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外科治療2型糖尿病的主要手術(shù)方式與機(jī)制

2014-08-15 00:42何勁松魏壽江
關(guān)鍵詞:瘦素空腸體重

彭 濤,何勁松,魏壽江

(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院普外一科,四川南充 637000)

糖尿病(diabetesmellitus,DM)是一組以肌肉和肝臟中胰島素抵抗及胰島β細(xì)胞功能缺陷為主要病理生理特點(diǎn)的代謝紊亂性疾病,隨著病情的發(fā)展可引起冠心病、腎病、視網(wǎng)膜病、神經(jīng)病變及周圍血管壞死而導(dǎo)致患者致殘致死。據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟(international diabetes federation,IDF)統(tǒng)計(jì) 2010 年全世界糖尿病患者人數(shù)約為2.85億,其中90%為2型糖尿病(type2 diabetes mellitus,T2DM),估計(jì)到2030年,此數(shù)字將會(huì)上升到4.38億[1]。我國目前的成人糖尿病患病率約為9.7%,總數(shù)約有9 000萬,其中T2DM 占90%[2]。目前治療和控制T2DM的主要治療措施包括糖尿病教育、飲食控制、適度的體力鍛煉及口服降糖藥(包括胰島素)等,但都不能阻止T2DM的進(jìn)展,更不能治愈而達(dá)到滿意的療效。近年國外學(xué)者回顧分析減肥手術(shù)的效果時(shí)發(fā)現(xiàn):病態(tài)性肥胖患者術(shù)后不僅體重明顯降低,同時(shí)也有效地改善了大部分病人并存的血糖代謝紊亂,伴隨的T2DM也獲得治愈或改善[3]?,F(xiàn)就外科手術(shù)治療T2DM的主要手術(shù)方式、療效及主要機(jī)制作一簡要綜述。

1 外科治療2型糖尿病的主要手術(shù)方式

T2DM外科手術(shù)治療源于肥胖外科,目前廣泛應(yīng)用于臨床的減肥手術(shù)大致可分為:吸收不良型、限制型和聯(lián)合型三大類。

吸收不良型:主要包括膽胰轉(zhuǎn)流術(shù)(biliopancreatic diversion,BPD)、膽胰轉(zhuǎn)流術(shù)聯(lián)合十二指腸轉(zhuǎn)位術(shù)(biliopancreatic diversion with duodenal switch,BPD-DS)、回腸轉(zhuǎn)位術(shù)(ileal transposition,IT)、空回腸旁路術(shù)(jejunoileal bypass,JIB)、回腸間置術(shù)(item interposition,Ⅱ)等。限制型:主要包括腹腔鏡可調(diào)節(jié)胃捆綁術(shù)(laparoscopic adjustable gastric band,LAGB)、垂直捆綁胃成形術(shù)(vertical banded gastroplasty,VBG)、胃內(nèi)水球置入術(shù)(bioEnterics intragastric balloon,BIB)、袖狀胃切除術(shù)(sleeve gastrectomy,SG)等。聯(lián)合型手術(shù)包括:Roux-en-Y胃轉(zhuǎn)流術(shù)(Roux-en-Y grastric bypass,RYGB),回腸間置胃袖套狀成型轉(zhuǎn)流術(shù)(ileal interposition via a diverted sleeve gastrectomy,Ⅱ-DSG)等。近年來隨著腹腔鏡技術(shù)廣泛開展,上述手術(shù)方式又衍生出多種其它方式如腹腔鏡Roux-en-Y胃轉(zhuǎn)流術(shù)(laparoscopic Rouxen-Y grastric bypass,LRYGB),腹腔鏡可調(diào)節(jié)胃捆綁術(shù)(laparoscopic adjustable gastric banding,LAGB)等。目前減肥手術(shù)中最為常用的是 RYGB(LRYGB)、BPD、AGB(LAGB)三種方式。

1.1 RYGB術(shù)式

1969年,Mason將其他方式的 GBP改進(jìn)為Roux-en-Y胃轉(zhuǎn)流術(shù)(Roux-en-Y gastric bypass,GBP):首先建成一個(gè)容量盡量小的小囊狀胃(12~25 mL),然后于Trietz氏韌帶下方約40 cm處離斷空腸,經(jīng)結(jié)腸前或結(jié)腸后行遠(yuǎn)端空腸與近端殘胃大彎側(cè)吻合,再根據(jù)患者的體重指數(shù)(body mass Index,BMI),行近端空腸與距上述胃空吻合口遠(yuǎn)端處空腸行端側(cè)吻合,通常在75~150 cm之間,可根據(jù)病人的體重情況調(diào)整,吻合的直徑在0.75~1.25 cm。在所有減肥手術(shù)中RYGB方式占絕大多數(shù),治療T2DM的有效率高,治療效果可望長期保持,是目前外科治療嚴(yán)重肥胖癥的“金標(biāo)準(zhǔn)”術(shù)式[4-5]。

1.1.1 RYGB 術(shù)后效果 Buchwald等[6]做了一項(xiàng)權(quán)威的Meta分析,RYGB術(shù)后所有肥胖病患者的平均超重體重下降(percentage of excess body weight loss,%EBWL)為61.2%,糖化血紅蛋白水平(Hgb A1C)和空腹血糖(fasting glucose,F(xiàn)T)83%得到改善、高血壓67.5%治愈和 87%改善,高脂血癥96.9%改善,阻塞性睡眠呼吸暫停94.8%治愈或改善,胃食管反流病,假性腦瘤和壓力性尿失禁等亦得到明顯改善。Laferrère等[7]以RYGB術(shù)后的肥胖癥伴2型糖尿患者為實(shí)驗(yàn)組,以經(jīng)飲食減下相同體重者為對照組,RYGB組在口服50 g葡萄糖耐受試驗(yàn)(OGTT)120 min后,血糖水平明顯低于對照組(-3.9 vs.-0.55 mmol/L),同時(shí)在OGTT誘導(dǎo)餐后血糖明顯低于對照組。2007年,Alexandrides等[5]回顧性研究了1994年至2006年期間接受RYGB手術(shù)的26例BMI(46.1±2.9)kg/m2T2DM患者,T2DM根治率達(dá)89%,這一結(jié)果與 Cummings等[8]報(bào)道RYGB術(shù)后T2DM治愈率(82% ~98%)一致。最新研究報(bào)道RYGB術(shù)后不僅降低T2DM伴病態(tài)肥胖患者的體重,而且顯著改善代謝紊亂,同時(shí)對Bardet-Biedl Syndrome(一種單基因肥胖紊亂病)也安全有效[9-10]。

1.1.2 RYGB并發(fā)癥 RYGB圍手術(shù)期死亡率約為0.5%,術(shù)后死亡率約1% ~2%,引起死亡的常見原因主要是肺栓塞和吻合口漏。圍手術(shù)期并發(fā)癥包括吻合口瘺,吻合口狹窄,邊緣性潰瘍,出血,肺栓塞,靜脈血栓栓塞、傷口感染、小腸梗阻、出血、惡心、嘔吐、微量元素缺乏(Vit B12)等。遠(yuǎn)期并發(fā)癥有腎結(jié)石、水樣便、食物耐受不良、癥狀性脂肪瀉、膽結(jié)石、傾倒綜合癥、嚴(yán)重且罕見的低血糖、患結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)增加等。

1.2 BPD術(shù)式

Scopinaro于1979年首先創(chuàng)建。首先切除遠(yuǎn)端胃,殘留100~150 mL近端胃囊,再距回盲瓣約250 cm處切斷回腸,將遠(yuǎn)端回腸與胃近端吻合,近端回腸與距回盲瓣上方50~100 cm處行端側(cè)吻合。

1.2.1 BPD術(shù)后效果 與其他手術(shù)相比,BPD的減肥效果好,同時(shí)對糖尿病的控制效果最佳,有效率可高達(dá) 95% ~ 100%[11]。2008 年,Scopinaro 等[12]回顧性研究了443例肥胖T2DM病例,接受BPD術(shù)后分別追蹤隨訪2年、10年、20年以上發(fā)現(xiàn)對T2DM治愈率分別為74%、97%、91%。BPD-DS術(shù)對T2DM合并肥胖癥病人效果良好,其中高血壓83%治愈,高脂血癥99.9%及高甘油三酯血癥100%降至正常,睡眠呼吸暫停綜合征71.2%治愈,T2DM98.8%完全治愈,BPD對妊娠前的肥胖T2DM患者也有療效[6,13]。

1.2.2 BPD并發(fā)癥 BPD圍手術(shù)期死亡率約為1%,術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率約為5%。術(shù)后早期并發(fā)癥包括血腫,醫(yī)源性肺炎,遠(yuǎn)期并發(fā)癥包括胃殘端潰瘍,貧血等,脂溶性維生素(A,D,E,K)和鈣、鋅缺乏,甲狀旁腺素升高,吻合口潰瘍,嚴(yán)重蛋白質(zhì)-能量營養(yǎng)不良癥,傾倒綜合癥等。Palomar等[14]的研究認(rèn)為BPD不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的營養(yǎng)不良、貧血和腎結(jié)石。Adami等[15]自2002年開始對1 898例行BPD的患者進(jìn)行為期5年的隊(duì)列研究,通過Logistic回歸模型進(jìn)行分析,表明BPD不會(huì)增加結(jié)直腸癌的患病風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 ABG術(shù)式

此手術(shù)由Kuzmak創(chuàng)立于1983年。經(jīng)腹壁上1.5 cm切口置入胃綁帶,環(huán)繞捆扎胃上部,在胃前壁形成的胃小囊盡量小,限制在15 mL左右,導(dǎo)致胃攝食容積的大大減少,胃收縮程度可以通過皮下端口來調(diào)節(jié)。目前該手術(shù)大多在腹腔鏡下完成,因其創(chuàng)傷最小,不損傷胃腸道的完整性,而且不改變胃腸道固有的生理狀態(tài),適用人群廣泛,尤其對年輕人更為適合,并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛歡迎,因此有人稱其為減肥手術(shù)的第一選擇[16]。

1.3.1 AGB術(shù)后效果 Dion等[17]對60例肥胖(BMI>30 kg/m2和 <40 kg/m2)T2DM患者進(jìn)行LAGB術(shù)后隨訪2年,T2DM根治率為73%,而對超肥胖 T2DM 患者效果欠佳[18]。Buchwald 等[6]研究發(fā)現(xiàn)LAGB術(shù)后%EBWL為47.5%,對伴發(fā)肥胖病患者效果也很顯著,其中T2DM、高血壓、高脂血癥、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征治愈率分別為47.9%、43.2%、58.9%、95%。有研究證實(shí)LAGB也可改善甘油三酯,總膽固醇等水平[19]。

1.3.2 AGB術(shù)后并發(fā)癥 盡管該手術(shù)相對簡單,但也存在一定的并發(fā)癥。該手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率約為5%,圍手術(shù)期死亡率約0.1%,主要死亡原因是肺栓塞,與連接管相關(guān)的并發(fā)癥如感染、導(dǎo)管脫節(jié)和遷移、胃下垂、出口梗阻、食管和胃小囊擴(kuò)張、嚴(yán)重且罕見腸梗阻等,LAGB也有一定的膽囊結(jié)石的發(fā)病率[20]。

2 主要機(jī)制

目前,眾多學(xué)者已開展了大量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和臨床研究,并提出了多種假說理論,仍然不能完全闡明其主要作用機(jī)制,且存在爭議。最初人們認(rèn)為術(shù)后T2DM肥胖病人血糖下降與其體重降低、攝食減少、吸收不良等因素有關(guān),但一些臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明前述因素尚不能完全解釋血糖的改善,還可能與胃腸道激素、脂肪細(xì)胞因子等因素有關(guān)。

2.1 胃腸道激素因素

胃腸道是人體最大的內(nèi)分泌器官,具有多種神經(jīng)內(nèi)分泌功能。RYGB和BPD(膽胰轉(zhuǎn)流術(shù))獨(dú)特之處是改變了食物生理流向途徑,讓未充分消化的食物提前到達(dá)回腸或末段回腸,十二指腸和上段空腸被排斥出腸-胰島素軸(enteroinsular axis),術(shù)后治愈或緩解了糖尿病,這提示胃腸道激素對減肥術(shù)后糖尿病的恢復(fù)可能起到了獨(dú)特作用。1995年P(guān)ories等[21]首次提出RYGB術(shù)后糖尿病改善可能由內(nèi)分泌變化引起。Rubino等[22]認(rèn)為由于營養(yǎng)物質(zhì)(即高熱量飲食)長期過度刺激十二指腸和空腸,削弱了其感受器或信號(hào)機(jī)制,可造成胰島素信號(hào)通路受損,導(dǎo)致胰島素抵抗和2型糖尿病,并提出“抗-腸促胰島素”理論:既腸道中可能同時(shí)存著產(chǎn)生腸促胰島素(incretin)因子和抗-腸促胰島素(anti-incretin)因子的部位,后者主要由十二指腸和上段空腸分泌,具有胰島素抵抗作用。由于減肥手術(shù)曠置了十二指腸與空腸,術(shù)后抗-腸促胰島素作用下降,導(dǎo)致胰島素抵抗消失,糖尿病改善。相反,腸促胰島素的產(chǎn)生會(huì)增加葡萄糖依賴的胰島素分泌。目前胃腸道中存在的腸促胰島素主要包括胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)和葡萄糖依賴性促胰島素分泌多肽(gastric inhibitory polypeptide,GIP)。

GLP-1具有抑制β細(xì)胞凋亡,促進(jìn)β細(xì)胞增殖,抑制胃排空,抑制胰高血糖素分泌,改善胰島素敏感性;此外,還能抑制葡萄糖生成,促進(jìn)葡萄糖吸收。Laferrère 等[23]對 T2DM 合并肥胖患者施行 RYGB時(shí)發(fā)現(xiàn):RYGB術(shù)后刺激了腸促胰島素釋放,并認(rèn)為術(shù)后明顯升高的GLP-1對餐后血糖的降低和T2DM治愈起著重要作用。但也有學(xué)者報(bào)道RYGBP術(shù)后GLP-1水平顯著增加只發(fā)生在不伴糖尿病的肥胖病者,而非糖尿病患者[24]。有研究發(fā)現(xiàn):GLP-1水平升高發(fā)生在RYGB術(shù)后幾個(gè)月或幾年,而術(shù)后早期幾天到幾周往往無法檢測到GLP-1水平的增加[25],這表明RYGB術(shù)后GLP-1水平的升高是一種晚期的適應(yīng)現(xiàn)象。因此,術(shù)后GLP-1是否具有早期緩解糖尿病的作用有待進(jìn)一步研究。

GIP主要分布于大部分胃和近段小腸的K細(xì)胞中,脂肪和碳水化合物可刺激GIP分泌。當(dāng)血糖≥6 mmol/L時(shí),GIP具有促進(jìn)胰島素合成和分泌的作用,T2DM患者體內(nèi)腸-胰島素軸異?;罨笹IP水平增高,繼而產(chǎn)生過多的胰島素,形成胰島素抵抗現(xiàn)象。相反,GIP水平下降可提高胰島素敏感性。RYGB術(shù)后早期GIP水平升高,目前尚無空腹GIP增高的報(bào)道。

Ghrelin主要由胃泌酸細(xì)胞產(chǎn)生,通過增加下丘腦神經(jīng)肽Y的表達(dá),產(chǎn)生食欲和饑餓感、拮抗胰島素,減少外周組織對葡萄糖的利用等作用。在人類,吸收碳水化合物和脂肪后ghrelin降低,而吸收蛋白質(zhì)會(huì)增加餐后ghrelin水平。同時(shí)ghrelin水平的高低隨BMI和體重而變化,肥胖者外周血ghrelin水平較低,節(jié)食減肥后ghrelin水平升高,增加了食物吸收[26]。相反,盡管胃旁路術(shù)后體重顯著降低,但ghrelin水平無升高,這導(dǎo)致進(jìn)食減少,血糖降低[27]。有研究表明ghrelin也與T2DM相關(guān),ghrelin能夠抑制人體胰島素分泌[28]。最近一項(xiàng)研究表明:與野生型小鼠相比,被敲除ghrelin小鼠基因降低了空腹血糖水平與內(nèi)源性葡萄糖產(chǎn)生,并增加了胰島素水平。在糖尿病ob/ob小鼠,敲除ghrelin基因后降低了空腹血糖和胰島素,改善了糖耐量[29]。

多肽YY(peptideYY,PYY)也由遠(yuǎn)段回腸和近段結(jié)腸的L細(xì)胞分泌,在人類,PYY可減少食物吸收,可調(diào)節(jié)嚙齒類動(dòng)物體重。橫向[30]和縱向[31]研究顯示胃旁路術(shù)后PYY水平增加,這可能部分解釋減少熱量攝入和術(shù)后改善葡萄糖動(dòng)態(tài)平衡。有資料表明:與ghrelin相似,PYY對胰島素敏感性有更直接影響,但PYY的作用是否獨(dú)立于食物攝入量仍需要進(jìn)一步證實(shí)[32]。最新一項(xiàng)前瞻性研究表明:RYGB術(shù)后引起反應(yīng)性胃腸激素(PYY、GLP-1)增強(qiáng),且增加餐后飽滿感,這可解釋術(shù)后為何可以維持體重減輕[33]。

2.2 脂肪細(xì)胞因子因素

白色脂肪組織(white adipose tissue,WAT)是一種重要的內(nèi)分泌器官,可分泌30多種生物活性肽和蛋白質(zhì),統(tǒng)稱為“脂肪因子”。脂肪因子在身體中發(fā)揮動(dòng)態(tài)平衡作用,包括食物攝入量和能量的平衡、胰島素抵抗、血脂和血糖代謝平衡等[34]。

脂聯(lián)素是目前研究最深入的脂肪細(xì)胞因子之一,其與肥胖、代謝綜合征、糖尿病等疾病的發(fā)生有關(guān)。脂聯(lián)素水平降低與肥胖相關(guān)胰島素抵抗有關(guān),這可能是由于腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)增加導(dǎo)致[35]。動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)已證明脂聯(lián)素是調(diào)節(jié)胰島素敏感性的關(guān)鍵激素,具有抵抗胰島素作用,肥胖病人減肥術(shù)后脂聯(lián)素水平升高,胰島素敏感性增加[36]。

瘦素是另外一種重要的脂肪細(xì)胞因子,參與食物吸收和長期能量調(diào)節(jié),其調(diào)節(jié)血糖動(dòng)態(tài)平衡的機(jī)制尚未完全闡明。研究報(bào)道瘦素通過刺激下丘腦的瘦素受體,降低神經(jīng)肽Y的表達(dá),導(dǎo)致食欲下降和代謝率增加。與ghrelin相反,在肥胖者體內(nèi)瘦素水平通常較高,有資料顯示RYGB術(shù)后瘦素水平降低,且瘦素水平減少與體重或 BMI變化相關(guān)[37]。Korner等[38]也同樣證實(shí) RYGB和GB術(shù)后瘦素水平降低,但認(rèn)為與其體重和脂肪減少無關(guān),表明胃旁路術(shù)后增加了瘦素敏感性,這可能在葡萄糖動(dòng)態(tài)平衡中起重要作用。最近對GK大鼠的一項(xiàng)研究顯示:與非手術(shù)GK大鼠相比,十二指腸曠置術(shù)后一周瘦素水平下降[39]。

3 展望

伴隨肥胖患病率在各大洲的流行性增加,越來越多的人被診斷為2型糖尿病。傳統(tǒng)以體育鍛煉、限制飲食、藥物治療等手段均不能達(dá)到根治T2DM的目的,人們有必要重新思考現(xiàn)行糖尿病治療策略。大量國內(nèi)外研究表明減肥手術(shù)是一種有效治療T2DM的新方法,值得臨床推廣應(yīng)用。但是糖尿病外科治療仍然存在一些問題有待解決:①盡管糖尿病外科手術(shù)方式眾多,但療效不一且對各種手術(shù)方式的適應(yīng)癥、禁忌癥的把握未得到廣泛認(rèn)可;②在多種轉(zhuǎn)流術(shù)中,如何確定腸道切斷的位置和吻合口重建的位置?③各種糖尿病外科手術(shù)圍手術(shù)期如何準(zhǔn)備才能盡可能避免術(shù)后一些并發(fā)癥。筆者相信隨著臨床和理論基礎(chǔ)的深入研究,糖尿病外科治療將會(huì)進(jìn)入一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。

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