韓 江,燕小寧,李志紅,高 源
胃旁路手術(shù)對高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠血漿ghrelin、GLP-1、PYY的影響
韓 江1,燕小寧2,李志紅1,高 源3
目的 探討胃旁路手術(shù)對高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠血漿生長激素釋放肽(ghrelin)、胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)、胃腸激素肽(PYY)的影響。方法 將30只雄性Wistar大鼠隨機分為正常飲食組(ND組)10只、高脂飲食組20只,分別給予正常飲食及高脂飲食喂養(yǎng),喂養(yǎng)12周后,高脂飲食組成功建模肥胖大鼠16只,隨機分為高脂飲食假手術(shù)組(HFD組)8只,高脂飲食+Roux-en-Y胃旁路手術(shù)(RYGB)組(HFD + RYGB組)8只,HFD + RYGB組大鼠行RYGB,ND組及HFD組行假手術(shù)。4周后處死全部大鼠,收集血樣采用ELISA法測定血漿生長激素釋放肽、胰高血糖素樣肽-1、胃腸激素肽濃度。結(jié)果 與ND組比較,HFD組大鼠體重增加,HFD+RYGB組大鼠體重低于HFD組,3組大鼠的攝食量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義;與ND組比較,HFD組大鼠空腹血糖與胰島素水平升高,HFD+RYGB組大鼠空腹血糖與胰島素水平較HFD組下降,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義;HFD組大鼠血漿ghrelin、PYY濃度高于ND組,HFD+RYGB組大鼠血漿ghrelin、GLP-1濃度高于HFD組,PYY濃度低于HFD組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論 肥胖大鼠RYGB術(shù)后體重減輕,血漿GLP-1、PYY、ghrelin循環(huán)水平改變。
肥胖;胃旁路術(shù);生長激素釋放肽;胰高血糖素樣肽-1;胃腸激素肽;胃腸激素;高脂飲食
目前我國超重和肥胖的患病率持續(xù)上升,肥胖又是其他代謝相關(guān)疾病的危險因素。目前研究認為,胃腸道和大腦交互作用共同構(gòu)成了機體的能量穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),胃腸激素(gastrointestinal hormone)在機體的能量穩(wěn)態(tài)平衡中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用,是有效治療肥胖的潛在靶點[1]。有研究認為,胃腸道激素分泌的變化可能是減重手術(shù)體重下降的機制之一[2]。生長激素釋放肽(ghrelin)、胰高血糖素樣肽-1(glucagon peptide-1,GLP-1)、胃腸激素肽(PYY)是與肥胖相關(guān)的胃腸激素[3]。Roux-en-Y胃旁路(Roux-en-Y gastric bypass,RYGB)手術(shù)是目前使肥胖病人獲得長期穩(wěn)定體重下降的有效治療措施之一[4]。本研究采用高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠,探討RYGB手術(shù)對肥胖大鼠血漿GLP-1、PYY、ghrelin的影響。
1.1 實驗動物 雄性Wistar大鼠30只,體重52 g~65 g,購自上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司。
1.2 方法
1.2.1 動物分組 大鼠按其代謝規(guī)律單籠飼養(yǎng),大鼠不限制攝食水1周后,根據(jù)隨機數(shù)字表法分為正常飲食組(ND組)10只,高脂飲食組20只,正常飲食及高脂飲食方法參考文獻[5]。經(jīng)過高脂飼料喂養(yǎng)12周后,大鼠體重超過正常飲食組大鼠體重20%作為實驗肥胖大鼠。成功建模肥胖大鼠16只,隨機分為高脂飲食假手術(shù)組(HFD組)8只,高脂飲食+RYGB組(HFD+RYGB組)8只。
1.2.2 手術(shù)方法 大鼠飼養(yǎng)12周后參考文獻[6-7]對HFD + RYGB組大鼠行RYGB。對ND組及HFD組在與手術(shù)組相同部位切斷腸道,再原位端端吻合。術(shù)后ND組大鼠接受正常飲食,HFD組與HFD + RYGB組大鼠接受高脂飲食。
1.2.3 觀察指標及方法 用微量天平于每周固定時間記錄大鼠體重及攝食情況。4周后處死全部大鼠,收集血樣采用ELISA法測定血漿ghrelin、GLP-1和PYY濃度。ghrelin、GLP-1和PYY ELISA試劑盒購自合肥萊爾生物科技有限公司。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料采用t檢驗,計數(shù)資料采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 大鼠體重及攝食情況 與ND組比較,HFD組大鼠體重增加,HFD+RYGB組大鼠體重低于HFD組,3組大鼠的攝食量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。詳見表1。
表1 各組大鼠體重及攝食情況比較(±s) g
2.2 大鼠血糖代謝情況 與ND組比較,HFD組大鼠空腹血糖與胰島素水平升高,HFD+RYGB組大鼠空腹血糖與胰島素水平較HFD組下降,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。詳見表2。
表2 各組大鼠血糖代謝情況比較(±s)
2.3 各組大鼠血漿ghrelin、GLP-1和PYY濃度 HFD組大鼠血漿ghrelin、PYY濃度高于ND組,HFD+RYGB組大鼠血漿ghrelin、GLP-1濃度高于HFD組,PYY濃度低于HFD組。詳見表3。
表3 各組大鼠血漿ghrelin、GLP-1和PYY濃度比較(±s)
RYGB手術(shù)治療肥胖及2 型糖尿病的機制存在多種假設(shè),目前尚未完全清楚[8]。病人術(shù)后血糖的改善往往出現(xiàn)在術(shù)后數(shù)天,此時體重尚未明顯下降,提示在體重降低之外,應(yīng)有其他方面因素發(fā)揮的作用。胃腸道和大腦交互作用共同構(gòu)成了機體的能量穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。胃腸道是人體內(nèi)最大的內(nèi)分泌器官,胃腸激素在調(diào)節(jié)體重方面發(fā)揮重要作用。體重的調(diào)節(jié)機制復(fù)雜,與機體攝食與能量消耗有關(guān),涉及下丘腦、胃腸道、脂肪組織等多器官與組織參與協(xié)調(diào)[9]。腸道激素分泌和作用的變化被推測起重要的作用。臨床研究發(fā)現(xiàn),RYGB手術(shù)后血漿胰高血糖素樣肽 (GLP)-1 和PYY增高,胃腸激素被認為參與飽腹感的控制和葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)。有研究顯示,餐后 GLP-1 和 PYY 反應(yīng)與患者體重減輕呈正相關(guān),通過輸注GLP-1 和 PYY 分泌導(dǎo)致 RYGB 術(shù)后病人攝入更多的食物[3]。
ghrelin主要由胃底部的P/D1細胞和胰腺的ε細胞分泌,對糖代謝和脂代謝有重要的作用。研究表明,低濃度的ghrelin與胰島素抵抗、高血壓和2型糖尿病有關(guān)[10]。有研究顯示,在RYGB大鼠術(shù)后體重減輕與循環(huán)ghrelin水平降低的程度相關(guān)[11]。但也有研究顯示,RYGB后空腹ghrelin水平并未降低[12]。因此,雖然RYGB對ghrelin的影響是高度可變的,但與由于食欲降低和體重減輕導(dǎo)致的預(yù)期升高相比,相對ghrelin缺乏似乎是常見的觀察結(jié)果,ghrelin是RYGB后減肥有益效果的潛在機制[12]。
GLP-1是強力促胰島素和厭食激素,GLP-1的類似物廣泛用于治療糖尿病并且最近也被用于肥胖癥治療。大量研究表明,從腸L細胞釋放的GLP-1抑制食物攝取[13]。因此,合理地假設(shè)增強的GLP-1分泌有助于胃旁路的抗糖尿病和厭食作用。在胃旁路術(shù)后,餐后GLP-1分泌增加[14]。實際上,使用GLP-1受體拮抗劑Exendin 9-39的臨床實驗已經(jīng)表明,抗糖尿病作用改善的胰島素分泌在GLP-1受體阻斷后減少和/或消除。此外,糖尿病耐受的術(shù)后改善被拮抗劑消除和/或減少,表明增強的GLP-1分泌的關(guān)鍵作用。其他手術(shù)(膽胰轉(zhuǎn)移和/或袖狀胃切除術(shù))以及嚙齒動物的實驗性肥胖手術(shù)似乎涉及不同的機制,提示實驗動物中完全不同的作用機制。然而,GLP對食物攝取影響的機制復(fù)雜[15],因為GLP-1也在腦中產(chǎn)生,作為神經(jīng)遞質(zhì)/調(diào)節(jié)劑,使得中樞GLP-1誘導(dǎo)的信號傳導(dǎo)的天然配體的起源證明困難。有研究顯示,盡管GLP-1保留其生理作用,它不是在Roux-en-Y胃旁路術(shù)后改善葡萄糖耐量或持續(xù)體重減輕的原因[16]。
作為對營養(yǎng)攝取的反應(yīng),PYY遠端腸L細胞釋放,減少食物攝入,對食物攝取有抑制作用。許多研究已經(jīng)表明,PYY減少肥胖嚙齒動物和病人食物攝入,當(dāng)給予空腹受試者輸注模仿餐后水平可抑制食欲,提示具有餐后飽腹感的生理作用[17]。然而,這種影響的機制仍不清楚。增加的PYY水平可能部分減少RYGB后的食物攝入,可能有助于術(shù)后增加的飽腹感[18]。PYY是否在能量消耗的調(diào)節(jié)中起作用目前尚不清楚。然而,由于PYY明顯的食欲抑制作用,可作為治療肥胖的潛在治療靶點進行研究。
胃旁路手術(shù)是用于治療肥胖的減重手術(shù),并且與常規(guī)減重方法(例如飲食和運動)和其他體重減輕手術(shù)(例如胃束帶)相比,其導(dǎo)致相當(dāng)大的體重減輕并維持較長時間。但RYGB減輕體重的機制尚未完全清楚。胃腸激素對食欲有影響,包括GLP-1、PYY、ghrelin在術(shù)后有改變。本研究顯示,與ND組比較,HFD組大鼠體重增加,HFD+RYGB組大鼠體重低于HFD組,3組大鼠的攝食量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義;與ND組比較,HFD組大鼠空腹血糖與胰島素水平升高,HFD+RYGB組大鼠空腹血糖與胰島素水平較HFD組下降,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義;HFD組大鼠血漿ghrelin、PYY濃度高于ND組,HFD+RYGB組大鼠血漿ghrelin、GLP-1濃度高于HFD組,PYY濃度低于HFD組。提示肥胖大鼠RYGB術(shù)后體重減輕,胃腸激素GLP-1、PYY、ghrelin循環(huán)水平改變。
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(本文編輯郭懷印)
Effects of Gastric Bypass Surgery on Plasm Ghrelin,Glucagon Peptide-1 and Peptide YY in Rats with High-fat Diet-induced Obesity
Han Jiang,Yan Xiaoning,Li Zhihong,Gao Yuan
Shanghai Pudong New District Zhoupu Hospita,Shanghai 201318,China
Gao Yuan (Tongji Hospital,Tongji University,Shanghai 200065,China)
Objective To the effect of Roux-en-Y gastric bypass surgery(RYGB on plasm ghrelin,glucagon peptide-1 (GLP-1) and peptide YY (PYY) in rats with high-fat diet-induced obesity. Methods Thirty Wistar rats were randomly divided into three groups:normal diet group(ND group) fed with normal diet,high-fat diet group(HFD group)fed with high-fat diet,and high-fat diet plus RYGB group(HFD plus RYGB group)fed with high-fat diet for 12 weeks. After 12 weeks,rats underwent sham operation in ND group and HFD group,and RYGB in HFD plus RYGB group.Rats were sacrificed after 4 weeks of operation. The concentrations of plasm ghrelin,glucagon peptide-1 (GLP-1) and peptide YY (PYY) were detected by ELISA. Results The body weights were higher in HFD group than that in ND group(P<0.05). Compared with HFD group,body weights decreased in HFD plus RYGB group (P<0.05). The concentrations of plasm ghrelin,peptide YY were higher in HFD group than that in ND group(P<0.05). Compared with HFD group,the concentrations of plasm ghrelin,GLP-1 increased while peptide YY concentration decreased in HFD plus RYGB group (P<0.05). Conclusion RYGB can reduce body weights,regulate the gut hormone ghrelin,GLP-1 and peptide YY levels in rats with high-fat diet-induced obestiy.
obesity;gastric bypass surgery;ghrelin;glucagon peptide-1;peptide YY;gut hormone;high-fat die
國家自然科學(xué)基金資助項目(No.81200244);上海市浦東新區(qū)科技發(fā)展基金資助項目(No.PKJ2015-Y39);上海市浦東新區(qū)周浦醫(yī)院院級重點學(xué)科建設(shè)項目(No.ZP-xk-2015B-4)
1.上海市浦東新區(qū)周浦醫(yī)院(上海201318);2.山西中醫(yī)學(xué)院;3.同濟大學(xué)附屬同濟醫(yī)院
高源,E-mail:13601908332@163.com
信息:韓江,燕小寧,李志紅,等.胃旁路手術(shù)對高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠血漿ghrelin、GLP-1、PYY的影響[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2017,15(10):1180-1183.
R589 R259
A
10.3969/j.issn.1672-1349.2017.10.009
1672-1349(2017)10-1180-04
2017-03-12)