ZDF大鼠胃袖狀切除附加空回腸側(cè)側(cè)吻合術(shù)動物模型的建立*

王愷京，徐安安，朱江帆，周小鋼，高 瑋，陸佳軍，劉曉慧，陳志國，殷曉琦

(同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院，上海，200120)

ZDF大鼠胃袖狀切除附加空回腸側(cè)側(cè)吻合術(shù)動物模型的建立*

王愷京，徐安安，朱江帆，周小鋼，高 瑋，陸佳軍，劉曉慧，陳志國，殷曉琦

(同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院，上海，200120)

目的:為2型糖尿病治療機(jī)制方面的研究提供穩(wěn)定、持久的降糖手術(shù)模型，用肥胖糖尿病(Zucker diabetic fatty，ZDF)大鼠建立胃袖狀切除加空回腸側(cè)側(cè)吻合術(shù)(sleeve gastrectomy plus side-to-side jejunoileal anastomosis，JI-SG)動物模型。方法:將30只7周齡雄性ZDF大鼠隨機(jī)分為3組，每組10只，分別為JI-SG組、假手術(shù)(sham operation，SO)組(SO組)、飲食控制組(對照組)。觀察并測量各組大鼠術(shù)前1 d及術(shù)后1、3、6周體質(zhì)量、空腹血糖。結(jié)果:手術(shù)大鼠存活率為90%(27/30)，JI-SG組1只大鼠于術(shù)后第1天死亡，2只大鼠于術(shù)后3周后死亡。3組大鼠術(shù)前體質(zhì)量、空腹血糖差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對照組經(jīng)飲食控制1周后體重上升緩慢，恢復(fù)正常飲食后體重迅速上升。JI-SG組及SO組術(shù)后大鼠體質(zhì)量均進(jìn)行性下降。SO組術(shù)后第7天體質(zhì)量降至最低體重，此后明顯上升;JI-SG組術(shù)后體重持續(xù)下降，術(shù)后6周，JI-SG大鼠體重明顯小于其他兩組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。術(shù)后對照組血糖穩(wěn)步上升，SO組血糖下降后迅速上升，JI-SG組大鼠血糖逐漸下降至正常水平，術(shù)后6周3組間血糖差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論:本研究成功建立了ZDF大鼠JI-SG手術(shù)模型，此術(shù)式明顯降低了ZDF大鼠體重、改善了ZDF血糖代謝，為2型糖尿病治療機(jī)制的研究提供了一種穩(wěn)定、持久的降糖手術(shù)模型。

胃袖狀切除術(shù);空回腸側(cè)側(cè)吻合術(shù);肥胖癥;大鼠，Zucker;糖尿病，2型;模型，動物

減重手術(shù)可改善2型糖尿病，并為2型糖尿病患者帶來長期獲益［1］。由于操作相對簡單、安全、術(shù)后營養(yǎng)缺乏程度較輕，近年，腹腔鏡胃袖狀切除術(shù)(laparoscopic sleeve gastrectomy，LSG)的應(yīng)用日益增多，并逐漸成為主流的減重手術(shù)之一。與Roux-en-Y胃旁路術(shù)相比，LSG存在遠(yuǎn)期體重反彈、糖尿病緩解率低等問題［2-3］，在胃袖狀切除基礎(chǔ)上增加空回腸側(cè)側(cè)吻合術(shù)(sleeve gastrectomy plus side-to-side jejunoileal anastomosis，JI-SG)，可望增加術(shù)后減重及代謝癥狀改善等臨床效果［4］。本研究旨在建立一個安全、有效的肥胖糖尿病(Zucker diabetic fatty，ZDF)大鼠JI-SG模型，通過此模型為今后進(jìn)一步研究JI-SG減重及治療2型糖尿病提供一個良好的平臺。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 選用7周齡ZDF大鼠30只，由北京維通利華公司提供，許可證號:SCXK(京)2011-0011。實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)于上海市同濟(jì)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，單籠飼養(yǎng)在約22攝氏度及50%濕度的環(huán)境中，術(shù)前大鼠高脂飼料Purina 5008喂養(yǎng)3周，待有明顯糖尿病癥狀后完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

1.2 實(shí)驗(yàn)分組 采用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分成3組:JI-SG組、假手術(shù)(sham operation，SO)組、飲食控制組(對照組)，每組10只ZDF大鼠。在手術(shù)組大鼠的圍手術(shù)期對照組采用飲食控制，方法為禁食4 d，只予以普通10%葡萄糖水補(bǔ)充能量。

1.3 術(shù)前準(zhǔn)備及麻醉 JI-SG組及SO組大鼠術(shù)前禁食12 h以上，不禁水。兩組大鼠術(shù)前30 min肌注30 mg/kg頭孢替安。準(zhǔn)確稱重，予以10%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射麻醉。為避免術(shù)中脫水皮下注射5 ml生理鹽水。術(shù)中所需材料均為無菌材料，手術(shù)器械予以高溫蒸汽消毒。

1.4 手術(shù)操作

1.4.1 JI-SG組 麻醉成功后，剔除大鼠腹部毛發(fā)并將其固定于手術(shù)臺上，予以20%碘伏消毒腹部手術(shù)視野2遍，鋪無菌洞巾，完成手術(shù)準(zhǔn)備。JI-SG包括胃袖狀切除術(shù)(sleeve gastrectomy，SG)及空回腸側(cè)側(cè)吻合兩個部分:(1)采用正中4 cm長的腹部切口，依次切開皮膚、肌肉，并打開腹膜;(2)拉鉤擋開肝臟，將胃從腹腔游離出來，離斷相連的肝胃韌帶及胃脾韌帶，離斷胃網(wǎng)膜組織并結(jié)扎血管;(3)用血管鉗沿胃大彎側(cè)夾閉并切除70%的胃組織，保證食物通道通暢;(4)使用6-0絲線連續(xù)全層縫合關(guān)閉吻合口，并用5-0的絲線加強(qiáng)間斷縫合兩端及中間部位，充分打結(jié)止血;(5)Treitz韌帶往遠(yuǎn)端10 cm處的空腸做0.5 cm長的切口，作為空腸的吻合位點(diǎn);(6)回盲部往近端10 cm回腸做0.5 cm長的切口，作為回腸的吻合位點(diǎn);(7)將空腸與回腸沿著食物通道方向作單層側(cè)側(cè)吻合;(8)吻合口的兩端1 cm處分別用5-0絲線固定腸道;(9)用溫生理鹽水沖洗腹腔，充分檢查出血后逐層關(guān)閉腹腔。

1.4.2 SO組 術(shù)前準(zhǔn)備及麻醉方式與JI-SG組完全相同。采用正中腹部4 cm長的手術(shù)切口，依次切開皮膚、肌肉，并打開腹膜。選用與JI-SG組相同的方法暴露胃與空回腸，將胃沿大彎側(cè)切開2 cm，但不切除胃組織，用5-0絲線連續(xù)縫合切口。在JI-SG組相同位置的空回腸做0.5 cm切口，但不作空回腸吻合，只是單純的切開縫合。待開腹時間與JI-SG組相同后，逐層關(guān)閉腹腔結(jié)束手術(shù)。

1.5 術(shù)后處理 手術(shù)后大鼠常規(guī)光照取暖恢復(fù)體溫，并肌注30 mg/kg頭孢替安一次。術(shù)后當(dāng)天禁水，第2天開始自由飲5% ～10%葡萄糖水。手術(shù)后3 d，每天肌注30 mg/kg頭孢替安1次，預(yù)防術(shù)后感染。術(shù)后大鼠禁食3 d，3 d后逐漸從流質(zhì)飲食(10%葡萄糖水)過渡至正常鼠糧。

1.6 術(shù)后觀察及檢測指標(biāo) 術(shù)前1 d及術(shù)后1、3、6周大鼠禁食12 h后檢測空腹血糖與體質(zhì)量。術(shù)后記錄SO組、JI-SG組、對照組大鼠每周攝食量。大鼠尾靜脈采血測空腹血糖，血糖測量使用羅氏卓越型血糖儀及試紙(德國羅氏診斷有限公司)。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。手術(shù)前后各項(xiàng)指標(biāo)的比較采用配對t檢驗(yàn)，組間比較采用單因素方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)成功率及大鼠存活情況 手術(shù)大鼠總體存活率為90%。術(shù)后各組均未出現(xiàn)感染導(dǎo)致的死亡。SO組無動物死亡，JI-SG組1只大鼠術(shù)后1 d死亡，2只大鼠術(shù)后3周死亡。術(shù)后1 d死亡大鼠解剖，分析死因?yàn)榧毙阅c梗阻、腸壞死，術(shù)后3周死亡大鼠均為營養(yǎng)不良導(dǎo)致的多器官衰竭。

2.2 術(shù)后大鼠空腹血糖水平 SO組、JI-SG組及對照組大鼠術(shù)前血糖分別為(11.82±3.42)mmol/L、(12.48 ±1.72)mmol/L 與(12.62 ±0.78)mmol/L，3組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。手術(shù)后，對照組血糖穩(wěn)步上升，SO組血糖下降后迅速上升，JI-SG組大鼠血糖逐漸下降至正常水平，術(shù)后第3、6周后測血糖，3組間血糖差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 3組大鼠手術(shù)前后空腹血糖變化的比較［(xˉ±s)，ρ/mmol·L-1］

2.3 術(shù)后大鼠體質(zhì)量的變化 3組術(shù)前體質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對照組經(jīng)飲食控制1周后體重上升緩慢，恢復(fù)正常飲食后體重迅速上升。JI-SG組及SO組術(shù)后大鼠體質(zhì)量均進(jìn)行性下降，SO組術(shù)后第7天體質(zhì)量降至最低，隨后明顯上升。JI-SG組大鼠術(shù)后1周體重快速下降，隨后持續(xù)緩慢下降。術(shù)后6周，JI-SG大鼠體重明顯小于其他兩組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);術(shù)后6周，SO組大鼠體重小于對照組大鼠，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見圖1。

圖1 3組大鼠體質(zhì)量隨時間的變化趨勢

3 討論

近年，越來越多的研究證實(shí)減重手術(shù)可緩解2型糖尿?。?-7］。SG由于具有術(shù)式簡單、并發(fā)癥發(fā)生率低等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用愈加廣泛。研究顯示，JI-SG有望達(dá)到更好的減重及代謝緩解效果［4］。建立JI-SG的動物模型對于此術(shù)式的深入研究具有重要意義。實(shí)驗(yàn)選用的ZDF大鼠是標(biāo)準(zhǔn)的2型糖尿病大鼠模型，具有肥胖、高胰島素血癥、2型糖尿病、高血脂等特點(diǎn)，2型糖尿病發(fā)病過程與人類相似，具有較好的指導(dǎo)意義。

許多減重術(shù)式都已成功建立動物手術(shù)模型。Sabench等［8］建立了SG術(shù)、SG附加回腸間置術(shù)、SG附加空腸轉(zhuǎn)流術(shù)等轉(zhuǎn)流術(shù)式的動物模型，歸納了各類手術(shù)所需的技術(shù)要點(diǎn)。Xu等［9］建立了胃旁路術(shù)手術(shù)模型，手術(shù)后降糖效果顯著，但存在存活率不高、手術(shù)時間長等問題。本研究建立的JI-SG手術(shù)模型包括SG模型及空回腸側(cè)側(cè)吻合術(shù)模型，我們根據(jù)Sabench的研究完成了SG手術(shù)操作，研究并歸納了空回腸側(cè)側(cè)吻合術(shù)大鼠模型的技術(shù)特點(diǎn):(1)選擇Treitz韌帶遠(yuǎn)端10 cm處的空腸及回盲部近端10 cm的回腸作為吻合位點(diǎn);(2)選擇0.5 cm作為吻合口的大小;(3)采用間斷縫合關(guān)閉腸道;(4)距離吻合口兩端1 cm的地方采用“8”字縫合固定腸道。選擇吻合位點(diǎn)十分重要，選擇分流腸道長度越短，減重效果更好，但過短往往導(dǎo)致大鼠營養(yǎng)不良死亡。吻合口大小對減重效果也具有較大影響，吻合口越大，手術(shù)時間越長，術(shù)后越容易出現(xiàn)吻合漏，但減重效果越好。吻合口如果過小，隨著腸道瘢痕的生長，吻合口容易閉死，導(dǎo)致動物模型建立失敗。此外，間斷縫合關(guān)閉吻合口利于預(yù)防吻合口過窄的發(fā)生。在吻合口兩端打結(jié)固定利于預(yù)防腸扭轉(zhuǎn)、腸梗阻的發(fā)生。圍手術(shù)期護(hù)理對提升術(shù)后大鼠存活率具有較大幫助:(1)嚴(yán)格胃腸道禁食，禁食時應(yīng)隔離所有物品，包括墊料;(2)術(shù)前、術(shù)后注射抗生素預(yù)防感染，本實(shí)驗(yàn)使用頭孢菌素，具有安全、易得等優(yōu)點(diǎn);(3)術(shù)中、術(shù)后大鼠體溫降低，應(yīng)適當(dāng)使用光照或暖風(fēng)等保暖技術(shù);(4)術(shù)后禁食3 d以上，可適當(dāng)喂流質(zhì)食物，逐漸過渡至正常鼠糧。

本研究結(jié)果顯示，對照組大鼠雖然飲食控制，但由于ZDF大鼠自身性質(zhì)血糖不斷上升。術(shù)前3組大鼠血糖差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，手術(shù)后JI-SG組、SO組血糖明顯下降，對照組大鼠血糖則繼續(xù)上升。與對照組相比，JI-SG組大鼠術(shù)后體重、血糖下降明顯。術(shù)后1周，JI-SG組、SO組大鼠在體重、血糖方面均較術(shù)前明顯下降，兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。術(shù)后3周，隨著手術(shù)應(yīng)激的消失，SO組大鼠體重、血糖開始升高，而JI-SG組大鼠術(shù)后體重一直緩慢下降，血糖則一直保持在穩(wěn)定較低的水平。JI-SG組大鼠取得良好減重及降糖效果的原因可能為術(shù)后袖狀胃使得飲食減少及側(cè)側(cè)吻合術(shù)使部分食物繞過空腸直達(dá)回腸而吸收減少。同時食物過早刺激回腸L細(xì)胞分泌胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1，GLP-1)，產(chǎn)生胰島素從而控制血糖［10］。術(shù)后6周，SO組大鼠體重與對照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，SO組大鼠血糖明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，可以推測控制體重對血糖改善具有一定的幫助。

通過動物實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究，我們在ZDF大鼠上成功建立JI-SG手術(shù)模型，并對大鼠的術(shù)后體重、血糖進(jìn)行觀察與檢測，證實(shí)JI-SG對ZDF大鼠具有較好的減重及降糖作用，這為研究JI-SG手術(shù)提供了一個良好的平臺。

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(英文編輯:楊慶蕓)

Establishment and analysis of the ratmodel of sleeve gastrectomy plus side-to-side jejunoileal anastomosis in ZDF rats

WANG Kai-jing，XU An-an，ZHU Jiang-fan，et al.Department of Surgery，Shanghai Dongfang Hospital Affiliated to Tongji University，Shanghai 200120，China

Objective:To establish a steady and persistent hypoglycemic model of sleeve gastrectomy plus side-to-side jejunoileal anastomosis(JI-SG)with Zucker diabetic fatty(ZDF)rat for the study of therapeutic mechanism of type 2 diabetesmellitus.Methods:Thirty 7-week-old male ZDF ratswere randomly divided into three groups:JI-SG group，sham operation(SO)group and diet control group，every group had 10 rats.Bodymass and fasting blood glucose of ratswere observed andmeasured in preoperative 1 d and 1，3，6 weeks after surgery.Results:After surgery 90%rats(27/30)survived，in JI-SG group，a rat died at1 d，and 2 rats died in three weeks after surgery.Three groups of pre-operative rats had no significant differences in body mass and fasting blood glucose.Rats in control group were controlled on dietwhen other rats accepted surgeries，their weight rose slowly during that time，butweight increased rapidly when they returned to normal diet.JI-SG group and SO group had a progressiveweight loss after surgery.Weightof SO group was down to the lowest level on the seventh day after surgery and then increased significantly;Weight of JI-SG group continued to decrease after surgery，body weight of JI-SG ratwas significantly smaller than the other two groups in 6 weeks after operation(P＜0.05).After surgery，blood glucose of control group was increased steadily，SO group decreased after surgery and then rose rapidly，JI-SG group gradually decreased to normal level，after 6 weeks the differences among 3 groups were statistically significant(P＜ 0.05).Conclusions:This study establishes the JI-SG model in ZDF rats，which can significantly reduce the body weight of ZDF rats，and improve glucose metabolism.This procedure provides a stable and persistentoperativemodel for the study of the treatmentmechanism of type2 diabetes.

Sleeve gastrectomy;Jejunoileal side-to-side anastomosis;Obesity;Rats，Zucker;Diabetesmellitus，type 2;Models，animal

R656.6+1

A

1009-6612(2015)01-0001-04

10.13499/j.cnki.fqjwkzz.2015.01.001

上海市浦東新區(qū)衛(wèi)生局面上項(xiàng)目(編號:pw2013A-3)

朱江帆，E-mail:zhujiangfan@hotmail.com

王愷京(1989—)男，同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院普通外科碩士研究生在讀，住院醫(yī)師，主要從事減重手術(shù)治療2型糖尿病相關(guān)機(jī)制方面的學(xué)習(xí)。

book=4,ebook=455

2014-07-01)