胃转流术对2型糖尿病大鼠空腹血糖的影响及其机理

中国普外基础与临床杂志2011年 8月第 18卷第 8期 Chin J Bases Clin General Surg，Vo1．18，No．8，Aug．2011 ·849· 【文章编号1 1007—9424(2011)08—0849—05 胃转流术对 2型糖尿病大鼠空腹血糖的 影响及其机理 王跃生 ，史逸华。，陈福军 论著 【摘要】 目的 探讨胃转流术对糖尿病大鼠空腹血糖的影响及其机理。方法 采用链脲佐菌素建立糖尿病 SD大鼠模型，随机分为糖尿病手术组(DO组 ， 一10)和糖尿病对照组(DC组，n一10)’另取 2O只非糖尿病大鼠随 机分为正常手术组(NO组， 一10)和正常对照组(Nc组，n：10)。DO组和 N0组大鼠行胃转流术 ，DC组和 NC组 大鼠行假手术 ，分别检测各组大鼠术前、术后 72 h和 1、4及 8周空腹血糖水平以及血清二肽基肽酶一IV(DPP-IV)和 胰高血糖素样肽一1(GLP-1)浓度。结果 术前DO组与 DC组以及 NC组与 N0组间大鼠空腹血糖差异均无统计学 意义(P>O．05)；DO组大鼠术后空腹血糖进行性下降，至术后 4周达最低，术后 8周略有上升，均 明显低于术前 (P0．05)；NO组和NC组大鼠组内不同R寸相以及 相同时相 2组间空腹血糖水平差异均无统计学意义(P>O．05)。术前 4组大鼠血清 DPP—IV浓度间的差异均九统计 学意义(P>O．05)；与术前相比，DO组和 NO组大鼠术后血清 DPP—IV浓度进行性下降，且均明显低于同组术前结 果(P<0．05)；DO组大鼠术后各时相血清 DPP—IV浓度均明显低于相应时相 DC组(P<0．05)，NO组大鼠术后各时 相血清 DPP—IV浓度也明显低于相应时相 NC组(PO．05)。术前 D0组与DC组间以及 N0组与Nc组间大鼠血清 GLP一1浓度的差异均无 统计学意义(P>O．05)；DO组和 NO组大鼠术后血清 GLP一1浓度开始明显升高(P<0．05)，至术后 4周达最高，术 后 8周稍下降，均明显高于术前(PO．05)；DC组和 NC组同组内大鼠手术 前、后血清 GLP一1浓度无明显变化(P>O．05)。结论 胃转流术对 2型糖尿病大鼠具有明显的降糖作用，DPP-IV低 分泌和 GLP一1的升高在其中起着重要作用，胃转流术但对正常大鼠血糖无影响。 【关键词】 2型糖尿病；胃转流术；二肽基肽酶一IV；胰高血糖索样肽一1 【中图分类号】R656．61 【文献标志码】A Effect and Mechanism of Gastric Bypass Surgery on Fasting Blood-Glucose in pe 2 Diabetic Rats WANG Yue-sheng ， SHI Yi—hua ．CHEN Fu-jun ．j．The First Department of General Surgery， P First Affiliated Hospital of Jiamusi University，Jiamusi j54003，Heilongjiang Province，China；2． P Affiliated Wenling Hospital of Wenzhou Medical College，Wenling 31 7500， ejiang Province，China Corresponding Author：SHI Yi—hua，E-mail：dongyidon@j 63．com [Abstract] Objective To investigate the effect and mechanism of gastric bypass surgery(GBP)on fasting blood—glucose(FBG)in type 2 diabetic rats．Methods The models of type 2 diabetic rats were induced by stretozo— tocin and 20 diabetic rats were randomly divided into two groups：diabetes—operation group(DO group， 一lO)and diabetes—control group(DC group，n一 10)．Another twenty normal rats were randomly divided into two groups： normal—operation group(NO group，n一 1 0)and normal—control group (NC group，n一 1 0)．The rats underwent GBP in DO group and NO group and sham operation in DC group and NC group．The FBG levels，serum dipeptidyl peptidase IV (DPP一1V)，and glucagon-like peptide～1(GLP-1)concentrations of rats in each group were detected before operation and at 72 h，on 1 week，4 weeks，and 8 weeks after operation．Results The FBG 1evels of rats before operation were not significantly different between DO group and DC group or between NO group and NC 【作者单位】1．佳木斯大学第一附属医院普外一科(黑龙江佳木斯 154003)；2．温州医学院附属温岭医院(浙江温岭 317500) 【通讯作者】史逸华 ，E—mail：dongyidon@163．eom 【作者简介】王跃生(196o年一)，男，黑龙江省佳木斯市人，主任医师，教授，硕士研究生导师，主要从事胃肠外科工作，E-mail：g00dshiyihua @l63．eom。 中国普外基础与临床杂志2011年 8月第 18卷第 8期 Chin J Bases Clin General Surg，Vo1．18，No．8，Aug．2011 group(P>0．05)．After operation，the FBG levels of rats in DO group gradually declined，reached the bottom on 4 weeks after operation and rose slightly on 8 weeks；The FBG levels of rats in DO group were lower after operation than before operation(P<0．05)；After operation the FBG levels of rats in DO group were higher than that in NO group and NC group at the same time point(P0．05)；The inter-group and intra—group difference of FPG levels of rats for NO group and NC group was not statistically significant(P>0．05)．The concentrations of serum DPP—IV of rats before operation were not significantly different in each group(P>O．05)．After operation，the concentrations of serum DPP— IV of rats in DO group and NO group gradually decreased and markedly lower than that before opera—— tion，respectively(P<0．05)．The concentrations of serum DPP—IV of rats after operation in DO group and NO group were significantly lower than that at the same time point in DC group and NC group，respectively(P<0．05)； The intra—group difference of serum DPP一Ⅳ concentrations of rats for DC group and NC group was not statistically significant(P>0．05)．The concentrations of serum GLP一1 of rats before operation were not significantly different between DO group and DC group or between NO group and NC group(P>0．05)．After operation，the concentra— tions of serum GLP一1 of rats in DO group and NO group gradually increased，reached the top on 4 weeks after oper ation and declined slightly on 8 weeks；The concentrations of serum GLP一1 of rats in DO group and NO group were higher after operation than before operation(P<0．05)；After operation，the concentrations of serum GI P一1 of rats in NO group were higher than that in NC group(P<0．05)，but the concentrations of serum GLP一1 of rats at differ— ent time point in NO group were not different(P>0．05)．The intra—group difference of serum GI P一1 concentrations of rats for DC group and NC group was not statistically significant(P>0．05)．Conclusions There is obvious hypo— glycemic effect of GBP on FBG levels of type 2 diabetic rats other than normal rats，in which high secretion of GI P-I and low secretion of DPP—IV may be play an important role． [Key words] Type 2 diabetes；Gastric bypass；Dipeptidyl peptidase IV；Glucagon—like peptide一1 2O世纪 50年代，减肥手术开始用于治疗肥胖 症，发现肥胖患者术后不仅体重显著下降，其并发的 非胰岛素依赖型糖尿病也得到意想不到的治愈或改 善l】 ；至 1995年，East Carolina大学的 Pories等[ ] 报道了减肥手术后的随访结果，才引起了学术界的 高度重视。尽管随访结果令人鼓舞，但其机理并不 清楚。消化道功能分为两个区域 ]，即食物转流区 (包括远端胃、十二指肠和部分空肠)和食物流经区 (即近端胃、远段空肠及回肠)，胃转流术改变了消化 道正常的生理 走 向，导致术 后 胃肠道激 素分 泌改 变 ]，如二肽基肽 酶一lV(DPP一Ⅳ)减少和胰 高血糖 素样肽一1(GI P一1)增加。本研究将对胃转流术的降 糖作用及其可能机理进行初步探讨。 1 材料与方法 1．1 实验动物和主要材料 清洁级近交系雄性 SD大鼠45只，体重 270～ 290 g(平均 282．4 g)。链脲佐菌素(STZ)购自美国 Sigma公司，DPP—IV酶联免疫吸附测定(ELISA)试 剂盒及 GLP一1 ELISA试剂盒均购自美国ADI 公 司，罗康全卓越型全自动血糖仪(德国罗氏公司)， GI 一18MC低温离心机(长沙维尔康湘鹰离心机有限 公司)，0．5％戊巴比妥钠、柠檬酸钠一柠檬酸缓冲液 (DH 4．4)等均由佳木斯大学生化实验室提供。 1．2 动物模型的建立及分组 45只 SD大鼠随机(用染色法标记，然后任意从 随机数字

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的某一行某一数字开始抄录45个数)选 取 25只进行糖尿病动物模型的建立 ]。给予正常 饮食 1周，2 d后于左下腹穿刺，腹腔内一次性注射 1％的 STZ溶液(35 mg／kg)，1和 2周后空腹情况 下取大鼠尾静脉血约 1 ml，快速血糖仪检测空腹血 糖值，两次均≥13．6 mmol／I 并 2周后稳定 5 d者 为成功模型，共有 22只成模。选取 20只糖尿病大 鼠并随机分为糖尿病对照组(DC组， 一10)和糖尿 病手术组(DO组， 一10)。另选取 2O只非糖尿病 大鼠随机分为正常手术组(NO组，n一10)和正常对 照组(NC组 ， 一10)。DO组和 NO组 大鼠手术方 法 ]：大鼠术前禁饮食 12 h、禁饮水 4 h，给予 0．5％ 戊巴比妥钠(50 mg／kg)腹腔内注射。麻醉满意后行 上腹部正中切口长约4 cm，丝线结扎胃远端，距Treitz 韧带 10 cm处切断空肠，远端空肠与近端胃后壁吻 合，距胃肠吻合口远端 10 cm行空肠端侧吻合，所有 吻合均采用 7-0无创伤绵纶线间断缝合。用含 2×10 U的庆大霉素溶液 2 m1冲洗腹腔，以大网膜 覆盖后关腹。IX；组和NC组大鼠在相同部位分别切 断幽门和空肠再原位端端吻合，保持与手术组相同的 手术暴露时间。各组大鼠术后 1 d进半流质饮食、2 d 自由进食。术前各组大鼠体重和日平均进食量之间 中国普外基础与临床杂志 2011年 8月第 18卷第8期 Chin J Bases Clin General Surg，Vo1．18，No．8，Aug．2011 的差异无统计学意义(P>O．05)。见表 1。 表 1 各组大鼠术前体重和日平均进食■的EE较(2+s) Table 1 Comparison of weight and daily mean food intake of rats before operation in each group( ±s) 1．3 检测指标及方法 分别检测各组大鼠术前、术后 72 h和 1、4及 8周空腹血糖以及血清 DPP—IV和 GLP一1浓度：大 鼠隔夜禁食 12 h后断尾取血 1 ml，用全 自动血糖仪 检测血糖，另取血 1 mI置于血清分离管，室温静置 3O min后 4℃离心(5 170×g)2O min，取全部上清液 分别采用 DPP-IV ELISA试 剂盒 和 GLP一1 ELISA 试剂盒检测血清 DPP—IV和 GLP一1浓度。 1．4 统计学方法 采用 SPSS 17．0软件进行统计学分析，数据以 均数 ±标 准差 ( ±s)表示 ，采用 t检验，检验水准 a一 0．05。 2 结果 2．1 各组大 鼠空腹血糖检测结果 术前 DO组 及 DC组 大 鼠空 腹血糖 明显 高于 NC组及 NO组(P<0．05)，但 DO组与 DC组之间 以及 NC组与 NO组之间的差异无统计学意义 (P> 0．05)。与术前 相 比，DO 组大 鼠空 腹 血糖 于术 后 72 h开始明显下降，至术后 4周达最低 ，术后 8周略 有上升，术后各时相均明显低于术前(P<0．05)，其 中术后 72 h与术后 1周以及术后 4周与术后 8周 之间空腹血糖的差异无统计学意义(P>O．05)，但术 后 4周和 8周大鼠空腹血糖明显低于术后 72 h和 1周 (P 0．05)，但其术后各时相空腹血糖均明显高于相应时 相的 DO组、NO组 和 NC组 (P<0．05)。NO组 和 NC组大鼠组内不同时相以及相同时相组间空腹血 糖的差异均无统计学意义(P>0．05)。见表 2。 表2 各组大鼠不同时相空腹血糖检测结果(mmol／L， ±s，n=10) Table 2 The results of fasting plasma glucose of rats at different time points in each group Immol／L， ±s-n 10) 与 DO组术前比较，*P<0．05；与相应时相 DO组 比较，△P< 0．05；与相应时相DC组比较，#P<0．05；与DO组术后 4周和8周比 较，▲P0．05)。与术前相 比， DO组和 NO组大鼠术后 72 h血清 DPP—IV浓度开 始明显下降，术后 1、4和 8周继续下降均低于术前 (P<0．05)。DO组大 鼠术后 72 h血清 DPP-IV浓度 明显高于术后 1周(P<0．05)，两者均明显高于术后 4周和 8周(P<0．05)，而术后 4周和 8周比较其差 异无统计学意义(P>0．05)；DO组大鼠术后各时相 点血清 DPP一Ⅳ浓度均明显低于相应时相DC组(P< 0．05)，NO组大鼠术后各时相血清 DPP—IV浓度也 明显低于相应时相 NC组 (P<0．05)。NO 组术后 血清 DPP-IV浓度进行性下降，各时间点比较差异均 具有统计学意义(P0．05)。 2．3 各组大鼠血清 GLP-1浓度检测结果 结果见表 4。 表 4 各组大鼠不同时相血清GLP-1浓度变化结果(pmol／L。 ±s。 H= 10) Table 4 The results of serum GLp-1 concentration of rats at different time in each group(pmol／L， 士 。n=10) 时相 DO组 DC组 NO组 NC组 Time point DO group DC group NO group NC group 术前 Before oper- 7．1O士O．55 7．33~0．40* 10．73：t=0．6 l1．24士0．44* ation 术后 After oper- ation 72 h 12．38士0．69 7．58土0．22★“ 13．26士0．84“ 11．54士0．44* 1周 l 16．42~0．54* 7．54~0．21⋯ 13．5O+0．43⋯ 11．26±O．52· 4 周 ， 25．45i=0．56⋯ 7．52~0．24⋯ 14．50+0．61⋯ 10．74：t：0．42* 4 weeks 周 ， 24．48i=1．14⋯ 7．43~0．32*一 13．984-0．92⋯ 10．53±o．65· w eeks 与同组内术前比较，*P<0．05；与同组内术后72 h比较，△尸< 0．05；与同组内术后 1周比较，#P<0．05；与相同时相 DO组比较， ★P<0．05；与相同时相 NC组 比较，▲P<0．05；与 NO组 比较， ☆P<0．05 Compared with preoperative result in the same group· *P< 0．05；Compared with the result at 72 h after operation in the same group，△P<0．05；Compared with the result on 1 week after opera— tion in the same group，#P<0．05；Compared with the result at the same time point in DO group，★P<0．05：Compared with the result at the same time point of the NO group，▲P<0．05；Compared with the results in NO group，☆P0．05)，DO组及 DC组大鼠血清GLP-1 浓度均低于 NO组及 NC组(P<0．05)。与术前相 比，DO组和 NO组大鼠术后 72 h血清GLP-1浓度 开始明显升高(P<0．05)，术后 1周继续上升，至术 后 4周达到最高，术后 8周稍下降，但均明显高于术 前(P<0．05)。DO组大鼠术后 72 h血清 GI P一1浓 度明显低于术后 1周(P0．05)；DO组大鼠术后各时相 血清 GI P一1浓度均明显高于相应时相 NO组、DC 组及 NC组(NO组除72 h外，其余均P<0．05)。术 后 NO组大鼠各时相间血清 GLP一1浓度差异均无 统计学意义(P>0．05)，但均明显高于相应时相 NC 组(Po．05)，而 DC 组大鼠术后各时相血清 GI P一1明显低于相应时相 NC组及 N0组(P