高彥兵,武 華,郭俊秀
(山西醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院普外科,山西太原 030001)
2型糖尿?。╠iabetes mellitus,DM)是一組代謝性臨床綜合征,第17屆國際糖尿病大會報道,全球已確診1.5億,預測2025年將增至3億[1]。在發(fā)達國家DM患病率已達3%~7%,成為僅次于癌癥、艾滋病、心血管病之后的第4位需要優(yōu)先考慮的疾病,已成為世界第5位死亡主因。我國糖尿病發(fā)病率1996年為3.2%,預計2010年將達到14%,其中2型糖尿病占90%~95%[2-3]。因此,2型糖尿病的研究越來越受到重視,目前降低2型糖尿病主要通過嚴格控制高血糖,包括飲食、運動、口服降糖藥及使用胰島素,但很少能使患者的血糖恢復正常水平。通過分析接受減肥手術的病理性肥胖患者發(fā)現(xiàn),Roux-en-Y胃轉流術(GBP)及膽胰轉流術(BPD)不僅在治療病理性肥胖方面取得了滿意的療效,而且對2型糖尿病的控制具有意想不到的作用[4-6]。本研究旨在觀察GBP對2型糖尿病血糖控制的效果,并探討其機制。
6月齡、體重160~180 g的健康雄性Wistar大鼠50只(購于山西醫(yī)科大學實驗動物中心),飼養(yǎng)于山西醫(yī)科大學生理動物實驗室。鏈尿佐菌素(Streptozotocin,STZ,Sanland,美國),大鼠內分泌檢測試劑盒[Sigma公司,測胰島素及胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)]。
1.2.1 造模 雄性Wistar大鼠適應性飼養(yǎng)1周,隨機分為造模組及非造模組,各25只。制作2型糖尿病大鼠的模型,非造模組飼喂普通飼料,正常飲食8周;造模組給予高糖高脂飲食,持續(xù)4周后按30 mg/kg腹腔注射1%的STZ溶液(pH 4.20.1 mmol/L的檸檬酸鈉-檸檬酸緩沖液冰浴中新鮮配置),1周后測血糖,挑選連續(xù)2次空腹血糖值≥7.8 mmol/L大鼠作為造模組,繼續(xù)高糖高脂喂養(yǎng)4周,然后測大鼠尾靜脈血糖值>13.6 mmol/L、穩(wěn)定5 d為成功模型,共有23只成模[7]。
1.2.2 實驗動物分組 非造模組隨機分為空白組(1組)和手術組(2 組),造模組隨機分為造模組(3 組)和造模+手術組(4組),每組10只。術前1組和2組、3組和4組之間體重、空腹血糖、平均進食量無顯著性差異。
1.2.3 干預措施 2組和4組行GBP術,大鼠術前禁飲食12 h,不限飲水,0.5%戊巴比妥鈉(50 mg/kg)腹腔內注射麻醉后固定于手術臺上,無菌條件下上腹部正中切口長3 cm切開進腹,閉合胃遠端,距Treitz韌帶10 cm切斷空腸,遠端空腸與近端胃后壁吻合,距胃腸吻合口遠端10 cm行空腸端側吻合,完成后均用慶大霉素2 ml沖洗腹腔后關腹[8-9]。
1.2.4 檢測項目 術前,術后48 h、1周、8周測空腹血糖及胰島素值,大鼠禁食過夜,尾靜脈取血1.5 ml,靜置30 min后3000 r/min離心15 min,分離血清測空腹血糖、胰島素值和GLP-1。
與術前比較,4組GBP后第1周起血糖下降有顯著性差異(P<0.01),術后 8 周 4 組血糖明顯低于同時間點 3 組(P<0.01),與本組術前比較,亦明顯下降(P<0.01);2組術前及術后血糖變化比較,無顯著性差異(P>0.05)。見表1。
表1 各組血糖變化(,mmol/L)
表1 各組血糖變化(,mmol/L)
與本組術前比較,*P<0.01;與同時間點 3 組比較,▲P<0.01
組別 術前 術后48 h 術后1周 術后8周1組4.41±0.404.38±0.384.36±0.374.37±0.342組4.36±0.414.34±0.394.20±0.224.22±0.213組17.97±1.2718.00±0.2018.12±1.4118.03±1.164組17.50±0.8215.04±0.34*▲11.08±0.61*▲6.87±0.33*▲
與術前比較,4組GBP后1周空腹胰島素值由(28.95±3.99) mIU/L 上升到(33.83±5.61) mIU/L(P<0.05),術后 8 周上升到(60.05±8.59) mIU/L(P<0.01)。 見表 2。
表2 3組與4組胰島素變化(,mIU/L)
表2 3組與4組胰島素變化(,mIU/L)
與本組術前比較,★P<0.05,*P<0.01;與同時間點 3 組比較,◆P<0.05,▲P<0.01
組別 術前 術后48 h 術后1周 術后8周3組29.39±4.4228.92±4.1128.96±4.1828.99±4.164組28.95±3.9930.46±5.2133.83±5.61★◆60.05±8.59*▲
與術前比較,4組 GBP后 1周空腹 GLP-1由(7.30±1.88) pmol/L 上升到(13.02±4.30) pmol/L(P<0.05),術后 8 周上升到(20.60±7.61) pmol/L(P<0.01)。 見表 3。
表3 3 組與 4組 GLP-1 變化(,pmol/L)
表3 3 組與 4組 GLP-1 變化(,pmol/L)
與本組術前比較,★P<0.05,*P<0.01;與同時間點 3 組比較,▲P<0.01
組別 術前 術后48 h 術后1周 術后8周3組7.06±2.027.22±2.527.18±1.867.69±1.924組7.30±1.889.89±3.5713.02±4.30★20.60±7.61*▲
GBP不僅能明顯地長時間地減輕體重,而且可緩解或減輕其并發(fā)癥,尤其對2型糖尿病,可維持血糖、血胰島素及糖化血紅蛋白正常。有報道一組經(jīng)受GBP手術的病理性肥胖的糖尿病患者,80%~100%保持正常的血糖和糖化血紅蛋白達14年之久。Porres與Albrecht 10年的隨訪證實,死于糖尿病的危險性(按年齡、體重、BMI對照研究)比未手術患者低得多(分別為每年1.0%與4.5%,P<0.05)。因此,有充分的證據(jù)證明針對肥胖的外科手術對2型糖尿病是有效的治療方式[10-11]。
GBP降低糖尿病血糖的具體機制仍在不斷的研究中,為了解糖尿病被控制的機制,應當關注這類手術的解剖與生理學改變,GBP胃殘留容積和腸管接觸食物與膽汁、胰液混合物的長度雖然不同,但都使十二指腸和至少部分空腸無食物通過。這種轉流有2個明顯的后果:未消化或未完全消化的食物較早地被送至回腸;十二指腸和空腸被排斥出腸-胰島素軸。這兩種機制都提示GBP對糖尿病的影響是由胃腸道激素分泌的改變介導所致。十二指腸和空腸旁路可避免這種現(xiàn)象,未消化和未完全消化的食物過早到達回腸,可能預先產生某種激素,如GLP-1。而刺激胰島素分泌的激素,其中以GLP-1的作用最強[12-13]。
本研究證實GBP對2型糖尿病大鼠血糖具有良好的控制作用,4組術后1周空腹血糖值下降,表明GBP對2型糖尿病大鼠具有良好的降糖作用。而本實驗中GBP術后大鼠GLP-1上升,術后8周進一步上升,提示術后GLP-1升高可能對GBP改善糖尿病大鼠血糖起重要作用。這將對GBP治療糖尿病的作用機制的進一步研究有一定的意義。
[1]Cryer PE.We are what we repeatedly do[J].Diabetes,1998,47(2):331-338.
[2]Pories WJ,Swanson MS,Mac Donald KG,et al.Who would have thought it?An operation roves to be the most effective therapy for adult-onset diabetes mellitus[J].Ann Surg,1995,22(2):339-350.
[3]Pories WJ,Mac Donald KG,Flickinger EG,et al.Is typeⅡdiabetes mellitus(NIDDM)a surgical disease[J].Ann Surg,1992,23(5):633-642.
[4]DeMaria EJ,Sugerman HJ,Kellum JM,et al.Results of 281 consecutive total laparoscopic Roux-en-Y gastric bypasses to treat morbid obesity[J].Ann Surg,2002,33(8):640-645.
[5]Fobi MA,Lee H,Holness R,et al.Gastric bypass operation for obesity[J].World J Surg,1998,52(2):925-935.
[6]Scopinaro N,Adami GF,Marinari GM,et al.Biliopancreatic diversion[J].World J Surg,1998,52(6):936-946.
[7]白秀平.實驗性2型糖尿病大鼠模型的研究[J].中國藥物與臨床,2002,2(2):38-39.
[8]Greenway SE,Greenway FL,Klein S.Effects of obesitysurgery on noninsulin-dependent diabetes mellitus[J].Arch Surg,2002,137(7):1109-1117.
[9]Scopinaro N,Gionett E,Civalleri D,et al.Bilio-pancreatic bypass for obesity:2 initial experience in man[J].Br J Surg,1979,26(2):618.
[10]Hickey MS,Pories WJ,MacDonald KG,et al.A new paradiagnosis for type 2 diabetes mellitus:could it be a disease of the foregut?[J].Ann Surg,1998,27(9):637.
[11]Rubino F,Gagner M.Potential of surgery for curing type 2 diabetes mellitus[J].Ann Surg,2002,36(2):554-559.
[12]王湘輝.Ⅱ型糖尿病的外科治療[J].西北國防醫(yī)學雜志,2004,25(1):51-52.
[13]Poulos JE,Leggett-Frazier N,Khazanie P,et al.Circulating insulinlike growth factor 1 concentrations in clinically severe obese patients with and without NIDDM in response to weight loss[J].Horm Metab Res,1994,26(8):478-480.