韓輝 高宏凱
[摘要]目的觀察2型糖尿病患者腹腔鏡胃轉流(laparoscopic gastric bypass,LGB)術后血清TNF-α、IL一6的變化及其與術后早期糖代謝改善的關系。方法選取2014年1月~2014年6月期間武警總醫(yī)院普外科施行LGB手術的肥胖(BMI≥28kg/m)的T2DM患者33例為實驗組,同期選取體檢中心健康志愿者20例為對照組,術后隨訪1月,分別于LGB術前、術后1周及1個月檢測T2DM患者TNF-α、IL-6、CRP、BMI和糖代謝指標,對照組檢測上述指標一次。結果與對照組相比,肥胖伴T2DM患者術前TNF-α、CRP及IL-6增高。腹腔鏡胃轉流術后1個月,肥胖伴T2DM患者FPG、HbAlC及HOMA-IR較術前下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),BMI較術前下降,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),血清TNF-α、IL-6較術前下降明顯,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論LGB術后T2DM患者TNF-α、IL-6下降,與胰島素抵抗改善相關,可能是LGB術后早期糖代謝改善的機制之一。
[關鍵詞]胃轉流術;2型糖尿??;TNF-α;IL-6
[中圖分類號]R587.1 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-0616(2016)12-07-05
資料顯示,2014年全球約有3.87億成年人患有糖尿病,其中中國的糖尿病患者人數(shù)居全球之首,調查統(tǒng)計人數(shù)為1.14億。發(fā)病率居高不下,缺乏有效的治療方法。胃轉流手術對T2DM確切的治療作用已得到證實,但降糖機制不明,研究發(fā)現(xiàn)LGB術后胰島素抵抗改善,早期降糖作用獨立于減重作用。既往研究表明脂肪組織可以作為內(nèi)分泌器官,分泌多種具有不同功能的脂肪因子如炎癥因子TNF-α、IL-6,其與胰島素抵抗密切相關,可能參與T2DM的發(fā)生、發(fā)展。目前有關LGB術后T2DM患者血清TNF-α、IL-6的變化的研究多源自國外,且結果尚不一致,而國內(nèi)相關研究鮮有。基于上述,本研究觀察LGB術后肥胖T2DM患者血清TNF-α、IL-6的變化與早期糖代謝改善的關系,為進一步闡明LGB治療T2DM機制提供理論基礎。
1.資料與方法
1.1一般資料
2014年1-6月期間,根據(jù)1999年WHO糖尿病診斷標準,選取入住我院普外科的33例T2DM患者作為T2DM組,年齡25~61歲,中位年齡41歲,男20例、女13例,選取同期20例健康體檢人群作為對照組,年齡26~55歲,中位年齡43歲,男12例,女8例,T2DM組與對照組在年齡及性別組成上無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
1.2納入排除標準
(1)納入標準:①符合2型糖尿病診斷標準者(參照1999年WHO制定的糖尿病診斷標準);②體重指數(shù)(BMI)≥28kg/m2;③2型糖尿病病史<10年,年齡<60歲;④空腹胰島素、C-肽數(shù)值>參考值下限;⑤心、肺、腎、胃腸等器官功能可耐受手術。(2)排除標準:①體重指數(shù)BMI<28kg/m2;②2型糖尿病病史>10年,年齡>60歲;③空腹胰島素、c一肽數(shù)值<參考值下限;④糖尿病自身免疫性抗體ICA,GAD陽性或臨床確診為1型糖尿病患者;⑤合并嚴重器質性疾病或較嚴重的糖尿病并發(fā)癥,不能耐受手術者;⑥合并不穩(wěn)定性精神疾病,主觀不配合治療者,不能正確理解手術風險及未簽署手術同意書者。所有患者手術治療均得到我院倫理委員會同意,患者術前均行手術風險評估,告知手術風險和術中、術后可能發(fā)生的情況,并簽署手術知情同意書。
1.3研究方法
1.3.1術前治療 33例T2DM患者中例10患者人院自行口服藥物治療,如二甲雙胍等藥物;8例患者自行皮下注射胰島素治療,2例患者行胰島素泵治療,6例患者行口服藥物+胰島素治療,2例患者未作系統(tǒng)治療。術前均采用實時動態(tài)血糖監(jiān)測系統(tǒng)DGMS real-time聯(lián)合胰島素泵持續(xù)皮下輸注胰島素(CSII)調控血糖水平至8~10mmol/L,同時糾正水電解質紊亂,控制血脂、血壓,改善胃腸道功能。
1.3.2手術方法 建立氣腹,于臍部置入腹腔鏡,分別于鎖骨中線、腋前線置入4個5~10mm穿刺器,于劍突下左側置肝葉拉鉤,游離胃大彎和胃小彎,腹腔鏡下直線切割閉合器橫行離斷胃,近端胃腔容積約為原胃的10%,距Treitz韌帶70~90cm處,上提空腸,近端胃與空腸行結腸前端一側吻合,距胃腸吻合口以遠100~150cm處行近端小腸與遠端小腸側一側吻合,重建消化道。
1.3.3標本采集 全部研究對象禁食10h,經(jīng)肘靜脈抽晨血3mL,2500r/min離心10min,收集血清后待測定?;颊叱槿】崭寡?,立即口服75g無水葡萄糖粉,分別于半小時、1、2、3h采肘靜脈血3mL。HOMA-IR=(FINS×FPG)/22.5。
1.3.4檢測方法 采用ELISA法檢測血清TNF-α、IL-6水平,人TNF-α、IL-6 ELISA試劑盒來自美國Biovision公司,操作步驟嚴格按說明書進行。采用西門子immulite1000全自動電化學發(fā)光免疫分析儀定量分析血清CRP水平。血糖、胰島素及糖化血紅蛋白檢測均由武警總醫(yī)院臨床檢驗中心使用日立7170A全自動生化測定儀測定,其中血糖測定采用葡萄糖氧化酶法,胰島素測定采用放射免疫分析法測定,糖化血紅蛋白測定采用高效液相法。
1.4統(tǒng)計學處理
采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以(x±s)的形式表示,手術組與對照組測量指標采用獨立f檢驗,手術組術前與術后1周、術后1個月采用重復測量資料的方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗,P<0.05認為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.結果
2.1一般情況
33例T2DM患者均順利完成手術,無吻合口漏、吻合口出血及切口感染等近期手術并發(fā)癥,2例患者術后出現(xiàn)胃腸功能紊亂或胃輕癱,內(nèi)科治療后均緩解,1例出現(xiàn)上呼吸道感染而排除。術后隨訪1個月,失訪1例。
2.2對照組與手術組術前各項指標比較
與對照組相比,手術組TNF-α、FPG、0.5hPG、2hPG、3hPG、HbAlC及HOMA-IR顯著增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),BMI、IL-6、CRP增高,但差異無統(tǒng)計學意義。見表1。
2.3 BMI及糖代謝指標變化
與術前BMI(29.82±1.68)kg/m2相比,術后BMI呈逐步下降趨勢至術后1個月(27.69±2.99)kg/m2,差異無統(tǒng)計學意義。與術前相比,術后1周FPG、2hPG、HbAlC出現(xiàn)減低,差異無統(tǒng)計學意義,術后1月FPG、2hPG、3hPG及HbAlC明顯減低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表2。
2.4胰島素抵抗變化
與術前(8.82±8.80)相比,術后1周HOMA-IR(6.09±2.99)出現(xiàn)下降,但差異無統(tǒng)計學意義,術后1月HOMA-IR(4.25±2.27)顯著下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表2。
2.5炎癥指標變化
與術前相比,術后1周血清IL-6水平出現(xiàn)升高,而后下降至術后1個月(2_07±0.21)pg/mL,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與術前(18.49±8.02)pg/mL相比,術后1個月TNF-α(11.01±4.11)pg/mL明顯下降,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表3。
3.討論
3.1肥胖及T2DM的嚴重性
隨著人們生活水平和方式的不斷改善,2型糖尿病的發(fā)病率及患病率逐年上升,已經(jīng)成為嚴重危及人類健康的世界性公共衛(wèi)生難題。2014年全球約有3.87億成年人患有糖尿病,其中中國的糖尿病患者人數(shù)居全球之首,調查統(tǒng)計人數(shù)為1.14億。其根本原因在于發(fā)病機制尚不完全清楚,缺乏有效的治療手段和方法。
近年來,眾多研究已經(jīng)表明胃轉流手術(GBP)對T2DM有著確切的治療作用。但GBP降糖機制尚不完全清楚,最初人們想當然的認為與術后體重減輕有關,然而臨床及動物實驗發(fā)現(xiàn)GBP術后早期體重尚未明顯變化時,胰島素抵抗及糖代謝就得到了明顯改善,即其早期降糖作用獨立于減重作用。
3.2炎癥因子與胰島素抵抗
胰島素抵抗(IR)是T2DM發(fā)病的重要機制之一,主要表現(xiàn)為外周組織如肝臟、脂肪、肌肉等組織對胰島素敏感性的降低,它貫穿于T2DM發(fā)生、發(fā)展的整個過程,但胰島素抵抗的發(fā)病機制尚不確切。肥胖是T2DM的獨立風險因素,肥胖人群可以引起顯著的胰島素抵抗?,F(xiàn)在觀點認為,人體內(nèi)脂肪組織已不僅是單純的能量儲存?zhèn)}庫,還可作為一種代謝活躍的內(nèi)分泌器官,分泌多種具有不同功能的脂肪因子,包括瘦素、脂聯(lián)素以及TNF-α、IL-6等,而這些因子與胰島素抵抗、T2DM的發(fā)病密切相關。
關于TNFa僅誘導IR的機制,目前各研究報道不盡相同,可能的作用機制包括:(1)通過誘導胰島素受體底物-1(IRS-1)絲氨酸磷酸化,抑制胰島素信號傳導;(2)下調過氧化物酶體增殖物激活受體y(PPARy)的表達;(3)抑制葡萄糖轉運蛋白4(GLUT-4)的表達;(4)通過NF-K B和JNK信號通路誘導IR等。
IL-6生物學作用的研究大多集中在胰島素敏感組織中,主要包括肝臟、脂肪組織和骨骼肌。在不同的作用部位其作用方式不盡相同,可能的作用機制包括:(1)IL-6可刺激胰島素受體底物-1(IRS-1)絲氨酸磷酸化,抑制其正常的酪氨酸磷酸化,從而阻礙胰島素信號傳導,進而導致IR;(2)IL-6可使脂聯(lián)素mRNA的表達降低,從而使胰島素敏感性降低,導致IR;(3)IL-6受體與瘦素受體具有相同的細胞信號傳導通路,IL-6可使脂肪組織中瘦素mRNA表達增強,導致瘦素抵抗,誘導IR;(4)IL-6介導脂肪組織的脂解作用,使循環(huán)中游離脂肪酸(FFA)增加,間接誘導B細胞凋亡等。
研究發(fā)現(xiàn)肥胖的T2DM患者人群處于一種慢性低度炎癥反應狀態(tài),其中炎癥因子TNF-α、IL-6異常激活,表達水平增高,并且參與了胰島素抵抗的發(fā)病機制。既往關于GBP術后T2DM血清TNF-α、IL-6的變化規(guī)律研究多源自國外,結果也尚不一致,而國內(nèi)鮮有相關研究報道?;诖?,我們檢測LGB術后T2DM患者TNF-α、IL-6表達變化,并探討其與術后糖代謝改善關系。
3.3LGB術后炎癥因子表達變化
本研究結果顯示:肥胖的T2DM患者術前血清TNF-α、IL-6水平較健康對照組增高,這與之前的研究結果相似,也進一步驗證了T2DM患者處于慢性低度炎癥反應狀態(tài)。在施行LGB手術后1月,T2DM患者術前增高的TNF-α、IL-6表達水平下降,此外糖代謝指標FPG、HbAlC較術前下降,胰島素抵抗(HOMA-IR)改善,差異具有統(tǒng)計學意義。Gary D.Miller等研究報道的15例患者胃轉流術后6個月血清CRP、TNF-α水平明顯降低,與我們的研究結果一致。進一步分析研究發(fā)現(xiàn),HOMA-IR的逐漸下降,與TNF-α、IL-6變化正相關,說明GBP可以減輕T2DM患者機體的炎癥反應狀態(tài),進而改善TNF-α、IL-6引起的胰島素抵抗,炎癥狀態(tài)的改善可能是GBP術后早期胰島素抵抗及糖代謝改善的機制之一。然而,本組患者在術后1周糖代謝開始呈現(xiàn)改善趨勢時,炎癥反應沒有明顯的改善,考慮為手術應激所致,同時不排除是由糖攝人減少及腸道一胰島軸改變等因素引起胰島素抵抗的改善,有待于進一步綜合研究。
總之,腹腔鏡胃轉流手術對于肥胖的T2DM的血糖控制有確切治療作用,T2DM患者術前增高的TNF-α、IL-6表達水平于LGB術后下調,并且與胰島素抵抗改善相關,可能是術后早期糖代謝改善的機制之一。