回腸間置術(shù)對糖尿病大鼠糖脂代謝的影響

張林君，蔡景理，陳登剛，姜明哲，滕明星，胡春雷，劉長寶

（溫州醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院，浙江 溫州 325027，1.肛腸外科；2.普外科）

回腸間置術(shù)（IT）或稱回腸轉(zhuǎn)位術(shù)是一種新型手術(shù)方式，它通過將一定長度的末端回腸前移至上段空腸，使食物提前刺激末端回腸細(xì)胞分泌腸促胰島素激素來達(dá)到緩解2型糖尿病的效果。它最初是為研究外科手術(shù)治療2型糖尿病的相關(guān)機制而設(shè)計的一種對照術(shù)式。2型糖尿病患者在糖代謝紊亂的同時，往往還存在脂代謝的紊亂。本研究選擇自發(fā)性非肥胖型糖尿病大鼠（GK大鼠）作為實驗動物，通過建立大鼠IT模型，觀察其對GK大鼠糖類和脂類代謝的影響。

1 材料和方法

1.1 實驗材料 12周齡雄性GK大鼠30只由上海斯萊克動物中心提供。主要儀器：穩(wěn)豪倍益血糖儀及試紙（強生，中國）；7071A型全自動生化分析儀（日立，日本）。

1.2 動物分組 動物飼養(yǎng)于溫州醫(yī)學(xué)院實驗動物中心SPF級屏障系統(tǒng)。適應(yīng)環(huán)境1周后，隨機分成IT組10只、假手術(shù)飲食控制組（C組）10只及假手術(shù)空白對照組（B組）10只。所有大鼠進(jìn)食高脂飼料（購于上海史萊克公司）及飲用高壓滅菌水，保持12 h晝夜交替光照。IT組進(jìn)行IT，C組及B組行假手術(shù)。IT組和B組大鼠自由進(jìn)食，C組大鼠限制進(jìn)食（進(jìn)食量與IT組對應(yīng)時間總量相同），所有大鼠自由飲水。

1.3 手術(shù)方法 IT組GK大鼠施行IT，術(shù)前常規(guī)禁食24 h，10%的水合氯醛（0.3 mL/kg）麻醉，在距離回盲部10 cm處離斷腸管，沿斷端向腸管近端量取10 cm回腸，離斷腸管，將帶血管蒂的10 cm“間置段”腸管以濕紗布包裹后送入腹腔，以免缺血壞死。近端回腸和遠(yuǎn)端回腸作端端吻合。在距十二指腸屈氏韌帶10 cm處離斷空腸，將“間置段”回腸的近端和空腸近端、遠(yuǎn)端和空腸遠(yuǎn)端分別做端端吻合，甲硝唑3 mL沖洗腹腔，關(guān)腹。術(shù)畢皮下注射0.9%氯化鈉溶液5 mL。整個手術(shù)過程約80 min。C組和B組均行假手術(shù)，術(shù)前準(zhǔn)備及麻醉方式均與IT組相同，在與IT組大鼠相應(yīng)的腸段位置切開腸管，并做原位吻合。手術(shù)時程及其他相關(guān)處理均與IT組相同。

1.4 觀察指標(biāo) 術(shù)后每日8時稱重各組GK大鼠進(jìn)食量及體質(zhì)量。術(shù)前及術(shù)后每周用強生穩(wěn)豪倍益血糖儀測量禁食12 h血糖。各組分別于術(shù)前及術(shù)后第4、第8周行口服糖耐量試驗（OGTT），采用50%葡萄糖溶液2 g/kg灌胃。術(shù)前及術(shù)后第8周，7170A型全自動生化分析儀檢測血總膽固醇、甘油三脂、高密度脂蛋白。

1.5 標(biāo)本收集 8周后常規(guī)處死GK大鼠，各組大鼠行心臟采血，靜置1 h，以4000 r/min離心15 min，用移液槍移取血清，置于Eppendorf管及-20 ℃冰箱保存待用。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理方法 使用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。實驗數(shù)據(jù)為計量資料，采用±s表示。檢驗各組變量正態(tài)分布情況，術(shù)前各組大鼠觀測指標(biāo)有無差異應(yīng)用方差分析（ANOVA），不同組別觀測指標(biāo)有無差異采用獨立LSD-t檢驗；同一組別手術(shù)前后指標(biāo)比較采用配對t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 存活率 IT組大鼠死亡3只，存活率為70%，其中2只根據(jù)術(shù)后尸檢發(fā)現(xiàn)死于吻合口瘺引起的腹膜炎，另1只在術(shù)后第12天因極度消瘦而死亡；C組有1只大鼠于術(shù)后10日死于術(shù)后粘連性腸梗阻，存活率為90%；B組大鼠全部成活，存活率為100%。

2.2 IT對大鼠進(jìn)食量及體質(zhì)量的影響 三組術(shù)前GK大鼠平均周進(jìn)食量及體質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義。術(shù)后實驗動物進(jìn)食量情況：IT組GK大鼠在術(shù)后第1周進(jìn)食量較術(shù)前銳減，而后逐漸增加，至第4周基本恢復(fù)至術(shù)前水平（約140 g/周），與B組比較，IT組GK大鼠除術(shù)后第1、第2、第3周進(jìn)食量明顯減少（P＜0.05）外，余各周差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（見表1）。C組進(jìn)食量限制與IT組GK大鼠的進(jìn)食量相同。術(shù)后實驗動物的體質(zhì)量情況：術(shù)后3組GK大鼠體質(zhì)量均顯著下降，IT組大鼠術(shù)后第4周升至術(shù)前水平，較其他兩組滯后。IT組和C組比較，除術(shù)后第3～第5周以外，其他各時間點體質(zhì)量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（見表2）。

表1 IT組和B組大鼠手術(shù)前、后周平均進(jìn)食量比較（g，±s）

表1 IT組和B組大鼠手術(shù)前、后周平均進(jìn)食量比較（g，±s）

與B組比：aP＜0.05

組別 n 術(shù)前 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周 第7周 第8周IT組 7145.50±7.0949.20±6.49a78.36±7.38a104.90±6.52a138.47±6.29153.44± 7.88156.53±7.73162.91±7.67160.87±7.49 B組 10148.00±8.8458.00±8.76100.30±8.97120.50±8.10142.30±8.42155.60±7.39158.20±7.26158.70±7.66161.30±7.32

表2 三組GK大鼠手術(shù)前后體質(zhì)量比較（g，±s）

表2 三組GK大鼠手術(shù)前后體質(zhì)量比較（g，±s）

與C組比：aP＜0.05；與B組比：bP＜0.05

組別 n 術(shù)前 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周 第7周 第8周IT組 7335.81±10.78304.33±11.29306.91±9.70b325.83±10.59ab340.14±11.00ab355.16± 11.20ab369.87±11.59375.96±11.50380.91±10.96 C組 9 332.26±9.90305.54±10.82310.58±8.84337.47±9.63352.34±10.69365.37±11.03372.82±11.09374.81±10.34383.21±10.12 B組 10 334.15±9.90309.70±10.37320.45±8.75347.65±10.11355.75±11.03367.90±10.88371.55±10.83377.50±10.57382.35±10.85

2.3 IT對血糖的影響 IT組術(shù)后空腹血糖與術(shù)前比較明顯下降（P＜0.05）。IT組與C組及B組比較明顯下降，各時間點空腹血糖差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；C組與B組比較，除了術(shù)后第2周，空腹血糖顯著低于B組，其余各時間點差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表3。

表3 各組GK大鼠手術(shù)前后血糖變化情況（±s，mmol/L）

表3 各組GK大鼠手術(shù)前后血糖變化情況（±s，mmol/L）

與C組比：aP＜0.05；與B組比：bP＜0.05；與術(shù)前比：cP＜0.05

組別IT組C組B組術(shù)前17.77±2.94 17.43±2.41 16.94±3.14第1周8.20±2.41abc 10.97±1.86c 10.80±2.65c第2周8.40±2.18abc 11.31±1.87bc 14.69±2.32第4周10.30±1.56abc 16.16±2.13 16.90±2.11第8周10.13±1.27abc 17.26±2.15 17.30±2.18

2.4 OGTT 術(shù)前、術(shù)后第4、第8周分別為三組GK大鼠進(jìn)行OGTT。組間比較：IT組術(shù)后4周、8周曲線下面積與C組、B組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義。各組大鼠術(shù)后OGTT曲線，見圖1-3。

圖1 術(shù)前3組GK大鼠OGTT曲線

圖2 術(shù)后4周GK大鼠OGTT曲線

圖3 術(shù)后8周GK大鼠OGTT曲線

2.5 各組脂質(zhì)代謝變化 IT組術(shù)后總膽固醇和甘油三酯較術(shù)前顯著下降（P＜0.05），同時高密度脂蛋白明顯升高，和C組和B組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。C組和B組術(shù)后總膽固醇、甘油三酯較術(shù)前有不同程度升高，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。C組和B組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表4。

3 討論

以Roux-en-Y胃旁路術(shù)為代表的外科手術(shù)在治療肥胖癥的同時，對2型糖尿病有顯著的治療作用。然而手術(shù)治療2型糖尿病的確切機制目前尚不明確，仍是國內(nèi)外研究的熱點問題。IT作為研究胃旁路術(shù)后2型糖尿病改善的機制而設(shè)計的一種對照術(shù)式，由Koopmans等[1]最先報道。它是基于“后腸假說”設(shè)計的，該理論認(rèn)為：胃腸道重建術(shù)后未完全消化的食物提早進(jìn)入回腸，刺激遠(yuǎn)端回腸L細(xì)胞胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）、肽YY（PYY）等腸道激素的分泌有助于降低血糖、改善β細(xì)胞功能。與胃旁路術(shù)不同，IT既不減少胃容量也沒有曠置十二指腸和部分空腸，僅僅通過將一定長度的末端回腸前移至上段空腸，使食物提前刺激末端回腸細(xì)胞。因此，研究IT對2型糖尿病的治療作用和機制可以更好地明確“腸-胰島素軸”在2型糖尿病發(fā)病機制和治療中的作用。

糖尿病患病率逐年升高，我國目前有糖尿病患者約9420萬人，其中又以2型糖尿病為主。2型糖尿病是以胰島素抵抗和胰島功能進(jìn)行性減退為特征的一種代謝性疾病，并伴有因胰島素分泌或作用缺陷引起的糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝異常。40% 2型糖尿病患者合并有脂代謝紊亂，血脂異常又對大小血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展起了很重要的作用，脂毒性和糖毒性又相互影響、相互促進(jìn)，由此引發(fā)一系列并發(fā)癥。

我們的實驗結(jié)果顯示：與B組和C組相比，IT組GK大鼠術(shù)后1周空腹血糖由術(shù)前（17.77±2.94）mmol/L降至（8.20±2.41）mmol/L，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），隨著觀察周期的延長，IT組GK大鼠術(shù)后空腹血糖一直保持在較低水平，始終顯著低于術(shù)前。IT組與C組及B組比較，術(shù)后各時間點空腹血糖明顯下降，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。IT組GK大鼠術(shù)后第4、第8周0GTT曲線下面積也由術(shù)前的70.66±4.30下降至57.84±3.81和55.62±3.25，與術(shù)前及其他兩組比較差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。這說明IT可改善GK大鼠血糖代謝，IT對GK大鼠2型糖尿病的改善是持久的。IT不減少胃容量也沒有曠置十二指腸和部分空腸，因此，它對GK大鼠的進(jìn)食量和體質(zhì)量影響是一過性的。術(shù)后IT組與C組進(jìn)食量相等，但空腹血糖及口服糖耐量試驗均提示IT組優(yōu)于C組，表明改善糖代謝的作用并不是單純進(jìn)食量的減少（一過性進(jìn)食量減少）所致。我們的實驗結(jié)果也顯示：IT后總膽固醇和甘油三酯明顯下降，而高密度脂蛋白明顯升高。提示IT在改善GK大鼠2型糖尿病的同時，同樣顯著改善GK大鼠伴隨的脂質(zhì)代謝紊亂。而與術(shù)前相比，C組和B組脂質(zhì)代謝指標(biāo)均有不同程度升高，可能跟術(shù)后繼續(xù)長期進(jìn)食高脂飼料有關(guān)。

表4 手術(shù)前后各組血脂水平變化情況（±s）

表4 手術(shù)前后各組血脂水平變化情況（±s）

與C組比：aP＜0.05；與B組比：bP＜0.05；與術(shù)前比：cP＜0.05

檢測指標(biāo)IT組B組C組總膽固醇（mmol/L） 甘油三酯（mmol/L）術(shù)前2.29±0.25 2.27±0.19 2.27±0.18術(shù)后1.42±0.19abc 2.45±0.31 2.42±0.22高密度脂蛋（mmol/L）術(shù)前1.21±0.17 1.22±0.17 1.22±0.16術(shù)后0.82±0.15abc 1.25±0.18 1.28±0.19術(shù)前0.65±0.12 0.66±0.13 0.66±0.11術(shù)后0.91±0.18abc 0.68±0.14 0.71±0.16

IT術(shù)后糖類和脂質(zhì)代謝得到明顯改善，然而其對糖尿病GK大鼠治療作用的確切機制尚不明確。我們的研究顯示：IT治療2型糖尿病與體質(zhì)量下降和進(jìn)食量關(guān)系不密切，這和之前的學(xué)者的研究[2]是一致的。IT改善2型糖尿病的機制可能與腸-胰島素軸有關(guān)[3]。其中最主要的激素是GLP-1和抑胃肽（GIP）。GLP-1主要在回腸和結(jié)腸的朗格漢斯細(xì)胞（L細(xì)胞）內(nèi)合成，目前GLP-1被認(rèn)為是最重要的腸促胰島素，發(fā)揮著70%～80%的腸促胰島素活性[4]。GLP-1具有促進(jìn)胰島素的合成和分泌的功能，并且可以通過促進(jìn)胰島細(xì)胞的再生和抑制凋亡來調(diào)控胰島功能。術(shù)后GLP-1分泌增加是IT改善糖脂代謝的主要原因之一。IT術(shù)后GLP-1明顯升高[5-6]，使胰島功能得到改善，同時機體對胰島素的敏感性增加，進(jìn)一步逆轉(zhuǎn)體內(nèi)的糖代謝紊亂。另有研究發(fā)現(xiàn)，GLP-1具有通過刺激脂肪的氧化來減輕脂毒性的功能[7]。

Gagner[8]通過實驗證明，IT聯(lián)合袖狀胃切除對肥胖型糖尿病大鼠Zucker大鼠具有與胃旁路術(shù)相當(dāng)?shù)臏p重和改善糖代謝的效果。在IT基礎(chǔ)上聯(lián)合袖狀胃切除，可以達(dá)到袖狀胃切除術(shù)降低瘦素以及IT增加PYY、GLP-1的共同作用來改善糖尿病[9]。我們的實驗結(jié)果表明，IT不僅能改善GK大鼠血糖代謝而且脂類代謝也有所好轉(zhuǎn)。但I(xiàn)T研究時間尚短，其改善2型糖尿病的相關(guān)機制有待于進(jìn)一步的研究。

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