十二指腸空腸旁路術對T2DM大鼠肝臟脂肪沉積的影響和機制研究.pdf

1、本文主要從以下幾個方面展開論述：
　　第一部分 十二指腸空腸旁路術在2型糖尿病大鼠模型中的建立和評估
　　背景：十二指腸空腸旁路術(Duodenal-jejunal bypass，DJB)是胃旁路術的一種替代手術模型，該手術可以在不引起體重下降的前提下迅速、持久地改善T2DM。
　　目的：本研究首先通過高脂喂養(yǎng)聯(lián)合小劑量鏈脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)腹腔內(nèi)注射的方法建立一種T2DM的大鼠模型。然后分

2、別對其實施傳統(tǒng)的DJB手術和兩種改良的十二指腸空腸旁路術，并對以下問題進行研究:(1)對比分析三種十二指腸空腸旁路術對T2DM大鼠進食量、體重、葡萄糖耐量、胰島素耐量、膽汁酸、胰島素以及腸道激素的影響;(2)探索DJB手術改善T2DM的新機制。
　　方法：在本研究中，我們首先通過高脂飲食喂養(yǎng)的方法誘導雄性Wistar大鼠產(chǎn)生胰島素抵抗，再通過小劑量STZ(35mg/kg)腹腔內(nèi)注射的方法誘導大鼠出現(xiàn)高血糖狀態(tài)。然后對成模的T2DM

3、大鼠分別實施假手術（sham）、DJB術、十二指腸空腸吻合術(Duodenal-jejunal anastomosis，DJA)和長消化袢十二指腸空腸旁路術（Long alimentary limb duodenal-jejunal bypass，LDJB）術。DJA和LDJB是對傳統(tǒng)的DJB術式改良后建立的兩種新型的DJB術式。
　　結果：1.在術前和術后各個監(jiān)測點，DJA、DJB和LDJB組大鼠的體重和進食量與sham組相比均

4、無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　2.術前各組大鼠的空腹血糖無顯著差異(P＞0.05)，在術后2周-12周的各個監(jiān)測點，DJA、DJB和LDJB三組大鼠的空腹血糖較sham組均顯著降低(P＜0.05)。
　　3.口服葡萄糖耐量試驗(Oral glucose tolerance test，OGTT)表明，在術后第2周和12周，DJA、DJB和LDJB組大鼠的AUCOGTT值均顯著低于sham組(P＜0.05);此外，DJB和

5、LDJB組的大鼠的AUCOGTT值還明顯低于DJA組(P＜0.05)。
　　結論：1.DJA、DJB和LDJB三種手術模型都可以迅速而顯著地緩解T2DM大鼠的糖耐量，且他們對糖耐量的改善作用均不依賴于術后進食量的減少和體重的下降。其中DJB和LDJB對糖耐量的改善效果要優(yōu)于DJA。
　　2.DJA、DJB和LDJB均可以迅速地改善胰島素抵抗，但是在術后短期內(nèi)并不會明顯增加胰島素的分泌。
　　3.DJB術后，T2DM大鼠

6、血清中GLP-1和膽汁酸的濃度均明顯升高，這些激素的變化可能與術后糖耐量和胰島素敏感性的改善有關。
　　第二部分 十二指腸空腸旁路術對2型糖尿病大鼠肝臟脂肪沉積和胰島素敏感性的影響
　　背景：T2DM是一種以胰島素抵抗和胰島素分泌缺陷為主要特征的慢性代謝性疾病。胰島素抵抗是指肝臟、肌肉、脂肪等靶器官對胰島素反應性下降，導致肝臟葡萄糖輸出增多和外周組織對血液中葡萄糖的攝取減少。DJB手術可以顯著地改善T2DM大鼠的胰島素抵抗，

7、但是具體機制尚不明確。胰島素抵抗成因復雜，肝臟和肌肉等組織的脂肪沉積是胰島素抵抗形成的重要原因之一。
　　目的：首先利用高脂飲食喂養(yǎng)和STZ腹腔內(nèi)注射的方法建立T2DM大鼠模型，并對其實施傳統(tǒng)的DJB手術和假手術。然后評估DJB手術對T2DM大鼠肝臟和骨骼肌脂肪沉積、脂肪分布、血脂、血肝功指標以及肝臟和系統(tǒng)胰島素敏感性的影響。
　　方法：將誘導成模的T2DM大鼠隨機分為sham組和DJB組，然后分別對其施予假手術和DJB手術

8、，并在術后進行如下研究:(1)術前和術后每周監(jiān)測兩組大鼠體重和進食量的變化;(2)術后2周和8周，分別用ITT試驗和腹腔內(nèi)丙酮酸耐受試驗（Intraperitoneal pyruvate tolerance test，ipPTT）評估手術對T2DM大鼠系統(tǒng)和肝臟胰島素敏感性的改善作用;(3)術后2周和8周，分別通過球后靜脈叢取血測定大鼠的血脂和血肝功等指標;(4)術后2周，我們首先在sham組和DJB組中各隨機抽取8只大鼠，仔細分離出大

9、網(wǎng)膜、腸系膜、腹膜后和附睪周圍脂肪，并精確稱重;分離出肝臟、骨骼肌和心肌，并檢測上述三種組織中的甘油三酯含量。
　　結果：1.術前和術后各個監(jiān)測點，兩組大鼠的體重和進食量均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　2.術后第2周，DJB組和sham組大鼠肝臟、骨骼肌和心肌內(nèi)的甘油三酯含量無明顯差異(P＞0.05)。術后第8周，DJB組大鼠肝臟內(nèi)的甘油三酯含量較sham組顯著降低(P＜0.05)。
　　3.術后第8周，DJB組

10、大鼠空腹血丙氨酸轉氨酶(Alanine Aminotransferase，ALT)、天冬氨酸轉氨酶(Aspartate Aminotransferase，AST)和堿性磷酸酶(Alkaline Phosphatase，ALP)的濃度較sham組顯著降低(P＜0.05)。
　　結論：1.在術后短期內(nèi)，DJB手術可以在不引起明顯體重下降的前提下顯著減少 T2DM大鼠肝臟內(nèi)的甘油三酯含量并降低ALT、AST和ALP等血肝功指標。但DJB

11、手術在短期內(nèi)對骨骼肌和心肌的脂肪沉積無明顯改善作用。
　　2.DJB可以減少T2DM大鼠的大網(wǎng)膜脂肪和腸系膜脂肪的比重，但對腹膜后和附睪周圍脂肪無明顯作用。由于大網(wǎng)膜脂肪和腸系膜脂肪均為內(nèi)臟脂肪，且內(nèi)臟脂肪是肝臟脂肪的重要來源，因此，內(nèi)臟脂肪的減少可能與DJB術后T2DM大鼠肝臟脂肪沉積的改善有一定的關系。
　　3.DJB可以顯著地降低T2DM大鼠的空腹血TG和FFAs水平。
　　第三部分 十二指腸空腸旁路術改善2型糖

12、尿病大鼠肝臟脂肪沉積的機制研究
　　背景：在肝臟中，用于甘油三酯合成的原料主要來源于血液中的FFAs和肝臟通過脂肪酸從頭合成途徑生成的FFAs。而血液中的FFAs又主要由腸道吸收的和白色脂肪組織水解釋放的FFAs組成。脂肪酸從頭合成是一個將機體中多余的碳水化合物轉化成FFAs的代謝過程。固醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白-1c(Sterol-regulatoryelement binding protein lc，Srebp-1c)和碳水化合物

13、反應元件結合蛋白（Carbohydrate response element binding protein，ChREBP）是脂肪酸從頭合成途徑的兩種轉錄調(diào)控因子，他們可以與乙酰輔酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase，ACC)和脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase，F(xiàn)AS)等基因啟動子序列上的特異性位點相結合而啟動這些基因的轉錄，進而促進肝臟內(nèi)的脂肪酸合成和脂肪沉積。在一些T2DM動物模型中，Sreb

14、p-1c和ChREBP的表達量均顯著升高。另外，肝臟內(nèi)脂肪酸的β-氧化可以通過增加脂肪酸的消耗而減少肝臟的脂肪沉積。我們第一部分研究己證明，在DJB術后T2DM大鼠血液中的GLP-1和膽汁酸濃度均顯著升高。而近年來研究表明，GLP-1和膽汁酸不但可以通過抑制Srebp-1c而減少肝臟的脂肪酸合成，而且可以通過誘導肉堿棕櫚酰轉移酶1(Camitinepalmitoyl transferase1，CPTl)的表達而促進脂肪酸的β-氧化。

15、r>　　目的：本研究的主要目的是探索血清FFAs、肝臟內(nèi)脂肪酸從頭合成和脂肪酸β-氧化在DJB術后肝臟脂肪沉積改善中的作用和機制。
　　方法：利用第二部分中采集的血清和肝臟樣本，通過Elisa、Western blot和RT-PCR等分子生物學技術進行以下研究:(1)檢測兩組大鼠的空腹和葡萄糖灌胃后的血清FFAs水平;(2)檢測兩組大鼠的空腹血總膽汁酸水平;(3)檢測兩組大鼠的空腹和葡萄糖灌胃后的血清胰島素和GLP-1水平。

16、>　　結果：1.術后第2周，DJB組大鼠在葡萄糖灌胃后30分鐘的血清FFAs濃度較sham組顯著降低(P＜0.05);術后第8周，DJB組大鼠的空腹和灌胃后各個時間點的FFAs濃度較sham組均顯著降低(P＜0.05)。
　　2.術后第8周，DJB組大鼠肝臟內(nèi)Srebp-1c，ChREBP，ACC和FAS mRNA的表達量均顯著下降(P＜0.05)。
　　3.Western blot結果顯示:在術后第2周，DJB組大鼠肝臟內(nèi)

17、ChREBP和FAS的表達量較sham組明顯降低(P＜0.05);在術后第8周，DJB組大鼠肝臟內(nèi)Srebp-1，ChREBP，ACC和FAS的表達量均顯著降低(P＜0.05)。
　　結論：1.DJB手術可以顯著降低T2DM大鼠的空腹及葡萄糖灌胃后的血清FFAs水平。
　　2.DJB手術可以下調(diào)肝臟中與脂肪酸從頭合成有關的轉錄因子和關鍵酶的表達。近年來研究表明，在肝臟中Srebp-1c可以直接抑制IRS-2的轉錄和胰島素信號