论文部分内容阅读
1、背景糖尿病的发病率呈逐年大幅度上升趋势,我国成人糖尿病患病率达5.5%,总数约有3000万。在糖尿病的药物治疗上,每一种降糖药物都有自己特定的作用范围,很多病人需要多种药物联合使用才能有效控制血糖。现实中,不规范的药物使用导致很大一部分患者血糖水平不能得到满意的控制,糖尿病所造成心血管、脑、肾等重要脏器的并发症直接威胁着患者生命。目前为止还没有一种治疗方法能够有效阻止胰岛细胞功能的渐进性衰竭。在肥胖症患者术后随访中发现很多伴有代谢紊乱的肥胖症患者在获得减重的同时,代谢紊乱得到纠正,表现为血糖恢复正常,胰岛素抵抗明显降低,高血脂、高血压获得改善,这些改善甚至发生在术后早期,减重获得之前,由此引发了对手术治疗糖尿病的临床和实验研究。很多的试验证明,胃肠旁路术后,由于解剖生理结构的改变,导致了与代谢有关胃肠道分泌的激素和神经肽类分子水平的明显变化,包括促进食物吸收的Ghrelin、GIP、NPY、GHRF、Orexin和抑制食物吸收的PYY3-36、Leptin、POMC、GLP-1、Obestatin、Insulin、CCK等,这些肽类物质在功能上与葡萄糖代谢、胰岛细胞功能、胰岛素敏感性相关。但目前尚无关于分布在全身各器官葡萄糖转运蛋白在胃肠道旁路术后变化的相关研究。2、目的利用GK鼠建立多种手术治疗2型糖尿病的试验动物模型,通过对术后不同时间段肠道、肝脏、肌肉内葡萄糖转运蛋白mRNA和蛋白表达量进行检测,研究不同手术方式对葡萄糖转运蛋白表达量的影响,从葡萄糖的吸收、转化、利用各个环节了解手术治疗2型糖尿病的机制。3、方法本实验选用SPF级GK鼠40只,雄性,9周龄,体重340±20g。SPF级SD大鼠40只,雄性,9周龄,体重340±20g；所有动物无任何干预适应性饲养2周后将糖尿病大鼠随机分为五组:十二指肠空肠旁路手术组(DJB,n=8)、袖状胃胃切除手术组(SG,n=8)、迷你胃旁路手术组(MGBP, n=8)、假手术组(SHAM, n=8)和对照组(CONT, n=8); SD大鼠同样方法分组。术后每日称量饮食和饮水量,每三天测量体重,术后第三天、第1周、第2周、第4周、第6周、第8周测空腹血糖,术后第四周、术后第八周行OGTT测定,术后4周及8周时经内眦静脉采血以检测各组胰岛素、ghrelin、obestatin水平。术后八周时,分批处死大鼠,获取小肠、肝脏、肌肉行GLUT2、GCK、GLUT4的mRNA和蛋白表达量检测。GK鼠各组胰腺组织以TUNEL法免疫组织化学检测胰腺组织细胞凋亡的影响。4、结果术前,GK鼠和SD鼠各组血糖、体重无明显差异;至术后第八周,各组存活大鼠都超过6只,GK鼠总的生存率达到82.5%,SD鼠总生存率达95%。术后3天各组开始恢复饮食,至术后2周始时,DJB、MGBP、SG组饮食量明显低于SHAM(P<0.01),术后八周饮食量DJB、MGBP明显低于SG(P<0.01),sG明显低于SHAM、CONT(P<0.01); DJB、MGBP、SG组在术后两周时,体重明显低于SHAM组,术后八周时,DJB、MGBP体重明显低于SG(P<0.01),SG组体重明显低于SHAM(P<0.01)；术后三天,GK鼠DJB、MGBP、SG、SHAM血糖水平明显低于CONT(P<0.01),术后2周,DJB、MGBP、SG血糖明显低于CONT组(P<0.01),SHAM与CONT相比无明显差异(P=0.067),术后八周时DJB、MGBP、SG血糖明显低于SHAM、CONT(P<0.01), DJB、MGBP、SG血糖也明显低于术前(P<0.01)；GK鼠术后四周及术后八周OGTT结果,DJB、MGBP、SG各时段血糖AUC明显小于SHAM、CONT(P<0.01), SHAM与CONT无差别(P>0.05)；手术对SD鼠血糖及OGTT结果无影响;GK鼠DJB、MGBP、SG术后胰岛素水平有升高趋势,但与术前无统计学差异(P>0.05),术后8周时,DJB、MGBP、SG与SHAM相比无明显差异(P>0.05)。GK鼠DJB、MGBP组在术后五周时grelin水平高于术前(P<0.01)。GK鼠DJB、MGBP、SG组肠GLUT2 mRNA表达水平和GLUT2蛋白表达量明显高于CONT组(P<0.05)；GK鼠DJB、MGBP肝GLUT2 mRNA表达水平明显高于CONT (P<0.05), SG、SHAM、CONT无明显差异(P>0.05), DJB、MGBP肝GLUT2蛋白表达量明显高于CONT(P<0.001), SG肝GLUT2蛋白表达量明显低于CONT(P<0.001), SHAM与CONT无差异(P<0.05)；GK鼠DJB、MGBP肝GCK mRNA和蛋白表达水平明显高于CONT(P<0.01), SG肝GCKmRNA和蛋白表达量明显低于CONT(P<0.001); GK鼠DJB、MGBP、SG肌肉GLUT4 mRNA和蛋白表达水平明显高于CONT(P<0.01), SHAM与CONT无差异(P>0.05),SD鼠各组无统计学差异(P>0.05); TUNEL法测定胰腺细胞凋亡结果DJB、MGBP、SG明显少于CONT(P<0.001), SHAM与CONT组无统计学差异(P>0.05)。5、结论①利用GK鼠制作胃肠道重建治疗2型糖尿病手术模型是可行的。②GK鼠和SD鼠DJB、MGBP、SG、SHAM手术后体重和饮食呈相似的变化。SG手术后GK鼠和SD鼠的饮食量和体重呈持续缓慢上升趋势,而DJB和MGBP组饮食量和体重在术后2周一直稳定于较低的水平。DJB术式大鼠胃容量未变,但饮食量与MGBP相似,表明该术式改变了大鼠的食欲,这种影响在GK鼠和sD大鼠相同。③DJB、MGBP、SG均能明显改善GK鼠血糖水平,而对SD鼠的血糖无明显影响,手术对血糖水平的干扰在2周以后基本消失。DJB、MGBP术式治疗效果明显优于SG,远期效果DJB、MGBP术式也要优于SG。SG对GK鼠血糖的控制与饮食量及体重有明显相关性。④DJB、MGBP、SG能一定程度上改善GK鼠胰腺功能,增强胰岛素分泌,但与术前相比,无显著性改善。但DJB、MGBP、SG能明显改善胰腺组织细胞的凋亡。⑤GK鼠和SD鼠行DJB、MGBP,残余肠段的葡萄糖转运能力明显加强。SG组术后小肠的葡萄糖转运能力明显加强。说明肠道对葡萄糖摄入的变化有适应性调节。⑥DJB、MGBP能明显提高GK鼠和SD鼠肝脏GLUT2和GCK的mRNA和蛋白的表达水平,提高肝脏葡萄糖的代谢水平,增强糖尿病GK大鼠对血糖的调控能力。对于血糖正常的SD大鼠,通过GLUT2mRNA和蛋白表达水平的提高,储备血糖调控能力。肝脏GLUT2和GCK表达除受摄入糖的刺激外,还受其它激素因素调节。⑦DJB、MGBP、SG术后能明显提高GK鼠GLUT4mRNA和蛋白表达水平,增强肌肉对葡萄糖的利用,改善胰岛素抵抗,控制血糖水平。DJB、MGBP、SG对SD大鼠的GLUT4mRNA和蛋白表达水平没有显著性的提高作用。