过传递大脑运动信息来控制外周器官功能[1]。VANs胞体位于结状神经节,其神经支配起始于胃肠道全层,终止于后脑孤束核[1]。VANs既可以被胃肠道膨胀的机械性刺激和肠道内营养素的化学性刺激所激活,也能够被肠道内分泌细胞释放的肠道激素所活化。

袖状胃切除术影响肥胖小鼠迷走神经传入神经元激素受体的表达

目的探讨袖状胃切除术(SG)对迷走神经传入神经元(VANs)食欲相关激素受体表达水平的影响。方法采用10周龄健康的小鼠给予高脂饮食喂养, 获得12只饮食诱导肥胖(DIO)小鼠, 采用随机数字表法随机分配至SG组和假手术配对组, 每组6只。观察两组小鼠体质量和空腹血糖水平变化。6周后, 无菌操作取出颈部迷走神经节, 体外原代培养迷走神经元细胞, 利用神经元特异标志物MAP2鉴定神经元的纯度, 并用免疫组织化学和Western blot方法检测迷走神经元中的抑制食欲激素受体CCK1-R、LepR和GhR的表达情况。计数资料采用t检验。结果术后6周, SG小鼠的体重和血糖水平明显低于对照组, 差异有统计学意义[(31.6±3.4) g比(49.8±2.7) g, t=-8.400, P<0.01;(5.4±0.24) mmol/L比(9.5±0.5) mmol/L, t=-14.406, P<0.01]。体外培养的迷走神经元形态饱满, 形成密集交错的神经元网络。神经元特异标志物鉴定后, 纯度达到(97.01+0.23)%。细胞传代后生长情况及增殖能力良好。SG后迷走神经VANs的CCK1-R与LepR表达均高于假手术组(CCK1-R, 1.92±0.16比0.81±0.12, t=10.626, P<0.001;LepR, 1.72±0.28比0.89±0.09, t=5.395, P<0.05), 而GhR表达低于假手术组(0.77±0.11比1.07±0.11, t=-5.180, P<0.001)。结论 SG术后DIO小鼠VANs抑制食欲激素受体表达增加, 而促食欲激素受体表达减少, 提示SG可以改变VANs表型。