王龍霞，趙先哲，喬偉偉*，顧堅(jiān)忠，陳立新

(1. 復(fù)旦大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部，上?！?00032；2. 上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司，上?！?01615)

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十二指腸-空腸轉(zhuǎn)流手術(shù)對(duì) 2型糖尿病大鼠胰島素抵抗的改善作用

王龍霞1，趙先哲1，喬偉偉1*，顧堅(jiān)忠2，陳立新2

(1. 復(fù)旦大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部，上海200032；2. 上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司，上海201615)

【摘要】目的建立十二指腸-空腸轉(zhuǎn)流手術(shù)(duodenal-jejunal bypass surgery，DJB)動(dòng)物模型，觀察術(shù)后GK大鼠胰島素抵抗情況的變化, 研究DJB手術(shù)治療2型糖尿病的機(jī)理。方法雄性Wistar大鼠為空白對(duì)照組；雄性GK大鼠分為模型對(duì)照組和DJB手術(shù)組。分別于手術(shù)后3、6和9周每組隨機(jī)抽取6只動(dòng)物進(jìn)行高胰島素-正葡萄糖鉗夾實(shí)驗(yàn)；鉗夾實(shí)驗(yàn)結(jié)束后1周，檢測(cè)肝臟GcK、G6P以及PEPCK mRNA表達(dá)情況以及骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4含量變化。結(jié)果術(shù)后3周和6周，DJB手術(shù)組動(dòng)物的葡萄糖輸注率(GIR)較模型對(duì)照組差異無(wú)顯著性(P>0.05)，肝臟GcK、G6P以及PEPCK mRNA表達(dá)量較模型對(duì)照組差異無(wú)顯著性(P>0.05)；術(shù)后9周，DJB手術(shù)組動(dòng)物的葡萄糖輸注率(GIR)顯著高于模型對(duì)照組(P<0.05)，肝臟GcK表達(dá)量DJB手術(shù)組顯著高于模型對(duì)照組(P<0.05)，而G6P以及PEPCK mRNA表達(dá)量顯著低于模型對(duì)照組(P<0.05)；DJB手術(shù)后3、6和9周，DJB手術(shù)組骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4的含量較模型對(duì)照組差異無(wú)顯著性(P>0.05)。結(jié)論DJB手術(shù)改善血糖的水平是通過(guò)改善體內(nèi)肝臟組織的胰島素抵抗，通過(guò)調(diào)節(jié)糖代謝酶的表達(dá)，進(jìn)而提高肝臟葡萄糖攝取并抑制肝臟糖異生作用。在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，DJB手術(shù)對(duì)于骨骼肌組織的胰島素抵抗未發(fā)現(xiàn)有明顯改善，提示DJB手術(shù)治療2型糖尿病的效果與時(shí)間有一定關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】2型糖尿?。籊K大鼠；十二指腸-空腸轉(zhuǎn)流術(shù)；高胰島素-正葡萄糖鉗夾實(shí)驗(yàn)

胰島素抵抗是指體內(nèi)胰島素作用的靶器官或靶組織的胰島素信號(hào)通路的反應(yīng)性降低或喪失而產(chǎn)生的一系列病理和臨床表現(xiàn)，是2型糖尿病的主要發(fā)病機(jī)制之一，也是其主要病理生理特征之一[1]。

目前在治療2型糖尿病方面，傳統(tǒng)的治療方法雖然能有效地降低血糖，但是血糖的長(zhǎng)期控制不穩(wěn)定，不能避免2型糖尿病的各種并發(fā)癥出現(xiàn)和病情進(jìn)一步加重。20世紀(jì)90年代初，Pories發(fā)現(xiàn)肥胖者患者在接受胃腸轉(zhuǎn)流手術(shù)治療后，其并發(fā)的2型糖尿病病情也得到了良好的改善，且血糖控制也相當(dāng)穩(wěn)定。Rou-en-Y術(shù)式為最早在臨床上應(yīng)用于治療2型糖尿病，但其本質(zhì)還是為減肥手術(shù)更適用于肥胖性2型糖尿病患者；十二指腸-空腸轉(zhuǎn)流手術(shù)(duodenal-jejunal bypass surgery，DJB)是一類(lèi)根據(jù)“前腸理論”建立的術(shù)式，該術(shù)式相較Rou-en-Y術(shù)式保留了全胃，減少胃大切引發(fā)的營(yíng)養(yǎng)不良、微量元素缺乏等遠(yuǎn)期并發(fā)癥，更適用于治療非肥胖性2型糖尿病患者，是一種風(fēng)險(xiǎn)收益比較高的術(shù)式[2]。

根據(jù)目前針對(duì)胃腸轉(zhuǎn)流手術(shù)治療2型糖尿病機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)，GLP-1是關(guān)鍵的核心代謝分子[3,4]。體外研究發(fā)現(xiàn)，GLP-1能夠恢復(fù)脂肪細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞受損的Akt1和Akt2的活性，進(jìn)而有效地改善細(xì)胞的胰島素抵抗[5]。自發(fā)性非肥胖2型糖尿病動(dòng)物模型GK大鼠是在1973年由Goto與Kakizaki等人在日本仙臺(tái)通過(guò)選擇糖耐量處于上限的Wistar大鼠近交繁殖重復(fù)數(shù)代而來(lái)，其具有輕度血糖升高、葡萄糖刺激的胰島素分泌能力受損等特點(diǎn)[6]。本次研究通過(guò)觀察GK大鼠經(jīng)過(guò)DJB手術(shù)后體內(nèi)胰島素抵抗的變化情況，探究DJB手術(shù)治療2型糖尿病的作用機(jī)理。

1材料與方法

1.1動(dòng)物及分組

9～12周齡SPF級(jí)雄性Wistar大鼠18只，9～12周齡SPF級(jí)雄性GK大鼠36只，體重220～250 g，購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司[SCXK(滬)2012-0002]。飼養(yǎng)于復(fù)旦大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部[SYXK(滬)2009-0082]，采用普通大鼠飼料喂養(yǎng)，自由活動(dòng)和飲食。動(dòng)物飼養(yǎng)室12h晝夜交替，溫度為23～25℃。

所有動(dòng)物分為3組：分別為空白對(duì)照組(I組，n=18，Wistar大鼠)、模型對(duì)照組(II組，n=18，GK大鼠)、DJB手術(shù)組(III組，n=18，GK大鼠)。術(shù)前，動(dòng)物均禁食16 h，給予50 g/L葡萄糖生理鹽水溶液自由飲水。

1.2材料

PE-50導(dǎo)管(內(nèi)徑0.58 mm，外徑0.99 mm，英國(guó)Smith Medical公司)；戊巴比妥鈉(美國(guó)Sigma公司)；PVP-10(美國(guó)Fisher公司)；總RNA 提取試劑盒RNeasy Mini Kit (Qiagen)、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒iScriptcDNA Synthesis Kit、定量試劑盒iQ Syber Green Supermix Kit (Bio-Rad)、GLUT4多克隆抗體(美國(guó)Santa Cruz公司)、β-actin多克隆抗體(美國(guó)Santa Cruz公司)、PVDF(美國(guó)Dupont公司)；Roche血糖儀、熒光定量PCR 儀(Bio-Rad) Gel Doc200 型全自動(dòng)凝膠成像分析系統(tǒng)(美國(guó)Bio-Rad公司)；胰島素(諾和靈30R 400 iU/mL，中國(guó)諾和諾德制藥有限公司)；微量注射泵(美國(guó)Harvard Apparatus公司)。

1.3手術(shù)方式

手術(shù)麻醉前1h，在大鼠的頸后被皮下各注射2 mL的0.9%生理鹽水和5%葡萄糖注射溶液。皮下注射阿托品(0.1 mg/kg)20 min后，按30 mg/kg的劑量腹腔注射0.5%戊巴比妥鈉作為基礎(chǔ)麻醉，手術(shù)過(guò)程中采用間歇性吸入乙醚維持深度麻醉。手術(shù)過(guò)程中需注意保持大鼠氣道的通暢。動(dòng)物開(kāi)腹后于胃竇下離斷十二指腸，關(guān)閉十二指腸殘端，在Treiz韌帶處切斷空腸，遠(yuǎn)端腸襻行胃空腸吻合，距吻合口12 cm近端腸襻與空腸作端側(cè)吻合。

1.4高胰島素-正血糖鉗夾實(shí)驗(yàn)

分別于DJB手術(shù)后的第3、6和9周，每組隨機(jī)抽取6只動(dòng)物，大鼠禁食6 h按30 mg/kg的劑量腹腔注射0.5%戊巴比妥鈉麻醉，進(jìn)行左側(cè)頸動(dòng)脈和右側(cè)頸靜脈插管手術(shù)，PE-50導(dǎo)管末端由實(shí)心不銹鋼針?lè)忾]并經(jīng)皮下延續(xù)至頸背，固定于頸背部。用300 μL 等滲鹽水(肝素40 U/ mL)氨芐青霉素5 g/ L 沖洗導(dǎo)管，后用80% PVP-10 溶液(含肝素300 U/ mL)充滿(mǎn)導(dǎo)管防止血液返流。

術(shù)后恢復(fù)3d，鉗夾實(shí)驗(yàn)當(dāng)日禁食16 h，右側(cè)頸靜脈導(dǎo)管所接的三通管一側(cè)接裝有胰島素溶液的20 mL注射器，另一側(cè)則接裝有25%葡萄糖注射液的20 mL注射器。兩側(cè)注射器分別安置于微量注射泵上，開(kāi)始進(jìn)行持續(xù)注射。鉗夾實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，以每分鐘4 mU/kg的速度連續(xù)輸注胰島素溶液，每5 min使用血糖儀檢測(cè)血糖值，若測(cè)出的血糖值低于基礎(chǔ)血糖值(5.3 ±0.5 mmol/L)時(shí)，即可以開(kāi)始進(jìn)行葡萄糖注射。葡萄糖開(kāi)始輸注后，依舊每5 min監(jiān)測(cè)血糖值，根據(jù)血糖值調(diào)節(jié)葡萄糖輸注率(GIR)，當(dāng)連續(xù)3次血糖值均在基礎(chǔ)血糖值范圍內(nèi)時(shí)，即“鉗夾形成”，繼續(xù)上述過(guò)程，持續(xù)至2 h(胰島素開(kāi)始輸注時(shí)計(jì)時(shí))。記錄60～120 min的穩(wěn)態(tài)葡萄糖輸注率(GIR)(期間每10 min監(jiān)測(cè)血糖值)，取穩(wěn)態(tài)下6次葡萄糖輸注率的平均值作為最終的葡萄糖輸注率值。

1.5分子指標(biāo)檢測(cè)

三批動(dòng)物進(jìn)行鉗夾實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分別于DJB手術(shù)后的第4、7、10周進(jìn)行處死。處死當(dāng)日禁食16 h，用50%葡萄糖注射液以葡萄糖2.5 g/kg體重的劑量灌胃。灌胃后60 min處死動(dòng)物，取肝臟和骨骼肌，用DEPC處理的0.1 mol/L pH7. 4磷酸緩沖液洗滌,剪成約5×5 mm小塊,液氮速凍，-70℃保存待測(cè)。肝臟組織采用定量PCR檢測(cè)GcK、G6P以及PEPCK mRNA表達(dá)情況，PCR反應(yīng)條件：引物序列如下：PEPCK:上游引物5′-CCCAGGAAGTGAGGAAGTTTGT-3′，下游引物5′- GGAGCCGTCGCAGATGTG-3′，擴(kuò)增128 bp (NM2011044)；G6P: 上游引物5′-GAGCACCCAATGACTTTAACCTTC-3′，下游引物5′-TATTCTCAGCCAGGTTCCGGT-3′，擴(kuò)增116 bp (U00445)；GcK: 上游引物5′-AGCAGATCCACAACATCCTAAGC-3′下游引物5′-TCCTGCGGAGCACATATGG-3′，擴(kuò)增200 bp (NM010292)；β-actin: 上游引物5-AGAGGGAAATCGTGCGTGAC-3′，下游引物5′-CAATAGTGATGACCTGGCCGT-3′， 擴(kuò)增138 bp (AY618569) ,為內(nèi)參基因。mRNA相對(duì)含量采用2 (-Delta Delta C ( T)) 方法計(jì)算及統(tǒng)計(jì)分析；骨骼肌組織采用免疫印跡法檢測(cè)骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4的含量[7]。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 13.0軟件分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述。采用重復(fù)測(cè)量方差分析或單因素方差分析進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。統(tǒng)計(jì)結(jié)果取雙尾值，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1葡萄糖輸注率的變化

DJB手術(shù)后3周和6周時(shí)，DJB手術(shù)組動(dòng)物的葡萄糖輸注率與模型對(duì)照組差異無(wú)顯著性(P>0.05)；DJB手術(shù)后9周時(shí)，DJB手術(shù)組動(dòng)物的葡萄糖輸注率顯著高于模型對(duì)照組(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)第9周時(shí)模型對(duì)照組動(dòng)物的葡萄糖輸注率顯著低于第3周和第6周時(shí)的模型對(duì)照組動(dòng)物(P<0.05)；DJB手術(shù)組動(dòng)物在DJB手術(shù)后3、6和9周時(shí)的葡萄糖輸注率差異無(wú)顯著性(P>0.05)。見(jiàn)圖1。

注：* P<0.05, 與模型對(duì)照組比較?！　D1　各組GK大鼠鉗夾實(shí)驗(yàn)中葡萄糖輸注率變化的比較Note. * P<0.05, vs. model control group.　　Fig.1　Comparison of the changes of glucose infusion rate during the clamp test in each group

2.2肝臟GcK、G6P及PEPCK mRNA表達(dá)的變化

DJB手術(shù)后3周和6周，肝臟GcK、G6P以及PEPCK mRNA表達(dá)量DJB手術(shù)組較模型對(duì)照組差異無(wú)顯著性(P>0.05)；DJB手術(shù)后9周時(shí)，肝臟GcK表達(dá)量DJB手術(shù)組顯著高于模型對(duì)照組(P<0.05)，G6P以及PEPCK mRNA表達(dá)量DJB手術(shù)組則顯著低于模型對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)圖2～4。

圖3　各組GK大鼠PEPCK mRNA表達(dá)量變化的比較　　Fig.3　Comparison of the changes of PEPCK mRNA expression in each group

注：* P<0.05, 與模型對(duì)照組比較。　　圖4　各組GK大鼠G6P mRNA表達(dá)量變化的比較Note. * P<0.05, vs. model control group.　　Fig.4　Comparison of the changes of G6P mRNA expression in each group

2.3骨骼肌細(xì)胞膜上GLUT4蛋白含量的變化

DJB手術(shù)后3、6和9周，骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4的含量DJB手術(shù)組較模型對(duì)照組差異無(wú)顯著性(P>0.05)。見(jiàn)圖5。

圖5　各組GK大鼠GLUT4含量變化的比較　　Fig.5　Comparison of the changes of GLUT4 content in each group

3討論

2型糖尿病的主要發(fā)病機(jī)制是胰島素素抵抗，即體內(nèi)靶器官組織對(duì)胰島素的敏感度下降，抑制了胰島素信號(hào)通路調(diào)節(jié)能量代謝的作用，導(dǎo)致一系列體內(nèi)的代謝紊亂[8]。發(fā)病初期雖然能夠通過(guò)胰島β細(xì)胞代償大量胰島素，但是相對(duì)體內(nèi)的高血糖環(huán)境仍顯不足。隨著病程的發(fā)展，體內(nèi)的自由基大量產(chǎn)生，導(dǎo)致胰島β細(xì)胞加速凋亡，形成“胰島素抵抗-胰島素分泌量不足”的惡性循環(huán)[9]。因此目前2型糖尿病的治療主要通過(guò)改善患者的胰島素抵抗。

GLP-1是一類(lèi)腸促胰島素，主要由食物內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)刺激末端回腸和結(jié)腸的L細(xì)胞合成產(chǎn)生，發(fā)揮促進(jìn)胰島素分泌的作用，并能刺激胰島β細(xì)胞增殖及新生，另外還具有增強(qiáng)外周組織胰島素敏感性的作用，如抑制肝糖輸出、促進(jìn)外周組織吸收葡萄糖[10,11]。臨床研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病患者血液內(nèi)GLP-1的分泌量顯著減少，導(dǎo)致腸促胰島素(incretin)和抗-腸促胰島素(anti-incretin)的分泌平衡破壞，進(jìn)而引起2型糖尿病病情的進(jìn)一步發(fā)展。

近幾年，國(guó)內(nèi)外采用胃旁路術(shù)治療2型糖尿病的效果顯著。根據(jù)研究顯示，胃旁路術(shù)治療2型糖尿病的機(jī)制可能與腸-胰島軸的分泌改變有關(guān)，即重建腸促胰島素(incretin)和抗-腸促胰島素(anti-incretin)的分泌平衡，由于抗-腸促胰島素的分泌部位主要分布于十二指腸和空腸即前腸部位，而腸促胰島素則主要分布于回腸和結(jié)腸即后腸部位，胃旁路術(shù)則通過(guò)前腸的曠置和加快后腸接觸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)改善腸-胰島軸的分泌平衡[12,13]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示， DJB手術(shù)實(shí)驗(yàn)第9周時(shí)，DJB手術(shù)組的葡萄糖輸注率顯著高于模型對(duì)照組，說(shuō)明DJB手術(shù)具有治療2型糖尿病的效果，但是效果顯現(xiàn)需要一定時(shí)間。通過(guò)對(duì)每組GK大鼠的縱向分析發(fā)現(xiàn)，模型對(duì)照組GK大鼠在實(shí)驗(yàn)第9周時(shí)的葡萄糖輸注率顯著降低，表明2型糖尿病隨著時(shí)間推移胰島素抵抗的情況更為嚴(yán)重；而DJB手術(shù)組GK大鼠在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)葡萄糖輸注率具有改善趨勢(shì)，表明GK大鼠經(jīng)DJB手術(shù)后對(duì)胰島素抵抗情況的發(fā)展起到了抑制作用。綜合葡萄糖輸注率檢測(cè)的橫向和縱向結(jié)果，提示DJB手術(shù)后的前期雖然對(duì)GK大鼠的葡萄糖輸注率并未有明顯改善，但是相較模型對(duì)照組在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)葡萄糖輸注率的下降，說(shuō)明DJB手術(shù)后的前期能夠防止GK大鼠體內(nèi)的葡萄糖攝取功能隨著2型糖尿病的發(fā)展而進(jìn)一步惡化，由于正血糖-高胰島素鉗夾實(shí)驗(yàn)是目前檢測(cè)胰島素抵抗的“金標(biāo)準(zhǔn)”[14,15]，因此提示DJB手術(shù)治療2型糖尿病的機(jī)制可能通過(guò)控制或改善胰島素抵抗。

通過(guò)分析正血糖-高胰島素鉗夾實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組大鼠體內(nèi)胰島素抵抗靶器官的葡萄糖代謝關(guān)鍵蛋白的變化，研究DJB手術(shù)治療2型糖尿病的分子機(jī)理。肝臟是體內(nèi)維持血糖穩(wěn)定的重要器官，它既能攝取血液內(nèi)多余的葡萄糖，又能在血糖水平過(guò)低時(shí)通過(guò)產(chǎn)生內(nèi)源性葡萄糖滿(mǎn)足機(jī)體的需求，兩者的平衡主要依靠胰島素調(diào)控。在2型糖尿病發(fā)病過(guò)程中，由于肝臟對(duì)胰島素產(chǎn)生抵抗作用，導(dǎo)致肝臟的攝取葡萄糖和釋放葡萄糖平衡被打破，IRS-1信號(hào)傳導(dǎo)通路缺失引起肝細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)內(nèi)源性葡萄糖釋放的關(guān)鍵酶G6P和PEPCK表達(dá)過(guò)量而負(fù)責(zé)攝取葡萄糖的關(guān)鍵酶GcK 的表達(dá)受到抑制，從而導(dǎo)致體內(nèi)的血糖保持較高的水平[16-18]。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)大鼠肝臟GcK、G6P以及PEPCK mRNA表達(dá)的情況，在DJB手術(shù)后的第3周和第6周時(shí)，DJB手術(shù)組和模型對(duì)照組相比較差異無(wú)顯著性(P>0.05)，而在第9周時(shí)DJB手術(shù)組GcK mRNA的表達(dá)量顯著高于模型對(duì)照組，G6P和PEPCK mRNA的表達(dá)量則顯著低于模型對(duì)照組，此結(jié)果與鉗夾實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相符，另外也提示DJB手術(shù)治療2型糖尿病的分子機(jī)制可能是通過(guò)腸道結(jié)構(gòu)重構(gòu)后提高體內(nèi)GLP-1 的分泌量從而改善機(jī)體的胰島素抵抗。根據(jù)相關(guān)體外研究報(bào)道，GLP-1能夠通過(guò)同時(shí)恢復(fù)Akt1和Akt2的活性修復(fù)胰島素抵抗細(xì)胞的PI3K/Akt通路，從而促使由胰島素調(diào)控的葡萄糖攝取，改善機(jī)體的血液葡萄糖水平。

骨骼肌是體內(nèi)由胰島素介導(dǎo)攝取葡萄糖的主要組織之一，而GLUT4是骨骼肌主要的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體，僅在胰島素的作用下由細(xì)胞內(nèi)的貯存囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜上[19]。根據(jù)檢測(cè)大鼠骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4含量的結(jié)果，在DJB手術(shù)后的第3周、第6周和第9周時(shí)，DJB手術(shù)組和模型對(duì)照組相比較無(wú)顯著差異(P>0.05)。體內(nèi)葡萄糖的攝取與骨骼肌細(xì)胞膜上GLUT4的含量有著密切的聯(lián)系，鉗夾實(shí)驗(yàn)的葡萄糖輸注率結(jié)果在手術(shù)后9周時(shí)DJB手術(shù)組顯著高于模型對(duì)照組， Rubino等的研究顯示GK大鼠經(jīng)DJB手術(shù)后葡萄糖耐量會(huì)有顯著提高，而骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4含量檢測(cè)結(jié)果與上述結(jié)論有所不符。一方面，由于骨骼肌是在葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)血糖達(dá)到峰值時(shí)取材；另一方面，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道GLP-1在機(jī)體內(nèi)能夠被二肽酶IV(DPPIV)迅速降解，在體內(nèi)的半衰期僅為2 min左右[20,21]，而本次研究的實(shí)驗(yàn)周期為9周，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道DJB手術(shù)后GK大鼠的GLP-1水平的恢復(fù)與時(shí)間有一定關(guān)系，因此該原因也可能與本次研究中骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4含量未見(jiàn)改善有關(guān)。

根據(jù)本次研究各項(xiàng)結(jié)果， DJB手術(shù)治療2型糖尿病的分子機(jī)制主要通過(guò)提高機(jī)體內(nèi)GLP-1的水平[22]，增強(qiáng)葡萄糖攝取的肝臟組織對(duì)胰島素的敏感度，使肝臟能夠調(diào)控?cái)z取和釋放葡萄糖的平衡。另外，骨骼肌細(xì)胞膜GLUT4含量檢測(cè)結(jié)果也提示DJB手術(shù)的治療效果并不能在短期內(nèi)完全體現(xiàn)，需要一定時(shí)間才能使2型糖尿病患者在各方面得到相應(yīng)的改善。本次研究只是初步觀察DJB手術(shù)的短期效果，而DJB手術(shù)治療2型糖尿病的分子機(jī)制的全面了解還有待DJB手術(shù)長(zhǎng)期效果的觀察和研究。

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研究報(bào)告

Amelioration effect of duodenal-jejunal bypass surgery on

insulin-resistance in Goto-Kakizaki rats

WANG Long-xia1，ZHAO Xian-zhe1，QIAO Wei-wei1，GU Jian-zhong2，CHEN Li-xin2

(1.Department of Laboratory Animal Science，F(xiàn)udan University，Shanghai 200032，China；

2. Shanghai SLAC Laboratory Animal CO. LTD，Shanghai 201615)

【Abstract】ObjectiveTo establish a Goto-Kakizaki (GK) rat model of duodenal-jejunal bypass(DJB) and observe the changes in insulin-resistance after surgery, and to explore the mechanism of DJB surgery in treatment of type 2 diabetes mellitus. MethodsMale Goto-kakizaki diabetic rats(GK，n=36)were used as experiment group and 18 healthy male Wistar rats as blank group. GK rats were randomly divided into two groups: diabetic control group and DJB surgery group (n=18). Euglycemic-hyperinsulinemic clamp technique was performed in 6 rats randomly taken from each group at third week, sixth week and ninth week after surgery, respectively. The expression levels of Gck, G6P, PEPCK mRNA in the liver and GLUT4 content on skeletal muscle cell plasma membrance were detected one week after the clamp test. ResultsIn the DJB surgery group at the end of third week and sixth week after surgery, the levels of glucose infusion rates and the expression levels of Gck, G6P, PEPCK mRNA in the liver showed no statistically significant difference as compared with the diabetic control group (P>0.05). In the DJB surgery group at the end of 9th week after surgery, the glucose infusion rate and expression level of Gck mRNA in the liver were significantly higher, and the expression of G6P and PEPCK mRNA was significantly lower than those in the diabetic control group (P<0.05 for all). At the three time points (3rd week, 6th week and 9th week after surgery), there was no significant difference in the GLUT4 content on skeletal muscle cell plasma membrane between the diabetic control group and DJB surgery group (P>0.05 for all). ConclusionsOur results indicate that the mechanism of DJB surgery improving blood glucose level may be closely related to the amelioration of insulin-resistance in the liver, thereby augmenting glucose uptake and inhibiting gluconeogenesis in liver through the regulation of glucose metabolism-related enzymes. There is no significant improvement in insulin-resistance in the skeletal muscles during the experiment period. This result implies that the effect of DJB surgery on type 2 diabetes is related to the duration of therapy.

【Key words】Type 2 diabetes mellitus; Goto-Kakizaki rats; Duodenal-jejunal bypass surgery;Euglycemic-hyperinsulinemic clamp technique; Insulin resistance

[收稿日期]2014-11-03

Doi:10.3969/j.issn.1005-4847.2015.02.011

【中圖分類(lèi)號(hào)】Q95-33

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1005-4847(2015) 02-0159-06

[通訊作者]喬偉偉(1968-)，男，副主任技師，碩士生導(dǎo)師，從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的教學(xué)、科研及管理。E-mail: qiaoww@shmu.edu.cn

[作者簡(jiǎn)介]王龍霞(1988-)，女，在讀碩士研究生，主要從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的研究。E-mail： 12211120002@fudan.edu.cn

[基金項(xiàng)目]上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)科研計(jì)劃項(xiàng)目(No.11140900702)。