胃空肠Roux-en-Y旁路术对GK大鼠体重和血糖的影响

姜明哲，蔡景理，陈登刚，刘长宝，谢杰斌，李立军，张林君

（温州医学院附属第二医院，浙江 温州 325027，1.肛肠外科；2.普外科）

糖尿病是以糖代谢紊乱为基础的代谢性疾病，目前我国约有4000万糖尿病患者。胰岛素替代治疗疗效确切，但其需要终身治疗，往往不被大多数患者接受。20世纪80年代发现用于减重手术的胃旁路手术可以使伴2型糖尿病的肥胖患者在减重的同时糖尿病症状得到明显缓解[1-3]。如今美国已将2型糖尿病的外科治疗纳入糖尿病治疗指南，并有多篇回顾性或前瞻性研究显示，Roux-en-Y胃空肠旁路（Roux-en-Y gastric bypass，RYGB）术在确切减重的同时对2型糖尿病具有良好治疗效果[4]，但该术式手术风险较高，胃空肠吻合口狭窄发生率5%～10%，吻合口溃疡发生率达1%，围手术期病死率为0.4%左右[5]，并且术后可出现贫血、营养不良等远期并发症。为初步研究RYGB术对2型糖尿病的治疗效果及探讨该实验动物模型建立的可行性，我们通过GK大鼠建立RYGB实验动物模型。

1 材料和方法

1.1 动物及分组 选择体重、周龄等均无明显差异的30只SPF级雄性12周龄GK大鼠（购自上海史莱克实验动物中心），随机分为手术组（O组）10只、假手术饮食控制组（C组）10只和假手术空白对照组（B组）10只。实验大鼠进食高脂饲料及饮用高压灭菌水。

1.2 器材和试剂 无损伤止血钳（蚊式钳）、组织剪刀、线剪刀、显微外科持针器、6-0号棉线、4-0号棉线、无菌纱布若干、10%的水合氯醛、3%碘伏、5 mL和10 mL注射器、强生稳豪倍益血糖仪及血糖测试条等。

1.3 手术方法

1.3.1 O组：GK大鼠采用RYGB术。术前禁食24 h，电子秤称量体重，每只大鼠腹腔内注射浓度为10%的水合氯醛0.3 g/kg，沿上腹正中做长5 cm的纵向切口， 逐层剪开腹直肌和腹膜，充分暴露胃部。以胃小弯侧中下1/3和大弯侧上中1/3连线为界限离断，尽量清除远端及近端胃内残容物。远端胃断端连续内翻缝合，近端胃断端小弯侧连续内翻缝合。在距十二指肠悬韧带（treitz韧带）约10 cm 处切断空肠[5]，远端空肠和胃大弯侧行胃空肠吻合，在距离胃空肠吻合口约10 cm 处行近端空肠和远端空肠端侧吻合。手术过程暴露肠管及胃部均用温0.9%氯化钠溶液纱布保护。均采用6-0号无创伤棉纶线连续缝合。术后用无损伤镊子尽量理顺并恢复肠管的正常解剖位置，并用庆大霉素（96万U）2 mL冲洗腹腔。麻醉苏醒后自由进水，48 h后正常进食固体饲料。整个手术过程约1.5 h。

1.3.2 假手术组：C组和B组均行空肠离断原位吻合术，术前准备、麻醉方式及手术时程均与O组相同。

1.4 观测指标及测量方法 观察O组GK大鼠的存活率，分析O组的死亡原因；观察并计算各组实验动物的每周进食量；每周应用血糖仪测量各组大鼠空腹血糖（FPG，mmol/L）；实验周期内每日清晨8:00左右称量各组GK大鼠体重，观察各组实验动物的体重变化情况；各组GK大鼠分别于术前及术后第1、2个月行口服糖耐量试验（OGTT），采用50%葡萄糖溶液2 g/kg灌胃。

1.5 统计学处理方法 采用SPSS11.0软件进行分析，计量资料用±s表示。检验各组变量正态分布情况，术前各组大鼠观测指标比较应用方差分析（ANOVA），不同组别观测指标比较采用LSD-t检验；同一组别手术前后指标比较采用配对t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 存活率 O组大鼠死亡2只，存活率为80%，2只大鼠因为术后吻合口漏引起腹膜炎于术后第2～3天死亡。B组大鼠死亡1只，于术后10 d因粘连性肠梗阻死亡。C组大鼠均成活。

2.2 食物摄入量（g） 实验中C组大鼠的进食量控制和O组相同，故对B组和O组大鼠进食量进行统计学分析，两组GK大鼠术前每周进食量差异无统计学意义（P>0.05），术后O组和B组大鼠每周进食量差异均有统计学意义（P<0.05），如表1、图1。

图1 O组和B组GK大鼠进食量变化曲线图

表1 O组和B组大鼠手术后进食量比较（g，±s）

表1 O组和B组大鼠手术后进食量比较（g，±s）

与B组比：aP＜0.05

组别 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周 第7周 第8周O组 34.8±9.4a 70.4±6.8a 92.9±9.1a 111.9±9.5a 130.6±7.4a 146.5±6.5a 145.0±9.3a 143.9±8.3a B组 51.0±8.1 96.2±10.0 123.1±8.4 139.1±8.5 151.7±8.1 158.2±13.2 162.0.±9.5 162.6±11.6 n 8 9

2.3 体重（g） 3组GK大鼠术前体重差异无统计学意义（P=0.399），术后各组大鼠体重变化出现显著差异。O组大鼠于术后第1周开始体重下降，由术前体重（336.6±15.4）g下降至（288.5±18.2）g，差异有统计学意义（P=0.000），术后第6周体重（335.1±14.2）g大约升至术前水平，明显晚于其他两组。O组和C组除第1周以外，其他各时间点体重差异均有统计学意义。O组与B组各时间点体重差异均有统计学意义。见表2、图2。

表2 3组GK大鼠手术前后体重比较（g，±s）

表2 3组GK大鼠手术前后体重比较（g，±s）

与B组比：aP＜0.05；与C组比：bP＜0.05

组别 术前 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周 第7周 第8周O组 336.6±15.4288.5±18.2a289.8±21.0ab 303.9±24.6ab 315.6±20.6ab 319.4±22.7ab 335.1±14.2ab 345.1±20.4ab 347.9±22.2ab C组 335.7±10.7301.9±17.5 307.7±18.5 321.8±15.3 336.4±13.3 347.5±12.3 356.4±11.2 362.2±12.4 365.8±16.6 B组 330.4±11.2317.7±13.8 318.2±11.7 349.3±11.9 358.1±14.6 364.6±17.4 372.4±17.7 375.9±14.7 379.7±13.6 n 8 1 0 9

图2 3组GK大鼠手术前后体重变化曲线图

2.4 血糖（mmol/L） 3组GK大鼠术前FPG差异无统计学意义（P=0.839）。O组FPG由术前（17.6±2.1）mmol/L降至术后第1周的（7.5±0.9）mmol/L，差异有统计学意义（P<0.01）。术后1～8周，O组与B组差异均有统计学意义，O组与C组除第4周外，其他各时间点差异均有统计学意义。见图3。

图3 3组GK大鼠手术前后FPG变化曲线图

2.5 OGTT 3组GK大鼠术前糖耐量曲线各时间点血糖值及曲线下面积（AUC）差异无统计学意义（P=0.317），O组术后1个月AUC由术前75.1±5.2下降至53.0±3.7，差异有统计学意义，与C组AUC（61.9±3.9）及B组AUC（71.9±2.9）相比较差异有统计学意义；术后2个月O组AUC与其他两组AUC差异具有统计学意义。各组大鼠术后糖耐量曲线，见图4-6。

图4 3组大鼠术前OGTT曲线

图5 3组大鼠术后1个月OGTT曲线

图6 3组大鼠术后2个月OGTT曲线

3 讨论

GK大鼠为自发的非肥胖2型糖尿病模型大鼠，其特征是葡萄糖刺激胰岛素分泌减少，B细胞数目减少，肝糖原生成增多等，被广泛应用于2型糖尿病的动物实验研究。本实验的目的是通过GK大鼠建立RYGB实验动物模型，并初步研究该术式对GK大鼠2型糖尿病的治疗效果。

我们在GK大鼠建立RYGB动物模型的过程中，充分地总结了SD大鼠建立RYGB动物模型的经验，取得了较高的成功率。建模过程中吻合技术是手术成功与否的关键，选用6-0丝线间断内翻吻合，针距控制在1 mm左右，可有效降低术后吻合口水肿、坏死的发生，并且吻合口漏发生的概率和连续内翻缝合无差别。另外，由于大鼠胃肠系统的解剖结构较人和其他大型实验动物更加精细，更易损伤，手术操作动作要轻柔，尽量避免肠壁及肠系膜的过度牵拉，吻合时寻找血供好的部位进行缝合。

GK大鼠经RYGB术后在给予充足饲料的基础上体重在术后2周内较其他各组下降幅度大，并在第6周后较为稳定地维持在一个水平，和术前体重相比较差异无统计学意义，O组与B组和C组相比，体重差异有统计学意义。我们的实验进一步验证了RYGB术在减重方面的疗效是肯定的。

在实验中，O组GK大鼠施行的术式为RYGB术，约保留了原有胃容积的三分之一，我们在实验过程中发现O组大鼠的进食量在术后3周左右恢复到术前水平，但FPG水平仍低于术前水平。Pacheco等[6]和Wang等[7]研究显示，RYGB术后血糖调节的改善与体重下降和进食量减少并无直接关系。近年来关于RYGB术后肠道激素分泌改变的研究显示，RYGB术后CCK、PYY（3-36）、OXM等胃肠道多肽类激素分泌的发生改变。Patriti等[8]提出RYGB术后消化道的正常解剖结构发生变化，未消化食物或消化的营养物质过早地刺激了小肠的L型细胞，从而导致GLP-1分泌增加（后肠学说）；Brubcker等[9]提出GLP-1是一种肠促胰岛素，主要由末端回肠黏膜的L型细胞分泌的一种肽类激素，GLP-1的生物活性有延缓胃排空，增加胰岛素敏感性作用。RYGB术后大鼠体重明显低于B组和C组，除了和术后胃容积减少导致摄入量锐减的因素外，还与术后肠道激素分泌的改变有关，可能是GLP-1、CCK、PYY（3-36）、OXM等多肽类激素共同作用的结果。

RYGB术对GK大鼠血糖产生影响：O组大鼠在术后第1周至实验结束的第8周，空腹血糖一直维持在7～8 mmol/L左右，明显低于术前水平，与B组和C组相比差异也有统计学意义，我们考虑与RYGB术后GK大鼠胰腺beta细胞增生有关，Lin等[10]的研究也证实了此观点。3组大鼠术后1个月糖耐量曲线下面积结果为O

通过本次实验，我们认为RYGB术可以有效地减轻和控制GK大鼠体重，并可以降低血糖及改善血糖耐受。

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