外科手術(shù)治療肥胖和2型糖尿病機(jī)制的研究.pdf

1、減肥手術(shù)(胃腸道手術(shù))是最有效的能使肥胖患者獲得長期穩(wěn)定體重下降的治療措施。絕大多數(shù)病態(tài)肥胖患者接受了減肥術(shù)后能獲得良好的體重控制，能改善代謝綜合征如高血糖、高血脂、高膽固醇血癥等，但是減肥手術(shù)減重的機(jī)理目前并未完全清楚。
　　 2型糖尿病是一個(gè)公共健康問題，全世界大約有1.5億人患有糖尿病。15年之后，這個(gè)數(shù)字可能會(huì)達(dá)到3億。通過控制血糖可以減輕糖尿病并發(fā)癥。目前治療糖尿病的措施包括飲食控制、運(yùn)動(dòng)、行為調(diào)整、服用降血糖藥物、應(yīng)

2、用胰島素等，但是很少能使患者血糖降到正常狀態(tài)。有足夠的證據(jù)表明，減肥手術(shù)是治療糖尿病(包括非肥胖性糖尿病)的有效措施。到目前為止，手術(shù)治療糖尿病的機(jī)理尚不完全清楚。有些因素在肥胖和糖尿病中都有涉及，如一些激素和酶類等，受到了人們的重視。
　　 神經(jīng)肽Y(NPY)是一個(gè)強(qiáng)烈的食欲刺激因子，是主要的營養(yǎng)物質(zhì)神經(jīng)調(diào)節(jié)劑，廣泛地分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周血液循環(huán)中。NPY不僅促進(jìn)攝食行為，而且可減少能量消耗。有研究證實(shí)，給正常大鼠腦室內(nèi)長

3、期注射NPY，可增加脂肪沉積，導(dǎo)致肌肉內(nèi)胰島素抵抗。
　　 肽YY(PYY)由餐后遠(yuǎn)端腸管(尤其是末端回腸和結(jié)腸)L細(xì)胞釋放，有證據(jù)表明PYY能降低食欲、減少進(jìn)食。大鼠腹腔內(nèi)注射PYY，能通過減少弓狀神經(jīng)核內(nèi)NPY的表達(dá)來達(dá)到減少進(jìn)食的效果，從而減輕體重。研究結(jié)果顯示，應(yīng)用PYY能增強(qiáng)胰島素抵抗大鼠胰島素對葡萄糖的處理能力，尤其是增強(qiáng)脂肪組織內(nèi)葡萄糖的攝取能力。
　　 瘦素(leptin)主要由脂肪細(xì)胞產(chǎn)生，通過與下丘腦

4、內(nèi)特異受體結(jié)合來減少NPY的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)食欲和能量代謝。Leptin能增強(qiáng)骨骼肌內(nèi)葡萄糖的攝取和氧化，減少肝糖原的輸出。在肥胖和糖尿病個(gè)體中，血液leptin水平明顯增加，可能由于存在leptin抵抗，此時(shí)高水平的瘦素并沒有發(fā)揮降低體重和血糖的作用。
　　 2型糖尿病在全世界成流行態(tài)勢。肥胖是這個(gè)疾病的主要病因之一，大多數(shù)肥胖者會(huì)罹患糖尿病。胰島素受體包括α、β亞基，當(dāng)胰島素和α亞基結(jié)合時(shí)，β亞基上的酪氨酸激酶激活，然后胰島素

5、受體自動(dòng)磷酸化產(chǎn)生生理效應(yīng)。蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶-1B(PTP1-B)能解除胰島素受體的自動(dòng)磷酸化，是胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的負(fù)性調(diào)節(jié)因子。有研究表明糖尿病GK大鼠骨骼肌中PTP-1B含量及活性明顯高于正常對照組。PTP-1B也可通過負(fù)性調(diào)節(jié)瘦素信號系統(tǒng)引起肥胖。PTP-1B缺失型小鼠對肥胖和糖尿病均有抵抗作用，提示PTP-1B阻滯劑可能是治療糖尿病和肥胖的措施之一。
　　 到目前為止，在減肥手術(shù)治療肥胖和糖尿病的機(jī)理上，NPY、PYY、

6、leptin、PTP-1B并沒有被系統(tǒng)地研究過。我們擬通過檢測各種減肥手術(shù)(胃束帶術(shù)、袖狀胃切除術(shù)、迷你胃旁路術(shù)、胃旁路術(shù))術(shù)前和/或術(shù)后NPY、PYY、leptin、PTP-1B水平的變化，結(jié)合減肥手術(shù)的療效，來研究手術(shù)治療肥胖和糖尿病的機(jī)制。
　　 第一部分實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
　　 1、外科手術(shù)治療肥胖的研究
　　 共飼養(yǎng)80只5周齡、雄性SD大鼠，其中70只喂養(yǎng)高脂飼料；另10只作為正常對照，喂養(yǎng)低脂飼料。

7、經(jīng)過12周的飼養(yǎng)，高脂組大鼠中得到52只肥胖大鼠，其體重大于低脂組大鼠平均體重的120％，稱飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠；另18只高脂喂養(yǎng)大鼠并不肥胖，稱飲食誘導(dǎo)肥胖抵抗大鼠。肥胖大鼠的Lee's指數(shù)和血漿NPY、leptin、胰島素、葡萄糖、甘油三酯、膽固醇水平均高于低脂組大鼠；血漿PYY水平低于低脂組大鼠。抽取44只體重相匹配的肥胖大鼠隨機(jī)分為6組：未手術(shù)組(NO)6只，假手術(shù)組(SO)6只，胃束帶術(shù)組(GB)8只，袖狀胃切除術(shù)組(SG)8只，

8、迷你胃旁路術(shù)組(MGBP)8只，胃旁路術(shù)組(RYGB)8只。從低脂組中隨機(jī)抽取6只大鼠作為正常對照組(NC)。SO、GB、SG、MGBP、RYGB組大鼠分別接受相應(yīng)的手術(shù)。
　　 2、外科手術(shù)治療2型糖尿病的研究
　　 非肥胖、存在胰島素抵抗的GK大鼠是Wistar大鼠的近交系，可自發(fā)地發(fā)生2型糖尿病。這種糖尿病大鼠與人類發(fā)病類似，經(jīng)常用來進(jìn)行人類2型糖尿病的研究。共訂購45只8周齡、雄性GK大鼠；同時(shí)訂購10只8周齡、

9、雄性Wistar大鼠作為正常對照。飼養(yǎng)10周后，GK大鼠的血漿NPY、leptin、胰島素、葡萄糖、甘油三酯、膽固醇水平均高于Wistar大鼠；血漿PYY水平、胰島素敏感指數(shù)均低于Wistar大鼠。44只體重、血糖相匹配的GK大鼠隨機(jī)分為6組：未手術(shù)組(NO)6只，假手術(shù)組(SO)6只，胃束帶術(shù)組(GB)8只，袖狀胃切除術(shù)組(SG)8只，迷你胃旁路術(shù)組(MGBP)8只，胃旁路術(shù)組(RYGB)8只。從周齡、體重相匹配的Wistar大鼠中隨

10、機(jī)抽取6只作為正常對照組(NC)。SO、GB、SG、MGBP、RYGB組大鼠分別接受相應(yīng)的手術(shù)。
　　 第二部分外科手術(shù)治療肥胖機(jī)制的研究
　　 目的：觀察外科手術(shù)治療肥胖的效果，探討外科手術(shù)治療肥胖的機(jī)制。
　　 方法：共有38只肥胖大鼠分別接受SO、GB、SG、MGBP、RYGB。在術(shù)前和術(shù)后12周，應(yīng)用ELISA法測血漿NPY、PYY、leptin、胰島素水平；應(yīng)用生化法測血漿葡萄糖、甘油三酯、膽固醇水平。

11、術(shù)后12周應(yīng)用Western Blot法檢測下丘腦中NPY、PTP-1B的表達(dá)和末端回腸PYY的表達(dá)；應(yīng)用RT-PCR法檢測下丘腦中NPYmRNA和末端回腸PYYmRNA水平。術(shù)后定時(shí)記錄大鼠體重和進(jìn)食量。根據(jù)體重、身長值計(jì)算Lee's指數(shù)；根據(jù)血糖、血胰島素值計(jì)算胰島素敏感指數(shù)。
　　 結(jié)果：術(shù)后肥胖大鼠死亡5只：SG組1只、MGBP組2只、RYGB組2只。接受減肥手術(shù)后存活的大鼠肥胖及相關(guān)代謝綜合征均好轉(zhuǎn)。術(shù)后12周RYGB

12、組體重、Lee's指數(shù)下降程度依次大于MGBP、SG、GB組。GB組術(shù)后進(jìn)食量下降程度依次大于MGBP、RYGB、SG組。RYGB和MGBP組術(shù)后血糖、血胰島素下降程度、胰島素敏感指數(shù)上升程度相似，均大于SG、GB組。RYGB組術(shù)后血漿NPY、leptin，下丘腦中PTP-1B、NPY、NPYmRNA下降程度大于MGBP、SG、GB組。RYGB組術(shù)后血漿PYY，末端回腸PYY、PYYmRNA上升程度大于MGBP、SG、GB組。NPY和l

13、eptin、Lee's指數(shù)明顯正相關(guān)，和PYY、ISI明顯負(fù)相關(guān)；PYY和ISI正相關(guān)，和NPY、Lee's指數(shù)明顯負(fù)相關(guān)；Leptin和NPY、Lee's指數(shù)明顯正相關(guān)，和ISI明顯負(fù)相關(guān)。
　　 結(jié)論：術(shù)后血漿NPY、leptin和下丘腦PTP-1B、NPY、NPYmRNA水平下降可能是減肥手術(shù)治療肥胖和相關(guān)代謝綜合征的機(jī)制之一；術(shù)后血漿PYY和末端回腸PYY、PYYmRNA水平上升可能是減肥手術(shù)治療肥胖和相關(guān)代謝綜合征的另

14、一個(gè)機(jī)制。
　　 第三部分外科手術(shù)治療2型糖尿病機(jī)制的研究
　　 目的：觀察外科手術(shù)治療2型糖尿病的效果，探討外科手術(shù)治療2型糖尿病的機(jī)制。
　　 方法：共有38只GK大鼠分別接受SO、GB、SG、MGBP、RYGB。在術(shù)前和術(shù)后10周，應(yīng)用ELISA法測血漿NPY、PYY、leptin、胰島素水平；應(yīng)用生化法測血漿葡萄糖、甘油三酯、膽固醇水平。術(shù)后10周應(yīng)用Western Blot法檢測胰腺、骨骼肌PTP-1B

15、表達(dá)；應(yīng)用免疫組化檢測胰腺、骨骼肌PTP-1B的分布和表達(dá)；應(yīng)用比色法測胰腺、骨骼肌PTP-1B活性。術(shù)后定時(shí)記錄大鼠體重和進(jìn)食量。根據(jù)血糖、血胰島素值計(jì)算胰島素敏感指數(shù)。
　　 結(jié)果：術(shù)后GK大鼠死亡4只：SG組1只、MGBP組1只、RYGB組2只。接受減肥手術(shù)的存活GK大鼠糖尿病及相關(guān)代謝綜合征均好轉(zhuǎn)。RYGB組術(shù)后體重、血糖、血胰島素下降程度和胰島素敏感指數(shù)上升程度均大于MGBP、SG、GB組。GB組術(shù)后進(jìn)食量下降程度依次

16、大于MGBP、RYGB、SG組。RYGB、MGBP組術(shù)后血漿甘油三酯、膽固醇下降程度均大于SG、GB組。RYGB組術(shù)后血漿NPY、leptin，胰腺、骨骼肌中PTP-1B表達(dá)及其活性下降程度和血漿PYY上升程度均大于MGBP、SG、GB組。NPY和血糖、血胰島素、leptin正相關(guān)，和ISI明顯負(fù)相關(guān)；PYY和ISI正相關(guān)，和NPY、血糖、血胰島素明顯負(fù)相關(guān)；leptin和NPY、血糖、血胰島素明顯正相關(guān)，和PYY、ISI明顯負(fù)相關(guān)。R