JP3783109B2 - Method of mounting a digestive tube for a digestive organ of a laboratory animal, a wax tube, and a model animal - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、実験動物の下部消化器内に挿入した状態で緊密に装着し、前記実験動物が生存した状態で、下部消化器の内容物を自由に採取できるようにすることを目的とした実験動物の消化器用ろう管の装着方法及びろう管並びにモデル動物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、大腸の生理的機能について、多くの知見が発表され、注目を集めている。大腸内に多く含まれる腸内細菌(例えばEnterobacteriaceae,Bacteroidaceae,Bifidobacterium,Eubacterium,Lactobacillus等)により、小腸内で消化されなかった糖質が発酵を起こし、乳酸、酢酸、酪酸、プロピオン酸などの短鎖脂肪酸などを発生させる。これらの物質は腸内細菌と共に、大腸のエネルギー源として利用されると同時に、大腸の蠕動運動、腸上皮細胞増殖率に影響し、大腸の生理機能に影響を与えている。
【0003】
大腸内細菌による大腸内容物の消化において、物理学的変化、化学的変化、生物学変化について研究がなされる際、多くはラット、マウスが使用されている。従来大腸内容物の研究において、一回の大腸内容物の採取のため、実験動物を屠殺する必要があったため、大腸内容物の経時的変化を調べることや、屠殺による生理的変化の影響を排除することが不可能であった。
【0004】
このため実験動物が生きた状態で、大腸内容物を複数回採取できるモデル動物を作製する必要がある。通常、消化管内容物の採取にはろう管装着手術を行ったモデル動物を用い、胃の研究には使用されている。
【0005】
例えば先端に開口する鍔部を有するカニューレと、ストッパーよりなる胃ろう管が知られている(特公平7−108304)。
【0006】
【発明により解決すべき課題】
従来胃の研究に使用されているろう管を大腸で使用すると次の問題点を生じる。即ち胃内はpHが低く、細菌の存在数が低いため、ろう管を装着する外科手術後の、細菌的汚染は少ないが、大腸内は多くの腸内細菌が存在するため、術後の感染症が多い。また、ろう管の皮膚または、筋層への固定が十分なものでないため、実験動物が引っ張って脱落させやすかったり、またろう管を捻ることによって、大腸が捻転を起こし、腸内容物を十分輸送できない閉塞状態となり、餓死する問題点があった。
【0007】
【課題を解決する為の手段】
本特許出願の発明者等は、下部消化器用のろう管について鋭意研究の結果、
(a)ろう管の消化器内開口側(先端側)に軟質合成樹脂製リングを嵌装し、これを内外から腸壁に圧着させること。
(b)ろう管に複数の孔を開けた合成樹脂製リングを固定し、この孔に糸を通してろう管を筋層及び/又は皮膚に固定するような、緊密な固定手段を有すること。
(c)ろう管の消化器内開口部にストッパーを設けるなどの手段によって、ろう管の脱抜を防止すること。
の条件を満足するろう管の開発に成功し、前記従来の問題点を解決したのである。
【0008】
即ち方法の発明は、ろう管の先端鍔部およびろう管に嵌着した合成樹脂製の軟質内リングを下部消化器内へ挿入し、該軟質内リングと、前記ろう管に嵌着した合成樹脂製の軟質外リングとにより腸壁を挟着すると共に、ろう管に固定した固定鍔と筋層及び/又は皮膚とを縫着し、前記ろう管の基端に硬質キャップを被冠したことを特徴とした実験動物の消化器用ろう管の装着方法である。またろう管の発明は、管体の先端にストッパーを有すると共に、該ストッパーの基端側へ下部消化器壁挟着用の2枚の軟質リングを嵌着し、該軟質リングの基端側に筋層及び/又は皮膚に固定する為の固定リングを固着し、前記管体の基端に硬質キャップを被冠したことを特徴とする実験動物の消化器用ろう管であり、軟質リングはシリコン樹脂製とし、管体及び固定リングはアクリル樹脂製としたものである。
【0009】
更にモデル動物の発明は、請求項2に記載したろう管の内端部を実験動物の下部消化器内に挿入して装着すると共に、前記ろう管を筋層及び/又は皮膚に緊密に固定し、該固定したろう管から下部消化器の内容物を採取出来るようにしたことを特徴とした実験動物のモデル動物である。
【0010】
【発明の実施の形態】
この発明は、実験動物の下部消化器内へろう管の先端を挿入して、下部消化器壁と緊密に装着すると共に、ろう管の基端側は、その固定リングを実験動物の筋層及び/又は皮膚に縫着などによって確実に固定し、かつろう管の基端に硬質のキャップを被冠した発明である。
【0011】
また他の発明は、管体の先端にストッパーを有すると共に、管体には腸壁挟着用の二枚の軟質リングを嵌装し、管体の基端側には、固定リングを固定し、基端に硬質キャップを被冠してろう管を構成した。
【0012】
また前記ろう管を実験動物に緊密に装着したモデル動物である。
【0013】
【実施例1】
この発明の実施例を図1(a)、(b)に基づいて説明する。アクリル樹脂製の管体1の先端外側に、環状ストッパー2を固定し、先端側に、2枚のシリコンリング3、3a(内、外リング)を嵌装する。前記シリコンリング3、3aについで、アクリル樹脂リング4を管体1へ嵌装固定し、管体1の基端部外側壁にねじ部5を設けて、該部へステンレスキャップ6を螺合させてこの発明のろう管7を構成した。図中8はアクリル樹脂リング4に穿設した縫着孔である。
【0014】
前記実施例によれば、環状ストッパー2があって、2枚のシリコンリング3、3a(内、外リング)を嵌装したので、環状ストッパー2と、シリコンリング3(内リング)を腸内へ挿入し、シリコンリング3、3aで腸壁を圧着すれば、腸壁とろう管が装着されるので、腸内容物が腹腔内へ洩れるおそれはない。また管体1に固定したアクリル樹脂リング4と、筋層又は皮膚、或いはその両方とを縫着などの手段によって固定するので、動物が移動したり、他物に接触しても、ろう管7の固定状態が不確実になるおそれはない。更に管体1の基端にステンレスキャップ6を螺合したので、動物がろう管7の突出端(基端)を喰えたり、噛んだりしても、変形しないことは勿論、ろう管の装着状態に変化を生じるおそれはない。
【0015】
【実施例2】
この発明のろう管装着例を図2に基づいて説明する。10週齢のF344ラット(日本SLC製)にペントバルピタール溶液で麻酔し、このラットを手術台に固定後、正中線上で皮膚と筋層を数cm切開し、盲腸を切開部より外部に露出させる。ついで盲腸壁9を所定の大きさ(ろう管7の環状ストッパー2と、シリコンリング3が入る程度)に切開し、この切開部からろう管7の先端の環状ストッパー2と、シリコンリング3を挿入し、ついで、シリコンリング3aを盲腸壁の外側に圧着し、シリコンリング3、3aで盲腸壁9を加圧挟着して、装着し、盲腸を切開部より腹腔内に戻した。次にラット脇腹の皮膚と筋層に貫通できる直径数mm孔を開け、この孔より腹腔外にろう管7を突出させた。さらに、アクリル樹脂リング4の縫着孔8を利用して、アクリル樹脂リング4を筋層10に縫合糸11で緊密に縫着することで、ろう管7を固定した。正中線上にある筋層10及び皮膚12の切開部を縫合糸で適宜縫合し、この発明のろう管7の装着を完了する。また、ろう管7の突出孔を正中線上にする場合は、ラット脇腹の皮膚と筋層に貫通できる孔を開ける必要はなく、縫合する際正中線上にろう管を突出させることも可能である。さらに、ろう管を縮小することによって、マウスに装着することが可能である。
【0016】
前記において、ステンレスキャップ6を外せば、盲腸内容物を容易に採取することができる。前記のような手術により実験動物(例えば、ラット)は、一時的に体重が減少するが、術後、未処理ラットと体重増加量に差が無くなり、手術後、10日目以後は手術の影響が見られなくなるので(図3)、下部消化器内の内容物を採取し、経時的に、連続でラット腸内の短鎖脂肪酸、菌叢を測定することができる。
【0017】
【実験例1】
9週齢のF344系ラット(日本SLC製)を固形飼料CE−7(日本クレア製)で4週間予備飼育後、盲腸にろう管装着手術を行った。手術7日後に軽度のエーテル麻酔下で盲腸内容物を、マイクロスパチュラを用いてろう管孔から採取した。採取した盲腸内容物中の短鎖脂肪酸の分析をHPLCシステムを用いて行った。分析結果を第1表に示す。手術前後の体重変化は図3の通りである。
【0018】
【表1】
【0019】
【実験例2】
10週齢のF344系ラット(日本SLC製)を固形飼料CE−7(日本クレア製)で4週間予備飼育後、盲腸にろう管装着手術を行った。手術4週間後に軽度のエーテル麻酔下で、ろう管孔より、pH電極、酸化還元電極(GST−54265、PTS−5011C、東亜電波工業製)を挿入し、測定した。測定結果を第2表に記す。
【0020】
【表2】
【0021】
【実験例3】
10週齢のF344系ラット(日本SLC製)を固形飼料CE−7(日本クレア製)で4週間予備飼育後、盲腸にろう管装着手術を行った。手術から2週間後、ラットに軽度のエーテル麻酔下で、内径1mmのシリコンチューブを注出孔に付けた1ml容注射筒に5%乳糖溶液を500μl採取し、ろう管孔より盲腸中に投与した。投与1日後盲腸内容物を採取し、短鎖脂肪酸濃度を測定した。その結果を第3表に記す。
【0022】
【表3】
【0023】
これらの結果から、未処理ラットとろう管装着ラットの腸内短鎖脂肪酸濃度、pH、酸化還元電位は、ほぼ同じであり、また、未処理ラットとろう管装着ラットの腸内菌叢は、ほぼ同じであると推測されることから、ろう管装着ラットが、腸内容物の研究モデルとして有用であることが確認された。さらに、このモデル動物の腸内に直接被検物を投与することで、それらの腸内での菌叢や、代謝動態が調べられることが明らかになった。
【0024】
【発明の効果】
即ちこの発明によれば、実験動物にろう管を装着したまま飼育しても、汚染その他の不都合を生じるおそれがないのみならず、実験動物は通常の飼育状態を保つことができるので、実験飼育状態における腸内容物の変化を正確に捕捉し得る効果がある。また実験動物が通常の運動をする場合は勿論、突出したろう管端を喰え又は噛むことがあっても、装着状態に変化がなく、装着当初の状態を長く保持し得ると共に、腸捻転を防止し得るなどの諸効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)この発明のろう管の断面図。
(b)同じく図(a)中A−A断面図。
【図2】同じく装着状態の斜視図。
【図3】同じくろう管の装着手術後のラットの体重変化を示すグラフ。
【符号の説明】
1 管体
2 環状ストッパー
3、3a シリコンリング
4 アクリル樹脂リング
5 ねじ部
6 ステンレスキャップ
7 ろう管
8 縫着孔
9 盲腸壁
10 筋層
11 縫合糸
12 皮膚[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an experiment aimed at allowing the contents of the lower digestive tract to be freely collected in a state in which the experimental animal is alive while being tightly attached while being inserted into the lower digestive tract of the experimental animal. BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
In recent years, a lot of knowledge about the physiological function of the large intestine has been published and attracts attention. Intestinal bacteria (for example, Enterobacteriaceae , Bacteroidaceae , Bifidobacterium , Eubacterium , Lactobacillus, etc.) contained in the large intestine cause fermentation of carbohydrates that have not been digested in the small intestine, such as lactic acid, acetic acid, butyric acid, Generates fatty acids. These substances, together with intestinal bacteria, are used as an energy source for the large intestine, and at the same time affect the peristaltic movement of the large intestine and the intestinal epithelial cell proliferation rate and affect the physiological function of the large intestine.
[0003]
Rats and mice are often used to study physical, chemical, and biological changes in digestion of colon contents by colonic bacteria. In previous studies of colon contents, it was necessary to slaughter experimental animals for a single collection of colon contents, so it was possible to examine changes over time in the colon contents and to eliminate the effects of physiological changes due to slaughter. It was impossible to do.
[0004]
Therefore, it is necessary to produce a model animal that can collect the contents of the large intestine multiple times while the experimental animal is alive. In general, model animals that have undergone fistula surgery are used to collect gastrointestinal contents and are used for gastric studies.
[0005]
For example, a cannula having a buttock opening at the tip and a gastric fistula tube composed of a stopper are known (Japanese Patent Publication No. 7-108304).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The use of the wax tube, which has been used for stomach research in the large intestine, causes the following problems. In other words, since the stomach has a low pH and the number of bacteria is low, there is little bacterial contamination after surgery with a fistula, but there are many intestinal bacteria in the large intestine. There are many symptoms. In addition, because the fixation of the fistula to the skin or muscle layer is not sufficient, it is easy for experimental animals to pull it off, or twisting the fistula causes the large intestine to torsion and transport the intestinal contents sufficiently There was a problem of being in an obstructed state that caused starvation.
[0007]
[Means for solving the problems]
The inventors of this patent application, as a result of earnest research on the wax tube for the lower digestive organs,
(A) A ring made of a soft synthetic resin is fitted to the gastrointestinal opening side (tip side) of the wax tube, and this is crimped to the intestinal wall from the inside and outside.
(B) It has a tight fixing means for fixing a synthetic resin ring having a plurality of holes in the wax tube and fixing the wax tube to the muscle layer and / or the skin through a thread in the hole.
(C) Preventing the removal of the wax tube by means such as providing a stopper at the opening in the digestive organ of the wax tube.
We succeeded in developing a brazing tube that satisfies the above conditions and solved the conventional problems.
[0008]
That invention method is to insert a soft inside-rings made of the distal collar portion and a synthetic resin which is fitted to the wax tube wax tube to the lower Gastroenterology, and said soft in-ring was fitted to the brazing pipe while clamped the intestinal wall by the soft outer-ring made of a synthetic resin, fixed flange and muscle layer fixed to the wax tube and / or the skin stitched, a hard cap on the proximal end of the brazing tube Hikanmuri This is a method for attaching a digestive fistula tube for laboratory animals characterized by the above. Invention Mataro tube which has a stopper tube tip, fitted with two soft ring of the lower gastrointestinal wall interposed wear to the base end side of the stopper, streaks on the base end side of the flexible ring It is a wax tube for digestive organs of a laboratory animal characterized in that a fixing ring for fixing to a layer and / or skin is fixed, and a hard cap is crowned on the proximal end of the tube body, and the soft ring is made of silicon resin The tube and the fixing ring are made of acrylic resin.
[0009]
Further, the invention of the model animal may be configured such that the inner end of the wax tube described in
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
This invention inserts the tip of the fistula into the lower digestive tract of the experimental animal and attaches it closely to the lower digestive organ wall, and the proximal end of the fistula attaches the fixing ring to the muscle layer of the experimental animal and It is an invention in which the cap is firmly fixed to the skin by sewing or the like, and the base end of the wax tube is covered with a hard cap.
[0011]
Another invention has a stopper at the distal end of the tubular body, and the tubular body is fitted with two soft rings worn between the intestinal walls, and a fixing ring is fixed to the proximal end side of the tubular body, The base tube was covered with a hard cap to form a wax tube.
[0012]
In addition, it is a model animal in which the wax tube is closely attached to an experimental animal.
[0013]
[Example 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). An
[0014]
According to the above embodiment, since the
[0015]
[Example 2]
A brazing pipe mounting example of the present invention will be described with reference to FIG. A 10-week-old F344 rat (manufactured by SLC, Japan) was anesthetized with a pentovalpital solution, and after fixing this rat to the operating table, a few cm of skin and muscle layers were incised on the midline, and the cecum was exposed to the outside from the incision. Expose. Next, the cecum wall 9 is incised to a predetermined size (the degree that the
[0016]
In the above, if the
[0017]
[Experiment 1]
Nine-week-old F344 rats (manufactured by Japan SLC) were preliminarily raised for 4 weeks with a solid feed CE-7 (manufactured by CLEA Japan), and then the cecum was subjected to a surgical operation with a fistula tube. Seven days after surgery, the cecum contents were collected from the fistula using a microspatula under mild ether anesthesia. Analysis of short chain fatty acids in the collected cecal contents was performed using an HPLC system. The analysis results are shown in Table 1. The change in body weight before and after the operation is as shown in FIG.
[0018]
[Table 1]
[0019]
[Experimental example 2]
A 10-week-old F344 rat (manufactured by Japan SLC) was preliminarily raised for 4 weeks on a solid feed CE-7 (manufactured by CLEA Japan), and then a surgery was performed on the cecum with a fistula tube. Four weeks after the operation, under mild ether anesthesia, a pH electrode and a redox electrode (GST-54265, PTS-5011C, manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.) were inserted and measured from the fistula hole. The measurement results are shown in Table 2.
[0020]
[Table 2]
[0021]
[Experiment 3]
A 10-week-old F344 rat (manufactured by Japan SLC) was preliminarily raised for 4 weeks on a solid feed CE-7 (manufactured by CLEA Japan), and then a surgery was performed on the cecum with a fistula tube. Two weeks after the operation, under mild ether anesthesia, 500 μl of 5% lactose solution was collected in a 1 ml syringe with a 1 mm inner diameter silicon tube attached to the extraction hole and administered into the cecum from the fistula hole. . One day after administration, the contents of the cecum were collected and the short chain fatty acid concentration was measured. The results are shown in Table 3.
[0022]
[Table 3]
[0023]
From these results, the intestinal short-chain fatty acid concentration, pH, redox potential of untreated rats and wax tube-equipped rats are almost the same, and the intestinal flora of untreated rats and wax-tube-equipped rats are Since it was estimated that the results were almost the same, it was confirmed that rats equipped with a fistula tube were useful as a research model for intestinal contents. Furthermore, it was revealed that the microbiota and metabolic dynamics in the intestine can be examined by administering the test substance directly into the intestine of this model animal.
[0024]
【The invention's effect】
That is, according to the present invention, there is no risk of causing contamination or other inconveniences even if the laboratory animal is kept with a wax tube attached, and the experimental animal can maintain its normal breeding state. There is an effect of accurately capturing changes in the intestinal contents in the state. In addition, when the experimental animal performs normal movement, even if it eats or bites the protruding end of the wax tube, it does not change the wearing state and can maintain the initial wearing state for a long time, and prevents intestinal torsion. There are various effects such as obtaining.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view of a brazing tube of the present invention.
(B) Similarly AA sectional drawing in figure (a).
FIG. 2 is a perspective view of the wearing state.
FIG. 3 is a graph showing the change in the body weight of the rat after surgery for attaching a wax tube.
[Explanation of symbols]
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- 1996-12-11 JP JP33107396A patent/JP3783109B2/en not_active Expired - Fee Related
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