术前口服碳水化合物对胃癌术后胰岛素抵抗的影响

王智浩,仲蓓,王东升,焦学龙,王浩,周岩冰

(青岛大学医学院附属医院普外科,山东青岛 266003)

术前口服碳水化合物对胃癌术后胰岛素抵抗的影响

王智浩,仲蓓,王东升,焦学龙,王浩,周岩冰

(青岛大学医学院附属医院普外科,山东青岛 266003)

目的探讨术前口服碳水化合物对胃癌术后胰岛素抵抗的影响。方法选取行胃癌根治术(D2)的病人40例,随机分为2组。试验组术前3 h口服碳水化合物(葡萄糖溶液),对照组术前3 h口服安慰剂(清水)。分别比较两组病人术前及术后血糖、胰岛素、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),以及胰高血糖素样肽-1(GLP-1)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的水平。结果术前两组病人空腹血糖、胰岛素、HOMA-IR以及SOD、MDA水平比较差异均无显著性(P＞0.05),试验组GLP-1水平较对照组明显升高(t＝5.97,P＜0.05)。与对照组相比,试验组术后空腹血糖、胰岛素、HOMA-IR及MDA水平降低,SOD水平升高,差异均有统计学意义(t＝5.08～19.39,P＜0.01)。结论术前口服碳水化合物可以刺激胃癌病人产生GLP-1以保护胰腺,增强胰岛素分泌能力,并且减轻病人的氧化应激,从而改善病人术后的胰岛素抵抗水平。

碳水化合物;胃肿瘤;外科手术;胰岛素抗药性;氧化性应激

开放的胃癌手术作为一种中等偏大的手术,其所产生的应激可以引起人体内分泌系统的紊乱,释放应激因子,导致胰岛素抵抗(IR)的发生,从而不利于病人的恢复。有研究表明,在结直肠癌手术前口服碳水化合物,可以有效减轻病人术后IR,减少并发症的发生,改善预后[1]。但对于胃癌手术,术前口服碳水化合物对IR的影响尚不清楚,本文旨在探讨术前口服碳水化合物对胃癌术后IR的影响及其可能机制。

1 资料和方法

1.1 一般资料

2011年11月—2012年10月,选择入住我科胃癌病人40例,其中男18例,女22例,年龄43.0～71.0岁。入选标准:①经胃镜检查确诊为胃癌,CT检查示无远处转移;②空腹血糖正常;③体质量指数(BMI)正常(19～25 kg/m2);④伦理委员会讨论通过并病人知情同意。排除标准:①既往有高血压、糖尿病等疾病;②BMI＜18 kg/m2或BMI＞26 kg/ m2。将病人随机分为试验组和对照组,每组各20例。试验组与对照组的年龄分别为(63.38±9.07)、(62.58±10.22)岁,其BMI分别为(23.64±2.80)、(22.91±3.19)kg/m2,差异无显著性(P＞0.05)。两组病人均未发生误吸、呛咳等并发症。

1.2 围手术处理

两组病人术前常规置鼻胃管。术前晚22:00起,两组病人均禁食,手术前未行肠外营养支持。试验组术前3 h口服100 g/L葡萄糖溶液500 m L,对照组术前3 h口服安慰剂(清水)500 m L。所有病人术前30 min肌肉注射苯巴比妥0.1 g、东莨菪碱0.3 mg,由同一麻醉师行硬膜外麻醉。两组病人均行胃癌根治性手术(D2),手术操作由同一手术者完成。两组病人均未输血,术中给予醋酸钠林格注射液等补充血容量。

1.3 观察指标

分别于术前空腹、术前口服液体2 h后和术后空腹取病人外周静脉血约6、8、6 m L。分别测定血糖及胰岛素水平,计算胰岛素抵抗指数(HOMAIR),并测定术前空腹及术后空腹时超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的水平,以及术前口服液体2 h后胰高血糖素样肽-1(GLP-1)水平。GLP-1测定采用酶联免疫法。

1.4 统计学方法

2 结 果

2.1 两组手术前后血糖、胰岛素浓度及HOMA-IR的比较

术前两组病人空腹血糖、胰岛素及HOMA-IR比较无统计学意义(P＞0.05);试验组在术前口服液体2 h后血糖、胰岛素水平均较术前空腹水平增高,差异有统计学意义(F＝108.35、69.581,P＜0.05);试验组术后空腹血糖、胰岛素及HOMA-IR均较对照组降低,差异有显著性(t＝5.08～9.68, P＜0.01)。见表1～3。

2.2 两组病人术前GLP-1水平比较

对照组病人术前GLP-1的水平为(18.39± 1.95)pmol/L,试验组为(23.30±3.12)pmol/L,试验组较对照组显著升高(t＝5.97,P＜0.05)。

2.3 两组病人手术前后SOD、MDA水平比较

两组病人术前血中SOD、MDA水平差异无统计学意义(P＞0.05)。与对照组比较,试验组术后SOD水平升高,MDA含量降低,差异有统计学意义(t＝19.39、14.76,P＜0.05)。见表4。

3 讨 论

一直以来,术前12 h禁食6 h禁饮是术前准备的常规,其主要目的是为了避免麻醉和手术过程中导致的误吸[2]。目前国内对于胃癌病人术前口服碳水化合物的安全性及其对术后IR的影响的研究较少,尤其缺乏随机对照双盲的临床试验资料。本文结果显示,术前口服葡萄糖溶液的病人,术后血糖、胰岛素及HOMA-IR均较对照组明显降低,证实了术前口服葡萄糖溶液可以减轻术后IR,且未见与麻醉有关的误吸、呛咳等并发症的发生。

表1 两组手术前后血糖浓度比较(n＝20,c/mmol· L－1,±s)

两组组内比较,F＝195.970、108.35,P＜0.01;与对照组比较,∗t＝8.08、5.08,P＜0.01。

___组别_____术前空腹___术前口服液体2 h后术后空腹对照组4.85±0.49 4.78±0.43 9.29±1.27 __试验组___4.91±0.46______6.06±0.49∗7.61±0.75∗

表2 两组手术前后胰岛素浓度比较(n＝20,z/mU· L－1,±s)

两组组内比较,F＝269.007、69.581,P＜0.01;与对照组比较,∗t＝13.10、9.03,P＜0.01。

___组别_____术前空腹___术前__________________________________口服液体2 h后术后空腹对照组8.59±1.49 7.81±1.09 31.87±6.19 __试验组___8.62±1.77_____21.04±4.38∗__________17.42±3.58∗

表3 两组手术前后HOMA-IR比较(±s)

两组组内比较,t＝15.52、15.18,P＜0.01;与对照组比较,∗t＝9.68,P＜0.01。

___组别_____n术前术后对照组20 1.86±0.43 13.16±3.12 __试验组___20______1.87±0.37 5.88±1.27∗

表4 两组手术前后SOD及MDA水平比较(n＝20,±s)

与对照组比较,∗t＝19.39、14.76,P＜0.01。

组别___SOD(z/k U·L－1)___MDA(c/mmol·L－1) ______________________________术前____________________术后术前__________________术后___对照组62.61±3.12 76.89±2.12 2.42±0.19 4.21±0.29 _试验组_62.54±2.57 94.05±3.33∗__2.34±0.21__3.05±0.19∗

研究结果表明,在相同的血糖水平下,口服葡萄糖溶液比静脉输注等量葡萄糖溶液更能有效地刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,随之有学者提出了“肠-胰岛轴”的概念[3]。“肠-胰岛轴”的提出使我们对胃肠道激素有了更深的理解,其中主要的肠促胰岛素有GLP-1。GLP-1是由营养物质,特别是葡萄糖刺激而引起释放的一类胃肠激素,它可以促进胰岛素合成及分泌,改善早期胰岛素应答能力,抑制胰岛β细胞的凋亡,诱导胰岛β细胞再生,抑制胰高血糖素分泌以及胃肠运动和胃液分泌延迟,促进葡萄糖的利用[4-6]。当胰岛β细胞分泌功能失代偿时,IR的程度则会加重[7]。GLP-1是促胰岛素分泌的重要因子,也是反映胰岛功能的重要指标[8]。本文结果显示,试验组口服碳水化合物后其术前胰岛素、GLP-1水平较对照组明显升高。其机制可能是GLP-1与胰岛β细胞的受体相结合,通过G蛋白激活腺苷酸环化酶,导致细胞内c AMP合成升高,使Ca2＋内流,诱导胰岛素的合成及释放。术前胰岛素水平的升高对于减轻术后IR有积极的作用。

手术应激所引起的应激性高糖血症可以使体内氧化应激水平升高[9]。氧化应激产生的大量ROS可以激活胰岛β细胞内一系列应激信号通路,诱导胰岛β细胞损伤凋亡,使胰岛素分泌减少,干扰胰岛素信号转导通路,导致IR[10-11]。体内存在两类抗氧化系统,其中酶抗氧化系统,包括SOD、MDA及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)等[12]。SOD是体内重要的有抗氧化作用的物质,可以减轻体内的氧化应激水平[13]。MDA是体内脂质过氧化反应的主要代谢产物,其水平可反映体内过氧化程度,间接反映体内氧化损伤程度。SOD、MDA联合检测可以更好地反映体内氧化应激水平。本文结果显示,试验组术后SOD水平较对照组明显升高,而MDA水平明显降低。表明术前口服碳水化合物可明显降低体内的氧化应激水平,从而减轻手术应激引起的IR。

综上所述,术前口服葡萄糖溶液可升高GLP-1水平,使胰腺得到更好的保护,减轻氧化应激水平,从而改善胃癌术后IR。但这只是我们单中心的研究,仍需大宗多中心的随机对照研究加以验证。

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(本文编辑 马伟平)

THE EFFECT OF PREOPERATIVE ORAL CARBOHYDRATE ON POSTOPERATIVE INSULIN RESISTANCE

WANG Zhihao, ZHONG Bei,WANG Dongsheng,JIAO Xuelong,WANG Hao,ZHOU Yanbing (The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College,Qingdao 266003,China)

ObjectiveTo investigate the influence of preoperative oral carbohydrate on insulin resistance after surgery for gastric cancer.MethodsForty patients scheduled for radical gastrectomy were evenly randomized to two groups.Three hours before surgery,the patients in experimental group were given oral carbohydrate(glucose solution),and those in control group water was given.The levels of blood glucose,insulin and the index of insulin resistance(HOMA-IR),of GLP-1 and SOD,MDA were measured(before and after surgery)and compared between the two groups.ResultsBefore operation,the levels of fasting blood sugar,insulin,HOMA-IR,SOD and MDA between the two groups were not significantly different(P＞0.05),while GLP-1 level in the experimental group was higher versus the control(t＝5.97,P＜0.05);After surgery,the levels of blood glucose,insulin,insulin resistance,and SOD index were higher in the experimental group than the control(t＝5.08－19.39,P＜0.01).ConclusionPreoperative oral carbohydrate can stimulate the production of GLP-1 in patients with gastric cancer,enhance the secretion of insulin,and relieve patient’s oxidative stress,and thus improve postoperative insulin resistance.

carbohydrates;stomach neoplasms;surgical procedures,operative;insulin resistance;oxidative stress

R656.61

A

1008-0341(2013)04-0302-03

10.11712/qlyx201304007

2013-03-29;

2013-05-21

王智浩(1985-),男,在读硕士研究生。

周岩冰(1964-),男,硕士,主任医师,博士生导师。