引用本文： 何勁松, 張井瀟, 李利發, 魏壽江. 空回腸旁路術對2型糖尿病大鼠骨骼肌蛋白酪氨酸磷酸酶1B表達的影響. 中國普外基礎與臨床雜志, 2016, 23(8): 910-914. doi: 10.7507/1007-9424.20160240 復制
據世界衛生組織統計，2012年全球糖尿病患者人數約為3.47億，其中約90%為2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM），并且預測，到2030年因糖尿病及其并發癥而死亡的人數將是2005年的2倍[1]。目前，用于控制和治療T2DM的主要手段包括糖尿病教育、飲食控制、體育鍛煉、長期降糖藥物治療（包括胰島素針劑）等，但這些都不能阻止T2DM的進展及其并發癥的出現，更不能治愈而達到長期滿意的療效。1995年，Pories等[2]報道，胃轉流手術在治療肥胖癥的同時，部分合并有T2DM的患者手術后不僅體重明顯降低，而且也有效地改善了其異常的血糖和血脂代謝，伴隨的T2DM也獲得改善或治愈。隨后大量臨床實踐[3-4]證實，胃轉流術在非肥胖T2DM患者中也能獲得良好療效。然而，目前手術治療T2DM的機制尚不明確且存在爭議。因此，本研究的主要目的在于探討空回腸旁路術在T2DM治療中的作用及其機制，從而為T2DM的手術治療提供更加可靠的理論依據。
1 材料與方法
1.1 主要實驗材料
SD大鼠80只，雄性，8周齡，體重（150.39±8.13）g，購于川北醫學院動物實驗中心。One Touch Ultra血糖儀、血糖試紙，美國強生公司；Benchmark酶標儀，美國BIO-RAD公司；鏈脲佐菌素，Sigma公司；K500711檢測試劑盒，DAKO公司；一抗：鼠蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B）抗體，EPITOMICS公司；內參照：GAPDH，Sigma公司；二抗：鼠抗（abcam公司）、蛋白質Mar-ker，碧云天公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 T2DM大鼠模型的建立
SD大鼠適應性飼養1周后采用隨機數字表法（下同）隨機分為高脂飼料喂養和普通飼料喂養，均為40只。高脂飼料喂養大鼠給予持續脂飼料喂養8周后，按25 mg/kg一次性腹腔注射1%鏈脲佐菌素溶液，注射后隔天用一次性皮試針頭穿刺采取大鼠微靜脈血（約20 μL）用于監測空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG），持續1周FPG≥16.7 mmol/L為T2DM成功模型。普通飼料喂養大鼠則采用標準飼料。
1.2.2 實驗動物分組
隨機抽取造模成功的T2DM大鼠24只，再隨機分為T2DM空回腸旁路術（diabetes jejunoileal bypass operation，DJBO）組和T2DM假手術（diabetes sham operation，DSO）組，每組12只。同樣，隨機抽取普通飼料喂養大鼠24只，也隨機分為正常大鼠空回腸旁路術（normal jejunoileal bypass operation，NJBO）組和正常大鼠假手術（normal sham operation，NSO）組，每組12只。
1.2.3 手術干預
利用3%戊巴比妥鈉（45 mg/kg）腹腔注射麻醉大鼠。DSO組、NSO組大鼠均取上腹部正中切口，逐層進腹，探查胃至盲腸段消化道后，絲線逐層關腹。DJBO組、NJBO組大鼠于幽門下方橫向離斷十二指腸，用6號絲線“8”字縫合十二指腸殘端，在距屈氏韌帶10 cm處橫斷空腸，遠端與幽門行端端吻合，近端與距胃空吻合口10 cm處行空腸與空腸端側吻合，后絲線逐層關腹。
1.3 檢測指標
1.3.1 空腹體重
①對高脂飼料喂養和普通飼料喂養的大鼠于造模前（造模當天）及造模后第4周和第8周時稱量大鼠空腹體重。②對DSO組、DJBO組、NSO組及NJBO組大鼠分別于術前（稱完體重）及術后第4周和第8周時稱量大鼠空腹體重。
1.3.2 FPG、空腹血清胰島素（FINS）、穩態模式胰島素抵抗（HOMA-IR）指數指標
于行空回腸旁路術或假手術前（稱完體重）及術后第4周和第8周時測定，其中HOMA-IR=FPG×FINS/22.5，HOMA-IR > 6.0則表示存在胰島素抵抗。
1.3.3 大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白表達檢測
術后第8周時應用免疫組織化學染色和Western blot方法測定各組大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白的表達情況。①免疫組織化學：切片均經過烤片，脫蠟透明至水洗，抗原修復，血清封閉及滴加一抗，于4 ℃冰箱中過夜，然后再按照二抗說明書操作，最后行DAB顯色，蘇木精復染，酸水分化，脫水透明，中性樹脂封片。②Western blot法：將PTP1B蛋白樣品用聚丙烯酰氨凝膠電泳，蛋白分離后，按照半干轉法將蛋白轉移至PVDF膜上，5%脫脂牛奶封閉2 h；在含有一抗（鼠抗，1 : 2 000）的5% BSA溶液中孵育，4 ℃過夜；取出PVDF膜，用1×TBST清洗3次，然后放在含有二抗（鼠抗，1 4 000）的5%脫脂牛奶中室溫、搖床孵育1 h；TBST清洗3次；采用Image J軟件進行條帶灰度分析。
1.4 統計學方法
用SPSS 18.0軟件對數據進行分析。連續性變量采用均數±標準差（
2 結果
2.1 各大鼠體重變化結果
2.1.1 高脂飼料喂養和普通飼料喂養的大鼠造模前、造模后第4、8周時的空腹體重情況
造模前，高脂飼料喂養大鼠的空腹體重與普通飼料喂養大鼠的空腹體重比較差異無統計學意義（P > 0.05）；造模后第4周和第8周時，高脂飼料喂養大鼠的空腹體重明顯重于普通飼料喂養大鼠的空腹體重，差異均有統計學意義（P < 0.05）。見表 1。
表1
高脂飼料喂養大鼠和普通飼料喂養大鼠造模前及造模后第4、8周時的空腹體重變化比較（g，2.1.2 4組大鼠手術前、后空腹體重變化情況
①術前，DJBO組和DSO組大鼠空腹體重均分別明顯高于NJBO組和NSO組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；DJBO組與DSO組的空腹體重比較和NJBO組與NSO組的空腹體重比較差異均無統計學意義（P > 0.05）。②在DJBO組內，大鼠術后空腹體重呈下降趨勢，且術后第4、8周時的空腹體重均分別明顯低于術前，差異有統計學意義（P < 0.05）；而DSO組、NJBO組及NSO組大鼠空腹體重均呈上升趨勢，且DSO組和NSO組術后第4、8周時的空腹體重以及NJBO組術后第8周時的空腹體重與術前比較差異均有統計學意義（P < 0.05），但NJBO組術后第4周時空腹體重與術前比較差異無統計學意義（P > 0.05）。見表 2。
表2
4組大鼠手術前、后空腹體重變化比較（g，2.2 4組大鼠手術前、后FPG、FINS及HOMA-IR指數變化比較
①術前，DJBO組和DSO組大鼠FPG、FINS及HOMA-IR指數均分別明顯高于NJBO組和NSO組，差異有統計學意義（P < 0.05）；DJBO組與DSO組的FPG、FINS及HOMA-IR指數比較和NJBO組與NSO組的FPG、FINS及HOMA-IR指數比較差異均無統計學意義（P > 0.05）。②在DJBO組內，術后FPG、FINS及HOMA-IR指數均呈下降趨勢，術后第4、8周時的FPG、FINS及HOMA-IR指數均分別明顯低于術前，差異有統計學意義（P < 0.05）；DSO組、NJBO組及NSO組術后第4、8周時的FPG、FINS及HOMA-IR指數與術前比較差異均無統計學意義（P > 0.05）。見表 3。
表3
4組大鼠手術前、后FPG、FINS及HOMA-IR指數變化比較（2.3 Western blot法檢測4組大鼠術后第8周時骨骼肌中PTP1B蛋白表達結果
4組大鼠術后第8周時骨骼肌中均有PTP1B蛋白表達，定性結果見圖 1。DSO組、DJBO組、NSO組及NJBO組大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白表達水平分別為61.67±3.56、40.33±1.21、29.67±3.14及27.83±4.07，其在DSO組中明顯高于DJBO組（P < 0.05）、NSO組（P < 0.05）和NJBO組（P < 0.05），在DJBO組中明顯高于NSO組（P < 0.05）和NJBO組（P < 0.05），在NSO組和NJBO組間比較差異無統計學意義（P > 0.05）。
圖1
示Western blot法檢測各組大鼠術后第8周時骨骼肌中PTP1B蛋白表達情況
2.4 免疫組織化學染色方法檢測4組大鼠術后第8周時骨骼肌中PTP1B蛋白表達結果
免疫組織化學染色方法檢測到PTP1B蛋白在4組大鼠骨骼肌中均有表達，呈棕黃色陽性染色，見圖 2。DSO組、DJBO組、NSO組及NJBO組大鼠骨骼肌細胞漿內PTP1B蛋白表達水平分別為842.25±102.29、543.75±65.84、426.75±37.44及422.00±34.31，其在DSO組中明顯高于DJBO組（P < 0.05）、NJBO組（P < 0.05）和NSO組（P < 0.05），在DJBO組中明顯高于NJBO組（P < 0.05）和NSO組（P < 0.05），在NJBO組和NSO組間比較差異無統計學意義（P > 0.05）。
圖2
示4組大鼠術后第8周時骨骼肌細胞漿內PTP1B蛋白表達（免疫組織化學染色??×400）。2A：DSO組；2B：DJBO組；2C：NSO組；2D：NJBO組
3 討論
近年來，大量研究證實手術對T2DM有著良好的治療效果。Rubino等[5]通過對GK大鼠（Goto-Kakisaki大鼠，非肥胖自發性2型糖尿病動物模型）行胃空腸轉流術后3周發現FPG顯著下降，并且口服葡萄糖耐量試驗顯示血糖濃度曲線面積減少了40%，因而證實胃空腸轉流術對非肥胖T2DM有良好的治療作用。此外，Cummings等[6]研究結果發現，肥胖的T2DM患者行Roux-en-Y胃旁路術后其血糖改善率達82%～98%，并且長期隨訪結果表明Roux-en-Y胃旁路術不但能夠控制T2DM患者的血糖，還能有效阻止肥胖癥患者和糖耐量受損者向T2DM進展。隨后，Buchwald等[3]通過meta分析發現，Roux-en-Y胃旁路術后所有肥胖病患者的平均超重體重下降61.2%，糖化血紅蛋白水平和FPG有83%得到改善、高血壓67.5%治愈和87%改善，高脂血癥96.9%改善，從而表明Roux-en-Y胃旁路術可有效地改善肥胖病患者的代謝狀況。盡管手術能夠有效地改善T2DM患者的糖代謝狀況及降低胰島素抵抗，但其具體的降糖機制仍不清楚。
目前研究表明，術后T2DM患者血糖下降的主要機制可能與胃腸道激素[5]、脂肪細胞因子[7]以及胰島素信號通路中蛋白表達調控有關[8]。因而本研究旨在探討空回腸旁路術與胰島素信號通路中起負性調控作用的PTP1B蛋白表達水平的關系。
PTP1B是蛋白酪氨酸磷酸酶超家族中介導胞內信號轉導的非受體型酶的代表，主要存在于腎臟、脾、肌肉、心、肝、腦等組織的細胞質內質網表面，在胰島素抵抗、瘦素抵抗、脂質代謝紊亂等多種信號通路中發揮重要作用[9-10]。Elchebly等[11]和Cho等[12]通過對敲除特異性PTP1B基因的大鼠和小鼠的觀察發現，其體內的胰島素敏感性明顯提高，肝臟及肌肉組織中的胰島素受體磷酸化水平增強。Zabolotny等[13]通過對比過表達人PTP1B的轉基因鼠和對照組研究發現，肌肉組織中胰島素刺激的胰島素受體酪氨酸磷酸化及其磷脂酰肌醇3激酶1（phosphatidylinositol 3 kinase 1，PI3K1）的活性分別減少35%和40%～60%。此外，Taghibiglou等[14]在用果糖飼養倉鼠的肝臟中發現PTP1B的活性增加，胰島素受體及其底物磷酸化減弱，PI3K及胰島素依賴的AktSer-473和Thr-308磷酸化也降低，表明PTP1B過表達在果糖誘導的胰島素抵抗中具有一定的作用。結果提示，PTP1B可能是治療T2DM和肥胖癥的一個重要潛在靶點。
本實驗采用隨機對照的方法從空腹體重、FPG、FINS、HOMA-IR指標及PTP1B蛋白表達情況幾個方面對DJBO組、DSO組、NJBO組、NSO組進行了比較分析，結果表明：①空腹體重變化：只有DJBO組術后空腹體重持續下降，且術后第4、8周時與術前相比差異有統計學意義（P < 0.05），而其他3組的空腹體重與術前相比卻呈現出顯著上升的趨勢（P < 0.05）。②FPG、FINS、HOMA-IR指標變化：DJBO組術后FPG、FINS、HOMA-IR 3項指標與術前相比均呈現下降趨向，且差異均有統計學意義（P < 0.05），而其他3組卻沒有明顯的改變（P > 0.05）。③PTP1B蛋白表達水平變化：無論是免疫組織化學染色還是Western blot檢測均發現，在手術后第8周時，DSO組大鼠骨骼肌內PTP1B蛋白表達水平明顯高于DJBO組、NJBO組和NSO組（P < 0.05）。并且DJBO組大鼠骨骼肌內PTP1B蛋白表達水平也明顯高于NJBO組和NSO組（P < 0.05），而NJBO組與NSO組間比較差異無統計學意義（P > 0.05）。本研究結果提示，高脂飲食可誘導大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白表達水平增高，導致大鼠體重增加、胰島素抵抗以及血糖升高，而空回腸旁路術則可通過下調PTP1B蛋白的表達來降低T2DM大鼠的空腹體重，改善其胰島素抵抗，從而有效地降低血糖水平。相似的研究結果在Araujo等[15]的動物實驗和Peterli等[16]的臨床研究中也有所發現。
綜上所述，雖然動物實驗證實空回腸旁路術可能通過下調PTP1B蛋白的表達水平降低肥胖伴T2DM患者的空腹體重，改善其胰島素抵抗，進而有效地降低血糖水平，然而其臨床實用性、有效性、安全性尚不肯定，因此迫切需要更多的多中心、大樣本的基礎與臨床研究為空回腸旁路術應用于臨床糖尿病患者提供更加可靠的理論依據。
據世界衛生組織統計，2012年全球糖尿病患者人數約為3.47億，其中約90%為2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM），并且預測，到2030年因糖尿病及其并發癥而死亡的人數將是2005年的2倍[1]。目前，用于控制和治療T2DM的主要手段包括糖尿病教育、飲食控制、體育鍛煉、長期降糖藥物治療（包括胰島素針劑）等，但這些都不能阻止T2DM的進展及其并發癥的出現，更不能治愈而達到長期滿意的療效。1995年，Pories等[2]報道，胃轉流手術在治療肥胖癥的同時，部分合并有T2DM的患者手術后不僅體重明顯降低，而且也有效地改善了其異常的血糖和血脂代謝，伴隨的T2DM也獲得改善或治愈。隨后大量臨床實踐[3-4]證實，胃轉流術在非肥胖T2DM患者中也能獲得良好療效。然而，目前手術治療T2DM的機制尚不明確且存在爭議。因此，本研究的主要目的在于探討空回腸旁路術在T2DM治療中的作用及其機制，從而為T2DM的手術治療提供更加可靠的理論依據。
1 材料與方法
1.1 主要實驗材料
SD大鼠80只，雄性，8周齡，體重（150.39±8.13）g，購于川北醫學院動物實驗中心。One Touch Ultra血糖儀、血糖試紙，美國強生公司；Benchmark酶標儀，美國BIO-RAD公司；鏈脲佐菌素，Sigma公司；K500711檢測試劑盒，DAKO公司；一抗：鼠蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B）抗體，EPITOMICS公司；內參照：GAPDH，Sigma公司；二抗：鼠抗（abcam公司）、蛋白質Mar-ker，碧云天公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 T2DM大鼠模型的建立
SD大鼠適應性飼養1周后采用隨機數字表法（下同）隨機分為高脂飼料喂養和普通飼料喂養，均為40只。高脂飼料喂養大鼠給予持續脂飼料喂養8周后，按25 mg/kg一次性腹腔注射1%鏈脲佐菌素溶液，注射后隔天用一次性皮試針頭穿刺采取大鼠微靜脈血（約20 μL）用于監測空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG），持續1周FPG≥16.7 mmol/L為T2DM成功模型。普通飼料喂養大鼠則采用標準飼料。
1.2.2 實驗動物分組
隨機抽取造模成功的T2DM大鼠24只，再隨機分為T2DM空回腸旁路術（diabetes jejunoileal bypass operation，DJBO）組和T2DM假手術（diabetes sham operation，DSO）組，每組12只。同樣，隨機抽取普通飼料喂養大鼠24只，也隨機分為正常大鼠空回腸旁路術（normal jejunoileal bypass operation，NJBO）組和正常大鼠假手術（normal sham operation，NSO）組，每組12只。
1.2.3 手術干預
利用3%戊巴比妥鈉（45 mg/kg）腹腔注射麻醉大鼠。DSO組、NSO組大鼠均取上腹部正中切口，逐層進腹，探查胃至盲腸段消化道后，絲線逐層關腹。DJBO組、NJBO組大鼠于幽門下方橫向離斷十二指腸，用6號絲線“8”字縫合十二指腸殘端，在距屈氏韌帶10 cm處橫斷空腸，遠端與幽門行端端吻合，近端與距胃空吻合口10 cm處行空腸與空腸端側吻合，后絲線逐層關腹。
1.3 檢測指標
1.3.1 空腹體重
①對高脂飼料喂養和普通飼料喂養的大鼠于造模前（造模當天）及造模后第4周和第8周時稱量大鼠空腹體重。②對DSO組、DJBO組、NSO組及NJBO組大鼠分別于術前（稱完體重）及術后第4周和第8周時稱量大鼠空腹體重。
1.3.2 FPG、空腹血清胰島素（FINS）、穩態模式胰島素抵抗（HOMA-IR）指數指標
于行空回腸旁路術或假手術前（稱完體重）及術后第4周和第8周時測定，其中HOMA-IR=FPG×FINS/22.5，HOMA-IR > 6.0則表示存在胰島素抵抗。
1.3.3 大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白表達檢測
術后第8周時應用免疫組織化學染色和Western blot方法測定各組大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白的表達情況。①免疫組織化學：切片均經過烤片，脫蠟透明至水洗，抗原修復，血清封閉及滴加一抗，于4 ℃冰箱中過夜，然后再按照二抗說明書操作，最后行DAB顯色，蘇木精復染，酸水分化，脫水透明，中性樹脂封片。②Western blot法：將PTP1B蛋白樣品用聚丙烯酰氨凝膠電泳，蛋白分離后，按照半干轉法將蛋白轉移至PVDF膜上，5%脫脂牛奶封閉2 h；在含有一抗（鼠抗，1 : 2 000）的5% BSA溶液中孵育，4 ℃過夜；取出PVDF膜，用1×TBST清洗3次，然后放在含有二抗（鼠抗，1 4 000）的5%脫脂牛奶中室溫、搖床孵育1 h；TBST清洗3次；采用Image J軟件進行條帶灰度分析。
1.4 統計學方法
用SPSS 18.0軟件對數據進行分析。連續性變量采用均數±標準差（
2 結果
2.1 各大鼠體重變化結果
2.1.1 高脂飼料喂養和普通飼料喂養的大鼠造模前、造模后第4、8周時的空腹體重情況
造模前，高脂飼料喂養大鼠的空腹體重與普通飼料喂養大鼠的空腹體重比較差異無統計學意義（P > 0.05）；造模后第4周和第8周時，高脂飼料喂養大鼠的空腹體重明顯重于普通飼料喂養大鼠的空腹體重，差異均有統計學意義（P < 0.05）。見表 1。
表1
高脂飼料喂養大鼠和普通飼料喂養大鼠造模前及造模后第4、8周時的空腹體重變化比較（g，2.1.2 4組大鼠手術前、后空腹體重變化情況
①術前，DJBO組和DSO組大鼠空腹體重均分別明顯高于NJBO組和NSO組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；DJBO組與DSO組的空腹體重比較和NJBO組與NSO組的空腹體重比較差異均無統計學意義（P > 0.05）。②在DJBO組內，大鼠術后空腹體重呈下降趨勢，且術后第4、8周時的空腹體重均分別明顯低于術前，差異有統計學意義（P < 0.05）；而DSO組、NJBO組及NSO組大鼠空腹體重均呈上升趨勢，且DSO組和NSO組術后第4、8周時的空腹體重以及NJBO組術后第8周時的空腹體重與術前比較差異均有統計學意義（P < 0.05），但NJBO組術后第4周時空腹體重與術前比較差異無統計學意義（P > 0.05）。見表 2。
表2
4組大鼠手術前、后空腹體重變化比較（g，2.2 4組大鼠手術前、后FPG、FINS及HOMA-IR指數變化比較
①術前，DJBO組和DSO組大鼠FPG、FINS及HOMA-IR指數均分別明顯高于NJBO組和NSO組，差異有統計學意義（P < 0.05）；DJBO組與DSO組的FPG、FINS及HOMA-IR指數比較和NJBO組與NSO組的FPG、FINS及HOMA-IR指數比較差異均無統計學意義（P > 0.05）。②在DJBO組內，術后FPG、FINS及HOMA-IR指數均呈下降趨勢，術后第4、8周時的FPG、FINS及HOMA-IR指數均分別明顯低于術前，差異有統計學意義（P < 0.05）；DSO組、NJBO組及NSO組術后第4、8周時的FPG、FINS及HOMA-IR指數與術前比較差異均無統計學意義（P > 0.05）。見表 3。
表3
4組大鼠手術前、后FPG、FINS及HOMA-IR指數變化比較（2.3 Western blot法檢測4組大鼠術后第8周時骨骼肌中PTP1B蛋白表達結果
4組大鼠術后第8周時骨骼肌中均有PTP1B蛋白表達，定性結果見圖 1。DSO組、DJBO組、NSO組及NJBO組大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白表達水平分別為61.67±3.56、40.33±1.21、29.67±3.14及27.83±4.07，其在DSO組中明顯高于DJBO組（P < 0.05）、NSO組（P < 0.05）和NJBO組（P < 0.05），在DJBO組中明顯高于NSO組（P < 0.05）和NJBO組（P < 0.05），在NSO組和NJBO組間比較差異無統計學意義（P > 0.05）。
圖1
示Western blot法檢測各組大鼠術后第8周時骨骼肌中PTP1B蛋白表達情況
2.4 免疫組織化學染色方法檢測4組大鼠術后第8周時骨骼肌中PTP1B蛋白表達結果
免疫組織化學染色方法檢測到PTP1B蛋白在4組大鼠骨骼肌中均有表達，呈棕黃色陽性染色，見圖 2。DSO組、DJBO組、NSO組及NJBO組大鼠骨骼肌細胞漿內PTP1B蛋白表達水平分別為842.25±102.29、543.75±65.84、426.75±37.44及422.00±34.31，其在DSO組中明顯高于DJBO組（P < 0.05）、NJBO組（P < 0.05）和NSO組（P < 0.05），在DJBO組中明顯高于NJBO組（P < 0.05）和NSO組（P < 0.05），在NJBO組和NSO組間比較差異無統計學意義（P > 0.05）。
圖2
示4組大鼠術后第8周時骨骼肌細胞漿內PTP1B蛋白表達（免疫組織化學染色??×400）。2A：DSO組；2B：DJBO組；2C：NSO組；2D：NJBO組
3 討論
近年來，大量研究證實手術對T2DM有著良好的治療效果。Rubino等[5]通過對GK大鼠（Goto-Kakisaki大鼠，非肥胖自發性2型糖尿病動物模型）行胃空腸轉流術后3周發現FPG顯著下降，并且口服葡萄糖耐量試驗顯示血糖濃度曲線面積減少了40%，因而證實胃空腸轉流術對非肥胖T2DM有良好的治療作用。此外，Cummings等[6]研究結果發現，肥胖的T2DM患者行Roux-en-Y胃旁路術后其血糖改善率達82%～98%，并且長期隨訪結果表明Roux-en-Y胃旁路術不但能夠控制T2DM患者的血糖，還能有效阻止肥胖癥患者和糖耐量受損者向T2DM進展。隨后，Buchwald等[3]通過meta分析發現，Roux-en-Y胃旁路術后所有肥胖病患者的平均超重體重下降61.2%，糖化血紅蛋白水平和FPG有83%得到改善、高血壓67.5%治愈和87%改善，高脂血癥96.9%改善，從而表明Roux-en-Y胃旁路術可有效地改善肥胖病患者的代謝狀況。盡管手術能夠有效地改善T2DM患者的糖代謝狀況及降低胰島素抵抗，但其具體的降糖機制仍不清楚。
目前研究表明，術后T2DM患者血糖下降的主要機制可能與胃腸道激素[5]、脂肪細胞因子[7]以及胰島素信號通路中蛋白表達調控有關[8]。因而本研究旨在探討空回腸旁路術與胰島素信號通路中起負性調控作用的PTP1B蛋白表達水平的關系。
PTP1B是蛋白酪氨酸磷酸酶超家族中介導胞內信號轉導的非受體型酶的代表，主要存在于腎臟、脾、肌肉、心、肝、腦等組織的細胞質內質網表面，在胰島素抵抗、瘦素抵抗、脂質代謝紊亂等多種信號通路中發揮重要作用[9-10]。Elchebly等[11]和Cho等[12]通過對敲除特異性PTP1B基因的大鼠和小鼠的觀察發現，其體內的胰島素敏感性明顯提高，肝臟及肌肉組織中的胰島素受體磷酸化水平增強。Zabolotny等[13]通過對比過表達人PTP1B的轉基因鼠和對照組研究發現，肌肉組織中胰島素刺激的胰島素受體酪氨酸磷酸化及其磷脂酰肌醇3激酶1（phosphatidylinositol 3 kinase 1，PI3K1）的活性分別減少35%和40%～60%。此外，Taghibiglou等[14]在用果糖飼養倉鼠的肝臟中發現PTP1B的活性增加，胰島素受體及其底物磷酸化減弱，PI3K及胰島素依賴的AktSer-473和Thr-308磷酸化也降低，表明PTP1B過表達在果糖誘導的胰島素抵抗中具有一定的作用。結果提示，PTP1B可能是治療T2DM和肥胖癥的一個重要潛在靶點。
本實驗采用隨機對照的方法從空腹體重、FPG、FINS、HOMA-IR指標及PTP1B蛋白表達情況幾個方面對DJBO組、DSO組、NJBO組、NSO組進行了比較分析，結果表明：①空腹體重變化：只有DJBO組術后空腹體重持續下降，且術后第4、8周時與術前相比差異有統計學意義（P < 0.05），而其他3組的空腹體重與術前相比卻呈現出顯著上升的趨勢（P < 0.05）。②FPG、FINS、HOMA-IR指標變化：DJBO組術后FPG、FINS、HOMA-IR 3項指標與術前相比均呈現下降趨向，且差異均有統計學意義（P < 0.05），而其他3組卻沒有明顯的改變（P > 0.05）。③PTP1B蛋白表達水平變化：無論是免疫組織化學染色還是Western blot檢測均發現，在手術后第8周時，DSO組大鼠骨骼肌內PTP1B蛋白表達水平明顯高于DJBO組、NJBO組和NSO組（P < 0.05）。并且DJBO組大鼠骨骼肌內PTP1B蛋白表達水平也明顯高于NJBO組和NSO組（P < 0.05），而NJBO組與NSO組間比較差異無統計學意義（P > 0.05）。本研究結果提示，高脂飲食可誘導大鼠骨骼肌中PTP1B蛋白表達水平增高，導致大鼠體重增加、胰島素抵抗以及血糖升高，而空回腸旁路術則可通過下調PTP1B蛋白的表達來降低T2DM大鼠的空腹體重，改善其胰島素抵抗，從而有效地降低血糖水平。相似的研究結果在Araujo等[15]的動物實驗和Peterli等[16]的臨床研究中也有所發現。
綜上所述，雖然動物實驗證實空回腸旁路術可能通過下調PTP1B蛋白的表達水平降低肥胖伴T2DM患者的空腹體重，改善其胰島素抵抗，進而有效地降低血糖水平，然而其臨床實用性、有效性、安全性尚不肯定，因此迫切需要更多的多中心、大樣本的基礎與臨床研究為空回腸旁路術應用于臨床糖尿病患者提供更加可靠的理論依據。
