胃減容手術(shù)改善骨骼肌胰島素抵抗及預(yù)防主動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制研究.pdf

1、目的:
　　 在過去的幾十年中，病態(tài)性肥胖的發(fā)病率迅速升高，已經(jīng)成為全球性的健康問題和社會(huì)問題。病態(tài)性肥胖在影響生活質(zhì)量的同時(shí)可以引起全身多系統(tǒng)多器官發(fā)生病變，如糖尿病、高血壓、心臟病、睡眠呼吸暫停綜合征、消化系統(tǒng)惡性腫瘤、非酒精性脂肪肝、肝硬化甚至肝癌等，其中2型糖尿病和動(dòng)脈粥樣硬化等疾病又對(duì)機(jī)體各系統(tǒng)造成損害，多樣而復(fù)雜的損害造成了病態(tài)性肥胖患者極高的死亡率。同時(shí)，對(duì)于中重度病態(tài)性肥胖的保守治療常常效果不佳或者難以長期維持療

2、效，反復(fù)的體重反彈對(duì)機(jī)體可能會(huì)造成更大的損害。在此背景下減重外科迅速發(fā)展，手術(shù)安全性大大提高，術(shù)式選擇靈活多樣，隨著手術(shù)例數(shù)的增加和經(jīng)驗(yàn)的積累研究者們發(fā)現(xiàn)減重手術(shù)帶來的不僅是體重持久大量的下降，病態(tài)性肥胖患者的2型糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化、脂肪肝、睡眠呼吸暫停綜合征等肥胖并發(fā)病也得到了很大程度的改善，其中對(duì)于2型糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化的治療效果尤為引人注意，所以研究者們對(duì)于減重手術(shù)治療肥胖并發(fā)病的機(jī)制進(jìn)行了大量的研究，目前普遍認(rèn)為手術(shù)改變了胃

3、腸激素的分泌可能是其始發(fā)因素，可是具體機(jī)制目前并未取得確切的結(jié)論。
　　 胰島素抵抗是2型糖尿病最為重要的病理特征，也是動(dòng)脈粥樣硬化等其他病態(tài)性肥胖并發(fā)病共同的病理基礎(chǔ)，我們的前期研究已經(jīng)證實(shí)了手術(shù)對(duì)自發(fā)型2型糖尿病大鼠（Goto-Kakizaki大鼠）胰島素抵抗的改善作用，另外骨骼肌是機(jī)體絕大部分葡萄糖的代謝場所也是胰島素抵抗最為重要的靶器官，所以本研究的第一部分探討了手術(shù)改善2型糖尿病大鼠骨骼肌胰島素抵抗的可能機(jī)制，第二部分

4、在細(xì)胞學(xué)水平對(duì)該機(jī)制進(jìn)行了驗(yàn)證。術(shù)式選擇目前臨床對(duì)于病態(tài)性肥胖合并2型糖尿病最為常用的術(shù)式Roux-en-Y胃旁路術(shù)(RYGB)，實(shí)驗(yàn)細(xì)胞則選取經(jīng)誘導(dǎo)分化并建立胰島素抵抗模型的L6成肌細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)選取胰島素刺激骨骼肌攝取葡萄糖攝取的主要通路PI3K通路的關(guān)鍵分子PI3Kp85α、Akt/PKB以及骨骼肌細(xì)胞攝取葡萄糖的最終效應(yīng)器葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4來進(jìn)行研究，觀察其與胃腸激素ghrelin改變的關(guān)系，并在細(xì)胞學(xué)層面摒除其他干擾來進(jìn)行驗(yàn)證，

5、從而嘗試分析手術(shù)對(duì)于骨骼肌胰島素抵抗改善的可能機(jī)制。
　　 另外，動(dòng)脈粥樣硬化類疾病也是病態(tài)性肥胖的重要并發(fā)病，更是肥胖患者死亡的主要原因之一。肥胖使得機(jī)體的低密度脂蛋白顯著升高，其經(jīng)氧化修飾后被細(xì)胞攝取從而形成粥樣斑塊，該過程正是由凝集素樣氧化低密度脂蛋白受體-1(lectin-like oxidized low density lipoprotein receptor-1，LOX-1)來介導(dǎo)。本研究第三部分選取袖狀胃切除術(shù)—

6、一種更為簡單安全的減重手術(shù)進(jìn)行研究，觀察術(shù)后大鼠體重、血漿低密度脂蛋白、主動(dòng)脈組織LOX-1的蛋白和mRNA的表達(dá)以及主動(dòng)脈內(nèi)膜脂肪含量的改變，探討袖狀胃切除術(shù)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的影響及其可能機(jī)制。
　　 雖然仍有很多人認(rèn)為手術(shù)對(duì)于2型糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病來說是一種極端的治療方法，圍手術(shù)期可能會(huì)有一定的死亡風(fēng)險(xiǎn)，術(shù)后感染、吻合口瘺等并發(fā)癥可能會(huì)帶來再次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，以及術(shù)后疾病依然可能復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，然而這些和病態(tài)性肥胖及其并發(fā)病所

7、帶來的死亡率、手術(shù)所降低的死亡率相比卻是微不足道的，并且相信隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展、治療及隨訪的規(guī)范以上手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)還會(huì)逐步降低。
　　 實(shí)驗(yàn)方法:
　　 1、GK大鼠30只分為Roux-en-Y胃旁路手術(shù)組、假手術(shù)組、對(duì)照組，另取10只Wistar大鼠為正常對(duì)照組，術(shù)后28天處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，ELISA法檢測(cè)血漿ghrelin濃度，免疫印跡法檢測(cè)骨骼肌組織的磷酸化/總PI3Kp85α、磷酸化/總Akt/PKB、細(xì)胞膜/總GLUT4

8、的蛋白相對(duì)表達(dá)，實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測(cè)骨骼肌組織PI3Kp85α、Akt/PKB、GLUT4 mRNA的表達(dá)。
　　 2、大鼠L6成肌細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化、棕櫚酸建立胰島素抵抗模型成功后入選實(shí)驗(yàn)，分為?；痝hrelin組、非酰化ghrelin組、PI3K抑制劑(LY)+酰化ghrelin組、LY+非?；痝hrelin組和對(duì)照組。各組經(jīng)處理因素干預(yù)24小時(shí)后，激光共聚焦和流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組骨骼肌細(xì)胞在胰島素刺激下對(duì)熒光葡萄糖的攝取能力

9、，免疫印跡法檢測(cè)骨骼肌組織的磷酸化/總PI3Kp85α、磷酸化/總Akt、細(xì)胞膜/總GLUT4的蛋白表達(dá)，實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測(cè)骨骼肌組織PI3Kp85α、Akt、GLUT4mRNA的表達(dá)。蛋白和mRNA檢測(cè)指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)第一部分相同，旨在從細(xì)胞學(xué)水平驗(yàn)證第一部分所得出的結(jié)論。
　　 3、Wistar大鼠24只隨機(jī)分為3組，分別在假手術(shù)后給予正常飲食、假手術(shù)后給予高脂飲食和袖狀胃切除后給予高脂飲食，30天后測(cè)量體重、ELISA法檢

10、測(cè)血漿LDL，免疫印跡法檢測(cè)主動(dòng)脈組織LOX-1蛋白表達(dá)，實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè)LOX-1 mRNA表達(dá)、尼羅紅染色熒光顯微鏡觀察主動(dòng)脈內(nèi)膜脂肪含量的改變。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
　　 1、RYGB術(shù)后GK大鼠的血漿ghrelin水平較GK對(duì)照組和假手術(shù)組顯著上升;與GK對(duì)照組相比骨骼肌組織的磷酸化/總PI3Kp85α蛋白相對(duì)表達(dá)量升高
　　 2.699倍，磷酸化/總Akt蛋白表達(dá)升高1.683倍，細(xì)胞膜/總GLUT4的蛋

11、白表達(dá)升高2.983倍，PI3Kp85α、Akt/PKB、GLUT4的mRNA表達(dá)分別升高了2.618、1.727、1.567倍。
　　 2、L6成肌細(xì)胞誘導(dǎo)分化及胰島素抵抗模型建立成功;?；痝hrelin和非酰化ghrelin組的細(xì)胞在胰島素刺激下的葡萄糖攝取分別是對(duì)照組的1.25和1.28倍，磷酸化/總PI3Kp85α相對(duì)蛋白表達(dá)量分別是對(duì)照組的1.78和1.89倍，磷酸化/總Akt、細(xì)胞膜/總GLUT4的蛋白表達(dá)是對(duì)照組的

12、1.84和1.80倍，細(xì)胞PI3Kp85α、Akt/PKB、GLUT4的mRNA表達(dá)均較對(duì)照組顯著升高，?；痝hrelin+LY組和非?；痝hrelin+LY組細(xì)胞的上述指標(biāo)較單獨(dú)使用酰化ghrelin或非?；痝hrelin作用時(shí)顯著下降。
　　 3、同樣給予高脂飲食時(shí)袖狀胃切除組大鼠的體重和血漿LDL水平顯著低于假手術(shù)組，并且其主動(dòng)脈組織LOX-1的蛋白和mRNA的表達(dá)、主動(dòng)脈內(nèi)膜脂質(zhì)沉積均顯著低于假手術(shù)組。
　　 結(jié)

13、論:
　　 1、RYGB術(shù)后GK大鼠血漿ghrelin水平顯著升高，骨骼肌組織磷酸化PI3Kp85α、磷酸化Akt、細(xì)胞膜GLUT4的相對(duì)蛋白表達(dá)和PI3Kp85α、Akt/PKB、GLUT4 mRNA表達(dá)均顯著升高。
　　 2、?；痝hrelin和非?；痝hrelin均能夠改善骨骼肌細(xì)胞的胰島素抵抗，增加骨骼肌細(xì)胞在胰島素刺激下的葡萄糖攝取;并能夠上調(diào)骨骼肌細(xì)胞的磷酸化PI3Kp85α、磷酸化Akt/PKB、細(xì)胞膜GL