引用本文: 吳偉, 侯棟升, 姚立彬, 洪健, 朱孝成. 袖狀胃切除聯合單吻合口十二指腸回腸旁路術或單吻合口雙通路吻合術對肥胖合并糖尿病大鼠的療效及微量營養素缺乏的分析. 中國普外基礎與臨床雜志, 2022, 29(8): 1034-1041. doi: 10.7507/1007-9424.202110049 復制
目前,肥胖及其相關并發癥已越來越成為危害人類健康的公共衛生問題[1-2],尤其是中國,因人口基數較大而受影響人群最多[3]。自20世紀50年代開始,減重手術已逐漸成為肥胖最為有效的治療手段[4-5]。目前在我國開展最多的為袖狀胃切除術和胃旁路術[6-7],隨著手術數量的增加,此兩種術式的問題也逐漸顯現,通過長期(5年以上)隨訪發現,袖狀胃切除術后19.2%~75.6%的患者出現復胖[8-11],而胃旁路術后殘胃的問題也使得其在胃癌高發地區無法得到廣泛開展。目前,國內外公認膽胰分流-十二指腸轉位術是解決病態肥胖及其相關并發癥最為有效的手段[12-13],但由于其手術操作復雜,術后并發癥及營養不良發生率較高[14-15],目前國內較少開展。為了減輕營養不良并發癥,許多其他術式應運而生,如Spinos等[16]在不改變膽胰分流-十二指腸轉位術原理的前提下提出了袖狀胃切除聯合單吻合口十二指腸回腸旁路術(single-anastomosis duodenoileal bypass with sleeve gastrectomy,SADI-S),該術式對比膽胰分流-十二指腸轉位術能明顯改善營養不良及維生素缺乏,但是仍然存在微量營養素缺乏的問題[17]。因此,減重代謝外科醫生不斷在尋找一種減重、降糖效果優越且微量營養素缺乏發生率較低的手術方式。在2016年,Mahdy等[18]提出了在袖狀胃切除術的基礎上加上單一的胃腸吻合即袖狀胃切除聯合單吻合口雙通路吻合術(single-anastomosis sleeve ileal,SASI),此手術后長期是否會出現營養不良暫無明確結論[19]。因此,本研究旨在對比SADI-S和SASI對肥胖合并糖尿病大鼠的減重、糖尿病緩解的差異,以及術后遠期微量營養素的變化情況。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
選取36只8~10周齡Spraque-Dawley大鼠(體質量345~400 g),均購自徐州醫科大學實驗動物中心,清潔級別為3級。所有大鼠均單籠飼養,調整適宜的溫度及濕度,連續1個月采用高脂飲食喂養并聯合低劑量1%鏈脲佐菌素(35 mg/kg)于腹腔內注射,以誘導肥胖合并糖尿病大鼠模型。在鏈脲佐菌素注射后(1次/d,連續2 d)經大鼠尾部采血測量大鼠隨機血糖,如果連續2次測量的隨機血糖水平均>16.7 mmol/L則表示建模成功[20]。將大鼠編號后采用抽簽的方式隨機均分為SADI-S組、SASI組和假手術(sham operation,SO)組3組。本研究得到徐州醫科大學實驗動物倫理道德委員會批準。
1.2 手術方法
所有大鼠術前均禁食(不禁飲)12 h。麻醉前電子秤稱量大鼠體質量,按照體質量0.5 mL/100 g于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)進行肌肉注射以減少術后感染。大鼠麻醉后進行消毒鋪巾,取上腹部正中切口約3 cm,先進行袖狀胃切除術,游離胃大彎側,逐步離斷肝胃韌帶和胃脾韌帶并用6-0絲線結扎,用止血鉗從幽門上0.6 cm直至胃底夾閉,沿著血管鉗切除胃大彎側后縫合,完成袖狀胃切除術。術中測量大鼠的小腸總長度(從Treitz韌帶到回盲部)約為80 cm,本研究中將距離回盲部約40 cm處作為SADI-S手術和SASI手術的共同通道(設計原理為至少保持50%的小腸長度作為共同通道),所有吻合口寬度均為0.3 cm。SADI-S手術在袖狀胃切除基礎上距幽門遠端0.5 cm處離斷十二指腸,在距離回盲部40 cm處將小腸與十二指腸近端進行吻合(圖1a);SASI手術在袖狀胃切除的基礎上距回盲部40 cm處將小腸與胃竇部進行吻合(圖1b);SO組在胃上作一小切口并縫合,在距離回盲部40 cm處切開并進行原位縫合。大鼠術后均在術后24 h給予5%葡萄糖溶液,于術后72 h給予腸內營養,腸內營養喂養48 h后開始添加普通飼料3 g喂養48 h,觀察無不良反應后逐步予以足量飲食[20]。

a、b:分別為SADI-S手術和SASI手術示意圖;c~e:分別為體質量(c)、進食量(d)及FBG水平(e)結果(同時點SADI-S組和SASI組與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)水平
于術前和術后1~6個月時每個月記錄大鼠的體質量、進食量和6 h禁食后的FBG水平,均連續測量3 d,取平均值。
1.3.2 口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)和胰島素抵抗試驗(insulin resistance test,ITT)血糖水平
各組大鼠術前和術后第1、6個月時進行OGTT和ITT。在開始OGTT或ITT之前,大鼠禁食(不禁飲)12 h,在進行OGTT或ITT期間,OGTT大鼠用50%葡萄糖溶液(3 mg/kg)進行灌胃而ITT大鼠用人胰島素注射液(0.5 U/L)于腹腔內注射,在灌胃或注射前以及灌胃或注射后30、60、90、120 min時經大鼠尾靜脈采血,使用手持血糖測量儀檢測血糖水平,取平均值。ITT 需與OGTT間隔3 d。
1.3.3 血清胰高血糖素樣肽-1(glucagon like peptide-1,GLP-1) 、血紅蛋白(hemoglobin,Hb) 、白蛋白(albumin,ALB)水平以及維生素B12(vitamin B12,VB12) 、鈣(calcium,Ca)和鐵(ferrum,Fe)含量
在術前和術后第1、6個月時經大鼠內眥靜脈取血,用20 μL微量紅細胞壓積管每次取血0.5 mL,在3 000 r/min(r=13.5 cm)的離心機中離心10 min后收集血清樣本,存放于–80 ℃ 冰箱中。GLP-1、Hb、ALB水平及VB12含量采用酶聯免疫吸附試驗試劑盒進行檢測,Ca和Fe含量使用分光光度計進行檢測。
1.4 統計學方法
采用SPSS 20.0統計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。OGTT和ITT血糖水平以及GLP-1水平以梯形積分法計算其受試者操作特征曲線下面積(area under receiver operating characteristic curve,AUC)。重復測量數據采用重復測量資料的方差分析。多組間比較采用單因素方差分析并采用Bonferroni檢驗進行多重比較。均為雙側檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 實驗大鼠存活情況
SADI-S組術后死亡3只,其中2只大鼠于術后第2天死亡,解剖尸體暫時未找到死亡原因;另1只大鼠于術后第7天死亡,解剖尸體考慮死因為腸梗阻。SASI組術后死亡2只,均于術后第5天死亡,暫時未找到死亡原因。SO組未出現大鼠死亡。
2.2 3組大鼠體質量、進食量和FBG水平變化情況
體質量、進食量和FBG水平變化結果見圖1c~1e,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表1。① 組間比較:體質量、進食量和FBG水平在3組間總體比較的結果見表1。從表1可見,術前3個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后,除術后第5、6個月(P>0.05)的進食量外,其余時間點3組間3項指標總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),對此進一步進行兩兩比較,見體質量和FBG水平在術后各時間點SADI-S組和SASI組均低于SO組(P<0.05),但均未見在相應時間點SADI-S組和SASI組間比較差異有統計學意義(P>0.05),而進食量僅在術后第1~4個月時相應時間點SADI-S組和SASI組低于SO組(P<0.05)且未見相應時間點SADI-S組和SASI組間比較差異有統計學意義(P>0.05)。② 組內比較: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見表2。除SO組的進食量和FBG水平指標(P>0.05)外,3個指標在SADI-S組和SASI組內不同時間點總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。對此進一步分析,見3個指標在SADI-S組和SASI組中均在術后第1個月時降低且均低于術前(P<0.05),而后體質量指標和進食量指標略呈平穩上升趨勢、FBG水平一直略呈下降趨勢且保持較平穩。


2.3 OGTT血糖水平、ITT血糖水平、營養及微量元素情況
2.3.1 OGTT、ITT血糖水平
結果見圖1f、1g,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:OGTT和ITT血糖水平在3組間總體比較結果見表3。術前,這2個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后,這2個指標在3組間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。對此進一步進行分析,見SADI-S組和SASI組均低于SO組(P<0.05)且在術后第6個月時SADI-S組OGTT血糖水平低于SASI組(P<0.05)。② 組內比較:OGTT和ITT血糖水平在同一組內不同時間點間總體比較結果見表3。SO組3個時間點間總體比較差異無統計學意義(P>0.05);SADI-S組和SASI組3個時間點間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。對此進一步進行分析,見SADI-S組和SASI組均在術后第1和第6個月時低于術前(P<0.05)。

2.3.2 GLP-1
結果見圖1h,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:術前和術后第1個月時3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后第6個月時3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),對此進一步進行分析見SADI-S組和SASI組均高于SO組(P<0.05),而SADI-S組與SASI組比較差異無統計學意義(P>0.05)。② 組內比較:SO組內術前術后不同時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05);SADI-S組與SASI組內不同時間點總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)且均在術后第6個月時高于術前(P<0.05)。
2.3.3 營養指標
結果見圖1i、1j,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:術前,ALB和Hb指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后,Hb指標在3組間總體比較差異無統計學意義(P>0.05),而ALB指標在3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),對此進一步分析見術后第1和第6個月時SADI-S組和SASI組均低于SO組(P<0.05),在術后第1個月時SADI-S和SASI組間比較差異無統計學意義(P>0.05),但在術后第6個月時SADI-S組低于SASI組(P<0.05)。② 組內比較:在SO組內,ALB指標不同時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05),Hb指標不同時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05)且在術后第6個月時高于術后第1個月(P<0.05)。在SADI-S組內,ALB指標在各時間點總體比較差異亦有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第1和6個月時均低于術前(P<0.05)且在第6個月時低于術后第1個月(P<0.05);而Hb指標在各時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05)。在SASI組內,ALB在各時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第1個月時低于術前(P<0.05),但術后第6個月時與術后第1個月和術前比較差異無統計學意義(P>0.05);Hb指標在各時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第6個月時高于術前和術后第1個月(P<0.05),但術后第1個月與術前比較差異無統計學意義(P>0.05)。
2.3.4 微量元素
結果見圖1k~1m,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:術前,VB12、Fe和Ca這3個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05)。術后第1個月時,VB12和Ca這兩個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Fe在3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SADI-S組低于SASI組和SO組(均P<0.05),而SASI組與SO組比較差異無統計學意義(P>0.05)。術后6個月時,VB12和Fe這兩個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Ca指標在3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見Ca在SADI-S組和SASI組中均低于SO組(P<0.05),但SADI-S組與SASI組比較差異均無統計學意義(P>0.05)。② 組內比較:在SO組內,VB12和Ca這2個指標在不同時間點總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Fe指標在不同時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第6個月時高于術前(P<0.05)。在SADI-S組內,VB12和Fe這2個指標在不同時間點總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Ca指標在不同時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第6個月時低于術前(P<0.05)但與術后第1個月比較差異無統計學意義(P>0.05)。在SASI組內,VB12指標在不同時間點總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Fe和 Ca這2個指標在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Fe指標在術后第6個月時高于術前(P<0.05)而與術后第1個月比較差異無統計學意義(P>0.05);Ca指標在術后第6個月時低于術前(P<0.05)而與術后第1個月比較差異無統計學意義(P>0.05)。
3 討論
在臨床上,Roux-en-Y轉流手術和SADI-S均是效果較好的代謝減重手術,但也逐漸發現其由于術后的低營養吸收可能出現營養不良[15, 21-23]。開展雙通路手術即是希望在保留良好減肥效果的同時減少十二指腸轉位術后營養不良并發癥的發生[24-25]。本研究對比分析了SADI-S和SASI術后的減重效果、糖尿病緩解及微量營養素的缺乏情況。
3.1 減重方面
有研究[26-27]表明,SADI-S和SASI減重效果較好,其原因是均為吸收不良性手術方式,相較于袖狀胃切除術的減重效果更明顯。在本研究中發現,SADI-S和SASI均有明顯的減重效果且未發現這兩種手術間有明顯的差異,在術后1個月時體質量達最低,雖術后2~5個月時體質量逐漸增加,但均未超過術前水平。
3.2 血糖控制及代謝方面
有文獻[28]報道,SADI-S和SASI手術均可使食物提前到達遠端小腸,刺激腸道產生GLP-1等改善糖代謝的激素。已有較多研究[29-32]認為GLP-1是減重手術后代謝改善的分子機制。在本研究中發現,SADI-S和SASI術后的FBG、OGTT和ITT血糖水平均降低至正常水平且維持長久(至術后6個月),從OGTT血糖水平看,顯示出SADI-S手術優于SASI手術的血糖控制效果(P<0.05)。分析其原因,一是可能是由于SADI-S手術缺少1條食物走向的通道,與SASI術相比,食物更早進入回腸從而刺激L細胞,使其較早地分泌GLP-1(GLP-1可增加胰島素的敏感性)從而達到降低血糖的作用[33]。雖然在本研究中也發現,SADI-S和SASI術后第6個月時GLP-1水平高于SO組(P<0.05),但未發現這兩種手術后GLP-1水平有差別,考慮其控制血糖的效果可能與術后其他胃腸激素改變有關[34]。二是可能由于胃幽門保留與否在術后長期2型糖尿病的緩解中發揮著相關作用[35],這可能是導致SADI-S術后長期血糖控制效果優于SASI手術的原因之一。
3.3 營養和微量元素影響方面
SADI-S和SASI術后的營養元素水平和微量元素含量呈現出較SO組低的趨勢,尤其是體現在ALB水平和Fe濃度較SO組低,且SADI-S組低于SASI組和SO組并低于正常范圍,其可能的原因是SADI-S減少了1條食物通道,降低了營養物質的吸收[36],從而導致了營養素缺乏較SASI嚴重。但也發現,SASI同時也存在營養不良及微量元素缺乏的可能性。Kermansaravi等[37]將2/24例減重過多和低蛋白血癥的SASI患者修正為袖狀胃切除術。目前暫未發現關于SADI-S和SASI術式間營養不良及微量營養素比較的臨床研究,這也是本研究的創新之處。但應注意到,不同于人類受試者,動物實驗目前有限且暫無針對大鼠營養不良的衡量標準,為了對比不同手術之間的差異,本研究主要是通過不同手術的同一時間或與SO進行對比;其次,大鼠依從性較差。從本研究結果提示,SADI-S術后可能需要更加嚴格的營養指導以及要求更高的依從性,這一猜想需要在臨床研究中證實。
總之,從本研究初步結果看,SASI和SADI-S在減重和降糖方面均有一定的效果,但SADI-S術后微量營養素缺乏情況較SASI更嚴重,因此探尋是否可以提出以SASI取代袖狀胃切除術成為一個減重基本術式?因為在臨床研究[38-39]中并未發現袖狀胃切除術后存在營養不良的問題,但袖狀胃切除術后存在復胖的問題,Felsenreich等[40]報道,袖狀胃切除術后10年內約33%的患者因復胖等原因需行二次修正手術。有研究[41]也發現,SASI的減重效果優于袖狀胃切除術,因此若采取SASI作為減重基本術式,可減少因復胖導致的二次手術發生率;若SASI術后出現營養不良嚴重問題時可直接在二次手術中去掉SASI的胃腸吻合口從而轉變為袖狀胃切除術以緩解營養不良的情況,但這一猜想仍需驗證。也需看到本研究存在一定局限性:本研究假設在嚙齒動物研究中以6個月結果作為長期結果,其主要是依據文獻[42-43]報道的大鼠1 d的壽命相當于人類的30~35 d,只是此證據還有待認證;本研究還存在樣本量不足的局限性,每組納入8只大鼠;微量營養素評估指標有限(因為在遵循倫理法規的情況下能獲得的血清樣有限),只選擇了VB12、Fe和Ca,其依據是基于文獻[44]報道術后常出現貧血和骨密度并發癥,在今后的研究中可評估SADI-S和SASI術中Ca、維生素D和骨密度之間的關系。
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,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:吳偉完成全部動物實驗及文稿撰寫工作;侯棟升提供研究思路及方向;姚立彬指導統計學分析;洪健對論文進行了補充及修改;朱孝成提供論文思路及對論文審校。
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。
目前,肥胖及其相關并發癥已越來越成為危害人類健康的公共衛生問題[1-2],尤其是中國,因人口基數較大而受影響人群最多[3]。自20世紀50年代開始,減重手術已逐漸成為肥胖最為有效的治療手段[4-5]。目前在我國開展最多的為袖狀胃切除術和胃旁路術[6-7],隨著手術數量的增加,此兩種術式的問題也逐漸顯現,通過長期(5年以上)隨訪發現,袖狀胃切除術后19.2%~75.6%的患者出現復胖[8-11],而胃旁路術后殘胃的問題也使得其在胃癌高發地區無法得到廣泛開展。目前,國內外公認膽胰分流-十二指腸轉位術是解決病態肥胖及其相關并發癥最為有效的手段[12-13],但由于其手術操作復雜,術后并發癥及營養不良發生率較高[14-15],目前國內較少開展。為了減輕營養不良并發癥,許多其他術式應運而生,如Spinos等[16]在不改變膽胰分流-十二指腸轉位術原理的前提下提出了袖狀胃切除聯合單吻合口十二指腸回腸旁路術(single-anastomosis duodenoileal bypass with sleeve gastrectomy,SADI-S),該術式對比膽胰分流-十二指腸轉位術能明顯改善營養不良及維生素缺乏,但是仍然存在微量營養素缺乏的問題[17]。因此,減重代謝外科醫生不斷在尋找一種減重、降糖效果優越且微量營養素缺乏發生率較低的手術方式。在2016年,Mahdy等[18]提出了在袖狀胃切除術的基礎上加上單一的胃腸吻合即袖狀胃切除聯合單吻合口雙通路吻合術(single-anastomosis sleeve ileal,SASI),此手術后長期是否會出現營養不良暫無明確結論[19]。因此,本研究旨在對比SADI-S和SASI對肥胖合并糖尿病大鼠的減重、糖尿病緩解的差異,以及術后遠期微量營養素的變化情況。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
選取36只8~10周齡Spraque-Dawley大鼠(體質量345~400 g),均購自徐州醫科大學實驗動物中心,清潔級別為3級。所有大鼠均單籠飼養,調整適宜的溫度及濕度,連續1個月采用高脂飲食喂養并聯合低劑量1%鏈脲佐菌素(35 mg/kg)于腹腔內注射,以誘導肥胖合并糖尿病大鼠模型。在鏈脲佐菌素注射后(1次/d,連續2 d)經大鼠尾部采血測量大鼠隨機血糖,如果連續2次測量的隨機血糖水平均>16.7 mmol/L則表示建模成功[20]。將大鼠編號后采用抽簽的方式隨機均分為SADI-S組、SASI組和假手術(sham operation,SO)組3組。本研究得到徐州醫科大學實驗動物倫理道德委員會批準。
1.2 手術方法
所有大鼠術前均禁食(不禁飲)12 h。麻醉前電子秤稱量大鼠體質量,按照體質量0.5 mL/100 g于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)進行肌肉注射以減少術后感染。大鼠麻醉后進行消毒鋪巾,取上腹部正中切口約3 cm,先進行袖狀胃切除術,游離胃大彎側,逐步離斷肝胃韌帶和胃脾韌帶并用6-0絲線結扎,用止血鉗從幽門上0.6 cm直至胃底夾閉,沿著血管鉗切除胃大彎側后縫合,完成袖狀胃切除術。術中測量大鼠的小腸總長度(從Treitz韌帶到回盲部)約為80 cm,本研究中將距離回盲部約40 cm處作為SADI-S手術和SASI手術的共同通道(設計原理為至少保持50%的小腸長度作為共同通道),所有吻合口寬度均為0.3 cm。SADI-S手術在袖狀胃切除基礎上距幽門遠端0.5 cm處離斷十二指腸,在距離回盲部40 cm處將小腸與十二指腸近端進行吻合(圖1a);SASI手術在袖狀胃切除的基礎上距回盲部40 cm處將小腸與胃竇部進行吻合(圖1b);SO組在胃上作一小切口并縫合,在距離回盲部40 cm處切開并進行原位縫合。大鼠術后均在術后24 h給予5%葡萄糖溶液,于術后72 h給予腸內營養,腸內營養喂養48 h后開始添加普通飼料3 g喂養48 h,觀察無不良反應后逐步予以足量飲食[20]。

a、b:分別為SADI-S手術和SASI手術示意圖;c~e:分別為體質量(c)、進食量(d)及FBG水平(e)結果(同時點SADI-S組和SASI組與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)水平
于術前和術后1~6個月時每個月記錄大鼠的體質量、進食量和6 h禁食后的FBG水平,均連續測量3 d,取平均值。
1.3.2 口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)和胰島素抵抗試驗(insulin resistance test,ITT)血糖水平
各組大鼠術前和術后第1、6個月時進行OGTT和ITT。在開始OGTT或ITT之前,大鼠禁食(不禁飲)12 h,在進行OGTT或ITT期間,OGTT大鼠用50%葡萄糖溶液(3 mg/kg)進行灌胃而ITT大鼠用人胰島素注射液(0.5 U/L)于腹腔內注射,在灌胃或注射前以及灌胃或注射后30、60、90、120 min時經大鼠尾靜脈采血,使用手持血糖測量儀檢測血糖水平,取平均值。ITT 需與OGTT間隔3 d。
1.3.3 血清胰高血糖素樣肽-1(glucagon like peptide-1,GLP-1) 、血紅蛋白(hemoglobin,Hb) 、白蛋白(albumin,ALB)水平以及維生素B12(vitamin B12,VB12) 、鈣(calcium,Ca)和鐵(ferrum,Fe)含量
在術前和術后第1、6個月時經大鼠內眥靜脈取血,用20 μL微量紅細胞壓積管每次取血0.5 mL,在3 000 r/min(r=13.5 cm)的離心機中離心10 min后收集血清樣本,存放于–80 ℃ 冰箱中。GLP-1、Hb、ALB水平及VB12含量采用酶聯免疫吸附試驗試劑盒進行檢測,Ca和Fe含量使用分光光度計進行檢測。
1.4 統計學方法
采用SPSS 20.0統計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。OGTT和ITT血糖水平以及GLP-1水平以梯形積分法計算其受試者操作特征曲線下面積(area under receiver operating characteristic curve,AUC)。重復測量數據采用重復測量資料的方差分析。多組間比較采用單因素方差分析并采用Bonferroni檢驗進行多重比較。均為雙側檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 實驗大鼠存活情況
SADI-S組術后死亡3只,其中2只大鼠于術后第2天死亡,解剖尸體暫時未找到死亡原因;另1只大鼠于術后第7天死亡,解剖尸體考慮死因為腸梗阻。SASI組術后死亡2只,均于術后第5天死亡,暫時未找到死亡原因。SO組未出現大鼠死亡。
2.2 3組大鼠體質量、進食量和FBG水平變化情況
體質量、進食量和FBG水平變化結果見圖1c~1e,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表1。① 組間比較:體質量、進食量和FBG水平在3組間總體比較的結果見表1。從表1可見,術前3個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后,除術后第5、6個月(P>0.05)的進食量外,其余時間點3組間3項指標總體比較差異均有統計學意義(P<0.05),對此進一步進行兩兩比較,見體質量和FBG水平在術后各時間點SADI-S組和SASI組均低于SO組(P<0.05),但均未見在相應時間點SADI-S組和SASI組間比較差異有統計學意義(P>0.05),而進食量僅在術后第1~4個月時相應時間點SADI-S組和SASI組低于SO組(P<0.05)且未見相應時間點SADI-S組和SASI組間比較差異有統計學意義(P>0.05)。② 組內比較: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見表2。除SO組的進食量和FBG水平指標(P>0.05)外,3個指標在SADI-S組和SASI組內不同時間點總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。對此進一步分析,見3個指標在SADI-S組和SASI組中均在術后第1個月時降低且均低于術前(P<0.05),而后體質量指標和進食量指標略呈平穩上升趨勢、FBG水平一直略呈下降趨勢且保持較平穩。


2.3 OGTT血糖水平、ITT血糖水平、營養及微量元素情況
2.3.1 OGTT、ITT血糖水平
結果見圖1f、1g,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:OGTT和ITT血糖水平在3組間總體比較結果見表3。術前,這2個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后,這2個指標在3組間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。對此進一步進行分析,見SADI-S組和SASI組均低于SO組(P<0.05)且在術后第6個月時SADI-S組OGTT血糖水平低于SASI組(P<0.05)。② 組內比較:OGTT和ITT血糖水平在同一組內不同時間點間總體比較結果見表3。SO組3個時間點間總體比較差異無統計學意義(P>0.05);SADI-S組和SASI組3個時間點間總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)。對此進一步進行分析,見SADI-S組和SASI組均在術后第1和第6個月時低于術前(P<0.05)。

2.3.2 GLP-1
結果見圖1h,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:術前和術后第1個月時3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后第6個月時3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),對此進一步進行分析見SADI-S組和SASI組均高于SO組(P<0.05),而SADI-S組與SASI組比較差異無統計學意義(P>0.05)。② 組內比較:SO組內術前術后不同時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05);SADI-S組與SASI組內不同時間點總體比較差異均有統計學意義(P<0.05)且均在術后第6個月時高于術前(P<0.05)。
2.3.3 營養指標
結果見圖1i、1j,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:術前,ALB和Hb指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);術后,Hb指標在3組間總體比較差異無統計學意義(P>0.05),而ALB指標在3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),對此進一步分析見術后第1和第6個月時SADI-S組和SASI組均低于SO組(P<0.05),在術后第1個月時SADI-S和SASI組間比較差異無統計學意義(P>0.05),但在術后第6個月時SADI-S組低于SASI組(P<0.05)。② 組內比較:在SO組內,ALB指標不同時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05),Hb指標不同時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05)且在術后第6個月時高于術后第1個月(P<0.05)。在SADI-S組內,ALB指標在各時間點總體比較差異亦有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第1和6個月時均低于術前(P<0.05)且在第6個月時低于術后第1個月(P<0.05);而Hb指標在各時間點總體比較差異無統計學意義(P>0.05)。在SASI組內,ALB在各時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第1個月時低于術前(P<0.05),但術后第6個月時與術后第1個月和術前比較差異無統計學意義(P>0.05);Hb指標在各時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第6個月時高于術前和術后第1個月(P<0.05),但術后第1個月與術前比較差異無統計學意義(P>0.05)。
2.3.4 微量元素
結果見圖1k~1m,其球形檢驗、時間與組別間的交互效應結果見表3。① 組間比較:術前,VB12、Fe和Ca這3個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05)。術后第1個月時,VB12和Ca這兩個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Fe在3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見SADI-S組低于SASI組和SO組(均P<0.05),而SASI組與SO組比較差異無統計學意義(P>0.05)。術后6個月時,VB12和Fe這兩個指標在3組間總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Ca指標在3組間總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見Ca在SADI-S組和SASI組中均低于SO組(P<0.05),但SADI-S組與SASI組比較差異均無統計學意義(P>0.05)。② 組內比較:在SO組內,VB12和Ca這2個指標在不同時間點總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Fe指標在不同時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第6個月時高于術前(P<0.05)。在SADI-S組內,VB12和Fe這2個指標在不同時間點總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Ca指標在不同時間點總體比較差異有統計學意義(P<0.05),進一步分析見術后第6個月時低于術前(P<0.05)但與術后第1個月比較差異無統計學意義(P>0.05)。在SASI組內,VB12指標在不同時間點總體比較差異均無統計學意義(P>0.05);Fe和 Ca這2個指標在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Fe指標在術后第6個月時高于術前(P<0.05)而與術后第1個月比較差異無統計學意義(P>0.05);Ca指標在術后第6個月時低于術前(P<0.05)而與術后第1個月比較差異無統計學意義(P>0.05)。
3 討論
在臨床上,Roux-en-Y轉流手術和SADI-S均是效果較好的代謝減重手術,但也逐漸發現其由于術后的低營養吸收可能出現營養不良[15, 21-23]。開展雙通路手術即是希望在保留良好減肥效果的同時減少十二指腸轉位術后營養不良并發癥的發生[24-25]。本研究對比分析了SADI-S和SASI術后的減重效果、糖尿病緩解及微量營養素的缺乏情況。
3.1 減重方面
有研究[26-27]表明,SADI-S和SASI減重效果較好,其原因是均為吸收不良性手術方式,相較于袖狀胃切除術的減重效果更明顯。在本研究中發現,SADI-S和SASI均有明顯的減重效果且未發現這兩種手術間有明顯的差異,在術后1個月時體質量達最低,雖術后2~5個月時體質量逐漸增加,但均未超過術前水平。
3.2 血糖控制及代謝方面
有文獻[28]報道,SADI-S和SASI手術均可使食物提前到達遠端小腸,刺激腸道產生GLP-1等改善糖代謝的激素。已有較多研究[29-32]認為GLP-1是減重手術后代謝改善的分子機制。在本研究中發現,SADI-S和SASI術后的FBG、OGTT和ITT血糖水平均降低至正常水平且維持長久(至術后6個月),從OGTT血糖水平看,顯示出SADI-S手術優于SASI手術的血糖控制效果(P<0.05)。分析其原因,一是可能是由于SADI-S手術缺少1條食物走向的通道,與SASI術相比,食物更早進入回腸從而刺激L細胞,使其較早地分泌GLP-1(GLP-1可增加胰島素的敏感性)從而達到降低血糖的作用[33]。雖然在本研究中也發現,SADI-S和SASI術后第6個月時GLP-1水平高于SO組(P<0.05),但未發現這兩種手術后GLP-1水平有差別,考慮其控制血糖的效果可能與術后其他胃腸激素改變有關[34]。二是可能由于胃幽門保留與否在術后長期2型糖尿病的緩解中發揮著相關作用[35],這可能是導致SADI-S術后長期血糖控制效果優于SASI手術的原因之一。
3.3 營養和微量元素影響方面
SADI-S和SASI術后的營養元素水平和微量元素含量呈現出較SO組低的趨勢,尤其是體現在ALB水平和Fe濃度較SO組低,且SADI-S組低于SASI組和SO組并低于正常范圍,其可能的原因是SADI-S減少了1條食物通道,降低了營養物質的吸收[36],從而導致了營養素缺乏較SASI嚴重。但也發現,SASI同時也存在營養不良及微量元素缺乏的可能性。Kermansaravi等[37]將2/24例減重過多和低蛋白血癥的SASI患者修正為袖狀胃切除術。目前暫未發現關于SADI-S和SASI術式間營養不良及微量營養素比較的臨床研究,這也是本研究的創新之處。但應注意到,不同于人類受試者,動物實驗目前有限且暫無針對大鼠營養不良的衡量標準,為了對比不同手術之間的差異,本研究主要是通過不同手術的同一時間或與SO進行對比;其次,大鼠依從性較差。從本研究結果提示,SADI-S術后可能需要更加嚴格的營養指導以及要求更高的依從性,這一猜想需要在臨床研究中證實。
總之,從本研究初步結果看,SASI和SADI-S在減重和降糖方面均有一定的效果,但SADI-S術后微量營養素缺乏情況較SASI更嚴重,因此探尋是否可以提出以SASI取代袖狀胃切除術成為一個減重基本術式?因為在臨床研究[38-39]中并未發現袖狀胃切除術后存在營養不良的問題,但袖狀胃切除術后存在復胖的問題,Felsenreich等[40]報道,袖狀胃切除術后10年內約33%的患者因復胖等原因需行二次修正手術。有研究[41]也發現,SASI的減重效果優于袖狀胃切除術,因此若采取SASI作為減重基本術式,可減少因復胖導致的二次手術發生率;若SASI術后出現營養不良嚴重問題時可直接在二次手術中去掉SASI的胃腸吻合口從而轉變為袖狀胃切除術以緩解營養不良的情況,但這一猜想仍需驗證。也需看到本研究存在一定局限性:本研究假設在嚙齒動物研究中以6個月結果作為長期結果,其主要是依據文獻[42-43]報道的大鼠1 d的壽命相當于人類的30~35 d,只是此證據還有待認證;本研究還存在樣本量不足的局限性,每組納入8只大鼠;微量營養素評估指標有限(因為在遵循倫理法規的情況下能獲得的血清樣有限),只選擇了VB12、Fe和Ca,其依據是基于文獻[44]報道術后常出現貧血和骨密度并發癥,在今后的研究中可評估SADI-S和SASI術中Ca、維生素D和骨密度之間的關系。
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,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:吳偉完成全部動物實驗及文稿撰寫工作;侯棟升提供研究思路及方向;姚立彬指導統計學分析;洪健對論文進行了補充及修改;朱孝成提供論文思路及對論文審校。
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。