引用本文: 周玉龍, 韓曉東, 狄建忠, 張頻. Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2014, 21(2): 246-250. doi: 10.7507/1007-9424.20140060 復制
糖尿病現已成為嚴重威脅人類健康的慢性疾病之一,其各類并發癥如血糖代謝紊亂、冠心病、腎病、視網膜病、神經病變等都是患者致死、致殘的主要原因,嚴重影響患者的生活質量,并造成極大的社會負擔。據2010年的文獻[1]報道,我國目前的成人糖尿病患病率約為9.7%,總數約有9 240萬,其中2型糖尿病占90%。
糖尿病傳統的治療方法包括飲食控制、運動鍛煉、口服降糖藥及皮下注射胰島素,然而這些治療方法很難從根本上治愈糖尿病及保持患者血糖的長期穩定,也不能從根本上阻止糖尿病的各種并發疾病的發生和發展。嚴格的飲食控制和反復的血糖水平波動對患者造成持續精神壓力并影響其生活質量,因此,患者迫切需要一種能良好控制糖尿病及其并發癥的治療手段。
1982年,美國北卡羅來納大學外科醫師Pories等[2]在手術治療一些病態肥胖癥時偶然發現合并有2型糖尿病的患者在接受減重手術后,體重顯著減輕的同時血糖也快速恢復了正常,且不再需要采取任何降糖措施維持,從而開創了一條外科手術治療2型糖尿病的新途徑。近年來,Roux-en-Y胃旁路術對肥胖型2型糖尿病的治療作用已得到廣泛證實[3-7]。Roux-en-Y胃旁路術在有效減輕患者體重的同時也有效地改善了大部分患者并存的血糖代謝紊亂。近年來隨訪觀察[8-10]發現,一些肥胖患者術前所并存的糖尿病得到臨床緩解甚至是臨床完全緩解。
Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的機制目前是外科及糖尿病領域的研究熱點。在我國,Roux-en-Y胃旁路術作為一項新型的糖尿病治療措施已逐漸被認識和認可,但是總的知曉率較低,開展的手術方式有限,手術后隨訪時間較短,術后長期效果研究不明。目前國內外手術中小腸曠置長度的標準仍處于摸索階段,各單位多以收集各種資料統計后自行決定,文獻報道主要體現在手術效果上,對于手術機制及具體小腸曠置長度仍無明確標準。現就Roux-en-Y胃旁路術的手術概況、手術效果、可能機制等做一綜述。
1 Roux-en-Y胃旁路術的概況
20世紀90年代,Roux-en-Y胃旁路術在體質量指數(BMI)>40 kg/m2的惡性肥胖患者手術治療中對糖尿病的意外治療效果,使其在治療2型糖尿病方面逐漸進入人們的視野。在我國,Roux-en-Y胃旁路術作為一項新型的糖尿病治療措施,在取得尚待臨床逐步認可的同時,也正在逐步完善并規范化糖尿病的外科治療[11]。
Roux-en-Y胃旁路術將胃分成近端的胃小囊和遠端的殘胃,術后僅保留容量約25~50 mL的胃小囊,胃小囊要與遠端的殘胃完全分開。曠置全部十二指腸以及大約100 cm的近端空腸,遠端空腸與胃小囊吻合,近端空腸與胃空腸吻合口以遠空腸行端側吻合,標準的Roux袢長度約75~100 cm。可見,該術式主要為消化道的改道重建,由近端胃小囊、膽胰袢和Roux袢構成,其中膽胰袢長度的測量始于屈式韌帶,有膽汁和胰液流經曠置的近端小腸,Roux袢為胃空腸吻合口至近端空腸端側吻合口的旁路袢,有食物流經吻合于近端胃小囊的遠端空腸,共同通路為食物和膽胰液共同流經區域[12-14]。
Roux-en-Y胃旁路術圍手術期死亡率約為0.5% [15],近期手術并發癥(吻合口漏、出血、腸梗阻、肺栓塞等)發生率低于5% [16-20],遠期并發癥可能有傾倒綜合征、吻合口狹窄、邊緣性潰瘍、閉合線開裂及內疝[21-24]。與胃容積減小相關的營養缺乏主要是維生素B12和鐵的吸收障礙,內因子分泌減少直接影響維生素B12的結合與吸收,胃酸分泌減少影響鐵的吸收,所以患者術后需要終生補充維生素B12、鐵劑,還要根據需要補充復合維生素B、葉酸、鈣等營養素[7, 25]。
2 Roux-en-Y胃旁路術的效果
Roux-en-Y胃旁路術對肥胖型2型糖尿病的治療作用已得到廣泛證實。Buchwald等[26]對1990~2006年所發表的621篇相關文獻中135 246例患者的臨床資料進行的meta分析顯示,Roux-en-Y胃旁路術后肥胖癥患者體質量明顯下降,且對伴發病的治療效果良好,其中2型糖尿病78.1%完全治愈,86.6%顯著改善。Roux-en-Y胃旁路術后2型糖尿病患者血糖、胰島素和糖化血紅蛋白控制在正常水平,擺脫對藥物及外源性胰島素的依賴,且不依賴于體質量的下降。
3 Roux-en-Y胃旁路術面臨的問題
盡管近年來國內外對于Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的療效是肯定的,但文獻報道主要體現在手術效果上,對于其機制及基礎研究還不夠充分,有不少問題有待解決。
3.1 Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的機理尚不明確
美國糖尿病協會(ADA)2011指南[27]及2010中國糖尿病手術治療高峰論壇暨專家共識大會[28]指出,目前手術緩解糖尿病的三大可能機制:①限制攝入,減少吸收;②體重減輕,胰島素抵抗減少;③手術后胃腸道激素的改變。Roux-en-Y胃旁路術后患者的胃容量減少,導致攝入減少和營養吸收不良,體重下降,這可作為血糖得到改善的最簡單的解釋。手術對胃腸道各激素的改變這一機制闡明尚不完全清晰,現知有眾多的胃腸道激素參與其中,包括有抑胃肽、胰高血糖素樣肽-1、瘦素、胃激素調節肽、多肽YY等,并通過腸-胰島軸機制假說闡明相互作用[6, 13, 19-31]。
目前研究[32-33]認為,Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的機制主要包括前腸和后腸假說:前者認為,阻斷十二指腸和近端空腸黏膜與營養素的接觸,導致局部腸道內環境發生改變,從而可能阻止了一種能促進胰島素抵抗的激素分泌,胰島素抵抗得以控制;后者認為,胃腸繞道后,未消化或不完全消化的食物快速到達遠端小腸,刺激遠端小腸產生類似胰高血糖素樣肽-1等激素促進胰島素分泌,改善胰島素敏感性,從而達到控制血糖的療效。但仍有相當一部分手術未改變腸道結構而治愈糖尿病的案例并不能由腸-胰島軸機制所解釋。有學者們[34-36]通過動物實驗發現,胃腸旁路術后大鼠對于甜味覺敏感性下降,從而導致大鼠術后食欲下降;而另一方面,Ley [37]發現,在肥胖患者手術前后腸道菌群含量發生變化,這一現象在大鼠等動物實驗[38]中證實,發現腸道厚壁菌含量上升同時伴有擬桿菌含量下降,這提示有諸多因素和復雜的相互關系參與了手術前后血糖的調控,可能存在多條胃腸道激素-胰島軸甚至胃腸道激素-腸道菌群-胰島軸的變化。
3.2 Roux-en-Y胃旁路術Roux袢及膽胰袢曠置長度無標準
研究[5, 39-41]表明,對病態肥胖(40 kg/m2<BMI<50 kg/m2)患者來說,標準的Roux袢長度(75~100 cm)可取得與更長的Roux袢長度一樣的良好效果。標準的Roux袢長度應用于超級肥胖(BMI≥50 kg/m2)患者時,其減肥的成功率明顯降低,在治療這些患者時應通過增加Roux袢長度來提高手術成功率[39, 42-43]。在一個連續的研究[44]中發現,當Roux袢長度為100~150 cm時,Roux袢長度與患者術后1年BMI改變、體重絕對減少量之間存在線性對應關系,即Roux袢每增加1 cm,BMI大約降低0.07 kg/m2,體重大約減輕0.19 kg;該組患者術后1年血清總蛋白、白蛋白、血鐵含量與Roux袢長度無關。在Roux袢長度≥180 cm時易出現頑固性腹瀉,≥250 cm時易出現營養障礙[40]。能取得最大減肥效果的最佳Roux袢長度目前尚無定論,需要進一步的臨床研究加以闡明。目前國內外對于曠置多少腸段尚無循證醫學研究的結果,對于Roux袢及膽胰袢曠置長度仍無統一的指南,各開展單位根據自己的手術習慣及經驗決定Roux袢及膽胰支的長度,故手術安全性及手術效果難以得到保障。
3.3 Roux-en-Y胃旁路術遠期影響不明確
Roux-en-Y胃旁路術限制胃容量及曠置小腸影響患者對食物營養的吸收,一方面利于患者體重下降,但弊端是術后伴隨有多項并發癥。術后長期飲食習慣的改變,可能導致蛋白質-熱量性營養不良,維生素礦物質(鐵、維生素B12及葉酸)及蛋白缺乏,患者需從長期服用糖尿病藥物轉為服用補充所缺微量元素的藥物[45-46]。對于手術的遠期并發癥,Roux-en-Y胃旁路術相當于對胃腸道進行了改道并重建,那么曠置的殘胃、十二指腸及近端空腸腸段術后是否會導致曠置腸壁的萎縮,是否會引起胃腸道惡性腫瘤發病率增加,是否是殘胃癌發生的誘因?目前不得而知。
3.4 Roux-en-Y胃旁路術是否適用于非肥胖型2型糖尿病患者
Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的療效是減肥手術的偶得。2010年美國糖尿病外科峰會發表共識[47]稱,對于BMI≥30 kg/m2的肥胖糖尿病患者,如果血糖控制不良,Roux-en-Y胃旁路術是一項理想的治療手段。然而對于BMI正常的非肥胖2型糖尿病患者,Roux-en-Y胃旁路術的手術指征及治療效果仍有較大爭議[48-50]。2011年ADA糖尿病診療標準[51]指出,目前沒有充足的循證醫學證據建議除研究之外對BMI正常的2型糖尿病患者進行手術治療。亞洲人體型患者以腹型肥胖為主,BMI過高者不多,因此若能研究針對亞洲人特點降低手術適應證中BMI限制,那么接受手術的患者能明顯增加[52-53]。
4 展望
2011年,中華醫學會糖尿病學分會與中華醫學會外科學分會共同發布了手術治療糖尿病專家共識[11]:外科手術作為治療糖尿病的方法之一。手術為2型糖尿病的治療開辟了一條新途徑,但是由于目前大多數研究都是建立在肥胖患者基礎上,而缺乏非肥胖2型糖尿病的療效研究,因此外科手術治療糖尿病的機制還有待于更深一步探索。相信隨著基礎與臨床研究的進展、手術技術的改進、手術機制的闡明、遠期效果的肯定,將有更多的2型糖尿病患者受益。
糖尿病現已成為嚴重威脅人類健康的慢性疾病之一,其各類并發癥如血糖代謝紊亂、冠心病、腎病、視網膜病、神經病變等都是患者致死、致殘的主要原因,嚴重影響患者的生活質量,并造成極大的社會負擔。據2010年的文獻[1]報道,我國目前的成人糖尿病患病率約為9.7%,總數約有9 240萬,其中2型糖尿病占90%。
糖尿病傳統的治療方法包括飲食控制、運動鍛煉、口服降糖藥及皮下注射胰島素,然而這些治療方法很難從根本上治愈糖尿病及保持患者血糖的長期穩定,也不能從根本上阻止糖尿病的各種并發疾病的發生和發展。嚴格的飲食控制和反復的血糖水平波動對患者造成持續精神壓力并影響其生活質量,因此,患者迫切需要一種能良好控制糖尿病及其并發癥的治療手段。
1982年,美國北卡羅來納大學外科醫師Pories等[2]在手術治療一些病態肥胖癥時偶然發現合并有2型糖尿病的患者在接受減重手術后,體重顯著減輕的同時血糖也快速恢復了正常,且不再需要采取任何降糖措施維持,從而開創了一條外科手術治療2型糖尿病的新途徑。近年來,Roux-en-Y胃旁路術對肥胖型2型糖尿病的治療作用已得到廣泛證實[3-7]。Roux-en-Y胃旁路術在有效減輕患者體重的同時也有效地改善了大部分患者并存的血糖代謝紊亂。近年來隨訪觀察[8-10]發現,一些肥胖患者術前所并存的糖尿病得到臨床緩解甚至是臨床完全緩解。
Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的機制目前是外科及糖尿病領域的研究熱點。在我國,Roux-en-Y胃旁路術作為一項新型的糖尿病治療措施已逐漸被認識和認可,但是總的知曉率較低,開展的手術方式有限,手術后隨訪時間較短,術后長期效果研究不明。目前國內外手術中小腸曠置長度的標準仍處于摸索階段,各單位多以收集各種資料統計后自行決定,文獻報道主要體現在手術效果上,對于手術機制及具體小腸曠置長度仍無明確標準。現就Roux-en-Y胃旁路術的手術概況、手術效果、可能機制等做一綜述。
1 Roux-en-Y胃旁路術的概況
20世紀90年代,Roux-en-Y胃旁路術在體質量指數(BMI)>40 kg/m2的惡性肥胖患者手術治療中對糖尿病的意外治療效果,使其在治療2型糖尿病方面逐漸進入人們的視野。在我國,Roux-en-Y胃旁路術作為一項新型的糖尿病治療措施,在取得尚待臨床逐步認可的同時,也正在逐步完善并規范化糖尿病的外科治療[11]。
Roux-en-Y胃旁路術將胃分成近端的胃小囊和遠端的殘胃,術后僅保留容量約25~50 mL的胃小囊,胃小囊要與遠端的殘胃完全分開。曠置全部十二指腸以及大約100 cm的近端空腸,遠端空腸與胃小囊吻合,近端空腸與胃空腸吻合口以遠空腸行端側吻合,標準的Roux袢長度約75~100 cm。可見,該術式主要為消化道的改道重建,由近端胃小囊、膽胰袢和Roux袢構成,其中膽胰袢長度的測量始于屈式韌帶,有膽汁和胰液流經曠置的近端小腸,Roux袢為胃空腸吻合口至近端空腸端側吻合口的旁路袢,有食物流經吻合于近端胃小囊的遠端空腸,共同通路為食物和膽胰液共同流經區域[12-14]。
Roux-en-Y胃旁路術圍手術期死亡率約為0.5% [15],近期手術并發癥(吻合口漏、出血、腸梗阻、肺栓塞等)發生率低于5% [16-20],遠期并發癥可能有傾倒綜合征、吻合口狹窄、邊緣性潰瘍、閉合線開裂及內疝[21-24]。與胃容積減小相關的營養缺乏主要是維生素B12和鐵的吸收障礙,內因子分泌減少直接影響維生素B12的結合與吸收,胃酸分泌減少影響鐵的吸收,所以患者術后需要終生補充維生素B12、鐵劑,還要根據需要補充復合維生素B、葉酸、鈣等營養素[7, 25]。
2 Roux-en-Y胃旁路術的效果
Roux-en-Y胃旁路術對肥胖型2型糖尿病的治療作用已得到廣泛證實。Buchwald等[26]對1990~2006年所發表的621篇相關文獻中135 246例患者的臨床資料進行的meta分析顯示,Roux-en-Y胃旁路術后肥胖癥患者體質量明顯下降,且對伴發病的治療效果良好,其中2型糖尿病78.1%完全治愈,86.6%顯著改善。Roux-en-Y胃旁路術后2型糖尿病患者血糖、胰島素和糖化血紅蛋白控制在正常水平,擺脫對藥物及外源性胰島素的依賴,且不依賴于體質量的下降。
3 Roux-en-Y胃旁路術面臨的問題
盡管近年來國內外對于Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的療效是肯定的,但文獻報道主要體現在手術效果上,對于其機制及基礎研究還不夠充分,有不少問題有待解決。
3.1 Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的機理尚不明確
美國糖尿病協會(ADA)2011指南[27]及2010中國糖尿病手術治療高峰論壇暨專家共識大會[28]指出,目前手術緩解糖尿病的三大可能機制:①限制攝入,減少吸收;②體重減輕,胰島素抵抗減少;③手術后胃腸道激素的改變。Roux-en-Y胃旁路術后患者的胃容量減少,導致攝入減少和營養吸收不良,體重下降,這可作為血糖得到改善的最簡單的解釋。手術對胃腸道各激素的改變這一機制闡明尚不完全清晰,現知有眾多的胃腸道激素參與其中,包括有抑胃肽、胰高血糖素樣肽-1、瘦素、胃激素調節肽、多肽YY等,并通過腸-胰島軸機制假說闡明相互作用[6, 13, 19-31]。
目前研究[32-33]認為,Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的機制主要包括前腸和后腸假說:前者認為,阻斷十二指腸和近端空腸黏膜與營養素的接觸,導致局部腸道內環境發生改變,從而可能阻止了一種能促進胰島素抵抗的激素分泌,胰島素抵抗得以控制;后者認為,胃腸繞道后,未消化或不完全消化的食物快速到達遠端小腸,刺激遠端小腸產生類似胰高血糖素樣肽-1等激素促進胰島素分泌,改善胰島素敏感性,從而達到控制血糖的療效。但仍有相當一部分手術未改變腸道結構而治愈糖尿病的案例并不能由腸-胰島軸機制所解釋。有學者們[34-36]通過動物實驗發現,胃腸旁路術后大鼠對于甜味覺敏感性下降,從而導致大鼠術后食欲下降;而另一方面,Ley [37]發現,在肥胖患者手術前后腸道菌群含量發生變化,這一現象在大鼠等動物實驗[38]中證實,發現腸道厚壁菌含量上升同時伴有擬桿菌含量下降,這提示有諸多因素和復雜的相互關系參與了手術前后血糖的調控,可能存在多條胃腸道激素-胰島軸甚至胃腸道激素-腸道菌群-胰島軸的變化。
3.2 Roux-en-Y胃旁路術Roux袢及膽胰袢曠置長度無標準
研究[5, 39-41]表明,對病態肥胖(40 kg/m2<BMI<50 kg/m2)患者來說,標準的Roux袢長度(75~100 cm)可取得與更長的Roux袢長度一樣的良好效果。標準的Roux袢長度應用于超級肥胖(BMI≥50 kg/m2)患者時,其減肥的成功率明顯降低,在治療這些患者時應通過增加Roux袢長度來提高手術成功率[39, 42-43]。在一個連續的研究[44]中發現,當Roux袢長度為100~150 cm時,Roux袢長度與患者術后1年BMI改變、體重絕對減少量之間存在線性對應關系,即Roux袢每增加1 cm,BMI大約降低0.07 kg/m2,體重大約減輕0.19 kg;該組患者術后1年血清總蛋白、白蛋白、血鐵含量與Roux袢長度無關。在Roux袢長度≥180 cm時易出現頑固性腹瀉,≥250 cm時易出現營養障礙[40]。能取得最大減肥效果的最佳Roux袢長度目前尚無定論,需要進一步的臨床研究加以闡明。目前國內外對于曠置多少腸段尚無循證醫學研究的結果,對于Roux袢及膽胰袢曠置長度仍無統一的指南,各開展單位根據自己的手術習慣及經驗決定Roux袢及膽胰支的長度,故手術安全性及手術效果難以得到保障。
3.3 Roux-en-Y胃旁路術遠期影響不明確
Roux-en-Y胃旁路術限制胃容量及曠置小腸影響患者對食物營養的吸收,一方面利于患者體重下降,但弊端是術后伴隨有多項并發癥。術后長期飲食習慣的改變,可能導致蛋白質-熱量性營養不良,維生素礦物質(鐵、維生素B12及葉酸)及蛋白缺乏,患者需從長期服用糖尿病藥物轉為服用補充所缺微量元素的藥物[45-46]。對于手術的遠期并發癥,Roux-en-Y胃旁路術相當于對胃腸道進行了改道并重建,那么曠置的殘胃、十二指腸及近端空腸腸段術后是否會導致曠置腸壁的萎縮,是否會引起胃腸道惡性腫瘤發病率增加,是否是殘胃癌發生的誘因?目前不得而知。
3.4 Roux-en-Y胃旁路術是否適用于非肥胖型2型糖尿病患者
Roux-en-Y胃旁路術治療2型糖尿病的療效是減肥手術的偶得。2010年美國糖尿病外科峰會發表共識[47]稱,對于BMI≥30 kg/m2的肥胖糖尿病患者,如果血糖控制不良,Roux-en-Y胃旁路術是一項理想的治療手段。然而對于BMI正常的非肥胖2型糖尿病患者,Roux-en-Y胃旁路術的手術指征及治療效果仍有較大爭議[48-50]。2011年ADA糖尿病診療標準[51]指出,目前沒有充足的循證醫學證據建議除研究之外對BMI正常的2型糖尿病患者進行手術治療。亞洲人體型患者以腹型肥胖為主,BMI過高者不多,因此若能研究針對亞洲人特點降低手術適應證中BMI限制,那么接受手術的患者能明顯增加[52-53]。
4 展望
2011年,中華醫學會糖尿病學分會與中華醫學會外科學分會共同發布了手術治療糖尿病專家共識[11]:外科手術作為治療糖尿病的方法之一。手術為2型糖尿病的治療開辟了一條新途徑,但是由于目前大多數研究都是建立在肥胖患者基礎上,而缺乏非肥胖2型糖尿病的療效研究,因此外科手術治療糖尿病的機制還有待于更深一步探索。相信隨著基礎與臨床研究的進展、手術技術的改進、手術機制的闡明、遠期效果的肯定,將有更多的2型糖尿病患者受益。