引用本文: 萬鵬, 王瑜. 十二指腸空腸旁路術及迷走神經肝支對非肥胖2型糖尿病大鼠糖代謝的影響. 中國普外基礎與臨床雜志, 2015, 22(5): 565-570. doi: 10.7507/1007-9424.20150150 復制
十二指腸空腸旁路術(duodenal jejunal bypass,DJB)是眾多糖尿病外科流行術式中的一種,尤以非肥胖型的糖尿病患者應用為多[1-2],其在改善2型糖尿病患者糖代謝異常方面有著積極有效的作用[3-4],雖其機制尚無定論,但DJB動物模型的建立使得能進一步探討其機制[5]。目前,其機制的研究主要集中在術后胃腸激素含量的改變、體質量下降、攝食量減少、攝食成分改變等方面[6-7]。有研究[8-11]表明,迷走神經可能在DJB中改善糖代謝受損這一過程中起到一定作用,其主要機制則在于它對胃腸激素、肝葡萄糖轉運蛋白等的調節,研究結果表明,單純行DJB后可以顯著提高胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)、酪酪肽(PYY)的分泌量。肝門靜脈存在GLP-1等胃腸激素受體,而DJB后GLP-1含量增加,可能會通過與門靜脈上的受體結合,刺激迷走神經,激活胰腺迷走神經通路,增加胰島素釋放,從而達到調控血糖的目的[12]。Baraboi等[13]發現,PYY對攝食量的調控也是通過迷走神經介導的神經通路,作用于孤束核,抑制神經元激活達到減少攝食。本研究探討DJB及迷走神經肝支離斷術對GK大鼠空腹血糖、血清胰島素及GLP-1、PYY血清含量的影響。
1 材料與方法
1.1 主要材料及試劑
8周齡雄性SPF級GK大鼠,常州卡文斯實驗動物有限公司,動物許可證號SCXK(蘇)2011-0003。拜安捷2代血糖儀由拜耳公司(Bayer Health Care LLC)提供。電子稱,BS423S Sartorius(德國生產)。大鼠GLP-1、PYY ELISA試劑盒購自美國R & D公司。
1.2 2型糖尿病動物模型建立
GK大鼠分別喂養在單獨的鼠籠,溫度22~24℃,相對濕度50%~60%,每日晝夜各半(12 h/12 h)的自動照明系統,空氣過濾及梯度壓力隔離系統,自由攝食、攝水,飼料為脂肪含量為5%的大鼠飼料。適應性喂養2周,測量血糖前禁食水12 h,用濃度為1 g/kg的葡萄糖水灌胃,30 min后取尾靜脈血測量血糖,血糖值大于16.0 mmol/L的大鼠入組。在實驗過程中,動物的飼養、取材及實驗操作均遵守實驗動物管理與保護的有關規定。
1.3 動物分組
將40只大鼠隨機區組平衡各組體質量后,分為DJB組、DJB+迷走神經肝支離斷組(簡稱“DJB+HBVR組”)、假手術組、假手術+迷走神經肝支離斷組(簡稱“假手術+HBVR組”)。每組10只。
1.4 手術方式
各組大鼠術前12 h禁食、禁水。①DJB組:5%水合氯醛按6 mL/kg腹腔注射麻醉,皮下注射15 mL葡萄糖氯化鈉注射液預防術中脫水。取劍突下正中切口長約2.5 cm,自幽門下0.5 cm將十二指腸和胃斷開并縫合十二指腸殘端;屈氏韌帶下10 cm處橫斷空腸,遠端空腸與幽門部吻合,近端空腸于吻合口下15 cm處做端側吻合。②DJB+HBVR組:同DJB組切口進入腹腔,切斷肝胃韌帶,顯露胃小彎側。將食管和胃小心下拉,暴露迷走神經肝支(圖 1),仔細離斷。后同DJB術式,行十二指腸殘端縫合,遠端空腸與幽門吻合,近端空腸行端側吻合。③假手術組:在與DJB組相同位置離斷胃及空腸,行原位端端吻合。④假手術+HBVR組:同DJB組切口進入腹腔,切斷肝胃韌帶,顯露胃小彎側。將食管和胃小心下拉,暴露迷走神經肝支,仔細離斷,確保與肝臟、食管、胃無聯系,與DJB組相同位置切斷胃及空腸,行原位端端吻合。各組手術暴露時間相同,仔細檢查腸管無扭轉及明顯出血后常規關腹。術后前3 d予以流質飲食,之后予以常規飼料。

1.5 觀察指標及方法
1.5.1 體質量
電子秤稱重術前(禁食12 h后)及術后1、2、4、6及8周(禁食12 h后)的體質量。
1.5.2 空腹血糖水平檢測
尾靜脈采血0.5 mL,血糖儀檢測。
1.5.3 空腹血清胰島素水平、GLP-1、PYY含量檢測
隔夜禁食12 h后,采用內眥靜脈采血,取各組大鼠術前以及術后第1、2、4、6、8周時的靜脈血1 mL,采血后立即將血液加入裝有DPP-4 inhibitor 10μL的試管中,混勻后以3 500 r/min(r=15 cm)離心5 min,分離血清,取血清再裝管后放入液氮罐冷凍保存。在我院實驗科嚴格按照大鼠ELISA試劑盒說明書檢測血清胰島素水平、GLP-1及PYY含量。
1.6 統計學方法
應用SPSS 18.0統計軟件。數據以均數±標準差(
2 結果
2.1 各組大鼠情況
假手術組有1只大鼠于術后第4 d因腸梗阻死亡(n=9)。假手術+HBVR組有1只因術中不能確切離斷迷走神經肝支剔除實驗(n=9)。DJB組有2只大鼠死亡,分別于術后第3 d、第6 d死于腹腔出血和吻合口漏(n=8)。DJB+HBVR組有1只大鼠因術中不能確切離斷迷走神經肝支剔除實驗,另有1只大鼠因術后第2 d死于吻合口漏(n=8)。剩余大鼠順利完成后續實驗的各項指標檢測。
2.2 各組大鼠體質量變化情況
①同一組內大鼠體質量術后與術前比較:假手術組和假手術+HBVR組術后不同時相與術前比較差異均無統計學意義(P > 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯下降,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間大鼠體質量比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術組和假手術+HBVR組比較差異均無統計學意義(P > 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組(DJB+HBVR組除外術后第1周)均明顯低于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組均低于DJB+HBVR組,但僅在第6周和第8周時比較差異有統計學意義(P < 0.05)。見表 1。

2.3 各組大鼠空腹血糖水平變化情況
①同一組內血糖水平術后與術前比較:假手術組和假手術+HBVR組術后不同時相與術前比較差異均無統計學意義(P > 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯降低,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間血糖水平比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術組和假手術+HBVR組比較差異均無統計學意義(P > 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯低于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組間比較差異無統計學意義(P > 0.05)。見表 2。

2.4 各組大鼠空腹血清胰島素水平變化情況
①同一組內血清胰島素水平術后與術前比較:假手術組和假手術+HBVR組術后不同時相與術前比較差異均無統計學意義(P > 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯升高,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間血清胰島素水平比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術組和假手術+HBVR組比較差異均無統計學意義(P > 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯高于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組間比較差異無統計學意義(P > 0.05)。見表 3。

2.5 空腹血清GLP-1含量變化
①同一組內GLP-1含量術后與術前比較:假手術組術后不同時相與術前比較差異無統計學意義(P > 0.05);假手術+HBVR組在術后各時相均低于術前,從第4周開始與術前比較差異有統計學意義(P < 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯升高,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間GLP-1含量比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術+HBVR組均低于假手術組,從第4周開始與差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯高于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組高于DJB+HBVR組,在第6、8周時差異有統計學意義(P < 0.05)。見表 4。

2.6 各組大鼠空腹血清PYY含量變化
①同一組內PYY含量術后與術前比較:假手術組術后不同時相與術前比較差異無統計學意義(P > 0.05);假手術+HBVR組在術后各時相均低于術前,在第6周和第8周時與術前比較差異有統計學意義(P < 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯升高,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間PYY含量比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術+HBVR組均低于假手術組,在第6周和第8周時差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯高于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組高于DJB+HBVR組,在第6周和第8周時差異才有統計學意義(P < 0.05)。見表 5。

3 討論
DJB術后胃容量仍然是完整的,其主要通過改變胃腸道的解剖結構變化,導致一些胃腸激素的變化從而達到改善血糖代謝的目的[14]。本研究是在DJB術基礎上,進一步探究迷走神經肝支在這一變化中是否有一定的作用。近年來對迷走神經肝支切除的研究[15]表明,在切除迷走神經肝支后會導致全身胰島素的敏感性下降。Matsuhisa等[16]報道,迷走神經肝支切除會增加肝葡萄糖生成增加并減少門靜脈對葡萄糖的攝取。另有學者[17]提出存在腸腦信號通路,即糖異生的激活信號傳導至下丘腦,并通過下丘腦內的中樞調節,對肝胰島素的敏感性進行調控,通過這種腸-腦-肝神經調節通路調節胰島素的敏感性。GLP-1、PYY是兩種減重手術后變化較為明顯的胃腸激素,且已被證實是術后糖代謝改善的重要因素[18-19]。本研究發現,DJB可以顯著降低體質量、空腹血糖水平,增加血清胰島素水平、GLP-1、PYY的含量,與DJB組相比,去迷走神經后空腹血糖水平升高,GLP-1、PYY含量及血清胰島素水平降低。
DJB可以通過改變胃腸激素的分泌水平達到改善GK大鼠的糖尿病狀態的作用。DJB后胰島素水平顯著升高,且其GLP-1含量顯著高于其他組,因此本研究結果提示,DJB后血清胰島素水平的升高與GLP-1含量升高可能有一定關聯。比較假手術組和假手術+HBVR組,DJB組和DJB+HBVR組,發現迷走神經切斷與否并不影響空腹血糖及胰島素的水平,提示迷走神經并不直接改變空腹血糖及胰島素的水平。空腹血清胰島素水平DJB組和DJB+HBVR組較假手術組和假手術+HBVR組明顯升高,但與有無神經離斷比較差異并無統計學意義。迷走神經離斷后,DJB組和DJB+HBVR組中血清GLP-1及PYY含量分別在第6、8周比較差異有統計學意義,說明迷走神經離斷后導致中樞調控下降,但改變效能與手術作用相比效果較差。而通過比較DJB組和DJB+HBVR組,我們發現術后第6周開始,DJB+HBVR組體質量開始明顯上升,說明保留迷走神經可更長時間維持較低體質量。
Hayes等[20]認為,GLP-1產生后存在旁分泌作用,通過分泌細胞附近的迷走神經傳入并介導神經沖動從而調控胰腺迷走神經,調解血清胰島素的水平,而迷走神經肝支對此的作用并不顯著。Shin等[21]的研究也報道,迷走神經肝支的去留并不影響轉流術后飲食量及體質量的變化。而我們的實驗結果與上述研究結果大相徑庭,我們的實驗結果證明,迷走神經肝支在糖代謝調節以及體質量調節中是起到一定作用的,而其作用機制可能在于門靜脈迷走神經肝支的激活刺激了外周胰島素、胃腸激素釋放,從而達到調控血糖、抑制攝食的作用,以此長期維持低體質量。對GLP-1電生理研究[22]表明,GLP-1含量的增加可以引起迷走神經肝支傳入信號放電率增加,與此同時胰腺迷走神經分支傳出的放電率也會增加。因此,胃腸激素的含量改變可以興奮迷走神經,進而刺激中樞,調控下游迷走神經應答,影響血糖調控的穩態,如在急慢性迷走神經損傷時,胰島素敏感性會顯著下降[23]。Koda等[10]對PYY的研究表明,對大鼠模型進行雙側膈下迷走神經離斷后,PYY介導的對下丘腦孤束核飽腹感的神經沖動顯著下降,提示在迷走神經切斷后,中樞對食欲的調節功能下降,PYY分泌量減少,導致體質量上升。我們的研究結果表明,迷走神經離斷后,血清PYY含量減少,同時體質量上升。Page等[24]的研究也證實,通過對胃腸迷走神經的干預,可以成為控制肥胖及代謝性疾病的一種治療方法。綜合以上結論,我們認為,迷走神經肝支通過神經通路和相關的靶器官作用,從而在調節血糖穩態的過程及調控飲食、體質量等方面發揮著積極的作用。
總之,DJB手術可以顯著降低非肥胖2型糖尿病大鼠的體質量、空腹血糖水平,同時提高血清中GLP-1、PYY含量及空腹胰島素水平,對于改善其糖尿病狀態效果顯著,保留迷走神經肝支可以更持久地維持低體質量,并增加胰島素水平、GLP-1、PYY的含量,但是迷走神經肝支血糖調控及胃腸激素影響的機制研究還有待進一步探討。
十二指腸空腸旁路術(duodenal jejunal bypass,DJB)是眾多糖尿病外科流行術式中的一種,尤以非肥胖型的糖尿病患者應用為多[1-2],其在改善2型糖尿病患者糖代謝異常方面有著積極有效的作用[3-4],雖其機制尚無定論,但DJB動物模型的建立使得能進一步探討其機制[5]。目前,其機制的研究主要集中在術后胃腸激素含量的改變、體質量下降、攝食量減少、攝食成分改變等方面[6-7]。有研究[8-11]表明,迷走神經可能在DJB中改善糖代謝受損這一過程中起到一定作用,其主要機制則在于它對胃腸激素、肝葡萄糖轉運蛋白等的調節,研究結果表明,單純行DJB后可以顯著提高胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)、酪酪肽(PYY)的分泌量。肝門靜脈存在GLP-1等胃腸激素受體,而DJB后GLP-1含量增加,可能會通過與門靜脈上的受體結合,刺激迷走神經,激活胰腺迷走神經通路,增加胰島素釋放,從而達到調控血糖的目的[12]。Baraboi等[13]發現,PYY對攝食量的調控也是通過迷走神經介導的神經通路,作用于孤束核,抑制神經元激活達到減少攝食。本研究探討DJB及迷走神經肝支離斷術對GK大鼠空腹血糖、血清胰島素及GLP-1、PYY血清含量的影響。
1 材料與方法
1.1 主要材料及試劑
8周齡雄性SPF級GK大鼠,常州卡文斯實驗動物有限公司,動物許可證號SCXK(蘇)2011-0003。拜安捷2代血糖儀由拜耳公司(Bayer Health Care LLC)提供。電子稱,BS423S Sartorius(德國生產)。大鼠GLP-1、PYY ELISA試劑盒購自美國R & D公司。
1.2 2型糖尿病動物模型建立
GK大鼠分別喂養在單獨的鼠籠,溫度22~24℃,相對濕度50%~60%,每日晝夜各半(12 h/12 h)的自動照明系統,空氣過濾及梯度壓力隔離系統,自由攝食、攝水,飼料為脂肪含量為5%的大鼠飼料。適應性喂養2周,測量血糖前禁食水12 h,用濃度為1 g/kg的葡萄糖水灌胃,30 min后取尾靜脈血測量血糖,血糖值大于16.0 mmol/L的大鼠入組。在實驗過程中,動物的飼養、取材及實驗操作均遵守實驗動物管理與保護的有關規定。
1.3 動物分組
將40只大鼠隨機區組平衡各組體質量后,分為DJB組、DJB+迷走神經肝支離斷組(簡稱“DJB+HBVR組”)、假手術組、假手術+迷走神經肝支離斷組(簡稱“假手術+HBVR組”)。每組10只。
1.4 手術方式
各組大鼠術前12 h禁食、禁水。①DJB組:5%水合氯醛按6 mL/kg腹腔注射麻醉,皮下注射15 mL葡萄糖氯化鈉注射液預防術中脫水。取劍突下正中切口長約2.5 cm,自幽門下0.5 cm將十二指腸和胃斷開并縫合十二指腸殘端;屈氏韌帶下10 cm處橫斷空腸,遠端空腸與幽門部吻合,近端空腸于吻合口下15 cm處做端側吻合。②DJB+HBVR組:同DJB組切口進入腹腔,切斷肝胃韌帶,顯露胃小彎側。將食管和胃小心下拉,暴露迷走神經肝支(圖 1),仔細離斷。后同DJB術式,行十二指腸殘端縫合,遠端空腸與幽門吻合,近端空腸行端側吻合。③假手術組:在與DJB組相同位置離斷胃及空腸,行原位端端吻合。④假手術+HBVR組:同DJB組切口進入腹腔,切斷肝胃韌帶,顯露胃小彎側。將食管和胃小心下拉,暴露迷走神經肝支,仔細離斷,確保與肝臟、食管、胃無聯系,與DJB組相同位置切斷胃及空腸,行原位端端吻合。各組手術暴露時間相同,仔細檢查腸管無扭轉及明顯出血后常規關腹。術后前3 d予以流質飲食,之后予以常規飼料。

1.5 觀察指標及方法
1.5.1 體質量
電子秤稱重術前(禁食12 h后)及術后1、2、4、6及8周(禁食12 h后)的體質量。
1.5.2 空腹血糖水平檢測
尾靜脈采血0.5 mL,血糖儀檢測。
1.5.3 空腹血清胰島素水平、GLP-1、PYY含量檢測
隔夜禁食12 h后,采用內眥靜脈采血,取各組大鼠術前以及術后第1、2、4、6、8周時的靜脈血1 mL,采血后立即將血液加入裝有DPP-4 inhibitor 10μL的試管中,混勻后以3 500 r/min(r=15 cm)離心5 min,分離血清,取血清再裝管后放入液氮罐冷凍保存。在我院實驗科嚴格按照大鼠ELISA試劑盒說明書檢測血清胰島素水平、GLP-1及PYY含量。
1.6 統計學方法
應用SPSS 18.0統計軟件。數據以均數±標準差(
2 結果
2.1 各組大鼠情況
假手術組有1只大鼠于術后第4 d因腸梗阻死亡(n=9)。假手術+HBVR組有1只因術中不能確切離斷迷走神經肝支剔除實驗(n=9)。DJB組有2只大鼠死亡,分別于術后第3 d、第6 d死于腹腔出血和吻合口漏(n=8)。DJB+HBVR組有1只大鼠因術中不能確切離斷迷走神經肝支剔除實驗,另有1只大鼠因術后第2 d死于吻合口漏(n=8)。剩余大鼠順利完成后續實驗的各項指標檢測。
2.2 各組大鼠體質量變化情況
①同一組內大鼠體質量術后與術前比較:假手術組和假手術+HBVR組術后不同時相與術前比較差異均無統計學意義(P > 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯下降,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間大鼠體質量比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術組和假手術+HBVR組比較差異均無統計學意義(P > 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組(DJB+HBVR組除外術后第1周)均明顯低于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組均低于DJB+HBVR組,但僅在第6周和第8周時比較差異有統計學意義(P < 0.05)。見表 1。

2.3 各組大鼠空腹血糖水平變化情況
①同一組內血糖水平術后與術前比較:假手術組和假手術+HBVR組術后不同時相與術前比較差異均無統計學意義(P > 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯降低,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間血糖水平比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術組和假手術+HBVR組比較差異均無統計學意義(P > 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯低于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組間比較差異無統計學意義(P > 0.05)。見表 2。

2.4 各組大鼠空腹血清胰島素水平變化情況
①同一組內血清胰島素水平術后與術前比較:假手術組和假手術+HBVR組術后不同時相與術前比較差異均無統計學意義(P > 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯升高,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間血清胰島素水平比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術組和假手術+HBVR組比較差異均無統計學意義(P > 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯高于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組間比較差異無統計學意義(P > 0.05)。見表 3。

2.5 空腹血清GLP-1含量變化
①同一組內GLP-1含量術后與術前比較:假手術組術后不同時相與術前比較差異無統計學意義(P > 0.05);假手術+HBVR組在術后各時相均低于術前,從第4周開始與術前比較差異有統計學意義(P < 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯升高,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間GLP-1含量比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術+HBVR組均低于假手術組,從第4周開始與差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯高于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組高于DJB+HBVR組,在第6、8周時差異有統計學意義(P < 0.05)。見表 4。

2.6 各組大鼠空腹血清PYY含量變化
①同一組內PYY含量術后與術前比較:假手術組術后不同時相與術前比較差異無統計學意義(P > 0.05);假手術+HBVR組在術后各時相均低于術前,在第6周和第8周時與術前比較差異有統計學意義(P < 0.05);DJB組和DJB+HBVR組術后各時相與術前比較均明顯升高,差異有統計學意義(P < 0.05)。②相同時相不同組間PYY含量比較:術前各組間比較差異無統計學意義(P > 0.05);術后各時相假手術+HBVR組均低于假手術組,在第6周和第8周時差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組和DJB+HBVR組均明顯高于假手術組,差異有統計學意義(P < 0.05);術后各時相DJB組高于DJB+HBVR組,在第6周和第8周時差異才有統計學意義(P < 0.05)。見表 5。

3 討論
DJB術后胃容量仍然是完整的,其主要通過改變胃腸道的解剖結構變化,導致一些胃腸激素的變化從而達到改善血糖代謝的目的[14]。本研究是在DJB術基礎上,進一步探究迷走神經肝支在這一變化中是否有一定的作用。近年來對迷走神經肝支切除的研究[15]表明,在切除迷走神經肝支后會導致全身胰島素的敏感性下降。Matsuhisa等[16]報道,迷走神經肝支切除會增加肝葡萄糖生成增加并減少門靜脈對葡萄糖的攝取。另有學者[17]提出存在腸腦信號通路,即糖異生的激活信號傳導至下丘腦,并通過下丘腦內的中樞調節,對肝胰島素的敏感性進行調控,通過這種腸-腦-肝神經調節通路調節胰島素的敏感性。GLP-1、PYY是兩種減重手術后變化較為明顯的胃腸激素,且已被證實是術后糖代謝改善的重要因素[18-19]。本研究發現,DJB可以顯著降低體質量、空腹血糖水平,增加血清胰島素水平、GLP-1、PYY的含量,與DJB組相比,去迷走神經后空腹血糖水平升高,GLP-1、PYY含量及血清胰島素水平降低。
DJB可以通過改變胃腸激素的分泌水平達到改善GK大鼠的糖尿病狀態的作用。DJB后胰島素水平顯著升高,且其GLP-1含量顯著高于其他組,因此本研究結果提示,DJB后血清胰島素水平的升高與GLP-1含量升高可能有一定關聯。比較假手術組和假手術+HBVR組,DJB組和DJB+HBVR組,發現迷走神經切斷與否并不影響空腹血糖及胰島素的水平,提示迷走神經并不直接改變空腹血糖及胰島素的水平。空腹血清胰島素水平DJB組和DJB+HBVR組較假手術組和假手術+HBVR組明顯升高,但與有無神經離斷比較差異并無統計學意義。迷走神經離斷后,DJB組和DJB+HBVR組中血清GLP-1及PYY含量分別在第6、8周比較差異有統計學意義,說明迷走神經離斷后導致中樞調控下降,但改變效能與手術作用相比效果較差。而通過比較DJB組和DJB+HBVR組,我們發現術后第6周開始,DJB+HBVR組體質量開始明顯上升,說明保留迷走神經可更長時間維持較低體質量。
Hayes等[20]認為,GLP-1產生后存在旁分泌作用,通過分泌細胞附近的迷走神經傳入并介導神經沖動從而調控胰腺迷走神經,調解血清胰島素的水平,而迷走神經肝支對此的作用并不顯著。Shin等[21]的研究也報道,迷走神經肝支的去留并不影響轉流術后飲食量及體質量的變化。而我們的實驗結果與上述研究結果大相徑庭,我們的實驗結果證明,迷走神經肝支在糖代謝調節以及體質量調節中是起到一定作用的,而其作用機制可能在于門靜脈迷走神經肝支的激活刺激了外周胰島素、胃腸激素釋放,從而達到調控血糖、抑制攝食的作用,以此長期維持低體質量。對GLP-1電生理研究[22]表明,GLP-1含量的增加可以引起迷走神經肝支傳入信號放電率增加,與此同時胰腺迷走神經分支傳出的放電率也會增加。因此,胃腸激素的含量改變可以興奮迷走神經,進而刺激中樞,調控下游迷走神經應答,影響血糖調控的穩態,如在急慢性迷走神經損傷時,胰島素敏感性會顯著下降[23]。Koda等[10]對PYY的研究表明,對大鼠模型進行雙側膈下迷走神經離斷后,PYY介導的對下丘腦孤束核飽腹感的神經沖動顯著下降,提示在迷走神經切斷后,中樞對食欲的調節功能下降,PYY分泌量減少,導致體質量上升。我們的研究結果表明,迷走神經離斷后,血清PYY含量減少,同時體質量上升。Page等[24]的研究也證實,通過對胃腸迷走神經的干預,可以成為控制肥胖及代謝性疾病的一種治療方法。綜合以上結論,我們認為,迷走神經肝支通過神經通路和相關的靶器官作用,從而在調節血糖穩態的過程及調控飲食、體質量等方面發揮著積極的作用。
總之,DJB手術可以顯著降低非肥胖2型糖尿病大鼠的體質量、空腹血糖水平,同時提高血清中GLP-1、PYY含量及空腹胰島素水平,對于改善其糖尿病狀態效果顯著,保留迷走神經肝支可以更持久地維持低體質量,并增加胰島素水平、GLP-1、PYY的含量,但是迷走神經肝支血糖調控及胃腸激素影響的機制研究還有待進一步探討。