引用本文: 王蒙, 侯棟升, 姚立彬, 洪健, 朱孝成. 袖狀胃切除加雙通道對肥胖合并糖尿病大鼠的療效及末端食管黏膜的變化. 中國普外基礎與臨床雜志, 2022, 29(7): 862-868. doi: 10.7507/1007-9424.202109019 復制
隨著人類生活方式的改變,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)逐漸成為全球性公共健康問題,估計到2040年將有6.5億T2DM病例[1]。有臨床證據[2]表明,外科手術改善血糖水平比任何生活方式和(或)藥物干預更有效,通常能長期緩解糖尿病。在各種代謝手術中,袖狀胃切除(sleeve gastrectomy,SG)是目前最常見的減肥手術,其技術操作簡單,術后并發癥相對較少[3-4]。然而SG術后還是會發生一些如導致胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)及其他后遺癥[5-8]。目前已經對SG后GERD的發生提出了幾種解釋,如下食管括約肌減弱、術前已經存在GERD、管狀胃內壓力增加等[9]。Santoro等[10]于2006年引入了袖狀胃切除加雙通道(sleeve gastrectomy-transit bipartition,SG-TB)手術。有研究[11-12]證實,SG-TB已顯示出較標準SG代謝改善優勢的前景;還有文獻[13-15]報道,SG-TB術后并發癥也少于其他幾種減肥手術。在模型大鼠的研究[16]中可觀察到在SG術后12周內與食管反流相關的組織病理學變化。基于以往研究結果,本研究比較了SG-TB和SG對食管黏膜的影響,同時分析和比較了這2種手術的減重和降糖效果。
1 材料與方法
1.1 實驗動物
36只8周齡雄性Sprague-Dawley大鼠,體質量350~400 g,采購于徐州醫科大學動物實驗中心,在實驗動物房中進行單籠飼養(使用獨立的送風隔離籠),保持恒溫恒濕(溫度24~26 ℃、濕度50%~70%)的飼養條件,給予光照和黑暗各12 h生物鐘處理。所有大鼠均符合動物檢疫標準,而且飼養條件也達到無特定病原體級標準。本研究中所有與動物相關的實驗操作均得到徐州醫科大學實驗動物倫理道德委員會的審核和批準,同時所有與實驗相關的手術操作均嚴格按照實驗室動物相關管理制度執行,遵守了中華人民共和國有關動物保管和使用的所有適用機構和國家準則。
1.2 模型建立及動物分組和手術
1.2.1 模型建立及動物分組
使用高脂肪飲食和低劑量(35 mg/kg)鏈脲佐菌素組合誘導肥胖T2DM模型[17]。連續3 d隨機血糖水平>16.0 mmol/L證實T2DM大鼠模型成功。將建模成功且模型相對穩定的36只大鼠采用簡單隨機抽樣方法隨機均分為SG組、SG-TB組和假手術(sham operation,SO)組,然后每組挑選8只模型相對穩定的大鼠進行實驗研究。
1.2.2 手術方法
所有大鼠術前禁食12 h,以達到胃排空的目的,按照0.5 mL/100 g腹腔內注射水合氯醛進行麻醉,手術前預防性使用頭孢曲松(75 mg/kg)以預防術后感染。SG組手術操作:在進入腹部后定位胃并結扎胃短血管和胃網膜血管,然后切除大曲度并使用5-0絲線縫合(寧波醫療針有限公司,下同),保留的胃竇距幽門約0.4~0.6 cm,其示意圖見圖1a。SG-TB組手術操作:胃切除的方式與SG組相同,盡管胃竇保留在距幽門0.4~0.6 cm的位置,但是從回盲部連接處30 cm處橫切小腸,遠端與胃竇吻合,最后在胃腸吻合口遠端5 cm處建立腸吻合口,其示意圖見圖1b。所有吻合口寬度約為0.3 cm,使用5-0絲線縫合,SG和SG-TB 的具體手術方案和手術過程參見Liu等[18]的詳細描述。SO組在胃大彎處切開并縫合,從回盲部連接處30 cm處橫切小腸并重新吻合,隨后使用2-0絲線連續縫合技術進行腹部閉合。

a、b:分別為SG(a)和SG-TB(b)的手術示意圖。c~e:分別為SG-TB(c)、SO(d)及SG(e)組術后第12周時大鼠末端食管黏膜組織病學變化結果(HE染色 ×100),圖中箭頭所示為食管黏膜的高度。f~h:分別為體質量(f)、進食量(g)及FBG水平(h);i、j:分別為OGTT和ITT血糖水平組間比較結果;k、l:分別為OGTT和ITT血糖水平組內比較結果;m、n:分別為GLP-1水平和胰島素水平比較結果。與SO組比較,*
1.3 觀察指標
1.3.1 末端食管黏膜的變化
各組大鼠在術后第12周時安樂死后取食管用甲醛固定進行常規蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色,觀察末端食管黏膜組織學變化,同時觀察食管乳頭狀瘤病的存在及食管黏膜高度的變化。由1位對實驗研究不知情的病理學家對觀察結果進行分析和解釋。
1.3.2 體質量、進食量及血糖水平
① 在術前(0周,下同)和術后第2、4、6、8、10和12周時稱量大鼠體質量和測量進食量。② 在術前和術后第4、8和12周禁食12 h后通過大鼠尾端靜脈采血后使用手持血糖測量儀測量空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)水平。③ 分別在術前和術后第4、12周時進行口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)和胰島素耐量試驗(insulin tolerance test,ITT)。在測量OGTT血糖水平前大鼠禁食12 h,分別給予每只大鼠50%葡萄糖溶液灌胃(3 mg/kg),在灌胃前和灌胃后30、60、90及120 min時通過大鼠尾端靜脈采血后使用手持血糖測量儀測量血糖;在測量ITT血糖水平前大鼠禁食12 h,分別給予每只大鼠人胰島素(0.5 U/kg)腹腔注射,在注射前和注射后30、60、90及120 min時通過大鼠尾端靜脈采血后使用手持血糖測量儀測量血糖。根據血糖變化曲線計算受試者操作特征曲線下面積(area under receiver operating characteristic curve,AUC)。OGTT、ITT操作和血液采樣方法參見Liu等[18]的詳細描述。
1.3.3 胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)及胰島素水平
大鼠在術前及術后第12周時用乙醚麻醉后,使用預先肝素化的毛細玻璃管沿內眥部位垂直并旋轉插入眼后靜脈竇,迅速收集約1.0~1.5 mL靜脈血至EP管中(管中含EDTA1.5 μg/mL,Aprotinin 40 μL/mL),采集后的血標本立即使用3 000 r/min(r=13.5 cm)的離心機行10 min的離心操作,然后留取上清液血清標本,并放置在–82 ℃低溫冷凍冰箱中冷凍保存,待實驗結束后,采用酶聯免疫吸附實驗試劑盒進行檢測(江蘇酶免實業有限公司)。
1.4 統計學方法
采用SPSS 20.0統計學軟件對數據進行分析,采用GraphPad Prism 7.0軟件進行作圖。采用Shapiro-Wilk檢驗對計量數據進行正態分布檢驗,對符合正態分布者采用均數±標準差(±s)表示。AUC使用梯形積分法計算。組間比較采用單因素方差分析,采用Bonferroni檢驗進行多重比較,重復測量數據采用重復測量方差分析。所有檢驗均為雙尾檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 各組大鼠死亡情況
SG-TB組有2只大鼠死亡,分別于術后第3天及術后第6天死亡;SG組有3只大鼠死亡,分別于術后第4、7、11天死亡;SO組大鼠無死亡。
2.2 3組大鼠術后末端食管黏膜組織病理學變化
SO組、SG-TB組及SG組術后第12周時大鼠末端食管黏膜切片的HE染色結果見圖1c~1e。在SG-TB組有2只乳頭狀突出,SG組中有6只乳頭狀突出(其中有2只重度乳頭狀突出),在SO組僅有1只乳頭狀突出。SG-TB組未發現食管乳頭狀瘤病,而在SG組的食管切片中觀察到較嚴重的食管乳頭狀瘤病。SG-TB組、SG組和SO組的黏膜高度分別為(117.17±21.10) μm、(198.75±28.76) μm和(100.32±9.37) μm,3組間黏膜高度總體比較差異有統計學意義(F=48.899,P<0.001),進一步分析見SG-TB組和SO組的黏膜高度均低于SG組,而未發現SG-TB組和SO組間比較差異有統計學意義(P>0.05)。
2.3 體質量、進食量及FBG水平變化
2.3.1 體質量
結果見圖1f。① 球形檢驗:W=0.008,P<0.001。② 時間與組別之間存在交互效應(F=8.925,P<0.001)。③ 相同時間點3組間總體比較結果見表1。術前及術后第2周時3組間體質量總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后第4、6、8、10、12周時3組間體質量總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SG-TB組和SG組均在相應時間點低于SO組(P<0.05),而在相應時間點SG-TB組和SG組比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 同一組內不同時間點總體比較結果見表2。3組均在不同時間點間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見3組均于術后第2周時較術前明顯下降(P<0.05),爾后SO組開始逐步上升明顯,而SG-TB組和SG組逐步上升但不明顯,SG-TB組和SG組的變化趨勢比較接近一致。


2.3.2 進食量
結果見圖1g。① 球形檢驗:W=0.226,P=0.115。② 時間與組別之間存在交互效應(F=1.857,P=0.046)。③ 相同時間點3組間進食量總體比較結果見表1。術前及術后第2周時3組間進食量總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后第4、6、8、10、12周時3組間進食量總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SG-TB組和SG組均在相應時間點低于SO組(P<0.05),而SG-TB組在術后第10周和第12周時高于SG組(P<0.05),在術后其余時間點此2組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 同一組內不同時間點總體比較結果見表2。3組在術后不同時間點間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。3組均于術后第2周時較術前明顯下降(P<0.05),爾后3組于術后第4周呈上升趨勢且均變化不明顯。
2.3.3 FBG水平
結果見圖1h。① 球形檢驗:W=0.709,P=0.239。② 時間與組別之間存在交互效應(F=61.913,P<0.001)。③ 相同時間點3組間總體比較結果見表1。術前3組間總體比較差異未見有統計學意義(P>0.05);術后第4、8、12周時3組間FBG水平總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SG-TB組和SG組均在相應時間點低于SO組(P<0.05),而在術后各時間點這2組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 同一組內不同時間點總體比較結果見表2。SO組各時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05);SG-TB組和SG組內在不同時間點間總體比較差異有統計學意義(P<0.05)且在此2組內術后各時間點均低于術前(P<0.05)且術后一直平穩。
2.4 OGTT和ITT血糖水平
① 球形檢驗:OGTT:W=0.961、P=0.672;ITT:W=0.773、P=0.007。② 時間與組別之間存在交互效應(OGTT:F=40.274、P<0.001;ITT:F=35.813、P<0.001)。③ 相同時間點,OGTT和ITT血糖水平在3組間總體比較結果見圖1i、1j和表3。術前OGTT和ITT血糖水平3組間總體比較差異無統計學意義(P>0.05);術后第4周和第12周時OGTT和ITT血糖水平3組間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步組間比較見SG-TB組和SG組的OGTT和ITT血糖水平均低于SO組(P<0.05),且在術后第12周時SG-TB組的OGTT血糖水平低于SG組(P<0.05),但在此時間點ITT血糖水平在此2組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 在同一組內,不同時間點間OGTT和ITT血糖水平總體比較結果見圖1k、1l和表3。SO組3個不同時間點間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05)。SG-TB組和SG組不同時間點總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見此2組內術后第4周和第12周時均低于術前(P<0.05)。

2.5 各組GLP-1和胰島素水平變化結果
術前,GLP-1和胰島素水平在3組間總體比較差異均無統計學意義(F=0.161,P=0.852;F=0.035,P=0.966);術后第12周時,GLP-1和胰島素水平在3組間總體比較差異均有統計學意義(F=10.521,P<0.001;F=45.268,P<0.001),進一步分析見GLP-1水平在SG-TB組和SG組均分別高于SO組(P<0.05)、胰島素水平均低于SO組(P<0.05),二者在SG-TB組與SG組比較差異均無統計學意義(P>0.05)。同時發現,SG-TB組和SG組在術后第12周時GLP-1水平均高于術前(P<0.05)、胰島素水平均低于術前(P<0.05),SO組的GLP-1水平和胰島素水平在術后第12周時與術前比較差異無統計學意義(P>0.05),見圖1m、1n。
3 討論
由于減重手術可以顯著而持久地降低體質量,也能夠使T2DM得到有效地治療和緩解,所以減重手術的廣泛開展在近年來急劇增加,而且主要用于肥胖及其合并癥的治療[19]。目前我國開展最多的是SG和Roux-en-Y胃旁路術(Roux-en-Y gastric bypass,RYGB)[4],相較于其他手術方式如十二指腸空腸旁路術、胃空腸旁路術、膽胰分流-十二指腸轉位術,SG手術的手術方式操作簡單、并發癥率較低,而且沒有改變進食后胃腸道的正常生理順序。經過20多年的發展,在《大中華減重與代謝手術數據庫2020年度報告》[20]中顯示,在減重代謝手術中SG占84.88%。SG手術已成為現在的主流手術方式。SG手術雖然手術操作簡單且并發癥率較低,但遠期結果顯示,體質量復胖、遠期糖尿病復發、GERD等均是SG術后存在的主要問題[21];雖然RYGB在糖尿病的治療方面要優于單純SG,但是RYGB術后遠期殘胃癌的發生卻是一個比較令人擔憂的問題[22],因此,在SG基礎上進行代謝手術方式的改進,同時提出了多種新的手術方式并引入了“袖狀胃切除附加手術”的概念,旨在達到既能夠顯著治療糖尿病又能夠減少殘胃癌發生的可能。2012年,Santoro等[23]提出了SG-TB手術的理念,手術程序主要是在SG的基礎上進行額外的腸道操作,目的是一定程度上解決SG術后存在的糖尿病緩解效果不佳等問題,同時也能夠解決RYGB術后殘胃無法檢查的問題。本研究主要在SG手術的基礎上探究SG-TB手術在減重和降糖的基礎上是否對食管反流有保護作用。
在本研究中,SG-TB組術后死亡2只大鼠(分別在術后第3天及術后第6天),SG組大鼠術后死亡3只(分別在術后第4、7、11天)。通過解剖分析術后大鼠死亡的原因,SG組中的2只大鼠術后殘胃擴張明顯及胃切緣食物滲漏,另1只未發現明顯原因;而SG-TB組發現是因腸腸吻合口梗阻所致。
本研究結果初步發現,在體質量方面,SG-TB及SG手術后體質量減輕較SO手術明顯(P<0.05),但未發現這兩種手術在體質量減輕方面有明顯差別;在進食量方面,SG-TB手術后進食量呈現出高于SG手術的趨勢,分析其可能的原因,SG-TB手術相對于SG手術多了一胃腸吻合口,部分食物可直接通過胃腸吻合口,從而增加進食量,因而出現SG-TB手術后進食量未見明顯減少。在改善血糖效果方面,SG-TB及SG手術均能夠有效地降低血糖并改善糖代謝(P<0.05)而未發現這兩種手術在改善FBG水平比較差異有統計學意義(P>0.05),但從OGTT血糖分析結果看,術后第12周時,SG-TB組的血糖控制效果優于SG手術(P<0.05)。
目前的觀點認為,SG術后導致胃食管反流加重的原因有SG手術中胃底部分分離過多損傷His角及食管隔膜連續性的中斷、食管末端括約肌的損傷、SG術后胃腸容積的減小致胃腔內壓力增高、SG手術致胃腔扭轉或中斷狹窄而致胃內容物瘀滯、胃排空延遲等。Toro等[24]通過研究發現,SG手術后袖狀胃的形態與胃食管反流有關;另有相關研究[25-26]發現,SG后胃的容受性擴張能力下降,進食后胃腔內的壓力增高,促使了胃食管反流的發生。SG-TB作為一種新型減肥手術之一,已被假設可以降低胃套壓力,同時添加的胃腸吻合口無括約肌而可降低GERD的發生率[23]。然而目前缺乏支持這一觀點的研究。從本研究結果看,在食管反流方面,SG術后末端食管黏膜的平均厚度較SG-TB組與SO組明顯增厚,并且在8只大鼠中有6只發生了黏膜乳頭狀突出(其中還有2只重度乳頭狀突出),而在SG-TB組與SO組中分別發現有2例及1例乳頭狀突出,提示SG有導致比SG-TB模型更嚴重的食管乳頭狀瘤病(該病已被描述為在食管炎中觀察到的組織學參數之一[13]),從而提示SG-TB有可能較標準SG對GERD具有保護作用。另外也就注意到,目前對胃食管反流的檢測指標主要包括癥狀評估、動態pH監測、內鏡檢查、鋇劑吞咽、高分辨率測壓、藥物使用情況等[27],但在本研究中通過觀察大鼠末端食管黏膜組織病理學變化,結果在末端食管黏膜組織中未檢測到明顯的炎癥細胞。目前未查到更多針對大鼠食管反流檢測的方法,需要進一步去探究。
總之,從本研究初步研究結果看,SG-TB手術在血糖控制方面有優于SG手術的趨勢,SG-TB手術后食管黏膜的組織學變化較標準SG手術后小,總體趨勢來看,在抗食管反流方面療效也更好。但對本研究的結論仍需謹慎對待,因為本研究樣本量小且持續時間相對較短。此外,本研究只觀察到食管乳頭狀瘤病作為末端食管反流的組織學參數;還有在嚙齒動物模型中判斷GERD發生率存在困難,尤其是有癥狀的GERD,因此,仍需要大量的基礎和臨床研究來證實SG-TB的減重、降糖及抗反流效果。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們無相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:王蒙完成收集數據及論文撰寫;侯棟升設計研究思路;姚立彬、洪健修改論文;朱孝成、姚立彬提供論文思路及審校論文。
倫理聲明:本研究通過了徐州醫科大學實驗動物倫理道德委員會的審批。
隨著人類生活方式的改變,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)逐漸成為全球性公共健康問題,估計到2040年將有6.5億T2DM病例[1]。有臨床證據[2]表明,外科手術改善血糖水平比任何生活方式和(或)藥物干預更有效,通常能長期緩解糖尿病。在各種代謝手術中,袖狀胃切除(sleeve gastrectomy,SG)是目前最常見的減肥手術,其技術操作簡單,術后并發癥相對較少[3-4]。然而SG術后還是會發生一些如導致胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)及其他后遺癥[5-8]。目前已經對SG后GERD的發生提出了幾種解釋,如下食管括約肌減弱、術前已經存在GERD、管狀胃內壓力增加等[9]。Santoro等[10]于2006年引入了袖狀胃切除加雙通道(sleeve gastrectomy-transit bipartition,SG-TB)手術。有研究[11-12]證實,SG-TB已顯示出較標準SG代謝改善優勢的前景;還有文獻[13-15]報道,SG-TB術后并發癥也少于其他幾種減肥手術。在模型大鼠的研究[16]中可觀察到在SG術后12周內與食管反流相關的組織病理學變化。基于以往研究結果,本研究比較了SG-TB和SG對食管黏膜的影響,同時分析和比較了這2種手術的減重和降糖效果。
1 材料與方法
1.1 實驗動物
36只8周齡雄性Sprague-Dawley大鼠,體質量350~400 g,采購于徐州醫科大學動物實驗中心,在實驗動物房中進行單籠飼養(使用獨立的送風隔離籠),保持恒溫恒濕(溫度24~26 ℃、濕度50%~70%)的飼養條件,給予光照和黑暗各12 h生物鐘處理。所有大鼠均符合動物檢疫標準,而且飼養條件也達到無特定病原體級標準。本研究中所有與動物相關的實驗操作均得到徐州醫科大學實驗動物倫理道德委員會的審核和批準,同時所有與實驗相關的手術操作均嚴格按照實驗室動物相關管理制度執行,遵守了中華人民共和國有關動物保管和使用的所有適用機構和國家準則。
1.2 模型建立及動物分組和手術
1.2.1 模型建立及動物分組
使用高脂肪飲食和低劑量(35 mg/kg)鏈脲佐菌素組合誘導肥胖T2DM模型[17]。連續3 d隨機血糖水平>16.0 mmol/L證實T2DM大鼠模型成功。將建模成功且模型相對穩定的36只大鼠采用簡單隨機抽樣方法隨機均分為SG組、SG-TB組和假手術(sham operation,SO)組,然后每組挑選8只模型相對穩定的大鼠進行實驗研究。
1.2.2 手術方法
所有大鼠術前禁食12 h,以達到胃排空的目的,按照0.5 mL/100 g腹腔內注射水合氯醛進行麻醉,手術前預防性使用頭孢曲松(75 mg/kg)以預防術后感染。SG組手術操作:在進入腹部后定位胃并結扎胃短血管和胃網膜血管,然后切除大曲度并使用5-0絲線縫合(寧波醫療針有限公司,下同),保留的胃竇距幽門約0.4~0.6 cm,其示意圖見圖1a。SG-TB組手術操作:胃切除的方式與SG組相同,盡管胃竇保留在距幽門0.4~0.6 cm的位置,但是從回盲部連接處30 cm處橫切小腸,遠端與胃竇吻合,最后在胃腸吻合口遠端5 cm處建立腸吻合口,其示意圖見圖1b。所有吻合口寬度約為0.3 cm,使用5-0絲線縫合,SG和SG-TB 的具體手術方案和手術過程參見Liu等[18]的詳細描述。SO組在胃大彎處切開并縫合,從回盲部連接處30 cm處橫切小腸并重新吻合,隨后使用2-0絲線連續縫合技術進行腹部閉合。

a、b:分別為SG(a)和SG-TB(b)的手術示意圖。c~e:分別為SG-TB(c)、SO(d)及SG(e)組術后第12周時大鼠末端食管黏膜組織病學變化結果(HE染色 ×100),圖中箭頭所示為食管黏膜的高度。f~h:分別為體質量(f)、進食量(g)及FBG水平(h);i、j:分別為OGTT和ITT血糖水平組間比較結果;k、l:分別為OGTT和ITT血糖水平組內比較結果;m、n:分別為GLP-1水平和胰島素水平比較結果。與SO組比較,*
1.3 觀察指標
1.3.1 末端食管黏膜的變化
各組大鼠在術后第12周時安樂死后取食管用甲醛固定進行常規蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色,觀察末端食管黏膜組織學變化,同時觀察食管乳頭狀瘤病的存在及食管黏膜高度的變化。由1位對實驗研究不知情的病理學家對觀察結果進行分析和解釋。
1.3.2 體質量、進食量及血糖水平
① 在術前(0周,下同)和術后第2、4、6、8、10和12周時稱量大鼠體質量和測量進食量。② 在術前和術后第4、8和12周禁食12 h后通過大鼠尾端靜脈采血后使用手持血糖測量儀測量空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)水平。③ 分別在術前和術后第4、12周時進行口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)和胰島素耐量試驗(insulin tolerance test,ITT)。在測量OGTT血糖水平前大鼠禁食12 h,分別給予每只大鼠50%葡萄糖溶液灌胃(3 mg/kg),在灌胃前和灌胃后30、60、90及120 min時通過大鼠尾端靜脈采血后使用手持血糖測量儀測量血糖;在測量ITT血糖水平前大鼠禁食12 h,分別給予每只大鼠人胰島素(0.5 U/kg)腹腔注射,在注射前和注射后30、60、90及120 min時通過大鼠尾端靜脈采血后使用手持血糖測量儀測量血糖。根據血糖變化曲線計算受試者操作特征曲線下面積(area under receiver operating characteristic curve,AUC)。OGTT、ITT操作和血液采樣方法參見Liu等[18]的詳細描述。
1.3.3 胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)及胰島素水平
大鼠在術前及術后第12周時用乙醚麻醉后,使用預先肝素化的毛細玻璃管沿內眥部位垂直并旋轉插入眼后靜脈竇,迅速收集約1.0~1.5 mL靜脈血至EP管中(管中含EDTA1.5 μg/mL,Aprotinin 40 μL/mL),采集后的血標本立即使用3 000 r/min(r=13.5 cm)的離心機行10 min的離心操作,然后留取上清液血清標本,并放置在–82 ℃低溫冷凍冰箱中冷凍保存,待實驗結束后,采用酶聯免疫吸附實驗試劑盒進行檢測(江蘇酶免實業有限公司)。
1.4 統計學方法
采用SPSS 20.0統計學軟件對數據進行分析,采用GraphPad Prism 7.0軟件進行作圖。采用Shapiro-Wilk檢驗對計量數據進行正態分布檢驗,對符合正態分布者采用均數±標準差(±s)表示。AUC使用梯形積分法計算。組間比較采用單因素方差分析,采用Bonferroni檢驗進行多重比較,重復測量數據采用重復測量方差分析。所有檢驗均為雙尾檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 各組大鼠死亡情況
SG-TB組有2只大鼠死亡,分別于術后第3天及術后第6天死亡;SG組有3只大鼠死亡,分別于術后第4、7、11天死亡;SO組大鼠無死亡。
2.2 3組大鼠術后末端食管黏膜組織病理學變化
SO組、SG-TB組及SG組術后第12周時大鼠末端食管黏膜切片的HE染色結果見圖1c~1e。在SG-TB組有2只乳頭狀突出,SG組中有6只乳頭狀突出(其中有2只重度乳頭狀突出),在SO組僅有1只乳頭狀突出。SG-TB組未發現食管乳頭狀瘤病,而在SG組的食管切片中觀察到較嚴重的食管乳頭狀瘤病。SG-TB組、SG組和SO組的黏膜高度分別為(117.17±21.10) μm、(198.75±28.76) μm和(100.32±9.37) μm,3組間黏膜高度總體比較差異有統計學意義(F=48.899,P<0.001),進一步分析見SG-TB組和SO組的黏膜高度均低于SG組,而未發現SG-TB組和SO組間比較差異有統計學意義(P>0.05)。
2.3 體質量、進食量及FBG水平變化
2.3.1 體質量
結果見圖1f。① 球形檢驗:W=0.008,P<0.001。② 時間與組別之間存在交互效應(F=8.925,P<0.001)。③ 相同時間點3組間總體比較結果見表1。術前及術后第2周時3組間體質量總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后第4、6、8、10、12周時3組間體質量總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SG-TB組和SG組均在相應時間點低于SO組(P<0.05),而在相應時間點SG-TB組和SG組比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 同一組內不同時間點總體比較結果見表2。3組均在不同時間點間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見3組均于術后第2周時較術前明顯下降(P<0.05),爾后SO組開始逐步上升明顯,而SG-TB組和SG組逐步上升但不明顯,SG-TB組和SG組的變化趨勢比較接近一致。


2.3.2 進食量
結果見圖1g。① 球形檢驗:W=0.226,P=0.115。② 時間與組別之間存在交互效應(F=1.857,P=0.046)。③ 相同時間點3組間進食量總體比較結果見表1。術前及術后第2周時3組間進食量總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后第4、6、8、10、12周時3組間進食量總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SG-TB組和SG組均在相應時間點低于SO組(P<0.05),而SG-TB組在術后第10周和第12周時高于SG組(P<0.05),在術后其余時間點此2組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 同一組內不同時間點總體比較結果見表2。3組在術后不同時間點間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。3組均于術后第2周時較術前明顯下降(P<0.05),爾后3組于術后第4周呈上升趨勢且均變化不明顯。
2.3.3 FBG水平
結果見圖1h。① 球形檢驗:W=0.709,P=0.239。② 時間與組別之間存在交互效應(F=61.913,P<0.001)。③ 相同時間點3組間總體比較結果見表1。術前3組間總體比較差異未見有統計學意義(P>0.05);術后第4、8、12周時3組間FBG水平總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SG-TB組和SG組均在相應時間點低于SO組(P<0.05),而在術后各時間點這2組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 同一組內不同時間點總體比較結果見表2。SO組各時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05);SG-TB組和SG組內在不同時間點間總體比較差異有統計學意義(P<0.05)且在此2組內術后各時間點均低于術前(P<0.05)且術后一直平穩。
2.4 OGTT和ITT血糖水平
① 球形檢驗:OGTT:W=0.961、P=0.672;ITT:W=0.773、P=0.007。② 時間與組別之間存在交互效應(OGTT:F=40.274、P<0.001;ITT:F=35.813、P<0.001)。③ 相同時間點,OGTT和ITT血糖水平在3組間總體比較結果見圖1i、1j和表3。術前OGTT和ITT血糖水平3組間總體比較差異無統計學意義(P>0.05);術后第4周和第12周時OGTT和ITT血糖水平3組間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步組間比較見SG-TB組和SG組的OGTT和ITT血糖水平均低于SO組(P<0.05),且在術后第12周時SG-TB組的OGTT血糖水平低于SG組(P<0.05),但在此時間點ITT血糖水平在此2組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。④ 在同一組內,不同時間點間OGTT和ITT血糖水平總體比較結果見圖1k、1l和表3。SO組3個不同時間點間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05)。SG-TB組和SG組不同時間點總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),進一步分析見此2組內術后第4周和第12周時均低于術前(P<0.05)。

2.5 各組GLP-1和胰島素水平變化結果
術前,GLP-1和胰島素水平在3組間總體比較差異均無統計學意義(F=0.161,P=0.852;F=0.035,P=0.966);術后第12周時,GLP-1和胰島素水平在3組間總體比較差異均有統計學意義(F=10.521,P<0.001;F=45.268,P<0.001),進一步分析見GLP-1水平在SG-TB組和SG組均分別高于SO組(P<0.05)、胰島素水平均低于SO組(P<0.05),二者在SG-TB組與SG組比較差異均無統計學意義(P>0.05)。同時發現,SG-TB組和SG組在術后第12周時GLP-1水平均高于術前(P<0.05)、胰島素水平均低于術前(P<0.05),SO組的GLP-1水平和胰島素水平在術后第12周時與術前比較差異無統計學意義(P>0.05),見圖1m、1n。
3 討論
由于減重手術可以顯著而持久地降低體質量,也能夠使T2DM得到有效地治療和緩解,所以減重手術的廣泛開展在近年來急劇增加,而且主要用于肥胖及其合并癥的治療[19]。目前我國開展最多的是SG和Roux-en-Y胃旁路術(Roux-en-Y gastric bypass,RYGB)[4],相較于其他手術方式如十二指腸空腸旁路術、胃空腸旁路術、膽胰分流-十二指腸轉位術,SG手術的手術方式操作簡單、并發癥率較低,而且沒有改變進食后胃腸道的正常生理順序。經過20多年的發展,在《大中華減重與代謝手術數據庫2020年度報告》[20]中顯示,在減重代謝手術中SG占84.88%。SG手術已成為現在的主流手術方式。SG手術雖然手術操作簡單且并發癥率較低,但遠期結果顯示,體質量復胖、遠期糖尿病復發、GERD等均是SG術后存在的主要問題[21];雖然RYGB在糖尿病的治療方面要優于單純SG,但是RYGB術后遠期殘胃癌的發生卻是一個比較令人擔憂的問題[22],因此,在SG基礎上進行代謝手術方式的改進,同時提出了多種新的手術方式并引入了“袖狀胃切除附加手術”的概念,旨在達到既能夠顯著治療糖尿病又能夠減少殘胃癌發生的可能。2012年,Santoro等[23]提出了SG-TB手術的理念,手術程序主要是在SG的基礎上進行額外的腸道操作,目的是一定程度上解決SG術后存在的糖尿病緩解效果不佳等問題,同時也能夠解決RYGB術后殘胃無法檢查的問題。本研究主要在SG手術的基礎上探究SG-TB手術在減重和降糖的基礎上是否對食管反流有保護作用。
在本研究中,SG-TB組術后死亡2只大鼠(分別在術后第3天及術后第6天),SG組大鼠術后死亡3只(分別在術后第4、7、11天)。通過解剖分析術后大鼠死亡的原因,SG組中的2只大鼠術后殘胃擴張明顯及胃切緣食物滲漏,另1只未發現明顯原因;而SG-TB組發現是因腸腸吻合口梗阻所致。
本研究結果初步發現,在體質量方面,SG-TB及SG手術后體質量減輕較SO手術明顯(P<0.05),但未發現這兩種手術在體質量減輕方面有明顯差別;在進食量方面,SG-TB手術后進食量呈現出高于SG手術的趨勢,分析其可能的原因,SG-TB手術相對于SG手術多了一胃腸吻合口,部分食物可直接通過胃腸吻合口,從而增加進食量,因而出現SG-TB手術后進食量未見明顯減少。在改善血糖效果方面,SG-TB及SG手術均能夠有效地降低血糖并改善糖代謝(P<0.05)而未發現這兩種手術在改善FBG水平比較差異有統計學意義(P>0.05),但從OGTT血糖分析結果看,術后第12周時,SG-TB組的血糖控制效果優于SG手術(P<0.05)。
目前的觀點認為,SG術后導致胃食管反流加重的原因有SG手術中胃底部分分離過多損傷His角及食管隔膜連續性的中斷、食管末端括約肌的損傷、SG術后胃腸容積的減小致胃腔內壓力增高、SG手術致胃腔扭轉或中斷狹窄而致胃內容物瘀滯、胃排空延遲等。Toro等[24]通過研究發現,SG手術后袖狀胃的形態與胃食管反流有關;另有相關研究[25-26]發現,SG后胃的容受性擴張能力下降,進食后胃腔內的壓力增高,促使了胃食管反流的發生。SG-TB作為一種新型減肥手術之一,已被假設可以降低胃套壓力,同時添加的胃腸吻合口無括約肌而可降低GERD的發生率[23]。然而目前缺乏支持這一觀點的研究。從本研究結果看,在食管反流方面,SG術后末端食管黏膜的平均厚度較SG-TB組與SO組明顯增厚,并且在8只大鼠中有6只發生了黏膜乳頭狀突出(其中還有2只重度乳頭狀突出),而在SG-TB組與SO組中分別發現有2例及1例乳頭狀突出,提示SG有導致比SG-TB模型更嚴重的食管乳頭狀瘤病(該病已被描述為在食管炎中觀察到的組織學參數之一[13]),從而提示SG-TB有可能較標準SG對GERD具有保護作用。另外也就注意到,目前對胃食管反流的檢測指標主要包括癥狀評估、動態pH監測、內鏡檢查、鋇劑吞咽、高分辨率測壓、藥物使用情況等[27],但在本研究中通過觀察大鼠末端食管黏膜組織病理學變化,結果在末端食管黏膜組織中未檢測到明顯的炎癥細胞。目前未查到更多針對大鼠食管反流檢測的方法,需要進一步去探究。
總之,從本研究初步研究結果看,SG-TB手術在血糖控制方面有優于SG手術的趨勢,SG-TB手術后食管黏膜的組織學變化較標準SG手術后小,總體趨勢來看,在抗食管反流方面療效也更好。但對本研究的結論仍需謹慎對待,因為本研究樣本量小且持續時間相對較短。此外,本研究只觀察到食管乳頭狀瘤病作為末端食管反流的組織學參數;還有在嚙齒動物模型中判斷GERD發生率存在困難,尤其是有癥狀的GERD,因此,仍需要大量的基礎和臨床研究來證實SG-TB的減重、降糖及抗反流效果。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們無相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:王蒙完成收集數據及論文撰寫;侯棟升設計研究思路;姚立彬、洪健修改論文;朱孝成、姚立彬提供論文思路及審校論文。
倫理聲明:本研究通過了徐州醫科大學實驗動物倫理道德委員會的審批。