引用本文: 王勇, 楊可鈺. 胃袖狀切除手術機制研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(3): 264-266. doi: 10.7507/1007-9424.201801018 復制
肥胖癥和 2 型糖尿病發病率在全世界范圍內迅速上升[1]。隨著我國經濟快速發展及居民生活方式的改變其也同樣面臨著嚴峻的挑戰。肥胖癥和 2 型糖尿病同屬代謝性疾病范疇,除了傳統的內科治療手段,減重代謝外科的快速發展為這一類疾病的治療帶來了新的希望。減重代謝手術能有效降低肥胖癥和 2 型糖尿病患者的體質量,改善血糖情況,對緩解高血壓、高血脂、睡眠呼吸暫停綜合征等一系列的代謝疾病迅速、有效[2]。其中胃袖狀切除術是在肥胖患者中應用率較高的一種減重代謝手術術式,其最初是作為超級肥胖患者的第 1 階段減重術式,但在進一步的研究中發現其對很多肥胖患者或者肥胖合并 2 型糖尿病患者在術后的減重和降糖效果非常明顯,不需要再進行第 2 階段的手術治療。現已有越來越多的相關研究[3]證實了胃袖狀切除術可以作為一種獨立的減重方式。筆者現主要就胃袖狀切除手術減重、降糖效果的可能作用機制作一闡述,供廣大同道參考。
1 機械性因素
胃袖狀切除術作為一種限制攝入類手術,其術后患者剩余胃的容積約為 100 mL,其遠小于正常成年人的胃容積,此時進食少量食物即可出現飽腹感,進而使患者術后每餐進食量明顯減少,也有助于較大程度地降低患者的進餐速度并延長進餐時間。有 meta 分析結果[4]表明,快速進食與體質量指數增加和肥胖有關,適當延長進餐時間有助于預防肥胖的發生;且其與常規現象相反,胃袖狀切除術后胃排空的速度會較術前增快[5],胰島素、腸道激素等分泌提前,因而有助于改善糖尿病等代謝綜合征,而且這種作用早期即會出現并獨立于體質量的下降[6]。胃袖狀切除術后胃排空速度的增快可能與手術后胃腔內壓力增高、胃起搏點異常、神經體液調節變化等相關。
關于胃袖狀切除術后胃腔容積的大小與體質量降低的關系目前尚存在爭議[7-8]。
2 飲食習慣的變化
胃袖狀切除術后患者遵循科學的飲食指導,一段時間內需要進食全流食并且不斷增加營養物質,有助于形成新的飲食習慣,這種飲食習慣的變化有助于體質量的進一步下降并長期維持。
胃袖狀切除術后饑餓感會降低,同時提升飽腹感,有助于減少進食。
胃袖狀切除術后患者對食物的口味與氣味偏好會改變,進而改變選擇食物的傾向,將注意力從高糖、高脂食物中移開,進而減少能量攝入[9]。
精神心理因素也是作用因素之一,胃袖狀切除術后患者進食時會考慮復胖問題,有助于從主觀減少進食量[10],但如果出現嚴重厭食情況,應及早干預。
3 調節胃腸道激素水平
3.1 胰高血糖素樣肽-1 (GLP-1)
GLP-1 是由位于消化道遠端的回腸內 L 細胞分泌的,其不僅可以反應性地刺激胰島素的釋放,還可以恢復胰島素的敏感性,抑制胰高血糖素釋放[11]。在一項通過持續灌注 GLP-1 來研究其在葡萄糖代謝中的生理功能的研究中發現,如果停止 GLP-1 灌注,受試者的葡萄糖耐受明顯增加;更顯著的是,減重手術后 GLP-1 對胰島素分泌的調控與血糖、體質量控制均較好的 2 型糖尿病患者的胰島素分泌狀況非常相似,即使其胰島細胞功能已經明顯受損,仍有明確療效[12]。
胃袖狀切除術有助于強化患者在進食后 GLP-1 的分泌水平[13],其原因為其術后胃排空速度加快,富含營養成分的食糜更快接觸十二指腸,腸道對食物反應信號異常等,這些因素有利于促進 GLP-1 水平的升高[14]。
3.2 胃饑餓素
胃饑餓素在腸-腦軸調節食欲通路內是唯一一種具有促食效應的激素,可以通過刺激胰高血糖素、抑制具有胰島素增敏效應的脂聯素作用,影響磷脂酰肌醇-3-激酶降低肝臟胰島素的敏感性,抑制胰島 β 細胞的分泌功能,起到升高血糖的作用,它主要由胃底部的泌酸細胞和胰腺的 ε 細胞分泌[15],而此區域也是胃袖狀切除的切割區域。
胃饑餓素的水平在餐前不斷升高,隨著進食開始其水平下降,其下降可以降低食欲,有助于患者減少進食量[16]。
在胃袖狀切除術患者的體內,胃饑餓素的餐前基礎值與餐后值均有下降[17]。
3.3 酪酪肽
酪酪肽又稱為肽 YY,與 GLP-1 相似,由位于回腸及部分結腸內的 L 細胞在進食刺激后分泌[18]。肽 YY 的具體作用包括降低食欲,減慢胃排空,減緩腸蠕動,減少食物攝取,減輕體質量,降低胃饑餓素水平,抑制胃與胰腺分泌[19]。更有研究[20]指出,肽 YY 可以增加胰島素的敏感性甚至促進胰島素的分泌。酪酪肽在空腹狀態下水平較低,隨著進食其濃度顯著上升,多可在 30 min 達到峰值。
對于接受了胃袖狀切除術的患者,酪酪肽在進食后的峰值水平明顯高于術前,并且峰值持續時間較術前明顯增加[21]。
3.4 縮膽囊素(CCK)
CCK 是一種胃腸道系統的多肽激素,由十二指腸黏膜的 I 細胞合成并分泌,有促進脂肪和蛋白質消化的作用。CCK 可以促進胰腺分泌消化液、膽囊釋放膽汁、延緩胃排空、減輕饑餓感、調節葡萄糖穩態等[22]。CCK 濃度可在餐后 15 min 達到峰值[23]。CCK 有兩個主要受體即 CCK1 受體和 CCK2 受體。CCK1 受體有助于減少食物的攝入[24],而 CCK2 受體有助于調節控制葡萄糖穩態[25]。
胃袖狀切除術后患者體內的餐后 CCK 濃度快速上升并且其峰值也要高于術前同期水平[26]。
4 減輕炎癥反應、幫助維持葡萄糖穩態及降低心腦血管意外風險
炎癥反應可降低胰島素反應敏感性,加速糖尿病發展[27]。體重下降可以明顯改善人體的炎性反應水平,緩解胰島素抵抗。減重手術主要通過減少促炎介質、增加抗炎介質以改變炎性反應水平。胃袖狀切除術后,C-反應蛋白、白細胞介素-6 等炎癥介質水平明顯下降[28];一系列炎癥反應的緩解,有助于延緩動脈粥樣硬化并降低遠期心腦血管意外的風險[29];可降低嚴重肥胖青少年發生糖尿病的概率[28]。
脂聯素是脂肪組織分泌的一種蛋白激素,與其他脂肪因子不同。在骨骼肌、肝臟等胰島素敏感器官中,脂聯素可通過作用腺苷酸活化蛋白激酶和過氧化物酶增殖物激活受體起到增加葡萄糖利用和脂肪酸氧化的作用,同時增加胰島素敏感性和降低胰島素抵抗[30]。肥胖患者脂聯素水平較低。目前,關于胃袖狀切除手術對于脂聯素影響的研究存在不同結果。有研究[31]結果認為,胃袖狀切除術后第 6 個月時患者體內脂聯素水平沒有顯著變化;另有研究[32]發現,減重手術后第 6 個月和第 12 個月時患者體內脂聯素水平均顯著上升,無論是胃袖狀切除術還是胃旁路術;還有研究[33]也認為,減重手術后第 12 個月時患者體內脂聯素水平均出現上升,但胃旁路術上升較胃袖狀切除術更加顯著。分析其研究結果出現差異的原因可能是由于不同研究入選患者基本情況的差異所致,因為體質量、飲食、血脂情況等患者基本情況因素均可影響脂聯素水平[34-35]。
以上內容僅就胃袖狀切除術治療肥胖與糖尿病的部分機制進行了陳述,減重手術的作用機制密切關聯,相信隨著研究的不斷深入,胃袖狀切除術治療肥胖與 2 型糖尿病的作用機制將會得到進一步明確。
肥胖癥和 2 型糖尿病發病率在全世界范圍內迅速上升[1]。隨著我國經濟快速發展及居民生活方式的改變其也同樣面臨著嚴峻的挑戰。肥胖癥和 2 型糖尿病同屬代謝性疾病范疇,除了傳統的內科治療手段,減重代謝外科的快速發展為這一類疾病的治療帶來了新的希望。減重代謝手術能有效降低肥胖癥和 2 型糖尿病患者的體質量,改善血糖情況,對緩解高血壓、高血脂、睡眠呼吸暫停綜合征等一系列的代謝疾病迅速、有效[2]。其中胃袖狀切除術是在肥胖患者中應用率較高的一種減重代謝手術術式,其最初是作為超級肥胖患者的第 1 階段減重術式,但在進一步的研究中發現其對很多肥胖患者或者肥胖合并 2 型糖尿病患者在術后的減重和降糖效果非常明顯,不需要再進行第 2 階段的手術治療。現已有越來越多的相關研究[3]證實了胃袖狀切除術可以作為一種獨立的減重方式。筆者現主要就胃袖狀切除手術減重、降糖效果的可能作用機制作一闡述,供廣大同道參考。
1 機械性因素
胃袖狀切除術作為一種限制攝入類手術,其術后患者剩余胃的容積約為 100 mL,其遠小于正常成年人的胃容積,此時進食少量食物即可出現飽腹感,進而使患者術后每餐進食量明顯減少,也有助于較大程度地降低患者的進餐速度并延長進餐時間。有 meta 分析結果[4]表明,快速進食與體質量指數增加和肥胖有關,適當延長進餐時間有助于預防肥胖的發生;且其與常規現象相反,胃袖狀切除術后胃排空的速度會較術前增快[5],胰島素、腸道激素等分泌提前,因而有助于改善糖尿病等代謝綜合征,而且這種作用早期即會出現并獨立于體質量的下降[6]。胃袖狀切除術后胃排空速度的增快可能與手術后胃腔內壓力增高、胃起搏點異常、神經體液調節變化等相關。
關于胃袖狀切除術后胃腔容積的大小與體質量降低的關系目前尚存在爭議[7-8]。
2 飲食習慣的變化
胃袖狀切除術后患者遵循科學的飲食指導,一段時間內需要進食全流食并且不斷增加營養物質,有助于形成新的飲食習慣,這種飲食習慣的變化有助于體質量的進一步下降并長期維持。
胃袖狀切除術后饑餓感會降低,同時提升飽腹感,有助于減少進食。
胃袖狀切除術后患者對食物的口味與氣味偏好會改變,進而改變選擇食物的傾向,將注意力從高糖、高脂食物中移開,進而減少能量攝入[9]。
精神心理因素也是作用因素之一,胃袖狀切除術后患者進食時會考慮復胖問題,有助于從主觀減少進食量[10],但如果出現嚴重厭食情況,應及早干預。
3 調節胃腸道激素水平
3.1 胰高血糖素樣肽-1 (GLP-1)
GLP-1 是由位于消化道遠端的回腸內 L 細胞分泌的,其不僅可以反應性地刺激胰島素的釋放,還可以恢復胰島素的敏感性,抑制胰高血糖素釋放[11]。在一項通過持續灌注 GLP-1 來研究其在葡萄糖代謝中的生理功能的研究中發現,如果停止 GLP-1 灌注,受試者的葡萄糖耐受明顯增加;更顯著的是,減重手術后 GLP-1 對胰島素分泌的調控與血糖、體質量控制均較好的 2 型糖尿病患者的胰島素分泌狀況非常相似,即使其胰島細胞功能已經明顯受損,仍有明確療效[12]。
胃袖狀切除術有助于強化患者在進食后 GLP-1 的分泌水平[13],其原因為其術后胃排空速度加快,富含營養成分的食糜更快接觸十二指腸,腸道對食物反應信號異常等,這些因素有利于促進 GLP-1 水平的升高[14]。
3.2 胃饑餓素
胃饑餓素在腸-腦軸調節食欲通路內是唯一一種具有促食效應的激素,可以通過刺激胰高血糖素、抑制具有胰島素增敏效應的脂聯素作用,影響磷脂酰肌醇-3-激酶降低肝臟胰島素的敏感性,抑制胰島 β 細胞的分泌功能,起到升高血糖的作用,它主要由胃底部的泌酸細胞和胰腺的 ε 細胞分泌[15],而此區域也是胃袖狀切除的切割區域。
胃饑餓素的水平在餐前不斷升高,隨著進食開始其水平下降,其下降可以降低食欲,有助于患者減少進食量[16]。
在胃袖狀切除術患者的體內,胃饑餓素的餐前基礎值與餐后值均有下降[17]。
3.3 酪酪肽
酪酪肽又稱為肽 YY,與 GLP-1 相似,由位于回腸及部分結腸內的 L 細胞在進食刺激后分泌[18]。肽 YY 的具體作用包括降低食欲,減慢胃排空,減緩腸蠕動,減少食物攝取,減輕體質量,降低胃饑餓素水平,抑制胃與胰腺分泌[19]。更有研究[20]指出,肽 YY 可以增加胰島素的敏感性甚至促進胰島素的分泌。酪酪肽在空腹狀態下水平較低,隨著進食其濃度顯著上升,多可在 30 min 達到峰值。
對于接受了胃袖狀切除術的患者,酪酪肽在進食后的峰值水平明顯高于術前,并且峰值持續時間較術前明顯增加[21]。
3.4 縮膽囊素(CCK)
CCK 是一種胃腸道系統的多肽激素,由十二指腸黏膜的 I 細胞合成并分泌,有促進脂肪和蛋白質消化的作用。CCK 可以促進胰腺分泌消化液、膽囊釋放膽汁、延緩胃排空、減輕饑餓感、調節葡萄糖穩態等[22]。CCK 濃度可在餐后 15 min 達到峰值[23]。CCK 有兩個主要受體即 CCK1 受體和 CCK2 受體。CCK1 受體有助于減少食物的攝入[24],而 CCK2 受體有助于調節控制葡萄糖穩態[25]。
胃袖狀切除術后患者體內的餐后 CCK 濃度快速上升并且其峰值也要高于術前同期水平[26]。
4 減輕炎癥反應、幫助維持葡萄糖穩態及降低心腦血管意外風險
炎癥反應可降低胰島素反應敏感性,加速糖尿病發展[27]。體重下降可以明顯改善人體的炎性反應水平,緩解胰島素抵抗。減重手術主要通過減少促炎介質、增加抗炎介質以改變炎性反應水平。胃袖狀切除術后,C-反應蛋白、白細胞介素-6 等炎癥介質水平明顯下降[28];一系列炎癥反應的緩解,有助于延緩動脈粥樣硬化并降低遠期心腦血管意外的風險[29];可降低嚴重肥胖青少年發生糖尿病的概率[28]。
脂聯素是脂肪組織分泌的一種蛋白激素,與其他脂肪因子不同。在骨骼肌、肝臟等胰島素敏感器官中,脂聯素可通過作用腺苷酸活化蛋白激酶和過氧化物酶增殖物激活受體起到增加葡萄糖利用和脂肪酸氧化的作用,同時增加胰島素敏感性和降低胰島素抵抗[30]。肥胖患者脂聯素水平較低。目前,關于胃袖狀切除手術對于脂聯素影響的研究存在不同結果。有研究[31]結果認為,胃袖狀切除術后第 6 個月時患者體內脂聯素水平沒有顯著變化;另有研究[32]發現,減重手術后第 6 個月和第 12 個月時患者體內脂聯素水平均顯著上升,無論是胃袖狀切除術還是胃旁路術;還有研究[33]也認為,減重手術后第 12 個月時患者體內脂聯素水平均出現上升,但胃旁路術上升較胃袖狀切除術更加顯著。分析其研究結果出現差異的原因可能是由于不同研究入選患者基本情況的差異所致,因為體質量、飲食、血脂情況等患者基本情況因素均可影響脂聯素水平[34-35]。
以上內容僅就胃袖狀切除術治療肥胖與糖尿病的部分機制進行了陳述,減重手術的作用機制密切關聯,相信隨著研究的不斷深入,胃袖狀切除術治療肥胖與 2 型糖尿病的作用機制將會得到進一步明確。