袖狀胃切除術(shù)對(duì)2型糖尿病大鼠胰島素敏感性的調(diào)控作用及機(jī)理研究.pdf

1、第一部分:袖狀胃切除術(shù)非肥胖2型糖尿病大鼠模型的建立及評(píng)價(jià)背景
　　2型糖尿病(Type2diabetesmellitus，T2DM)的發(fā)病率在過去幾十年內(nèi)呈迅速上升趨勢(shì)，目前全球有超過3億人忠有2型糖尿病，其中美國約有2500萬患者，發(fā)展中國家中印度約有5500萬患者，中國約有8000萬患者，造成了沉重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)的治療方法如限制飲食、運(yùn)動(dòng)、降糖藥物及胰島素等雖然能明顯控制血糖，減低2型糖尿病并發(fā)癥發(fā)生率，但只能延緩并

2、不能阻止糖尿病晚期全身重要器官并發(fā)癥的發(fā)生。近年來，越來越多關(guān)于減重手術(shù)代謝影響的臨床和基礎(chǔ)研究表明，減重手術(shù)如袖狀胃切除術(shù)不僅能有效的減輕體重，而且可以明顯改善糖代謝，對(duì)肥胖合并的2型糖尿病具有顯著的緩解作用，但減重手術(shù)改善糖代謝的機(jī)制尚不明確。研究表明減重手術(shù)抗糖尿病作用不僅僅依賴減重效果，而且與減重手術(shù)后胃腸道解剖生理學(xué)變化有關(guān)。目前關(guān)于袖狀胃切除術(shù)抗糖尿病作用的主要假說為“Ghrelin假說”，但該假說存在較多爭(zhēng)議，目前尚無定論

3、。那么除Ghrelin作用外，袖狀胃切除術(shù)緩解2型糖尿病是否有其它相關(guān)機(jī)制？袖狀胃切除術(shù)是否會(huì)引起小腸相關(guān)的激素等生理信號(hào)改變？同時(shí)隨著非肥胖2型糖尿病患者發(fā)病率的增高，對(duì)于非肥胖2型糖尿病，袖狀胃切除術(shù)是否有確切的糖代謝改善作用？其是否安全有效？
　　為了研究袖狀胃切除術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病的緩解作用及評(píng)價(jià)其安全有效性，探討其相關(guān)機(jī)制，本研究構(gòu)建了袖狀胃切除術(shù)等三種非肥胖2型糖尿病代謝手術(shù)動(dòng)物模型。通過各組手術(shù)模型的比較，明確袖狀

4、胃切除術(shù)的糖尿病緩解作用，并通過對(duì)胃腸道糖代謝相關(guān)激素等指標(biāo)變化的比較與分析，進(jìn)一步探討袖狀胃切除術(shù)后糖尿病改善的機(jī)制。
　　目的
　　本研究旨在應(yīng)用非肥胖2型糖尿病大鼠-Goto-Kakizaki(GK)大鼠建立袖狀胃切除術(shù)等三種代謝手術(shù)模型，對(duì)以下問題進(jìn)行研宄:(1)評(píng)價(jià)袖狀胃切除術(shù)非肥胖2型糖尿病大鼠模型建立的安全性和有效性;(2)通過與其它代謝手術(shù)模型進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步明確袖狀胃切除術(shù)對(duì)2型糖尿病的緩解作用;(3)通過

5、胃腸道糖代謝相關(guān)激素等指標(biāo)變化與分析，進(jìn)一步探討袖狀胃切除術(shù)后糖尿病改善的機(jī)制。
　　方法
　　本研究建立了三種代謝手術(shù)模型，分別為袖狀胃切除術(shù)(Sleevegastrectomy，SG)、十二指腸空腸旁路術(shù)(Duodenal-jejunalbypass，DJB)、袖狀胃切除聯(lián)合十二指腸空腸旁路術(shù)(Sleevegastrectomywithduodenal-jejunalbypass，SGDJB)。其中袖狀胃切除聯(lián)合十二指腸

6、空腸旁路術(shù)為前兩種手術(shù)的融合手術(shù)。本研究以非肥胖2型糖尿病GK大鼠作為動(dòng)物模型，分別施以SG、DJB、SGDJB及相應(yīng)假手術(shù):Sham-operatedSG(SOSG)、Sham-operatedDJB(SODJB)和Sham-operatedSGDJB(SOSGDJB)，并把以上各組與空白對(duì)照組術(shù)前及術(shù)后各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行比較。觀測(cè)指標(biāo)包括:(1)各組手術(shù)時(shí)間及手術(shù)成功率，并觀察術(shù)后恢復(fù)情況及手術(shù)并發(fā)癥;(2)術(shù)前和術(shù)后各觀察時(shí)間點(diǎn)各組

7、體重及進(jìn)食量;(3)術(shù)前及術(shù)后2、4、8、12、16周各組空腹血糖;(4)術(shù)前和術(shù)后2、4、8、12、16周口服糖耐量試驗(yàn)(Oralglucosetolerancetest，OGTT);(5)術(shù)前和術(shù)后2、4、8、12、16周胰島素耐量試驗(yàn)(Insulintolerancetest，ITT);(6)術(shù)后2周和16周灌糖后刺激的胰島素分泌水平和空腹血C-肽水平;(7)術(shù)后2周和16周空腹血胃生長素(Ghrelin)水平;(8)術(shù)后2周和1

8、6周灌糖后血胰高血糖素樣肽-1(Glucagon-likepeptide-1，GLP-1)、肽YY(PeptideYY，PYY)及葡萄糖依賴性促胰島素肽(Glucose-dependentinsulinotropicpeptide,GIP)水平。
　　結(jié)果
　　1.SG組、DJB組和SGDJB及各假手術(shù)組術(shù)中及術(shù)后24小時(shí)內(nèi)均無大鼠死亡，SG組和DJB組手術(shù)所用時(shí)間少于SGDJB組(P＜0.05)，但二組手術(shù)均成功完成。

9、r>　　2.術(shù)后2周，手術(shù)組、假手術(shù)組和空白對(duì)照組大鼠進(jìn)食無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。術(shù)后4周至16周各觀察時(shí)間點(diǎn)，SG組和SGDJB組進(jìn)食低于DJB組、各假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，但DJB組大鼠的進(jìn)食與各假手術(shù)組和空白對(duì)照組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。術(shù)后2周，手術(shù)組、假手術(shù)組和空白對(duì)照組大鼠體重?zé)o統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。術(shù)后6周至16周各觀察時(shí)間點(diǎn)，SG組和SGDJB組體重低于DJB組、各假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P

10、＜0.05)，但DJB組大鼠的體重與各假手術(shù)組和空白對(duì)照組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。SG組和SGDJB組兩組大鼠體重和進(jìn)食均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　3.空腹血糖和糖耐量試驗(yàn)顯示，術(shù)后2周至16周各觀察時(shí)間點(diǎn)，SG組、DJB組和SGDJB組大鼠空腹血糖和AUCOGTT值低于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，但術(shù)后8周至16周各監(jiān)測(cè)時(shí)間點(diǎn)SG組和SGDJB組空腹血糖低于DJB組大鼠(P＜0.05)。術(shù)后12周至16

11、周各監(jiān)測(cè)時(shí)間點(diǎn)SG組和SGDJB組AUCOGTT值低于DJB組大鼠(P＜0.05)。SG組和SGDJB組大鼠之間空腹血糖和AUCOGTT值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)
　　4.胰島素耐量試驗(yàn)顯示，術(shù)后2周至16周各觀察時(shí)間點(diǎn)，SG組、DJB組和SGDJB組大鼠AUCITT值低于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，但術(shù)后16周SG組和SGDJB組AUCITT值低于DJB組大鼠(P＜0.05)。SG組和SGDJB組大鼠AUCITT值

12、無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　5.SG組、DJB組和SGDJB組大鼠在術(shù)后2周和16周空腹血清C-肽高于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)。手術(shù)組大鼠在術(shù)后2周灌糖后60、120分鐘血清胰島素水平高于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，手術(shù)組大鼠在術(shù)后16周空腹及灌糖后各時(shí)間點(diǎn)血清胰島素水平均高于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)。但術(shù)后16周DJB組大鼠空腹血清C-肽、及血清胰島素水平低于SG組和SGDJB組(P＜0

13、.05)。手術(shù)組大鼠在術(shù)后2周和16周AUCinsulin高于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)。術(shù)后16周DJB組AUCinsulin低于SG組和SGDJB組(P＜0.05)。而SG組和SGDJB組大鼠之間空腹C-肽、血清胰島素及AUCinsulin無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　6.SG組和SGDJB組大鼠在術(shù)后2周和16周空腹血清Ghrelin水平低于DJB組、假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，且SG組和SGDJB

14、組大鼠在術(shù)后16周空腹血清Ghrelin水平低于兩組術(shù)后2周空腹血清Ghrelin水平(P＜0.05)。而DJB組大鼠與各假手術(shù)組和空白對(duì)照組空腹血清Ghrelin水平無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。SG組和SGDJB組兩組大鼠之間空腹血清Ghrelin水平無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　7.SG組、DJB組和SGDJB組大鼠在術(shù)后2周灌糖后30、60分鐘血清GLP-1水平高于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，但SG組大鼠在

15、術(shù)后2周灌糖后30、60分鐘血清GLP-1水平低于DJB組和SGDJB組(P＜0.05)。DJB組和SGDJB組大鼠在術(shù)后16周空腹和灌糖后各時(shí)間點(diǎn)血清GLP-1水平高于SG組、假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，SG組大鼠在術(shù)后16周灌糖后30、60分鐘血清GLP-1水平高于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)。三組手術(shù)大鼠在術(shù)后2周和16周空腹和灌糖后各時(shí)間點(diǎn)血清PYY水平高于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，SG組和SGDJ

16、B組大鼠在術(shù)后2周和16周空腹和灌糖后各時(shí)間點(diǎn)血清PYY水平均高于DJB組(P＜0.05)。所有大鼠空腹及灌糖后血清GIP水平、AUCGIP均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。手術(shù)組大鼠在術(shù)后2周和16周AUCGLP-1和AUCPYY值高于假于術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)。但術(shù)后2周和16周SG組AUCGLP-1低于DJB組和SGDJB組(P＜0.05)。術(shù)后2周和16周DJB組AUCPYY低于SG組和SGDJB組(P＜0.05)。

17、r>　　結(jié)論
　　本試驗(yàn)證實(shí):
　　1.袖狀胃切除術(shù)非肥胖2型糖尿病大鼠模型是安全可靠的，袖狀胃切除術(shù)能夠長期有效的降低非肥胖2型糖尿病大鼠血糖水平。
　　2.袖狀胃切除術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病大鼠的糖尿病改善作用明顯好于十二指腸空腸旁路術(shù)的作用，而且與二者聯(lián)合手術(shù)糖代謝改善作用相當(dāng)。
　　3.袖狀胃切除術(shù)后能明顯降低非肥胖2型糖尿病大鼠Ghrelin水平，并且呈時(shí)間依賴性，而且袖狀胃切除術(shù)能引起非肥胖2型糖尿病大鼠

18、術(shù)后糖代謝相關(guān)激素GLP-1和PYY水平的升高，這些激素的變化與術(shù)后糖代謝改善作用有關(guān)。
　　4.袖狀胃切除術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病大鼠的糖尿病緩解作用是術(shù)后胰島素抵抗的改善和β細(xì)胞功能增強(qiáng)的共同結(jié)果。袖狀胃切除術(shù)早期糖尿病緩解作用不依賴于體重的作用。
　　上述發(fā)現(xiàn)表明，袖狀胃切除術(shù)能夠安全有效地改善非肥胖2型糖尿病個(gè)體的血糖，并明顯改善了胰島素敏感性。而袖狀胃切除術(shù)對(duì)胰島素敏感性的改善作用及機(jī)制，尚需更進(jìn)一步的研究。
　

19、　第二部分:袖狀胃切除術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病大鼠胰島素敏感性的改善作用研究背景
　　胰島素敏感性下降（胰島素抵抗）指組織對(duì)胰島素敏感性降低，導(dǎo)致胰島素介導(dǎo)的組織對(duì)葡萄糖的利用率下降。它是2型糖尿病發(fā)病的主要機(jī)制之一，并伴隨2型糖尿病發(fā)生發(fā)展的整個(gè)病理生理過程，而且在肥胖、血脂異常等多種代謝綜合癥發(fā)病機(jī)制中也起到重要作用。2型糖尿病胰島素抵抗主要分為肝胰島素抵抗（肝胰島素敏感性降低，肝糖輸出增加）和外周組織胰島素抵抗（外周胰島素敏感性

20、下降，主要為骨骼肌葡萄糖利用率降低）。我們前期研究成功構(gòu)建了袖狀胃非肥胖2型糖尿病大鼠模型，并發(fā)現(xiàn)袖狀胃切除術(shù)能安全有效的改善非肥胖2型糖尿病大鼠的血糖，并能明顯提高胰島素敏感性。那么袖狀胃切除術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病大鼠肝胰島素敏感性和外周胰島素敏感性有什么影響作用？非肥胖2型糖尿病大鼠肝胰島素敏感性和外周胰島素敏感性在袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期和遠(yuǎn)期變化又是怎樣？目前尚無相關(guān)報(bào)道。
　　因此本研究通過成功建立的袖狀胃切除術(shù)非肥胖2型糖尿

21、病大鼠模型，研究袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期和術(shù)后遠(yuǎn)期非肥胖2型糖尿病大鼠肝胰島素敏感性和外周胰島素敏感性的改善作用。并通過與假手術(shù)組和空白對(duì)照組對(duì)比，為深入研究2型糖尿病發(fā)病機(jī)制及袖狀胃切除術(shù)改善2型糖尿病糖代謝機(jī)制提供一定的依據(jù)。
　　目的
　　本研究旨在應(yīng)用袖狀胃切除術(shù)非肥胖2型糖尿病大鼠-Goto-Kakizaki(GK)大鼠模型，對(duì)以下問題進(jìn)行研究:(1)評(píng)價(jià)袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期和遠(yuǎn)期非肥胖2型糖尿病大鼠胰島素敏感性的改善

22、作用;(2)研究袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期非肥胖2型糖尿病大鼠肝胰島素敏感性和外周組織胰島素敏感性的改善效果;(3)研究袖狀胃切除術(shù)術(shù)后遠(yuǎn)期非肥胖2型糖尿病大鼠肝胰島素敏感性和外周組織胰島素敏感性的改善效果;(4)通過術(shù)后近期和遠(yuǎn)期的肝胰島素敏感性比較和外周組織胰島素敏感性比較，進(jìn)一步探討袖狀胃切除術(shù)后糖尿病改善的機(jī)制。
　　方法
　　本研究將非肥胖性2型糖尿病GK大鼠隨機(jī)分為SG、假手術(shù)組(SOSG)和空白對(duì)照組。并把各組術(shù)前及

23、術(shù)后各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行比較。主要檢測(cè)指標(biāo):(1)術(shù)前及術(shù)后2周、36周行胰島素耐量試驗(yàn)(Insulintolerancetest，ITT)，并計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(Homeostasismodelofassessmentforinsulinresistanceindex，HOMA-IR)，用ITT和HOMA-IR初步評(píng)估袖狀胃切除術(shù)后早期和晚期胰島素敏感性的改善作用;(2)在術(shù)前及術(shù)后2周和36周行丙酮酸耐受試驗(yàn)(Pyruvatechall

24、engetest，PCT)，評(píng)估GK大鼠糖異生的能力，間接反映肝胰島素敏感性;(3)在術(shù)前及術(shù)后2周、36周行擴(kuò)展高胰島素-正葡萄糖鉗夾試驗(yàn)(Extendedhyperinsulinemic-euglycemicclampstudies，EHECS)，計(jì)算基礎(chǔ)狀態(tài)下和鉗夾穩(wěn)定狀態(tài)下內(nèi)源性葡萄糖的產(chǎn)生，主要為肝糖產(chǎn)生量(Hepaticglucoseproduction，HGP)，評(píng)價(jià)肝胰島素敏感性，計(jì)算鉗夾穩(wěn)定狀態(tài)下胰島素介導(dǎo)的外源性葡萄

25、糖輸注率(Glucoseinfusionrate，GIR):評(píng)價(jià)外周組織胰島素敏感性。
　　結(jié)果
　　1.SG、假手術(shù)組和空白對(duì)照組三組大鼠術(shù)前AUCITT、HOMA-IR、AUCPCT、HGP和GIR都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　2.糖耐量試驗(yàn)顯示，在術(shù)后2周和36周，SG組大鼠AUCITT值都顯著低于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，而且在36周，SG組大鼠AUCITT值與假手術(shù)組和空白對(duì)照組相比，差

26、異更明顯。
　　3.胰島素抵抗指數(shù)結(jié)果顯示，在術(shù)后2周和36周，SG組大鼠HOMA-IR值都明顯低于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，術(shù)后36周，三組差異更顯著。
　　4.丙酮酸耐受試驗(yàn)顯示，術(shù)后2周和36周，SG組大鼠與假手術(shù)組和空白對(duì)照組相比，顯示了更低的AUCPCT值(P＜0.05)，同時(shí)在術(shù)后36周，SG組大鼠AUCPCT值與其它兩組相比，差異更明顯。
　　5.利用擴(kuò)展高胰島素-正葡萄糖鉗夾試驗(yàn)表明，術(shù)后2

27、周，SG組大鼠基礎(chǔ)狀態(tài)下HGP明顯低于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，而SG組大鼠鉗夾穩(wěn)定狀態(tài)下GIR與假手術(shù)組和空白對(duì)照組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);術(shù)后36周SG組大鼠基礎(chǔ)狀態(tài)下HGP、鉗夾穩(wěn)定狀態(tài)下HGP和鉗夾穩(wěn)定狀態(tài)下GIR與假手術(shù)組和空白對(duì)照組相比均有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。假手術(shù)組與空白對(duì)照組大鼠之間在術(shù)后2周和36周上述監(jiān)測(cè)指標(biāo)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　6.術(shù)后36周時(shí)SG組大鼠的

28、基礎(chǔ)狀態(tài)下HGP、鉗夾穩(wěn)定狀態(tài)下HGP和鉗夾穩(wěn)定狀態(tài)下GIR與術(shù)后2周時(shí)相比，均有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。
　　結(jié)論
　　該部分試驗(yàn)證實(shí):
　　1.接受袖狀胃切除術(shù)的非肥胖2型糖尿病大鼠在術(shù)后早期和遠(yuǎn)期均表現(xiàn)了胰島素敏感性的明顯改善作用。
　　2.袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期非肥胖2型糖尿病大鼠的胰島素敏感性改善為肝胰島素敏感性的改善作用，而外周胰島素敏感性改善作用不明顯，在術(shù)后遠(yuǎn)期非肥胖2型糖尿病大鼠的胰島素敏

29、感性改善表現(xiàn)為肝胰島素敏感性與外周胰島素敏感性的雙重改善作用。
　　3.袖狀胃切除術(shù)術(shù)后遠(yuǎn)期非肥胖2型糖尿病大鼠的胰島素敏感性改善作用更為明顯，術(shù)后遠(yuǎn)期肝胰島素敏感性和外周胰島素敏感性的改善作用均好于術(shù)后早期，呈時(shí)間相關(guān)性。
　　上述試驗(yàn)首次聯(lián)合運(yùn)用檢測(cè)胰島素敏感性的各種技術(shù)對(duì)袖狀胃切除術(shù)緩解2型糖尿病的重要機(jī)制——改善胰島素敏感性的作用進(jìn)行了研究，研究了袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期和遠(yuǎn)期肝臟和外周組織胰島素敏感性的改善作用，為研究

30、2型糖尿病機(jī)理及代謝手術(shù)緩解2型糖尿病機(jī)制提供了新的方向。
　　第三部分:袖狀胃切除術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病大鼠胰島素敏感性改善作用的機(jī)制研究
　　背景
　　研究認(rèn)為代謝手術(shù)術(shù)后胰島素抵抗和血糖的迅速改善，僅僅通過胃腸道激素的變化來解釋還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，其機(jī)制有待進(jìn)一步研究。肝臟作為2型糖尿病中胰島素抵抗的重要器官，其胰島素抵抗表現(xiàn)為肝糖輸出增加，其中重要的原因是肝糖異生（糖異生主要部位在肝臟）和糖原分解的功能發(fā)生紊亂，導(dǎo)致

31、了血糖水平的升高，其中肝糖異生明顯增加的作用尤為突出。同時(shí)近年來研究發(fā)現(xiàn)，小腸不僅僅作為一種消化器官，而且可以通過糖異生維持血糖穩(wěn)態(tài)，小腸糖異生可能通過“腸肝軸”調(diào)節(jié)肝糖異生從而參與了2型糖尿病的糖代謝改善機(jī)制。另一方面，近年來研究發(fā)現(xiàn)，肝和外周組織胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路改變?cè)谔悄虿〉陌l(fā)病機(jī)制及胰島素抵抗形成中也起到了重要作用。前期研究證明術(shù)后早期非肥胖2型糖尿病大鼠的胰島素敏感性改善為肝胰島素敏感性的改善作用，而外周胰島素敏感性改善作用不

32、明顯，在術(shù)后遠(yuǎn)期胰島素敏感性改善表現(xiàn)為肝胰島素敏感性與外周胰島素敏感性的雙重改善作用。然而袖狀胃切除術(shù)術(shù)后胰島素敏感性改善的機(jī)制尚未闡明。那么，袖狀胃切除術(shù)改善非肥胖2型糖尿病個(gè)體胰島素敏感性的作用是否與胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和糖異生有關(guān)？目前尚無相關(guān)報(bào)道。
　　為了進(jìn)一步闡明袖狀胃切除術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病大鼠胰島素敏感性改善的機(jī)制，本研究通過成功建立的袖狀胃切除術(shù)非肥胖2型糖尿病大鼠模型，一方面對(duì)袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期和遠(yuǎn)期非肥胖2型

33、糖尿病大鼠外周組織胰島素信號(hào)通路和肝臟胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路進(jìn)行研究，另一方面對(duì)該手術(shù)術(shù)后早期和遠(yuǎn)期小腸糖異生和肝臟糖異生進(jìn)行研究。旨在為代謝手術(shù)治療糖尿病的機(jī)制提供新的思路和方法，同時(shí)為2型糖尿病的治療提供新的理念。
　　目的
　　本研究旨在應(yīng)用袖狀胃切除術(shù)非肥胖2型糖尿病大鼠-Goto-Kakizaki(GK)大鼠模型，對(duì)以下問題進(jìn)行研究:(1)研究術(shù)后早期和遠(yuǎn)期肝胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因的表達(dá)，(2)研究術(shù)后早期和遠(yuǎn)期骨

34、骼肌胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因的表達(dá)，(3)研究術(shù)后早期和遠(yuǎn)期小腸糖異生關(guān)鍵酶的活性及表達(dá)，(4)研究術(shù)后早期和遠(yuǎn)期肝糖異生關(guān)鍵酶的活性及表達(dá)，(5)通過術(shù)后近期和遠(yuǎn)期的胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和糖異生改變的比較，進(jìn)一步探討袖狀胃切除術(shù)后胰島素敏感性改善的機(jī)制。
　　方法
　　本研究采用非肥胖2型糖尿病GK大鼠作為動(dòng)物模型，隨機(jī)分為SG、假手術(shù)組(SOSG)和空白對(duì)照組。每組在術(shù)后2周和36周各處死10只老鼠，留取新鮮骨骼肌、肝臟

35、和小腸，利用Westernblot、熒光Real-timePCR等分子生物學(xué)技術(shù)，對(duì)胰島素信號(hào)通路及糖異生進(jìn)行研究，主要檢測(cè)指標(biāo):(1)各組大鼠術(shù)后2周和36周的空腹血糖檢測(cè)及ITT，再次驗(yàn)證于術(shù)對(duì)胰島素敏感性的改善作用;(2)各組大鼠肝胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因，術(shù)后2周和36周檢測(cè)肝臟內(nèi)胰島素受體-β(Insulinreceptor-beta，IR-β)、胰島素受體底物-2(Insulinreceptorsubstrate-2，IR

36、S-2)mRNA、蛋白表達(dá)及蛋白磷酸化水平;(3)骨骼肌胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因，術(shù)后2周和36周檢測(cè)骨骼肌IR-β、IRS-1mRNA、蛋白表達(dá)及蛋白磷酸化水平;(4)小腸糖異生關(guān)鍵酶，術(shù)后2周和36周檢測(cè)各段小腸（每段取10cm，依次為---近段空腸:距離Treitz韌帶10cm空腸、遠(yuǎn)端空腸:距離Treitz韌帶30cm空腸、近段回腸:距離回盲部20cm回腸、遠(yuǎn)段回腸:距離回盲部10cm回腸）磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶(phosph

37、oenoylpyruvatecarboxykinase，PEPCK)，和葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase，G6Pase)的活性及mRNA、蛋白表達(dá)水平;(5)肝糖異生關(guān)鍵酶，術(shù)后2周和36周檢測(cè)肝臟內(nèi)PEPCK和G6Pase的活性及mRNA、蛋白表達(dá)水平。
　　結(jié)果
　　1.術(shù)后2周和36周，袖狀胃切除術(shù)組非肥胖2型糖尿病大鼠空腹血糖和AUCITT值低于假手術(shù)組和空白對(duì)照組(P＜0.05)，再次

38、驗(yàn)證了，該手術(shù)對(duì)非肥胖2型糖尿病大鼠胰島素敏感性的改善作用。
　　2.術(shù)后2周和36周，相比假手術(shù)組及空白對(duì)照組，接受袖狀胃切除術(shù)的大鼠肝臟組織IR-β、IRS-2的mRNA水平，總蛋白及其磷酸化蛋白表達(dá)顯著上調(diào)(P＜0.05)。與術(shù)后2周相比，術(shù)后36周袖狀胃切除術(shù)組與假手術(shù)組、空白對(duì)照組的mRNA水平、蛋白表達(dá)差異更明顯。
　　3.術(shù)后2周，相比假手術(shù)組及空白對(duì)照組，接受袖狀胃切除術(shù)的大鼠骨骼肌組織IR-β、IRS-1的

39、mRNA水平，總蛋白及其磷酸化蛋白表達(dá)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05);而術(shù)后36周，與假手術(shù)組及空白對(duì)照組相比，接受袖狀胃切除術(shù)的大鼠骨骼肌組織IR-β、IRS-1的mRNA水平，總蛋白及其磷酸化蛋白表達(dá)明顯上調(diào)(P＜0.05)。
　　4.術(shù)后2周和36周，相比假手術(shù)組及空白對(duì)照組，接受袖狀胃切除術(shù)的大鼠各段小腸組織PEPCK和G6Pase酶比活性升高(P＜0.05)，PEPCK和G6Pase的mRNA水平及總蛋白表達(dá)增加(P＜0.

40、05)。與術(shù)后2周相比，術(shù)后36周袖狀胃切除術(shù)組與假手術(shù)組、空白對(duì)照組各段小腸組織PEPCK和G6Pase的mRNA水平及總蛋白表達(dá)差異更明顯。
　　5.術(shù)后2周和36周，相比假手術(shù)組及空白對(duì)照組，接受袖狀胃切除術(shù)的大鼠肝臟組織PEPCK和G6Pase酶比活性降低(P＜0.05)，PEPCK和G6Pase的mRNA水平及總蛋白表達(dá)下降(P＜0.05)。與術(shù)后2周相比，術(shù)后36周袖狀胃切除術(shù)組與假手術(shù)組、空白對(duì)照組肝臟組織PEPCK

41、和G6Pase的mRNA水平及總蛋白表達(dá)差異更明顯。
　　結(jié)論
　　本部分試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　1.術(shù)后早期，接受袖狀胃切除術(shù)的非肥胖2型糖尿病大鼠肝臟胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因IR-β、IRS-2的表達(dá)上調(diào)，而外周肌肉組織胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因IR-β、IRS-1的表達(dá)未見改變，提示袖狀胃切除術(shù)術(shù)后早期肝胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的增強(qiáng)參與了肝胰島素敏感性的改善機(jī)制。術(shù)后早期外周肌肉組織胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路無明顯變化與術(shù)后早

42、期外周胰島素敏感性無明顯改善也是相一致的。
　　2.術(shù)后遠(yuǎn)期，接受袖狀胃切除術(shù)的非肥胖2型糖尿病大鼠肝臟胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因IR-β、IRS-2的表達(dá)上調(diào)，同時(shí)外周肌肉組織胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵基因IR-β、IRS-1的表達(dá)也上調(diào)，提示袖狀胃切除術(shù)術(shù)后遠(yuǎn)期肝與外周肌肉組織胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的增強(qiáng)共同參與了術(shù)后遠(yuǎn)期非肥胖2型糖尿病大鼠胰島素敏感性的改善作用。這與袖狀胃切除術(shù)術(shù)后遠(yuǎn)期肝和外周胰島素敏感性都明顯改善是相一致的。

43、r>　　3.術(shù)后早期，袖狀胃切除術(shù)組非肥胖2型糖尿病大鼠肝臟糖異生關(guān)鍵酶PEPCK和G6Pase表達(dá)下調(diào)，活性下降，而術(shù)后遠(yuǎn)期手術(shù)組大鼠肝臟糖異生關(guān)鍵酶PEPCK和G6Pase表達(dá)下調(diào)更顯著，提示袖狀胃切除術(shù)術(shù)后導(dǎo)致了肝糖異生作用的降低，從而減少了肝糖輸出，從而改善了術(shù)后肝胰島素敏感性。
　　4.術(shù)后早期，袖狀胃切除術(shù)組大鼠小腸糖異生關(guān)鍵酶PEPCK和G6Pase表達(dá)上調(diào)，活性上升，而術(shù)后遠(yuǎn)期手術(shù)組大鼠小腸糖異生關(guān)鍵酶PEPCK和

44、G6Pase表達(dá)上調(diào)更明顯，提示袖狀胃切除術(shù)術(shù)后肝糖異生作用的降低與小腸糖異生作用的增強(qiáng)密切相關(guān)。
　　上述發(fā)現(xiàn)表明，非肥胖2型糖尿病大鼠袖狀胃切除術(shù)術(shù)后胰島素敏感性的改善作用與胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及肝糖異生改變密切相關(guān)。術(shù)后早期胰島素敏感性改善主要與肝胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的增強(qiáng)及肝糖異生作用的降低有關(guān)，而術(shù)后遠(yuǎn)期肝胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的增強(qiáng)、外周胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的增強(qiáng)及肝糖異生作用的降低三者共同參與了胰島素敏感性的改善作用。本研究還