2. 武汉市黄陂区人民医院外三科 湖北 武汉 430300
2. Dept. of General Surgery, The People's Hospital in Huangpi District of Wuhan City, Wuhan 430300, China
目前有越来越多的研究支持2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)的改善或缓解与行外科治疗术后导致的胃肠改道后肠道激素变化有关。目前的研究主要集中于肠-胰岛素轴上,认为手术改变了食物的走行途径,影响胃肠激素的分泌,通过肠-胰岛轴调节胰岛内分泌功能。本研究利用改良回肠转位术(modified ileal transposition, IT),进一步阐明其对T2DM大鼠的降糖效果, 并探讨其机制。
1 材料与方法 1.1 鼠体模型 1.1.1 实验动物20只8-10周龄雄性自发性糖尿病(Goto-Kakizati, GK)大鼠购于Charles River生物技术公司,体重(300±20)g。按随机数字表法分为手术组和假手术组,每组10只。所有大鼠均单笼饲养,术前饲以标准商业饲料并自由摄取食水。
1.1.2 手术操作术前禁食不禁水12 h,腹腔注射1%戊巴比妥纳(3.5-4.5 ml/kg), 上腹部正中入腹。手术组于右下腹寻找并定位盲肠,改变IT术[1]手术转位回肠长度,分别于距回盲瓣0.5 cm和5.5 cm处截断小肠5 cm,保留其完整的神经及血管,清理肠管内容物后,以8-0 PDS线单层间断吻合近、远断端。取距Treitz韧带5 cm处截断空肠,并将转位肠段顺肠蠕动方向间置人空肠上段,并分别以8-0 PDS作端端吻合,假手术组则分别在相应部位截断回肠及空肠后行原位端端吻合,术后大鼠均存活超过8周。
1.2 检测方法 1.2.1 血糖测定分别于术前及术后1, 2, 4, 8周获取大鼠眼眶后静脉血,采用血糖仪(美国罗氏公司)动态测定2组大鼠血液中空腹及口服葡萄糖耐量试验(OGTT)1 h后血糖水平。
1.2.2 大鼠胰高血糖素样肽-1和葡萄糖依赖释放多肽测定分别于术前及术后1, 2, 4, 8周获取大鼠空腹及口服葡萄糖1 h眼眶后静脉血,胰高血糖素样肽-1(glucagon-like-peptide-1, GLP-1)、葡萄糖依赖释放多肽(glucose-dependent insulinotropic polypeptide, GIP)测定采用ELISA法,试剂盒由美国Sigma公司提供。
1.3 统计学方法应用SPSS 18.0统计软件,计量资料用x±s表示,不同组别不同时相点比较采用重复测量的方差分析,组间两两比较采用LSD检验;组内比较采用配对t检验;计数资料比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果术前体重、血糖、GLP-1及GIP水平:手术前手术组与假手术组比较,在体重、空腹血糖、GLP-1及GIP水平上差异均无统计学意义(P>0.05,表 1)。
| 表 1 术前手术组与假手术组质量、血糖、GLP-1及GIP水平比较(x±s) |
术后第1周手术组、假手术组体重均有下降(P<0.05),术后第2周期体重开始回升(P>0.05),至实验结束两组大鼠体重差异均无统计学意义(P>0.05)(图 1)。
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图 1 各组大鼠体重变化 与术前比较,▲P<0.05 |
见表 2。
| 表 2 两组大鼠不同时间及术后血糖(mmol/L)、GLP-1(pmol/L)及GIP(pmol/L)水平比较(x±s) |
Rubino提出一个重要假设:T2DM可能是一种小肠外科疾病,而且很有可能通过手术治愈[2]。目前的研究主要集中于肠-胰岛素轴(Entero-insularaxis)上,相关的调节机制主要有两种假说:十二指肠空肠假说(前肠假说)和远端回肠假说(后肠假说)。回肠转位术(IT)是根据后肠假说设计,直接体现治疗机制的手术方式,将远端5 cm小肠转位到Treitz韧带远端10 cm空肠处,该段小肠存在一种L细胞,能分泌GLP-1,调节血糖水平。目前IT的手术疗效虽然在多项动物实验中获得证实[3, 4], 但因为效果并不确切,尚未单独应用于临床治疗,有学者将其与其他手术方式并用以治疗T2DM。前肠假说认为胃远端、十二指肠、空肠上段的上消化道黏膜分布大量K细胞,未消化或者部分消化的食物通过上述消化道时刺激K细胞,使其释放GIP增多,从而导致胰岛素抵抗,引起血糖水平增高,最终发生T2DM。本文根据这两种假说,设计改良IT术,将转位回肠段肠管延长,使转位回肠有更多L细胞分泌GLP-1,同时空肠接触食物刺激延迟,空肠肠壁K细胞释放GIP减少,减少胰岛素抵抗,协同降低血糖, 通过本实验发现,该术式确实能起到很好的降糖作用,与术前相比,手术组大鼠术后第1周空腹及餐后血糖已开始下降, 第2周空腹及餐后血糖由(18.06±1.03)、(30.82±2.23) mmol/L分别下降至(10.95±1.66)、(14.72±1.40) mmol/L, 差异具有显著统计学意义(P<0.01),且术后体重与对照组比较无统计学意义,表明该术式并非减重手术,适合非肥胖型T2DM。
GLP-1可通过刺激胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌及胃排空来降低血糖,同时还有减缓β细胞凋亡,促进其再生。GIP的高分泌则会引发肥胖、胰岛索抵抗和T2DM,且对于T2DM患者GIP还会加重已有的胰岛素抵抗[5]。本实验GLP-1与术前相比,手术组GK大鼠第1周餐后GLP-1已显著升高,至术后第8周上升到(81.04±2.46) pmol/L (P<0.01), 且明显高于对应假手术组(P<0.01)。GIP与术前相比,手术组第1周餐后GIP已开始下降,至术后第8周下降到(6.85±0.45) pmol/L (P<0.01), 术后第1周至实验结束, 手术组GIP值均明显低于对应假手术组, 差异均有显著统计学意义(P<0.01)。
OGTT能够有效评估机体血糖代谢效率,被视为临床上诊断糖尿病的金标准[6]。由于在机体糖耐量受损的早期,餐后血糖的异常往往早于空腹血糖异常出现,因此餐后血糖是糖尿病诊断最为敏感的指标以及早期糖代谢损害的标志,它亦被广泛应用于以糖代谢为研究目的的各种动物模型研究中[7]。Kohli[8]等所描述的IT大鼠OGTT曲线,大鼠血糖峰值多呈现于OGTT 30-45 min,故本实验取术后1 h OGTT,与术前相比,手术组大鼠术后第1周OGTT已开始下降, 第2周OGTT由(30.82±2.23) mmol/L下降至(14.72±1.40) mmol/L, 差异具有统计学意义(P<0.05),术后第8周OGTT下降至(12.66±2.94) mmol/L, 差异性具有显著的统计学意义(P<0.01), 术后第2, 4, 8周手术组OGTT明显低于同一时间点假手术组大鼠OGTT值, 差异具有显著统计学意义(P<0.01)。
回肠转位术因既不改变消化道全长,亦不存在消化液分流所致的食物消化吸收障碍而被誉为典型的代谢外科术式[9]。改良IT术结合前肠学说与后肠学说,同时调节肠道GLP-1与GIP的分泌,能更好地控制血糖水平,该术式未改变胃容积,对食量无明显影响,术后血糖恢复正常水平,但体重并没有明显下降,是针对非肥胖型的T2DM设计的一种手术方式,但应用于临床还需要大样本的实验研究,以了解其远期疗效及有无相关并发症。
| [1] | Cummings BP, Strader AD, Stanhope KL, et al. Ileal interposition surgery improves glucose and lipid metabolism and delays diabetes onset in the UCD-T2DM rat[J]. Gastroenterology, 2010, 138(7): 2 437-2 446. DOI: 10.1053/j.gastro.2010.03.005. |
| [2] | Rubino F. Is type 2 diabetes an operable intestinal disease: A provocative yet reasonable hypothesis[J]. Diabetes Care, 2008, 31(Suppl 2): S290-S296. |
| [3] | Wang TT, Hu SY, Gao HD, et al. ileal transposition controls diabetes as well as modified duodenal jejunal bypass with better lipid lowering in a nonobese rat model of type Ⅱ diabetes by increasing GLP-1[J]. Ann Surg, 2008, 247(6): 968-975. DOI: 10.1097/SLA.0b013e318172504d. |
| [4] | Strader A, Clausen TR, Goodin SZ, et al. Ileal interposition improve glucose tolenrance in low dose streptozotocin-treated diabetic and euglycemic rats[J]. Obes Surg, 2009, 19(1): 96-104. DOI: 10.1007/s11695-008-9754-x. |
| [5] | Gault VA, Irwin N, Green BD, et al. Chemical ablation of gastric inhibitory polypeptide receptor action by daily(Pro3)GIP administration improves gluco tolerance and ameliorates insulin resistance and abnormalities of islet structure in obesityrelated diabetes[J]. Diabetes, 2005, 54(8): 2 436-2 446. DOI: 10.2337/diabetes.54.8.2436. |
| [6] | Sacks DB. A1C versus glucose testing: a comparison[J]. Diabetes Care, 2011, 34(2): 518-523. DOI: 10.2337/dc10-1546. |
| [7] | American Diabetes Association. Diagnosis and classication of diabetes mellitus[J]. Diabetes Care, 2010, 33(Suppl.1): 62-69. |
| [8] | Kohli R, Kirby M, Setchell KD, et al. Intestinal adaptation after ileal interposition surgery increases bile acid recycling and protects against obesity-related comorbidities[J]. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 2010, 299(3): G652-G660. DOI: 10.1152/ajpgi.00221.2010. |
| [9] | Reis CE, Alvarez-Leite, Bressan J, et al. Role of bariatricmetabolic surgery in the treatment of obese type 2 diabetes with body mass index < 35 kg/m2: A Literature Review[J]. Diabetes Technol Ther, 2012, 14(4): 365-372. DOI: 10.1089/dia.2011.0127. |
2018, Vol. 39


