Roux-en-Y胃旁路術(shù)后對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟胰島素受體表達(dá)的影響及意義*

文藝，祁巧，馮犁，張少華，陳振宇，湯禮軍

（1.成都軍區(qū)總醫(yī)院普通外科中心，四川 成都 610083；2.95879部隊(duì)門(mén)診部，四川 成都 610083）

·論著·

Roux-en-Y胃旁路術(shù)后對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟胰島素受體表達(dá)的影響及意義*

文藝1，祁巧2，馮犁1，張少華1，陳振宇1，湯禮軍1

（1.成都軍區(qū)總醫(yī)院普通外科中心，四川 成都 610083；2.95879部隊(duì)門(mén)診部，四川 成都 610083）

目的研究胃旁路術(shù)對(duì)2型糖尿病大鼠腎臟胰島素受體表達(dá)的影響，探討其改善腎臟胰島素抵抗的可能機(jī)制及意義。方法采用高脂飲食加腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素（STZ）方法建立2型糖尿病大鼠模型。將造模成功的糖尿病大鼠隨機(jī)分為3組：糖尿病模型組（DM組），假手術(shù)組（SRYGB組），手術(shù)組（RYGB組）；另取8只正常SD大鼠作為正常對(duì)照組（NC組）。分別于術(shù)前及術(shù)后4周檢測(cè)各組大鼠總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、游離脂肪酸（FAA）、尿素氮（Bun）和肌酐（Cr）；術(shù)前、術(shù)后1、2、4周，檢測(cè)各組大鼠空腹胰島素，行口服糖耐量試驗(yàn)（OGTT），計(jì)算血糖濃度-時(shí)間曲線下面積（AUC）和胰島素敏感指數(shù)（ISI）。術(shù)后4周，采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）檢測(cè)腎臟組織中糖異生關(guān)鍵酶：葡萄糖6磷酸酶（G-6-P）和磷酸烯醇式丙酮酸激酶（PEPCK）的mRNA的相對(duì)表達(dá)，采用Western blot技術(shù)檢測(cè)腎臟皮質(zhì)中胰島素受體α（InR-α）和胰島素受體β（InR-β）蛋白含量。結(jié)果術(shù)后4周，手術(shù)組大鼠較糖尿病模型組和假手術(shù)組血脂相關(guān)指標(biāo)以及血清尿素氮降低（P＜0.05），空腹血糖及OGTT 2 h血糖值呈明顯下降趨勢(shì)（P＜0.05），血糖濃度-時(shí)間曲線下面積明顯減?。≒＜0.05），胰島素敏感性明顯升高（P＜0.05），手術(shù)組葡萄糖6磷酸酶（G-6-P）及磷酸烯醇式丙酮酸激酶（PEPCK）mRNA的相對(duì)表達(dá)較糖尿病模型組和假手術(shù)組均有不同程度降低（P＜0.05），手術(shù)組胰島素受體α（InR-α）的蛋白表達(dá)較糖尿病模型組和假手術(shù)組有一定程度升高（P＜0.05），但胰島素受體β（InR-β）的蛋白表達(dá)在各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論胃旁路術(shù)能顯著降低糖尿病大鼠血糖，提高胰島素敏感性，改善腎臟胰島素抵抗，減弱腎臟糖異生，其機(jī)制可能術(shù)后上調(diào)腎臟InR-α的蛋白表達(dá)以及下調(diào)PEPCK和G-6-P mRNA表達(dá)有關(guān)。

胃旁路術(shù)；糖尿??；腎臟；胰島素抵抗；糖異生

糖尿病已成為威脅人類健康的主要慢性疾病之一，其中90%以上為2型糖尿病。目前飲食控制和口服降糖藥物的治療方式對(duì)血糖的長(zhǎng)期控制并不理想。一項(xiàng)前瞻性研究表明，結(jié)合各種治療方法，僅有不到1/3的糖尿病患者血糖可以得到較好的控制[1]。相較于傳統(tǒng)治療，以Roux-en-Y胃旁路術(shù)為代表的減重手術(shù)對(duì)2型糖尿病的治療能取得意想不到效果，手術(shù)不僅可以明顯的改善2型糖尿病患者的血糖、胰島素和糖化血紅蛋白，同時(shí)也可糾正糖耐量異常和胰島素抵抗[2]。近年來(lái)的研究表明胰島素及其下游信號(hào)通路對(duì)腎臟正常功能的維持發(fā)揮著重要地作用，在糖尿病狀態(tài)時(shí)腎臟胰島素受體的表達(dá)會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生胰島素抵抗現(xiàn)象，進(jìn)而影響正常的腎臟功能[3]。本研究擬采用高脂高糖飲食加腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素建立大鼠2型糖尿病模型，觀察胃旁路術(shù)后對(duì)腎臟胰島素受體表達(dá)的影響，對(duì)胃旁路術(shù)改善腎臟胰島素抵抗可能機(jī)制及意義進(jìn)行初步探討。

1 材料與方法

1.1動(dòng)物及飼料

8周齡SPF級(jí)SD大鼠40只，雄性，體重170～190 g，由簡(jiǎn)陽(yáng)達(dá)碩動(dòng)物科技有限公司提供，許可證號(hào)：SCXK（川）2004。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基礎(chǔ)飼料由簡(jiǎn)陽(yáng)達(dá)碩動(dòng)物科技有限公司提供，高脂飼料由基礎(chǔ)鼠飼料（72%）、煉豬油（15%）、蔗糖（10%）和蛋黃（3%）按比例搭配制成高脂高糖飼料。

1.2試劑和器材

鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）購(gòu)自Sigma公司，檸檬酸緩沖液（0.1 mol/L、pH 7.4），穩(wěn)步型血糖儀購(gòu)自美國(guó)雅培公司，胰島素放射免疫試劑盒購(gòu)自海博研生物科技有限公司，Trizol購(gòu)自碧云天生物技術(shù)研究所，逆轉(zhuǎn)錄熒光定量PCR試劑盒購(gòu)自日本TaKaRa公司（R0086A），全蛋白提取試劑盒購(gòu)自南京凱基生物科技發(fā)展有限公司，山羊抗兔IgG購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司，兔抗InR-α和InR-β多克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Santa Cruz公司

1.3糖尿病動(dòng)物模型復(fù)制、分組及處理

雄性SD大鼠40只，分為正常對(duì)照組8只和糖尿病建模動(dòng)物32只。正常組動(dòng)物給予基礎(chǔ)飼料，建模動(dòng)物給予高脂飼料。喂養(yǎng)4周后，禁食12 h，左下腹腔一次性注射STZ 35 mg/kg（用0.1 mol/L、pH 7.4的檸檬酸緩沖液在避光和冰浴下配制成濃度1% STZ溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用）。1周后行口服糖耐量試驗(yàn)（oral glucose tolerance test，OGTT）試驗(yàn)（禁食12 h，葡萄糖1.5 g/kg灌胃，測(cè)2 h血糖），篩選血糖值＞11.1 mmol/L的大鼠確定為糖尿病大鼠（成模30只，成模率93.8%）[3]。模型穩(wěn)定1周后，將成模的糖尿病大鼠30只隨機(jī)分為3組，即糖尿病模型組8只，假手術(shù)組8只和手術(shù)組14只。假手術(shù)組行胃竇十二指腸離斷原位吻合術(shù)，手術(shù)組行胃旁路術(shù)[大鼠術(shù)前禁食12 h，不限飲水，0.5%戊巴比妥鈉（50 mg/kg）腹腔內(nèi)注射麻醉后固定于手術(shù)臺(tái)，無(wú)菌條件下，上腹部正

中切口長(zhǎng)3 cm切開(kāi)進(jìn)腹，閉合胃遠(yuǎn)端，距Treitz韌帶10 cm切斷空腸，遠(yuǎn)端腸襻行胃空腸吻合，距胃腸吻合口遠(yuǎn)端10 cm行空腸側(cè)側(cè)吻合，完成吻合后用甲硝唑溶液5 ml沖洗腹腔后關(guān)腹]，手術(shù)14只，存活8周6只，存活率42.9%。

1.4檢測(cè)方法

1.4.1大鼠血清總膽固醇、甘油三酯、游離脂肪酸、尿素氮和肌酐的測(cè)定分別于術(shù)前及術(shù)后4周獲取大鼠眶靜脈血，采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定各組大鼠甘油三酯（trigly ceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）、尿素氮（Bun）和肌酐（Cr），ELISA法測(cè)定FFA。

1.4.2口服糖耐量試驗(yàn)術(shù)前及術(shù)后1、2和4周，禁食12 h后，50%葡萄糖灌胃1.5 g/kg，取大鼠尾尖血分別測(cè)定給葡萄糖后0、0.5、1和2 h的血糖值，用梯形法計(jì)算血糖濃度-時(shí)間曲線下面積（area under the curve，AUC）。AUC=0.25×（0 h血糖濃度+4× 0.5 h血糖濃度+3×2 h血糖濃度）。

1.4.3大鼠血清Insulin測(cè)定術(shù)前及術(shù)后1、2和4周，獲取大鼠眶靜脈血，采用放射免疫法測(cè)定各組大鼠各時(shí)間點(diǎn)空腹血胰島素水平。

1.4.4計(jì)算胰島素敏感指數(shù)（insulin sensitivity index，ISI）ISI=1/(空腹血糖×空腹胰島素)，分析時(shí)取其自然對(duì)數(shù)值，即ISI=In（空腹血糖×空腹胰島素）-1。

1.4.5實(shí)時(shí)熒光定量-聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）法檢測(cè)腎臟皮質(zhì)PEPCK、G-6-P mRNA的相對(duì)表達(dá)水平采用Trizol法提取腎臟皮質(zhì)總RNA，嚴(yán)格按照試劑說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。用Thermo Nano Drop 2000分光光度儀檢測(cè)RNA的含量和純度，取A260/A280在1.8～2.1之間的RNA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。引物由上海生物工程公司合成，為相對(duì)定量檢測(cè)mRNA表達(dá)量，用β-actin作為內(nèi)參（引物序列見(jiàn)表1）。采用一步法逆轉(zhuǎn)錄熒光定量PCR試劑盒（TaKaRa R0086A）配制25μl體系，BIO-RAD C1000進(jìn)行目標(biāo)序列擴(kuò)增，用2-△△Ct法分析PEPCK、G-6-P mRNA的水平變化。

表1 PCR引物序列及反應(yīng)條件

1.4.6Western blot檢測(cè)腎臟皮質(zhì)InR-α和InR-β的蛋白表達(dá)參照南京凱基全蛋白提取試劑盒說(shuō)明提取腎臟皮質(zhì)總蛋白，采用BCA法進(jìn)行總蛋白定量，取80μg總蛋白經(jīng)SDS-PAGE電泳分離蛋白，將蛋白轉(zhuǎn)印至PVDF膜上，用含5%脫脂奶粉的TBST室溫封閉1 h，封閉后分別加入兔抗InR-α多克隆抗體和兔抗InR-β多克隆抗體（1∶200），4℃雜交過(guò)夜。洗膜后用辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔IgG（1∶1 000）室溫下二抗雜交1 h，洗膜后用ECL化學(xué)發(fā)光試劑顯色，暗室曝光成像，應(yīng)用UVP Bio Spectrum 410 Imaging System分析密度并計(jì)算。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多樣本之間的比較用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1各組大鼠TC、TG、FFA的檢測(cè)結(jié)果

術(shù)前與正常對(duì)照組比較，糖尿病模型組TC、TG、FFA均有明顯升高（P＜0.05）；術(shù)后4周，手術(shù)組大鼠較糖尿病模型組和假手術(shù)組，TC、TG、FFA均有不同程度降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），表明手術(shù)能不同程度降低糖尿病大鼠的血脂。見(jiàn)表2。

2.2各組大鼠尿素氮和肌酐的檢測(cè)結(jié)果

與正常對(duì)照組比較，術(shù)后4周糖尿病模型組和假手術(shù)組血清Bun、Cr有不同程度升高，腎臟功能受到一定程度損傷，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；手術(shù)組術(shù)后4周血清Bun、Cr水平與糖尿病模型組和假手術(shù)組比較均有一定程度降低，血清Bun差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），血清Cr差異不明顯（P＞0.05）。見(jiàn)表3。

2.3 各組大鼠OGTT試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果

術(shù)前糖尿病模型組空腹血糖及OGTT 2 h血糖均顯著高于正常對(duì)照組（P＜0.05）；術(shù)后手術(shù)組空腹血糖及OGTT 2 h血糖呈明顯下降趨勢(shì)，術(shù)后4周其血糖值顯著低于糖尿病模型組和假手術(shù)組（P＜0.05），表明手術(shù)能快速的降低糖尿病大鼠空腹和OGTT 2 h血糖含量，具有顯著的降血糖作用。見(jiàn)表4。

表2 各組大鼠血脂相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果（mmol/L±s）

表2 各組大鼠血脂相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果（mmol/L±s）

注：1）與正常對(duì)照組比較，P＜0.05；2）與糖尿病模型組比較，P＜0.05；3）與假手術(shù)組比較，P＜0.05

組別TCTGFFA術(shù)前正常對(duì)照組1.188±0.0690.732±0.0950.573±0.071糖尿病模型組2.165±0.3131）1.361±0.2871）1.043±0.0471）術(shù)后4周糖尿病模型組2.404±0.2551.438±0.2611.103±0.113假手術(shù)組2.374±0.2071.338±0.2091.119±0.118手術(shù)組1.227±0.0882）3）0.91±0.0962）3）0.837±0.1462）3）

表3 各組大鼠血清尿素氮和肌酐的檢測(cè)結(jié)果（±s）

表3 各組大鼠血清尿素氮和肌酐的檢測(cè)結(jié)果（±s）

注：1）與正常對(duì)照組比較，P＜0.05；2）與糖尿病模型組比較，P＜0.05；3）與假手術(shù)組比較，P＜0.05

組別Bun/（mmol/L）Cr/（μmol/L）術(shù)前術(shù)前術(shù)后4周正常對(duì)照組5.38±0.455.53±0.3325.38±2.0925.99±3.06糖尿病模型組5.99±0.447.38±0.431）27.99±2.89 33.33±2.481）假手術(shù)組5.88±0.507.47±0.261）28.05±3.63 33.49±2.361）手術(shù)組5.61±0.41 6.15±0.362）3）27.05±2.7730.22±3.09術(shù)后4周

表4 各組大鼠OGTT試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果（mmol/L±s）

表4 各組大鼠OGTT試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果（mmol/L±s）

注：1）與正常對(duì)照組比較，P＜0.05；2）與糖尿病模型組比較，P＜0.05；3）與假手術(shù)組比較，P＜0.05

組別0 h2 h血糖術(shù)前正常對(duì)照組4.43±0.786.95±1.53糖尿病模型組12.46±1.231）17.62±1.511）血糖術(shù)后1周糖尿病模型組12.81±1.4218.26±1.51假手術(shù)組12.66±1.5117.87±1.29手術(shù)組7.72±0.682）3）8.45±0.852）3）血糖術(shù)后2周糖尿病模型組12.96±1.2720.31±1.56假手術(shù)組13.07±1.3320.37±1.88手術(shù)組6.77±0.432）3）8.22±0.762）3）血糖術(shù)后4周糖尿病模型組13.27±0.9322.91±1.99假手術(shù)組13.56±0.86323.4±1.92手術(shù)組6.18±0.382）3）7.8±0.772）3）

2.4各組大鼠葡萄糖曲線下面積AUC的檢測(cè)結(jié)果

如表5所示，糖尿病模型組葡萄糖曲線下面積顯著高于正常組（P＜0.05），表明模型組大鼠糖耐量嚴(yán)重受損；術(shù)后，手術(shù)組AUC較糖尿病模型組和假手術(shù)組顯著降低（P＜0.05），表明手術(shù)能顯著提高糖尿病大鼠的糖耐量。見(jiàn)表5。

表5 各組大鼠AUC的檢測(cè)結(jié)果[mmol/（h·L）±s]

表5 各組大鼠AUC的檢測(cè)結(jié)果[mmol/（h·L）±s]

注：1）與正常對(duì)照組比較，P＜0.05；2）與糖尿病模型組比較，P＜0.05；3）與假手術(shù)組比較，P＜0.05

組別檢測(cè)結(jié)果AUC術(shù)前正常對(duì)照組13.72±1.39糖尿病模型組38.99±2.131）AUC術(shù)后1周糖尿病模型組40.18±4.49假手術(shù)組39.16±4.13手術(shù)組25.42±1.752）3）AUC術(shù)后2周糖尿病模型組42.56±4.53假手術(shù)組41.78±4.63手術(shù)組23.82±1.252）3）AUC術(shù)后4周糖尿病模型組假手術(shù)組45.7±4.15 42.87±3.75手術(shù)組20.46±1.522）3）

2.5各組大鼠空腹胰島素和胰島素敏感性的檢測(cè)結(jié)果

術(shù)前糖尿病模型組空腹胰島素水平較正常組稍高，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；糖尿病模型組胰島素敏感性較正常組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；術(shù)后1周，手術(shù)組較糖尿病模型組和假手術(shù)組胰島素敏感性明顯升高，空腹胰島素水平降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），手術(shù)效果一直維持到術(shù)后4周，表明手術(shù)能顯著改善糖尿病大鼠的胰島素敏感性。見(jiàn)表6。

2.6各組大鼠腎臟皮質(zhì)PEPCK、G-6-P mRNA相對(duì)表達(dá)的檢測(cè)結(jié)果

手術(shù)后4周，糖尿病模型組及假手術(shù)組大鼠腎臟皮質(zhì)PEPCK、G-6-P mRNA的相對(duì)表達(dá)明顯高于正常對(duì)照組大鼠（P＜0.05），分別增高近6倍和4倍；手

術(shù)組大鼠腎臟皮質(zhì)PEPCK、G-6-P mRNA的相對(duì)表達(dá)較糖尿病模型組及假手術(shù)組均有不同程度降低，尤以G-6-P降低明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表7和圖1。

表6 各組大鼠空腹胰島素和胰島素敏感性的檢測(cè)結(jié)果（±s）

表6 各組大鼠空腹胰島素和胰島素敏感性的檢測(cè)結(jié)果（±s）

注：1）與正常對(duì)照組比較，P＜0.05；2）與糖尿病模型組比較，P＜0.05；3）與假手術(shù)組比較，P＜0.05

胰島素/（mIU/L）胰島素敏感指標(biāo)術(shù)前正常對(duì)照組26.18±3.19-4.747±0.203糖尿病模型組31.48±3.86-5.889±0.1021）術(shù)后1周糖尿病模型組27.97±3.07-5.823±0.108假手術(shù)組28.47±2.62-5.758±0.174手術(shù)組17.68±3.022）3）-4.889±0.1542）3）術(shù)后2周糖尿病模型組27.05±3.29-5.736±0.089假手術(shù)組27.42±2.71-5.831±0.139手術(shù)組17.58±2.212）3）-4.773±0.1292）3）術(shù)后4周糖尿病模型組31.07±4.88-5.960±0.196假手術(shù)組29.94±4.19-5.923±0.152手術(shù)組20.51±3.172）3）-4.808±0.1672）3）

表7 各組大鼠腎臟皮質(zhì)PEPCK和G-6-P mRNA表達(dá)的比較（±s）

表7 各組大鼠腎臟皮質(zhì)PEPCK和G-6-P mRNA表達(dá)的比較（±s）

注：1）與正常對(duì)照組比較，P＜0.05；2）與糖尿病模型組比較，P＜0.05；3）與假手術(shù)組比較，P＜0.05

組別PEPCKG-6-P正常對(duì)照組1±0.0911±0.16糖尿病模型組6.04±0.441）4.26±0.661）假手術(shù)組6.19±0.521）4.45±0.491）手術(shù)組3.68±0.281）2）3）1.37±0.131）2）3）

圖1 各組大鼠腎臟皮質(zhì)PEPCK和G-6-P mRNA表達(dá)的比較

2.7各組大鼠腎臟皮質(zhì)InR-α和InR-β蛋白表達(dá)的檢測(cè)結(jié)果

手術(shù)后4周，糖尿病模型組及假手術(shù)組大鼠腎臟皮質(zhì)InR-α的蛋白表達(dá)低于正常對(duì)照組大鼠（P＜0.05），表明糖尿病大鼠腎臟存在胰島素抵抗，手術(shù)組大鼠腎臟皮質(zhì)InR-α的蛋白表達(dá)較糖尿病模型組及假手術(shù)組有一定程度升高（P＜0.05），而InR-β的蛋白表達(dá)在各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)圖2。

圖2 各組大鼠腎臟皮質(zhì)InR-α和InR-β蛋白表達(dá)的比較

3 討論

2型糖尿病是目前一種常見(jiàn)病和多發(fā)病，其病理生理特點(diǎn)主要是以胰島素抵抗為主伴或不伴胰島素分泌的相對(duì)不足。胰島素抵抗使人體器官和組織對(duì)胰島素敏感性低，導(dǎo)致機(jī)體對(duì)糖利用減少，內(nèi)源性糖生成增多。當(dāng)前以飲食控制和口服降糖藥物的治療方式雖然能在短期內(nèi)減輕約5%體質(zhì)量，且較為有效的控制血糖，但長(zhǎng)期效果并不理想[4]。而以Roux-en-Y胃旁路術(shù)為代表的減重手術(shù)對(duì)代謝綜合征及2型糖尿病患者取得了意想不到的治療效果。Roux-en-Y胃旁路術(shù)是目前治療2型糖尿病的新手段和主要手術(shù)方法，其臨床治療有效率高達(dá)80%以上[5]。長(zhǎng)期隨訪調(diào)查顯示胃旁路術(shù)后患者血糖控制穩(wěn)定，胰島素分泌絕對(duì)值增加，且患者血脂、血壓等都有一定程度改善，降低了糖尿病并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素及發(fā)病率，是一種理想的治療糖尿病的方式[6]。本實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，術(shù)后4周，糖尿病大鼠空腹及OGTT 2 h血糖明顯降低，胰島素敏感指數(shù)升高，一定程度上改善了受損的糖耐量。此外臨床研究還顯示胃轉(zhuǎn)流術(shù)后能夠顯著改善2型糖尿病患者胰島素抵抗，提高機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性和反應(yīng)性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也表明手術(shù)后能夠上調(diào)糖尿病動(dòng)物肝臟和骨骼肌的胰島素信號(hào)通路，提高胰島素受體及其底物的蛋白表達(dá)和磷酸化水平[7]，增加上述器官組織對(duì)糖的利用和貯存，減少內(nèi)源性糖的產(chǎn)生，從而降低血糖。

近年來(lái)胰島素受體及其下游信號(hào)通路對(duì)腎臟功能的重要作用也逐漸得到闡述，糖尿病狀態(tài)時(shí)腎臟胰島素受體的表達(dá)也會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生胰島素抵抗[8]。本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)糖尿病大鼠腎臟InR-α的表達(dá)明顯低于正常組大鼠，表明該模型糖尿病大鼠腎臟存在胰島素抵抗現(xiàn)象，與SWASTI等[9]的研究結(jié)果一致。胰島素受體屬于受體酪氨酸激酶家族（receptor tyrosine kinases，RTK），是一個(gè)四聚體，由2個(gè)α亞基和2個(gè)β亞基通過(guò)二硫鍵連接，2個(gè)α亞基位于細(xì)胞質(zhì)膜的外側(cè)，其上有胰島素的結(jié)合位點(diǎn)；2個(gè)β亞基是跨膜蛋白，起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用[10]。腎臟腎小球內(nèi)足細(xì)胞、系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及整個(gè)腎小管上皮細(xì)胞都有胰島素受體表達(dá)。同肝臟、骨骼肌一樣，腎臟也是受胰島素調(diào)控的靶器官，胰島素受體對(duì)于腎小球和腎小管的功能至關(guān)重要，當(dāng)發(fā)生胰島素抵抗時(shí)，胰島素受體下游信號(hào)通路傳導(dǎo)發(fā)生障礙會(huì)引起腎臟功能損害以及相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生，如蛋白尿和高血壓等[11]。足細(xì)胞是一類胰島素敏感細(xì)胞，胰島素受體對(duì)足細(xì)胞的功能有重要作用，敲除足細(xì)胞上胰島素受體的表達(dá)后會(huì)產(chǎn)生一系列糖尿病腎病的特征性改變。最近的研究數(shù)據(jù)顯示，雷帕霉素在足細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)傳感及蛋白質(zhì)生物合成中的作用可能是受到胰島素受體的調(diào)控[11]。腎小管上皮細(xì)胞對(duì)鈉的排泄是受到胰島素受體的調(diào)控，腎小球內(nèi)胰島素受體表達(dá)的變化也會(huì)影響腎小球率過(guò)濾，進(jìn)而影響對(duì)血壓的控制[11]。本實(shí)驗(yàn)術(shù)后4周的檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)糖尿病模型組大鼠血清Bun和Cr的水平升高，腎臟功能出現(xiàn)一定程度損害，推測(cè)可能和腎臟胰島素抵抗也有一定關(guān)系。另外，腎臟具有在各種生理和病理?xiàng)l件下產(chǎn)生和釋放糖的能力，腎臟對(duì)血糖穩(wěn)態(tài)的重要作用已經(jīng)得到公認(rèn)。除了肝臟，腎臟皮質(zhì)也含有大量糖異生相關(guān)的酶，且腎臟是唯一能夠通過(guò)糖異生產(chǎn)生足夠多的糖并釋放進(jìn)入血液循環(huán)的器官[12]。研究表明，2型糖尿病患者內(nèi)源性糖的產(chǎn)生增加近300%，肝糖的釋放和腎糖的釋放各占一半，糖尿病患者與非糖尿病患者相比，其腎糖的釋放增加近3倍，與此相比，糖尿病患者肝糖的釋放只增加30%[13]。因此本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)糖異生關(guān)鍵酶G-6-P和PEPCK的mRNA表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)較正常對(duì)照組大鼠，糖尿病大鼠腎臟糖異生關(guān)鍵酶G-6-P和PEPCK的mRNA表達(dá)明顯增高，腎臟糖異生增強(qiáng)。而手術(shù)后大鼠G-6-P和PEPCK的mRNA表達(dá)較糖尿病大鼠均有一定程度降低，腎臟糖異生減弱。有研究報(bào)道胰島素可以通過(guò)下調(diào)糖異生關(guān)鍵酶基因的表達(dá)而對(duì)糖異生起到負(fù)性調(diào)節(jié)作用[14]，抑制肝臟和腎臟內(nèi)源性糖的產(chǎn)生[15]，因此腎糖輸出的減少可能主要和胰島素的作用有關(guān)。相關(guān)的是胰島素發(fā)揮作用需要與其特異性的酪氨酸激酶受體結(jié)合，進(jìn)而激活下游信號(hào)分子對(duì)糖異生關(guān)鍵酶基因及蛋白的表達(dá)起到調(diào)控作用。該結(jié)果表明，腎臟皮質(zhì)胰島素受體的表達(dá)與腎臟糖異生的調(diào)控似乎有著密切的聯(lián)系。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示，糖尿病大鼠腎臟皮質(zhì)InR-α的表達(dá)降低，而手術(shù)后大鼠腎臟皮質(zhì)InR-α的表達(dá)明顯上調(diào)，表明腎臟胰島素抵抗得到一定改善。因此，本研究推測(cè)手術(shù)組大鼠腎臟糖異生的減弱可能與其術(shù)后胰島素敏感性增加和腎臟胰島素抵抗改善有關(guān)。最后，胃旁路術(shù)后諸多胃腸道激素及脂肪因子的分泌也會(huì)發(fā)生改變[16]，是否有其他的因素在其中產(chǎn)生作用和影響都仍需要實(shí)驗(yàn)研究去進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，Roux-en-Y胃旁路術(shù)能迅速降低糖

尿病大鼠血糖，改善受損糖耐量和腎臟胰島素抵抗，減弱腎臟糖異生，對(duì)延緩糖尿病狀態(tài)下腎臟功能的持續(xù)損害及減少腎糖輸出有著積極的意義，其機(jī)制可能和術(shù)后上調(diào)InR-α的蛋白表達(dá)以及下調(diào)PEPCK和G-6-P的基因表達(dá)有關(guān)。

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（張蕾 編輯）

Effect of Roux-en-Y gastric bypass surgery on renal insulin receptor expression in type 2 diabetes mellitus rats and its significance*

Yi WEN1,Qiao QI2,Li FENG1,Shao-hua ZHANG1,Zhen-yu CHEN1,Li-jun TANG1
(1.Department of General Surgery,General Hospital of Chengdu Military Command,Chengdu, Sichuan 610083,P.R.China;2.Outpatient Department,95879 Troops of the PLA, Chengdu,Sichuan 610083,P.R.China)

【Objective】To investigate the effect of Roux-en-Y gastric bypass surgery on renal expression of insulin receptor(InR)in type 2 diabetes mellitus rats and explore its possible hypoglycemic mechanism.【Methods】Diabetes mellitus animal model was induced by intraperitoneal injection of Streptozotocin(STZ,35 mg/kg)and a high-fat diet.Diabetic rats were randomly divided into three groups:diabetes model group(DM

gastric bypass surgery;diabetes mellitus;kidney;insulin resistance;gluconeogenesis

R656.6；R587.1

A

1005-8982（2015）27-0001-07

2015-03-26

全軍臨床高新技術(shù)重大項(xiàng)目（No：2010gxjs040）

湯禮軍，E-mail：whjtlj1251@163.com，Tel：13258198900

group,n=8),sham Roux-en-Y gastric bypass group(SRYGB group,n=8)and Roux-en-Y gastric bypass group(RYGB group,n=14).And 8 normal SD rats were used as the normal control group(NC group).Plasma TG,TC,FFA,Bun and Cr were measured before and in the 4th week after operation in each group.Fasting insulin was measured,oral glucose tolerance test(OGTT)was taken,and the area under the curve of blood glucose concentration-time and insulin sensitivity were calculated before and in the 1st,2nd and 4th week after operation.The relative expressions of the key enzymes of renal gluconeogenesis i.e.G-6-P and phosphoenolpyruvate carboxykinase(PEPCK)mRNA were detected using real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction(RT-PCR)and the expressions of renal InR-α and InR-β proteins were detected using Western blot in the 4th week after operation in each group.【Results】In the 4th week after surgery compared with the DM group and the SRYGB group,the levels of blood lipid and serum Bun were reduced in the RYGB group(P＜0.05),the fasting blood glucose and 2-h glucose after OGTT were significantly decreased(P＜0.05),the area under the curve of blood glucose concentration-time was reduced(P＜0.05),the insulin sensitivity was increased(P＜0.05),the relative expressions of G-6-P and PEPCK mRNA were decreased(P＜0.05)and the expression of InR-α protein was increased to some degree(P＜0.05).【Conclusions】Roux-en-Y gastric bypass surgery can significantly reduce blood glucose in diabetic rats,increase insulin sensitivity,improve renal insulin resistance and weaken renal gluconeogenesis.Its mechanism may be related to the increase of InR-α protein expression and the decrease of G-6-P and PEPCK mRNA levels in renal tissue.