引用本文： 陸省, 侯棟升, 朱孝成, 姚立彬, 洪健, 邵永. 改良膽胰轉流-十二指腸轉位術治療肥胖合并糖尿病大鼠的實驗研究. 中國普外基礎與臨床雜志, 2022, 29(9): 1181-1188. doi: 10.7507/1007-9424.202112017 復制
近年來超級肥胖即體質量指數≥50 kg/m2的患者增多趨勢明顯[1-3]。越來越多的肥胖患者選擇接受外科手術來治療肥胖及其合并癥。袖狀胃切除術（sleeve gastrectomy，SG）因其手術簡便、早期效果明顯，目前已成為施行最多的減重術式之一[4]。但隨著SG手術量的日益增多，其弊端也逐漸顯現，如減重不足、復胖、胃食管反流病、糖尿病緩解不佳、遠期糖尿病復發等問題[5-7]。胃旁路術后遠端殘胃不能行常規胃鏡檢查且對超級肥胖患者的減重效果也不夠理想。與SG、胃旁路等其他減重術式相比，膽胰轉流-十二指腸轉位術（biliopancreatic diversion with duodenal switch，BPD/DS）能獲得更佳的體質量減輕效果和更高的糖尿病緩解率[8-10]。然而BPD/DS手術操作難度較大，術后并發癥較多[11-12]。雖然如此，但臨床上并未完全摒棄不用，反而初次及修正手術的BPD/DS手術量在不斷增多[13-14]，并且臨床上還通過包括延長共同通道、改成單吻合等方式對此不斷改進[15-16]。本研究也對此進行了一些改進，即在幽門上進行胃腸吻合的改良BPD/DS（modified BPD/DS，M-BPD/DS），并將M-BPD/DS與BPD/DS兩種術式在術后減重及降糖療效、營養狀況以及食管組織學改變進行比較，以觀察能否部分解決BPD/DS的不足。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
檢疫合格的8～10周齡Sprague-Dawley（ SD）雄性大鼠（體質量 374～396 g）50只，由徐州醫科大學實驗動物中心提供。所有大鼠實驗前單籠喂養，高脂飲食1個月聯合低劑量（35 mg/kg）鏈脲佐菌素腹腔內注射誘導肥胖（本實驗中SD雄性大鼠體質量 ≥350 g視為肥胖）合并2型糖尿病大鼠模型。禁食不禁水12 h后，腹腔內注射1%鏈脲佐菌素，于鏈脲佐菌素注射完成后連續3 d檢測大鼠隨機血糖，若3次隨機血糖均超過16.0 mmol/L則肥胖合并2型糖尿病大鼠模型視為構建成功[17]。基于以往經驗[18]，將模型構建成功的大鼠編號后采取隨機抽簽的方法抽取14只大鼠分別分配到M-BPD/DS組和BPD/DS組，另外采用同樣的隨機方法隨機抽取12只大鼠分配到SG組，余下10只大鼠分配到假手術（sham operation，SO）組。
1.2 4 組大鼠的手術
4組大鼠術前禁食不禁水12 h，麻醉前稱量體質量；麻醉方法均采用腹腔內注射5%濃度的水合氯醛溶液（5 mL/kg），麻醉生效后肌肉注射抗生素頭孢曲松（75 mg/kg）預防術后感染。常規消毒、鋪無菌洞巾；切開腹正中一約3 cm長切口，吻合口寬度均為0.3 cm，關腹采用2-0絲線連續縫合。術后當天均不予進飲食和水，第2天給予5%濃度的葡萄糖，術后3 d時給予腸內營養液，術后5 d時添加飼料5 g，術后7 d時開始過渡到足量飲食。① SG手術：分離出胃，游離胃大彎側，5-0絲線結扎并切斷胃大彎側血管分支，用止血鉗從幽門上約0.6 cm胃竇大彎處夾閉，直至胃底。沿止血鉗切除大彎側胃，3-0絲線連續縫合胃切緣，移去止血鉗完成SG。② BPD/DS手術：首先行SG，步驟同SG；然后在距回盲部約40 cm處離斷回腸，在距離回盲部約16 cm處行回腸-回腸近端端側吻合，形成共同通道；幽門下游離十二指腸約1.5 cm并在此離斷十二指腸，十二指腸遠端結扎形成膽胰支，回腸遠端-十二指腸近端端端吻合形成消化支，手術示意圖見圖1a。③ M-BPD/DS手術：與BPD/DS手術在處理胃腸吻合口時有所不同，于幽門處結扎并離斷十二指腸；回腸遠端與幽門上約0.3 cm胃大彎側行胃-回腸遠端端側吻合，形成消化支及膽胰支，手術示意圖見圖1b。④ SO手術：在胃及距回盲部40 cm處小腸上做一個小切口并縫合，避免完全切開吻合。
圖1
示BPD/DS組和M-BPD/DS組大鼠手術示意圖及4組各觀察指標結果
a、b：分別為BPD/DS（a）和M-BPD/DS（b）手術示意圖；c~e：分別為體質量（c）、進食量（d）及FBG（e）；f~h：分別為OGTT（f）、ITT（g）及 HOMA-IR（h）組間比較結果；i~k：分別為OGTT（i）、ITT（j）及 HOMA-IR（k）組內不同時間點間比較結果；l、m：分別為GLP-1（l）和胰島素（m）組間比較結果；n、o：分別為GLP-1（n）和胰島素（o）組內不同時間點間比較結果；p~r：分別為Fe（p）、Ca（q）及 ALB（r）組間比較結果；s~u：分別為Fe（s）、Ca（t）及 ALB（u）組內不同時間點間比較結果；v~y：分別為SO組（v）、SG組（w）、BPD/DS組（x）及M-BPD/DS組（y）食管組織學改變（蘇木精-伊紅染色 ×100）。與SO組比較，*
1.3 觀察指標及標本采集
1.3.1 體質量、進食量和空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）
分別于術前1周（以下簡稱“術前” ）及術后第1～4個月時稱量大鼠體質量和進食量以及檢測FBG水平。大鼠體質量稱量和FBG檢測時禁食不禁水12 h，連續測量3 d并取其均值；進食量稱量采用電子天平稱量24 h前后固定時間點鼠糧的質量，取其前后差值為大鼠該日攝食量，連續稱量3 d并取其均值。
1.3.2 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）
各組術前及術后第1和第4個月月初時異氟醚麻醉后給予50%濃度葡萄糖溶液（3 mg/kg）灌胃后分別于0、30、60、90及120 min時取血行OGTT。在OGTT 結束3 d后進行ITT試驗，腹腔內注射人胰島素注射液（0.5 U/L）后分別于0、30、60、90及120 min時取血行ITT。在開始OGTT或ITT之前，大鼠禁食不禁水12 h，取血方法為大鼠尾靜脈采集血樣約1 μL，采用手持血糖儀測血糖值并采用梯形積分法計算其受試者工作特征曲線下面積（area under receiver operating characteristic curve，AUC）。
1.3.3 胃腸激素水平檢測
于術前和術后第1和第4個月月初時取大鼠球后靜脈叢血樣，首先給予50%濃度葡萄糖溶液（7.68 mL/kg）灌胃，分別于大鼠灌胃前（0 min）、灌胃后30 min和60 min取球后靜脈叢血樣約0.5 mL，離心（3 000 r/min，r=13.5 cm）10 min后收集血清標本，放置于?80 ℃ 冰箱中保存，采用酶聯免疫吸附分析試劑盒（武漢貝茵萊生物科技有限公司）檢測血清中胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide 1，GLP-1）和胰島素水平并采用梯形積分法計算其AUC。
1.3.4 計算穩態模型評估胰島素抵抗（homeostasis model assessment-insulin resistance，HOMA-IR）指數
根據術前、術后第1和第4個月月初時檢測的FBG水平和胰島素水平計算HOMA-IR。HOMA-IR=FBG水平×空腹胰島素水平/22.5。
1.3.5 營養狀況檢測
分別于術前和術后第1和第4個月月初時采用甲基百里香酚藍比色法檢測血清中白蛋白（albumin，ALB）和鈣（calcium，Ca）以及采用雙聯吡啶比色法檢測血清鐵（ferrum，Fe）的水平，檢測單位為南京建成生物工程研究所。
1.3.6 組織病理學檢測
術后第4個月時，注射過量10%濃度的水合氯醛溶液處死大鼠，取胃食管結合部及胃腸吻合口處組織，經蘇木精-伊紅染色后制成石蠟切片，注意在包埋之前，標本在垂直于黏膜表面平面的方向上進行組織切片，然后于光鏡下觀察食管組織的病理學改變以及吻合口組織的炎性細胞浸潤情況；觀察食管上皮基底細胞層增生情況即食管組織鱗狀上皮厚度并計算乳頭伸長率。乳頭伸長率（%）=乳頭伸長高度/鱗狀上皮厚度×100%。組織病理切片由1位對實驗研究不知情的病理專家進行分析和解釋。
1.4 統計學方法
數據采用SPSS 26.0統計軟件進行數據分析，采用GraphPad Prism 8.0軟件進行作圖。經檢驗符合正態分布的計量資料采用均數±標準差（
±s）表示，重復測量數據采用重復測量方差分析，組間比較采用單因素方差分析，所有檢驗均為雙尾檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 4組大鼠模型構建情況
M-BPD/DS組死亡3只大鼠，均在術后1周內死亡，其中2只未發現原因，另1只死于腸-腸吻合口漏。BPD/DS組死亡4只大鼠，有3只于術后1周內死亡，其中2只未發現原因，1只死于胃切緣漏；有1只于術后第2周死于腸梗阻。SG組術后有1只大鼠死亡，未發現明顯原因。SO組術后無死亡大鼠。手術模型構建成功后，每組各選8只大鼠進行后續實驗觀察。
2.2 4組大鼠體質量、進食量和FBG水平變化
結果的球形檢驗、時間與組別的交互效應及組間和組內總體比較結果見圖1c～1e及表1和表2。從圖1c～1e及表1和表2可見，體質量、進食量和FBG水平3個指標在術前時M-BPD/DS組、BPD/DS 組、SG組及SO組4組間總體比較的差異均無統計學意義（P>0.05）；術后各時間點（除外術后第4個月時的進食量）3個指標在4組間總體比較的差異均有統計學意義（P<0.05）且這3個指標在4組的同一組內不同時間點間（除外SO組的進食量和FBG指標）總體比較的差異也均有統計學意義（P<0.05）。① 組間兩兩比較：體質量指標在術后各時間點其他3組均明顯低于SO組（P<0.05），且術后2～4個月時M-BPD/DS組和BPD/DS組均明顯低于SG組（P<0.05），但未發現M-BPD/DS組與BPD/DS組間的差異有統計學意義（P>0.05）；進食量指標術后第1～3個月時其他3組均明顯低于SO組（P<0.05），但在術后第1個月時M-BPD/DS組明顯高于BPD/DS組（P<0.05），其余時間點組間比較差異無統計學意義（P>0.05）；FBG指標在術后各時間點其他3組均明顯低于SO組（P<0.05），術后第3和第4個月時，M-BPD/DS組和BPD/DS組明顯低于SG組（P<0.05），其余時間點的組間比較差異無統計學意義（P>0.05）。② 組內不同時間點比較：體質量指標各組均在術后第1個月降至最低后呈逐步上升趨勢，但M-BPD/DS組和BPD/DS組上升更平緩；進食量指標在各組內術后第1個月時降至最低后逐漸上升至平穩趨勢；FBG指標在M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組術后各時間點均較術前明顯降低（P<0.05），但SG組在術后第1個月降至最低后呈逐漸上升趨勢。
表1
體質量、進食量和FBG水平的球形檢驗、時間與組別間交互效應及組間總體比較結果
表2
體質量、進食量和FBG水平在同一組內不同時間點間總體比較結果
2.3 4組大鼠OGTT、ITT、HOMA-IR、術后胃腸激素及營養狀況變化情況
各組OGTT及ITT血糖水平AUC值、HOMA-IR、術后胃腸激素AUC值及營養狀況比較的結果見圖1f～1u，其球形檢驗、時間與組別間的交互效應及組間和組內總體比較結果見表3。所有指標在術前時，M-BPD/DS組、BPD/DS組、SG組及SO組4組間總體比較差異均無統計學意義（P>0.05）；而在術后第1和第4個月時，所有指標在4組間總體比較差異均有統計學意義（P<0.05）。同時，所有指標在SO組內不同時間點總體比較差異均無統計學意義（P>0.05），在其他3組內（除外SG組Fe和GLP-1指標）不同時間點間總體比較差異均有統計學意義（P<0.05）。進一步兩兩比較結果如下。
表3
各組OGTT及ITT血糖水平AUC值、HOMA-IR、術后胃腸激素的AUC值及營養指標的球形檢驗、時間與組別間交互效應及組間和組內總體比較結果
2.3.1 OGTT和ITT血糖水平AUC值以及HOMA-IR
① 組間比較：OGTT和ITT血糖水平AUC值及HOMA-IR在術后第1和第4個月時其他3組均明顯低于SO組（P<0.05）且在術后第4個月時M-BPD/DS組和BPD/DS組均明顯低于SG組（P<0.05），而M-BPD/DS組和BPD/DS組間比較差異無統計學意義（P>0.05），見圖1f～1h。② 組內比較：以上3個指標在M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組的術后第1和第4個月均較術前明顯降低（P<0.05），ITT血糖水平AUC值在M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組的術后第4個月時明顯高于術后第1個月（P<0.05），見圖1i～1k。
2.3.2 GLP-1及胰島素水平的 AUC 值
① 組間比較：GLP-1水平的 AUC 值在術后第1和第4個月時其他3組（除外SG組第4個月）均明顯高于SO組（P<0.05），而胰島素水平的 AUC 值均明顯低于SO組（P<0.05），而且在術后第4個月時GLP-1水平的 AUC 值M-BPD/DS組和BPD/DS組均明顯高于SG組（P<0.05）、胰島素水平的 AUC 值均明顯低于SG組（P<0.05），這2個指標在M-BPD/DS組和BPD/DS組間比較差異無統計學意義（P>0.05），見圖1l、1m。② 組內比較：M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組內術后第1和第4個月時GLP-1水平的 AUC 值較術前明顯升高而胰島素水平的 AUC 值較術前明顯降低（P<0.05），見圖1n、1o。
2.3.3 營養指標
① 組間比較：M-BPD/DS組和BPD/DS組術后第1和第4個月時Fe、Ca和ALB水平均明顯低于SG組（除外術后第1個月時Ca指標）和SO組（P<0.05），其他組間比較差異無統計學意義（P>0.05），見圖1p～1r。② 組內比較：M-BPD/DS組和BPD/DS組術后第1和第4個月Fe、Ca及ALB水平均明顯低于術前（P<0.05），見圖1s～1u。
2.4 組織病理學分析結果
術后第4個月時各組胃腸吻合口肉眼觀未見明顯潰瘍，光鏡下未見明顯炎性細胞浸潤。各組的食管組織呈現鱗狀上皮厚度增高以及乳頭伸長的變化，見圖1v～1y。食管組織鱗狀上皮厚度與乳頭伸長率結果見圖2a、2b。① 食管鱗狀上皮厚度在4組間總體比較差異有統計學意義（F=16.573，P<0.001），進一步分析發現，M-BPD/DS組的鱗狀上皮厚度明顯低于BPD/DS組（t=–4.776、P<0.001）及SG組（t=–4.420、P=0.001），與SO組比較差異無統計學意義（t=1.300、P=0.215）；SG組鱗狀上皮厚度最高且明顯高于SO組（t=4.981、P<0.001），但與BPD/DS組比較差異無統計學意義（t=1.644、P=0.123）。② M-BPD/DS組乳頭伸長率明顯低于BPD/DS組（t=–2.326、P=0.036）及SG組（t=–2.523、P=0.024），但明顯高于SO組（t=2.626、P=0.020）。
圖2
示各組食管組織鱗狀上皮厚度（a）與乳頭伸長率（b）結果
與SO組比較，*
3 討論
近年來，初次及修正手術的BPD/DS手術量不斷增加[13-14]，在施行BPD/DS時需要充分游離十二指腸至少4～5 cm，由于十二指腸間隙解剖較為復雜，學習曲線較長[19]，且有專家共識[14]提出，SG伴有食管炎，不建議修正為BPD/DS。對此，本研究對此進行改進，以期解決部分BPD/DS的應用難題。
本研究將BPD/DS胃腸吻合口上移至幽門上，遠端回腸直接與胃竇吻合，避免了充分游離十二指腸，可以更好地處理十二指腸殘端，避免了可能的膽胰管等損傷，大大簡便了手術操作，并且發現M-BPD/DS及BPD/DS手術在減重和降糖方面較SG手術均有較好的效果，且M-BPD/DS和BPD/DS手術在減重和降糖方面比較差異無統計學意義，但發現術后1個月時M-BPD/DS組大鼠進食量高于BPD/DS組大鼠，此結果提示，吻合口位置移至幽門上，可能并沒有改變BPD/DS的減重和降糖機制，但此可能對食管有保護作用。分析其原因，這可能與失去幽門功能后食物可以更快地通過胃直接進入回腸有關，但是隨著時間的延長，2組大鼠的進食量又趨于一致，其可能是兩者均會導致大鼠食欲降低。進一步分析，M-BPD/DS是遠端回腸直接與胃吻合，其益處可能有兩方面：① 后腸假說，食物更早地到達回腸末端可能刺激L細胞，使其分泌GLP-1增加。GLP-1在糖尿病、肥胖和健康人群中是一種較為有效的腸促胰島素，其在促進胰島素分泌、增強胰島素敏感性、增加飽腹感以及減少胃排空方面起作用[20-21]，但在本實驗中沒有發現M-BPD/DS與BPD/DS 2組大鼠GLP-1分泌差異有統計學意義，且二者的胰島素水平變化也相對一致，結果提示，幽門缺失可能對于糖代謝影響不大[22]。② 食物更早地離開胃降低了胃內壓，這一改變可能有利于減少術后胃食管反流病的發生，其機制可能類似于胃旁路術，胃旁路術被認為是SG后胃食管反流病后修正手術的首要選擇。有研究[23-24]表明，同樣具有幽門上胃腸吻合口的減重手術如SG加雙通道吻合術，胃-回腸通路可能有減少食管反流的作用。在本研究中發現食管組織鱗狀上皮厚度和乳頭伸長率在M-BPD/DS組低于BPD/DS組，這2個參數是診斷胃食管反流的較佳組織學參數，具有較高的特異度和敏感度[25-27]，這提示M-BPD/DS手術食管受反流的影響最小，幽門上的吻合具有保護食管的作用。然而胃腸吻合口移至幽門上也帶來問題：① 有傾倒綜合征發生的可能[28]。但在本研究中發現，M-BPD/DS術后大鼠遠期進食量近似于BPD/DS組（即使預想的胃內壓降低），可能因為術后食欲降低，不會一次性進食大量食物；與胃吻合的回腸吸收能力遠不如近端空腸，后者強大的吸收能力被認為是傾倒綜合征的發病機制之一[28]。在一項SG加雙通道吻合術的1 000余例研究中也并沒有觀察到傾倒綜合征的發生[29]。② 吻合口潰瘍并發癥不可忽視。有研究[30]發現，胃旁路術后吻合口潰瘍的發生率為3%～7%，可在胃鏡下確診。但在臨床的SG加雙通路手術中吻合口潰瘍的發生率僅有0.1%～0.5%[29,31]。在本研究中，M-BPD/DS和BPD/DS術后均未發現肉眼可見的吻合口潰瘍，組織病理學檢查也沒有明顯的炎性細胞浸潤，可能大彎側壁細胞較少，降低了吻合口潰瘍的發生率。另外，這也許可能不是良好的觀察吻合口潰瘍的模型，仍有待進一步的研究。
總之，從本研究對肥胖合并糖尿病模型大鼠的初步研究結果看，將胃腸吻合口移至幽門上在簡化手術操作的同時，不改變BPD/DS的減重及降糖效果，且沒有明顯增加并發癥，并且可能對食管具有保護作用，有望解決食管炎問題，讓超級肥胖患者擁有更多的修正術式選擇，而且對于單吻合口十二指腸回腸旁路術、十二指腸空腸轉流術、間置回腸術等胃腸吻合口位于幽門下的術式可能也具有一定的借鑒意義。但也需要注意到，本實驗也存在不足，如樣本量有限（每組只有8只大鼠），沒有采用更多的檢測食管反流的方法（如測定遠端食管pH值、測量食管內壓等方法），因此，今后仍需進一步進行深入研究。
重要聲明
利益沖突聲明：本研究中的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，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：陸省完成了全部的動物實驗以及文稿的撰寫工作；侯棟升提供了研究思路及方向；姚立彬指導統計學分析；洪健對論文進行了補充及修改；邵永和朱孝成指導論文思路以及論文的審校。
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批準（批文編號：202001W001）；江蘇省科學技術廳頒發的動物許可證號為 SYXK （蘇） 2020-0048。
近年來超級肥胖即體質量指數≥50 kg/m2的患者增多趨勢明顯[1-3]。越來越多的肥胖患者選擇接受外科手術來治療肥胖及其合并癥。袖狀胃切除術（sleeve gastrectomy，SG）因其手術簡便、早期效果明顯，目前已成為施行最多的減重術式之一[4]。但隨著SG手術量的日益增多，其弊端也逐漸顯現，如減重不足、復胖、胃食管反流病、糖尿病緩解不佳、遠期糖尿病復發等問題[5-7]。胃旁路術后遠端殘胃不能行常規胃鏡檢查且對超級肥胖患者的減重效果也不夠理想。與SG、胃旁路等其他減重術式相比，膽胰轉流-十二指腸轉位術（biliopancreatic diversion with duodenal switch，BPD/DS）能獲得更佳的體質量減輕效果和更高的糖尿病緩解率[8-10]。然而BPD/DS手術操作難度較大，術后并發癥較多[11-12]。雖然如此，但臨床上并未完全摒棄不用，反而初次及修正手術的BPD/DS手術量在不斷增多[13-14]，并且臨床上還通過包括延長共同通道、改成單吻合等方式對此不斷改進[15-16]。本研究也對此進行了一些改進，即在幽門上進行胃腸吻合的改良BPD/DS（modified BPD/DS，M-BPD/DS），并將M-BPD/DS與BPD/DS兩種術式在術后減重及降糖療效、營養狀況以及食管組織學改變進行比較，以觀察能否部分解決BPD/DS的不足。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
檢疫合格的8～10周齡Sprague-Dawley（ SD）雄性大鼠（體質量 374～396 g）50只，由徐州醫科大學實驗動物中心提供。所有大鼠實驗前單籠喂養，高脂飲食1個月聯合低劑量（35 mg/kg）鏈脲佐菌素腹腔內注射誘導肥胖（本實驗中SD雄性大鼠體質量 ≥350 g視為肥胖）合并2型糖尿病大鼠模型。禁食不禁水12 h后，腹腔內注射1%鏈脲佐菌素，于鏈脲佐菌素注射完成后連續3 d檢測大鼠隨機血糖，若3次隨機血糖均超過16.0 mmol/L則肥胖合并2型糖尿病大鼠模型視為構建成功[17]。基于以往經驗[18]，將模型構建成功的大鼠編號后采取隨機抽簽的方法抽取14只大鼠分別分配到M-BPD/DS組和BPD/DS組，另外采用同樣的隨機方法隨機抽取12只大鼠分配到SG組，余下10只大鼠分配到假手術（sham operation，SO）組。
1.2 4 組大鼠的手術
4組大鼠術前禁食不禁水12 h，麻醉前稱量體質量；麻醉方法均采用腹腔內注射5%濃度的水合氯醛溶液（5 mL/kg），麻醉生效后肌肉注射抗生素頭孢曲松（75 mg/kg）預防術后感染。常規消毒、鋪無菌洞巾；切開腹正中一約3 cm長切口，吻合口寬度均為0.3 cm，關腹采用2-0絲線連續縫合。術后當天均不予進飲食和水，第2天給予5%濃度的葡萄糖，術后3 d時給予腸內營養液，術后5 d時添加飼料5 g，術后7 d時開始過渡到足量飲食。① SG手術：分離出胃，游離胃大彎側，5-0絲線結扎并切斷胃大彎側血管分支，用止血鉗從幽門上約0.6 cm胃竇大彎處夾閉，直至胃底。沿止血鉗切除大彎側胃，3-0絲線連續縫合胃切緣，移去止血鉗完成SG。② BPD/DS手術：首先行SG，步驟同SG；然后在距回盲部約40 cm處離斷回腸，在距離回盲部約16 cm處行回腸-回腸近端端側吻合，形成共同通道；幽門下游離十二指腸約1.5 cm并在此離斷十二指腸，十二指腸遠端結扎形成膽胰支，回腸遠端-十二指腸近端端端吻合形成消化支，手術示意圖見圖1a。③ M-BPD/DS手術：與BPD/DS手術在處理胃腸吻合口時有所不同，于幽門處結扎并離斷十二指腸；回腸遠端與幽門上約0.3 cm胃大彎側行胃-回腸遠端端側吻合，形成消化支及膽胰支，手術示意圖見圖1b。④ SO手術：在胃及距回盲部40 cm處小腸上做一個小切口并縫合，避免完全切開吻合。
圖1
示BPD/DS組和M-BPD/DS組大鼠手術示意圖及4組各觀察指標結果
a、b：分別為BPD/DS（a）和M-BPD/DS（b）手術示意圖；c~e：分別為體質量（c）、進食量（d）及FBG（e）；f~h：分別為OGTT（f）、ITT（g）及 HOMA-IR（h）組間比較結果；i~k：分別為OGTT（i）、ITT（j）及 HOMA-IR（k）組內不同時間點間比較結果；l、m：分別為GLP-1（l）和胰島素（m）組間比較結果；n、o：分別為GLP-1（n）和胰島素（o）組內不同時間點間比較結果；p~r：分別為Fe（p）、Ca（q）及 ALB（r）組間比較結果；s~u：分別為Fe（s）、Ca（t）及 ALB（u）組內不同時間點間比較結果；v~y：分別為SO組（v）、SG組（w）、BPD/DS組（x）及M-BPD/DS組（y）食管組織學改變（蘇木精-伊紅染色 ×100）。與SO組比較，*
1.3 觀察指標及標本采集
1.3.1 體質量、進食量和空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）
分別于術前1周（以下簡稱“術前” ）及術后第1～4個月時稱量大鼠體質量和進食量以及檢測FBG水平。大鼠體質量稱量和FBG檢測時禁食不禁水12 h，連續測量3 d并取其均值；進食量稱量采用電子天平稱量24 h前后固定時間點鼠糧的質量，取其前后差值為大鼠該日攝食量，連續稱量3 d并取其均值。
1.3.2 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）
各組術前及術后第1和第4個月月初時異氟醚麻醉后給予50%濃度葡萄糖溶液（3 mg/kg）灌胃后分別于0、30、60、90及120 min時取血行OGTT。在OGTT 結束3 d后進行ITT試驗，腹腔內注射人胰島素注射液（0.5 U/L）后分別于0、30、60、90及120 min時取血行ITT。在開始OGTT或ITT之前，大鼠禁食不禁水12 h，取血方法為大鼠尾靜脈采集血樣約1 μL，采用手持血糖儀測血糖值并采用梯形積分法計算其受試者工作特征曲線下面積（area under receiver operating characteristic curve，AUC）。
1.3.3 胃腸激素水平檢測
于術前和術后第1和第4個月月初時取大鼠球后靜脈叢血樣，首先給予50%濃度葡萄糖溶液（7.68 mL/kg）灌胃，分別于大鼠灌胃前（0 min）、灌胃后30 min和60 min取球后靜脈叢血樣約0.5 mL，離心（3 000 r/min，r=13.5 cm）10 min后收集血清標本，放置于?80 ℃ 冰箱中保存，采用酶聯免疫吸附分析試劑盒（武漢貝茵萊生物科技有限公司）檢測血清中胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide 1，GLP-1）和胰島素水平并采用梯形積分法計算其AUC。
1.3.4 計算穩態模型評估胰島素抵抗（homeostasis model assessment-insulin resistance，HOMA-IR）指數
根據術前、術后第1和第4個月月初時檢測的FBG水平和胰島素水平計算HOMA-IR。HOMA-IR=FBG水平×空腹胰島素水平/22.5。
1.3.5 營養狀況檢測
分別于術前和術后第1和第4個月月初時采用甲基百里香酚藍比色法檢測血清中白蛋白（albumin，ALB）和鈣（calcium，Ca）以及采用雙聯吡啶比色法檢測血清鐵（ferrum，Fe）的水平，檢測單位為南京建成生物工程研究所。
1.3.6 組織病理學檢測
術后第4個月時，注射過量10%濃度的水合氯醛溶液處死大鼠，取胃食管結合部及胃腸吻合口處組織，經蘇木精-伊紅染色后制成石蠟切片，注意在包埋之前，標本在垂直于黏膜表面平面的方向上進行組織切片，然后于光鏡下觀察食管組織的病理學改變以及吻合口組織的炎性細胞浸潤情況；觀察食管上皮基底細胞層增生情況即食管組織鱗狀上皮厚度并計算乳頭伸長率。乳頭伸長率（%）=乳頭伸長高度/鱗狀上皮厚度×100%。組織病理切片由1位對實驗研究不知情的病理專家進行分析和解釋。
1.4 統計學方法
數據采用SPSS 26.0統計軟件進行數據分析，采用GraphPad Prism 8.0軟件進行作圖。經檢驗符合正態分布的計量資料采用均數±標準差（±s）表示，重復測量數據采用重復測量方差分析，組間比較采用單因素方差分析，所有檢驗均為雙尾檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 4組大鼠模型構建情況
M-BPD/DS組死亡3只大鼠，均在術后1周內死亡，其中2只未發現原因，另1只死于腸-腸吻合口漏。BPD/DS組死亡4只大鼠，有3只于術后1周內死亡，其中2只未發現原因，1只死于胃切緣漏；有1只于術后第2周死于腸梗阻。SG組術后有1只大鼠死亡，未發現明顯原因。SO組術后無死亡大鼠。手術模型構建成功后，每組各選8只大鼠進行后續實驗觀察。
2.2 4組大鼠體質量、進食量和FBG水平變化
結果的球形檢驗、時間與組別的交互效應及組間和組內總體比較結果見圖1c～1e及表1和表2。從圖1c～1e及表1和表2可見，體質量、進食量和FBG水平3個指標在術前時M-BPD/DS組、BPD/DS 組、SG組及SO組4組間總體比較的差異均無統計學意義（P>0.05）；術后各時間點（除外術后第4個月時的進食量）3個指標在4組間總體比較的差異均有統計學意義（P<0.05）且這3個指標在4組的同一組內不同時間點間（除外SO組的進食量和FBG指標）總體比較的差異也均有統計學意義（P<0.05）。① 組間兩兩比較：體質量指標在術后各時間點其他3組均明顯低于SO組（P<0.05），且術后2～4個月時M-BPD/DS組和BPD/DS組均明顯低于SG組（P<0.05），但未發現M-BPD/DS組與BPD/DS組間的差異有統計學意義（P>0.05）；進食量指標術后第1～3個月時其他3組均明顯低于SO組（P<0.05），但在術后第1個月時M-BPD/DS組明顯高于BPD/DS組（P<0.05），其余時間點組間比較差異無統計學意義（P>0.05）；FBG指標在術后各時間點其他3組均明顯低于SO組（P<0.05），術后第3和第4個月時，M-BPD/DS組和BPD/DS組明顯低于SG組（P<0.05），其余時間點的組間比較差異無統計學意義（P>0.05）。② 組內不同時間點比較：體質量指標各組均在術后第1個月降至最低后呈逐步上升趨勢，但M-BPD/DS組和BPD/DS組上升更平緩；進食量指標在各組內術后第1個月時降至最低后逐漸上升至平穩趨勢；FBG指標在M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組術后各時間點均較術前明顯降低（P<0.05），但SG組在術后第1個月降至最低后呈逐漸上升趨勢。
表1
體質量、進食量和FBG水平的球形檢驗、時間與組別間交互效應及組間總體比較結果
表2
體質量、進食量和FBG水平在同一組內不同時間點間總體比較結果
2.3 4組大鼠OGTT、ITT、HOMA-IR、術后胃腸激素及營養狀況變化情況
各組OGTT及ITT血糖水平AUC值、HOMA-IR、術后胃腸激素AUC值及營養狀況比較的結果見圖1f～1u，其球形檢驗、時間與組別間的交互效應及組間和組內總體比較結果見表3。所有指標在術前時，M-BPD/DS組、BPD/DS組、SG組及SO組4組間總體比較差異均無統計學意義（P>0.05）；而在術后第1和第4個月時，所有指標在4組間總體比較差異均有統計學意義（P<0.05）。同時，所有指標在SO組內不同時間點總體比較差異均無統計學意義（P>0.05），在其他3組內（除外SG組Fe和GLP-1指標）不同時間點間總體比較差異均有統計學意義（P<0.05）。進一步兩兩比較結果如下。
表3
各組OGTT及ITT血糖水平AUC值、HOMA-IR、術后胃腸激素的AUC值及營養指標的球形檢驗、時間與組別間交互效應及組間和組內總體比較結果
2.3.1 OGTT和ITT血糖水平AUC值以及HOMA-IR
① 組間比較：OGTT和ITT血糖水平AUC值及HOMA-IR在術后第1和第4個月時其他3組均明顯低于SO組（P<0.05）且在術后第4個月時M-BPD/DS組和BPD/DS組均明顯低于SG組（P<0.05），而M-BPD/DS組和BPD/DS組間比較差異無統計學意義（P>0.05），見圖1f～1h。② 組內比較：以上3個指標在M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組的術后第1和第4個月均較術前明顯降低（P<0.05），ITT血糖水平AUC值在M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組的術后第4個月時明顯高于術后第1個月（P<0.05），見圖1i～1k。
2.3.2 GLP-1及胰島素水平的 AUC 值
① 組間比較：GLP-1水平的 AUC 值在術后第1和第4個月時其他3組（除外SG組第4個月）均明顯高于SO組（P<0.05），而胰島素水平的 AUC 值均明顯低于SO組（P<0.05），而且在術后第4個月時GLP-1水平的 AUC 值M-BPD/DS組和BPD/DS組均明顯高于SG組（P<0.05）、胰島素水平的 AUC 值均明顯低于SG組（P<0.05），這2個指標在M-BPD/DS組和BPD/DS組間比較差異無統計學意義（P>0.05），見圖1l、1m。② 組內比較：M-BPD/DS組、BPD/DS組及SG組內術后第1和第4個月時GLP-1水平的 AUC 值較術前明顯升高而胰島素水平的 AUC 值較術前明顯降低（P<0.05），見圖1n、1o。
2.3.3 營養指標
① 組間比較：M-BPD/DS組和BPD/DS組術后第1和第4個月時Fe、Ca和ALB水平均明顯低于SG組（除外術后第1個月時Ca指標）和SO組（P<0.05），其他組間比較差異無統計學意義（P>0.05），見圖1p～1r。② 組內比較：M-BPD/DS組和BPD/DS組術后第1和第4個月Fe、Ca及ALB水平均明顯低于術前（P<0.05），見圖1s～1u。
2.4 組織病理學分析結果
術后第4個月時各組胃腸吻合口肉眼觀未見明顯潰瘍，光鏡下未見明顯炎性細胞浸潤。各組的食管組織呈現鱗狀上皮厚度增高以及乳頭伸長的變化，見圖1v～1y。食管組織鱗狀上皮厚度與乳頭伸長率結果見圖2a、2b。① 食管鱗狀上皮厚度在4組間總體比較差異有統計學意義（F=16.573，P<0.001），進一步分析發現，M-BPD/DS組的鱗狀上皮厚度明顯低于BPD/DS組（t=–4.776、P<0.001）及SG組（t=–4.420、P=0.001），與SO組比較差異無統計學意義（t=1.300、P=0.215）；SG組鱗狀上皮厚度最高且明顯高于SO組（t=4.981、P<0.001），但與BPD/DS組比較差異無統計學意義（t=1.644、P=0.123）。② M-BPD/DS組乳頭伸長率明顯低于BPD/DS組（t=–2.326、P=0.036）及SG組（t=–2.523、P=0.024），但明顯高于SO組（t=2.626、P=0.020）。
圖2
示各組食管組織鱗狀上皮厚度（a）與乳頭伸長率（b）結果
與SO組比較，*
3 討論
近年來，初次及修正手術的BPD/DS手術量不斷增加[13-14]，在施行BPD/DS時需要充分游離十二指腸至少4～5 cm，由于十二指腸間隙解剖較為復雜，學習曲線較長[19]，且有專家共識[14]提出，SG伴有食管炎，不建議修正為BPD/DS。對此，本研究對此進行改進，以期解決部分BPD/DS的應用難題。
本研究將BPD/DS胃腸吻合口上移至幽門上，遠端回腸直接與胃竇吻合，避免了充分游離十二指腸，可以更好地處理十二指腸殘端，避免了可能的膽胰管等損傷，大大簡便了手術操作，并且發現M-BPD/DS及BPD/DS手術在減重和降糖方面較SG手術均有較好的效果，且M-BPD/DS和BPD/DS手術在減重和降糖方面比較差異無統計學意義，但發現術后1個月時M-BPD/DS組大鼠進食量高于BPD/DS組大鼠，此結果提示，吻合口位置移至幽門上，可能并沒有改變BPD/DS的減重和降糖機制，但此可能對食管有保護作用。分析其原因，這可能與失去幽門功能后食物可以更快地通過胃直接進入回腸有關，但是隨著時間的延長，2組大鼠的進食量又趨于一致，其可能是兩者均會導致大鼠食欲降低。進一步分析，M-BPD/DS是遠端回腸直接與胃吻合，其益處可能有兩方面：① 后腸假說，食物更早地到達回腸末端可能刺激L細胞，使其分泌GLP-1增加。GLP-1在糖尿病、肥胖和健康人群中是一種較為有效的腸促胰島素，其在促進胰島素分泌、增強胰島素敏感性、增加飽腹感以及減少胃排空方面起作用[20-21]，但在本實驗中沒有發現M-BPD/DS與BPD/DS 2組大鼠GLP-1分泌差異有統計學意義，且二者的胰島素水平變化也相對一致，結果提示，幽門缺失可能對于糖代謝影響不大[22]。② 食物更早地離開胃降低了胃內壓，這一改變可能有利于減少術后胃食管反流病的發生，其機制可能類似于胃旁路術，胃旁路術被認為是SG后胃食管反流病后修正手術的首要選擇。有研究[23-24]表明，同樣具有幽門上胃腸吻合口的減重手術如SG加雙通道吻合術，胃-回腸通路可能有減少食管反流的作用。在本研究中發現食管組織鱗狀上皮厚度和乳頭伸長率在M-BPD/DS組低于BPD/DS組，這2個參數是診斷胃食管反流的較佳組織學參數，具有較高的特異度和敏感度[25-27]，這提示M-BPD/DS手術食管受反流的影響最小，幽門上的吻合具有保護食管的作用。然而胃腸吻合口移至幽門上也帶來問題：① 有傾倒綜合征發生的可能[28]。但在本研究中發現，M-BPD/DS術后大鼠遠期進食量近似于BPD/DS組（即使預想的胃內壓降低），可能因為術后食欲降低，不會一次性進食大量食物；與胃吻合的回腸吸收能力遠不如近端空腸，后者強大的吸收能力被認為是傾倒綜合征的發病機制之一[28]。在一項SG加雙通道吻合術的1 000余例研究中也并沒有觀察到傾倒綜合征的發生[29]。② 吻合口潰瘍并發癥不可忽視。有研究[30]發現，胃旁路術后吻合口潰瘍的發生率為3%～7%，可在胃鏡下確診。但在臨床的SG加雙通路手術中吻合口潰瘍的發生率僅有0.1%～0.5%[29,31]。在本研究中，M-BPD/DS和BPD/DS術后均未發現肉眼可見的吻合口潰瘍，組織病理學檢查也沒有明顯的炎性細胞浸潤，可能大彎側壁細胞較少，降低了吻合口潰瘍的發生率。另外，這也許可能不是良好的觀察吻合口潰瘍的模型，仍有待進一步的研究。
總之，從本研究對肥胖合并糖尿病模型大鼠的初步研究結果看，將胃腸吻合口移至幽門上在簡化手術操作的同時，不改變BPD/DS的減重及降糖效果，且沒有明顯增加并發癥，并且可能對食管具有保護作用，有望解決食管炎問題，讓超級肥胖患者擁有更多的修正術式選擇，而且對于單吻合口十二指腸回腸旁路術、十二指腸空腸轉流術、間置回腸術等胃腸吻合口位于幽門下的術式可能也具有一定的借鑒意義。但也需要注意到，本實驗也存在不足，如樣本量有限（每組只有8只大鼠），沒有采用更多的檢測食管反流的方法（如測定遠端食管pH值、測量食管內壓等方法），因此，今后仍需進一步進行深入研究。
重要聲明
利益沖突聲明：本研究中的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，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：陸省完成了全部的動物實驗以及文稿的撰寫工作；侯棟升提供了研究思路及方向；姚立彬指導統計學分析；洪健對論文進行了補充及修改；邵永和朱孝成指導論文思路以及論文的審校。
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批準（批文編號：202001W001）；江蘇省科學技術廳頒發的動物許可證號為 SYXK （蘇） 2020-0048。
