引用本文： 李肖珂, 裘年存, 杜植鹏, 张勤, 饶文胜, 单成祥, 许辉. Roux-en-Y胃旁路术对正常SD大鼠肠道菌群的影响. 中国普外基础与临床杂志, 2015, 22(9): 1042-1046. doi: 10.7507/1007-9424.20150274 复制
糖尿病是严重威胁人类健康的常见的内分泌系统疾病。国际糖尿病联盟（IDF）[1]的统计资料表明：截至2013年，全球约有3.82亿糖尿病患者；到2035年，患病总数预期可达5.92亿。而中国已经成糖尿病患病人数最多的国家，成人糖尿病的患病率已由2007年的9.7%上升到2013年的11.6%，总数约1.139亿人，其中，有90%的糖尿病患者为2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM） [2]。Roux-en-Y胃旁路术（Roux-en-Y gastric bypass，RYGB）是目前已知的治疗T2DM的有效手术方式，术后糖尿病的缓解率超过80% [3]，但其缓解T2DM的具体机理仍未明确，除了摄入量减少、体质量减轻、促进肠道激素分泌、调节迷走神经张力等因素外，RYGB后肠道菌群是否发挥作用也日益受到关注。研究[4]表明，肠道细菌的增生和种类变化与肥胖的发展、胰岛素抵抗及代谢紊乱均有着密切的联系。RYGB后消化道的改变显著：胃容积缩小、胃酸分泌减少、肠道解剖结构重塑、神经内分泌发生变化等，这些均影响肠道菌群的数量以及构成[5]。据报道[6]，RYGB后粪便样本中厚壁菌数量减少，拟杆菌数量增加，这些对RYGB后体质量减轻、代谢改善及炎症发生均起一定的作用。然而，对于粪便的研究是将整个肠道菌群作为统一的整体进行的，并不能反映RYGB后不同肠段肠道菌群的变化情况。因此，本实验通过比较RYGB和假手术后大鼠胆胰支、Roux支以及共同支肠道细菌mRNA表达水平的变化，来探讨RYGB对肠道菌群的影响。
1 材料和方法
1.1 实验动物、主要试剂及设备
SPF级雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠16只，8周龄，体质量258.3～305.3 g、（276.9±17.8）g，购自上海莱克实验动物有限责任公司，动物许可证号：SCXK（沪） 2008-0016，大鼠饲养于中国人民解放军第二军医大学动物实验中心屏障系统。饲养条件：保持12 h昼夜交替光照，自由饮用高压灭菌水和大鼠专用颗粒饲料，平均室温为26 ℃，相对湿度为46%。适应性喂养1周后行手术。试剂：TRIzol试剂盒（美国Invitrogen公司)、QIAgen Plasmid Midi kit试剂盒（美国Sigma公司）、逆转录试剂盒（美国Abcom公司）、SYBR Green PCR试剂盒（上海达为科生物科技公司）、QIAquick Gel Extraction Kit（德国QIAGEN公司）以及Escherichia coli DH5α感受态细胞（大连TAKARA公司）。设备主要为ABI-7500型real-time检测仪，购自美国ABI公司。
1.2 方法
1.2.1 实验分组及处理
将16只SD大鼠先按体质量配对，再随机（随机数字表法） 分为假手术组（Sham组）和RYGB组，每组8只。术前1 d禁食，不禁水。手术前给予0.3%戊巴比妥钠（50 mg/kg）行腹腔注射麻醉。麻醉成功后，经腹正中切口（5 cm长）进腹。RYGB组大鼠行RYGB，切除胃容积的2/3或以上后，关闭胃残端；在Treitz韧带以远8 cm处切断空肠，将远端肠袢与胃行胃空肠吻合；于距吻合口10 cm处将近端肠袢与空肠做侧侧吻合。Sham组大鼠行假手术，离断胃及空肠后，行原位端端吻合。术后实验期间16只大鼠均无死亡。胆胰支为自幽门至共同支侧侧吻合口段，Roux支为自胃空肠吻合口至共同支侧侧吻合口段，共同支为自胃空肠吻合口至盲肠段。术后第1、2天禁食，皮下注射5%氯化钠葡萄糖溶液20 mL（1次/d），至术后3～7 d后，给予流质饮食，之后逐渐恢复到普通饮食。
1.2.2 实时荧光定量PCR（RT-PCR）法检测细菌mRNA的表达
分别于术前和术后8周称重。8周后，大鼠注射过量麻药行安乐死。RYGB组分别提取各个肠段（胆胰支、Roux支及共同支）的肠道内容物5 g，Sham组取对应肠道内容物（5 g）。标本保存在-80 ℃的液氮盒内，肠道内容物RNA的提取按TRIzol试剂盒说明书进行，采用逆转录试剂盒将RNA逆转录成cDNA。引物设计及合成均委托大连TAKARA公司完成，各引物序列见表 1。以16s rRNA为内参。采用针对需特异性定量分析的肠道菌群的16S rRNA的特异性引物，以总DNA为模版，行特异性PCR扩增以获取目的16S rRNA基因片段（操作按试剂盒说明书进行）。将PCR扩增产物通过试剂盒纯化，连接到Pgem-T Easy载体上，通过42 ℃热击后，再转化到Escherichia coli DH5α细菌（操作按试剂盒说明书进行），以获得转化子。收集菌落送华大基因机构测序，比对目的基因序列（结果一致），以验证质粒中插入的特异性菌属16S rRNA基因片段的正确性。收集克隆菌（DH5α细菌），纯化质粒DNA（操作按QIAgen Plasmid Midi kit试剂盒说明书进行）。根据质粒DNA浓度与拷贝数之间的关系，构建RT-PCR标准曲线，公式为：1 L溶液中的质粒拷贝数=溶液的质粒浓度（ng/btL）×10×6.02×1023/质粒摩尔质量（g/mol）。PCR反应条件：94℃预变性1 min；94 ℃ 40 s，59 ℃ 30 s，72 ℃ 40 s，80 ℃ 10 s，读取荧光信号，循环40次；72 ℃延伸5 min。PCR反应体系同试剂盒说明书。每次荧光定量反应均根据标准菌种的16s rRNA基因片段的质粒DNA构建标准曲线，以此来获取不同菌种的16s rRNA基因拷贝数。肠道各菌群mRNA的表达水平以每克粪便中16s rRNA基因拷贝数的对数值（logCFU/g）间接表示。
表1
各引物序列及其扩增长度[7]
1.3 统计学方法
采用GraphPad-Prism 5.0软件进行数据分析。计量资料服从正态分布时用均数±标准差（
2 结果
2.1 2组大鼠手术前后的体质量改变
术前Sham组和RYGB组大鼠的体质量比较差异无统计学意义（P>0.05）；术后8周，RYGB组大鼠的体质量较Sham组低（P<0.01），Sham组大鼠的体质量较术前增加了50.9%，而RYGB组较术前减少了8.6%（图 1）。
图1
示2组大鼠手术前后的体质量结果
2.2 2组大鼠细菌mRNA的表达水平
RT-PCR结果显示：在总细菌、双歧杆菌及拟杆菌方面，RYGY组大鼠Roux支和共同支上各类细菌的mRNA表达水平均高于Sham组大鼠对应部位（P<0.05），但2组大鼠胆胰支上3类细菌的mRNA表达水平比较差异均无统计学意义（P>0.05）；RYGB组大鼠Roux支上乳酸杆菌的mRNA表达水平高于Sham组（P<0.05），但2组胆胰支和共同支上乳酸杆菌的mRNA表达水平比较差异均无统计学意义（P>0.05），见图 2。
图2
示2组大鼠胆胰支、Roux支及共同支上总细菌（2A）、双歧杆菌（2B）、拟杆菌（2C）及乳酸杆菌（2D）mRNA的表达水平结果
3 讨论
肠道菌群是寄生于宿主肠道内的微生物群落，数量大约有1×1014个，有500～1 000个不同的种类[8]。肠道细菌可以分为三大类：有益菌、有害菌和中性菌。有益菌也称为益生菌，主要是各种双歧杆菌、乳酸杆菌等；有害菌，如变形杆菌等会引发多种疾病；中性菌如大肠杆菌、肠球菌、拟杆菌等在正常情况下对健康有益，一旦增殖失控，就可能引发许多疾病。
本次实验中，RYGB后大鼠Roux支和共同支总细菌mRNA表达水平上升，这与先前的研究[9]结果一致，但目前关于RYGB后mRNA表达水平变化最大的菌型并无定论。有研究者[6]认为，与假手术组相比，RYGB组细菌mRNA表达水平升高最多的是变形菌门。而另有研究者[10]则认为，RYGB后在厚壁菌mRNA表达水平降低的同时，肠杆菌mRNA的表达水平显著升高。本实验结果显示，RYGB后大鼠Roux支和共同支上双歧杆菌和拟杆菌的mRNA表达水平增加，这与Duncan等[11]观察到的结果相似。回顾文献[12-13]，肠道菌群的这些变化与体质量的下降密切相关。本实验结果表明，与Sham组比较，术后8周时RYGB组大鼠的体质量明显下降。Liou等[14]的研究也表明体质量的改变在肠道菌群发生变化的过程中占主导因素。通过比较低脂和低碳水化合物饮食的2组大鼠，发现肠道菌群的改变主要是由体质量因素所决定的[14]。而另一些研究[15-16]则表明，RYGB后引起的饮食习惯改变对肠道菌群的影响更大。有饮食干预实验[15]已经证明，无论体质量是增加还是减少，饮食习惯对于肠道菌群的组成具有直接的影响效应。
RYGB也改变了肠道的生理解剖结构，食糜由小胃囊经Roux支和旷置的胆胰支汇合，进入共同支。本实验结果显示，总细菌、双歧杆菌及拟杆菌mRNA表达水平的变化均发生在Roux支和共同支。而目前已发现的许多肠道激素，如胰高血糖素样肽-1（GLP-1）、神经肽Y（PYY）及胆囊收缩素（CCK），在RYGB后大鼠的Roux支和共同支中，其基因表达水平均升高[17]。RYGB后大鼠的血浆胃饥饿素水平也有升高[18]。Osto等[9]发现，RYGB后肠道菌群发生改变的同时，伴随着肠道和血清中二肽基肽酶4（DPP-4）活性的降低。DPP-4活性的降低有助于提高内源性GLP-1的生物利用度，同时调控空肠微生物群产物的改变，或者降解与能量调控相关的肠道激素。此外，RYGB后外周血循环中GLP-1水平的显著升高跟肠道菌群的调节作用密切相关。研究[4]显示：减少肠道内厚壁菌数量、增加双歧杆菌和拟杆菌数量后，能改善肥胖T2DM小鼠糖耐量及其对瘦素的敏感性，促进肠道L细胞增生，提高肠道胰高血糖素原mRNA的表达水平和血清GLP-1水平。然而，目前尚没有明确的研究显示，肠道菌群对RYGB后的激素分泌具有调控作用，肠道菌群的变化与肠道神经内分泌激素之间的相互作用机理仍待进一步研究。
本实验结果还表明，RYGB组大鼠乳酸杆菌mRNA的表达水平仅在Roux支上增高。有研究[19]表明：pH值的改变能影响肠道菌群的种类及短链脂肪酸的产生和消耗。RYGB后肠道的pH值发生了变化，尤其是小胃囊的基础泌酸量和峰值急剧减少，胃内pH值较Sham组大鼠明显升高。而胃内的强酸环境并不适合大部分细菌的生存，除了两种耐酸菌：乳酸杆菌和链球菌[20]。因此，笔者猜想，与Sham组相比，食糜经小胃囊快速进入Roux支，导致肠内容物环境由偏碱向偏酸的转变，这是Roux支中乳酸杆菌增生的原因。
除了体质量下降、饮食习惯改变、解剖重构及pH值变化外，RYGB还可能通过其他机理影响肠道菌群的种类和数量。RYGB后肠道对于食物的传输速率加快，食糜由胃经Roux支直接传递至空肠，而胆汁酸经旷置的胆胰支、在共同支与食糜相互混合，造成胆汁酸和营养素的分离。研究[21]表明，RYGB后除了盲肠，近端小肠也能产生次级游离胆汁酸。而次级游离胆汁酸与食物的结合能引起肠道菌群种类的变化，增加厚壁菌数量的比例，减少拟杆菌的数量。消化道发生变化的同时，伴随着的系统性炎症和免疫改变同样能影响肠道菌群，而肠道菌群的改变能影响机体的炎症及代谢变化。研究[4]显示，在肥胖T2DM大鼠模型上，益生菌疗法能够诱导肠道激素释放，改善血糖、脂质代谢及系统性炎症。
综上所述，RYGB能显著提高正常SD大鼠Roux支和共同支上总细菌、双歧杆菌及拟杆菌mRNA的表达水平，提高Roux支上乳酸杆菌mRNA的表达水平，而对胆胰支无影响。手术引起的解剖重构和消化道改变：胃囊大小的限制、食糜和胆汁的转流、迷走神经的调控、肠道和脂肪激素的调节、pH值改变，以及体质量的下降、饮食习惯转变等[22]，这些因素都可能诱导肠道菌群发生变化。而肠道菌群的种类和数量变化与肥胖的发展、胰岛素抵抗及代谢紊乱均有着密切的联系。因此，进一步探讨手术对肠道菌群的影响机理及肠道菌群的变化与代谢疾病之间的关系，有望从新的角度为肥胖及相关代谢疾病的治疗提供新的思路。
糖尿病是严重威胁人类健康的常见的内分泌系统疾病。国际糖尿病联盟（IDF）[1]的统计资料表明：截至2013年，全球约有3.82亿糖尿病患者；到2035年，患病总数预期可达5.92亿。而中国已经成糖尿病患病人数最多的国家，成人糖尿病的患病率已由2007年的9.7%上升到2013年的11.6%，总数约1.139亿人，其中，有90%的糖尿病患者为2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM） [2]。Roux-en-Y胃旁路术（Roux-en-Y gastric bypass，RYGB）是目前已知的治疗T2DM的有效手术方式，术后糖尿病的缓解率超过80% [3]，但其缓解T2DM的具体机理仍未明确，除了摄入量减少、体质量减轻、促进肠道激素分泌、调节迷走神经张力等因素外，RYGB后肠道菌群是否发挥作用也日益受到关注。研究[4]表明，肠道细菌的增生和种类变化与肥胖的发展、胰岛素抵抗及代谢紊乱均有着密切的联系。RYGB后消化道的改变显著：胃容积缩小、胃酸分泌减少、肠道解剖结构重塑、神经内分泌发生变化等，这些均影响肠道菌群的数量以及构成[5]。据报道[6]，RYGB后粪便样本中厚壁菌数量减少，拟杆菌数量增加，这些对RYGB后体质量减轻、代谢改善及炎症发生均起一定的作用。然而，对于粪便的研究是将整个肠道菌群作为统一的整体进行的，并不能反映RYGB后不同肠段肠道菌群的变化情况。因此，本实验通过比较RYGB和假手术后大鼠胆胰支、Roux支以及共同支肠道细菌mRNA表达水平的变化，来探讨RYGB对肠道菌群的影响。
1 材料和方法
1.1 实验动物、主要试剂及设备
SPF级雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠16只，8周龄，体质量258.3～305.3 g、（276.9±17.8）g，购自上海莱克实验动物有限责任公司，动物许可证号：SCXK（沪） 2008-0016，大鼠饲养于中国人民解放军第二军医大学动物实验中心屏障系统。饲养条件：保持12 h昼夜交替光照，自由饮用高压灭菌水和大鼠专用颗粒饲料，平均室温为26 ℃，相对湿度为46%。适应性喂养1周后行手术。试剂：TRIzol试剂盒（美国Invitrogen公司)、QIAgen Plasmid Midi kit试剂盒（美国Sigma公司）、逆转录试剂盒（美国Abcom公司）、SYBR Green PCR试剂盒（上海达为科生物科技公司）、QIAquick Gel Extraction Kit（德国QIAGEN公司）以及Escherichia coli DH5α感受态细胞（大连TAKARA公司）。设备主要为ABI-7500型real-time检测仪，购自美国ABI公司。
1.2 方法
1.2.1 实验分组及处理
将16只SD大鼠先按体质量配对，再随机（随机数字表法） 分为假手术组（Sham组）和RYGB组，每组8只。术前1 d禁食，不禁水。手术前给予0.3%戊巴比妥钠（50 mg/kg）行腹腔注射麻醉。麻醉成功后，经腹正中切口（5 cm长）进腹。RYGB组大鼠行RYGB，切除胃容积的2/3或以上后，关闭胃残端；在Treitz韧带以远8 cm处切断空肠，将远端肠袢与胃行胃空肠吻合；于距吻合口10 cm处将近端肠袢与空肠做侧侧吻合。Sham组大鼠行假手术，离断胃及空肠后，行原位端端吻合。术后实验期间16只大鼠均无死亡。胆胰支为自幽门至共同支侧侧吻合口段，Roux支为自胃空肠吻合口至共同支侧侧吻合口段，共同支为自胃空肠吻合口至盲肠段。术后第1、2天禁食，皮下注射5%氯化钠葡萄糖溶液20 mL（1次/d），至术后3～7 d后，给予流质饮食，之后逐渐恢复到普通饮食。
1.2.2 实时荧光定量PCR（RT-PCR）法检测细菌mRNA的表达
分别于术前和术后8周称重。8周后，大鼠注射过量麻药行安乐死。RYGB组分别提取各个肠段（胆胰支、Roux支及共同支）的肠道内容物5 g，Sham组取对应肠道内容物（5 g）。标本保存在-80 ℃的液氮盒内，肠道内容物RNA的提取按TRIzol试剂盒说明书进行，采用逆转录试剂盒将RNA逆转录成cDNA。引物设计及合成均委托大连TAKARA公司完成，各引物序列见表 1。以16s rRNA为内参。采用针对需特异性定量分析的肠道菌群的16S rRNA的特异性引物，以总DNA为模版，行特异性PCR扩增以获取目的16S rRNA基因片段（操作按试剂盒说明书进行）。将PCR扩增产物通过试剂盒纯化，连接到Pgem-T Easy载体上，通过42 ℃热击后，再转化到Escherichia coli DH5α细菌（操作按试剂盒说明书进行），以获得转化子。收集菌落送华大基因机构测序，比对目的基因序列（结果一致），以验证质粒中插入的特异性菌属16S rRNA基因片段的正确性。收集克隆菌（DH5α细菌），纯化质粒DNA（操作按QIAgen Plasmid Midi kit试剂盒说明书进行）。根据质粒DNA浓度与拷贝数之间的关系，构建RT-PCR标准曲线，公式为：1 L溶液中的质粒拷贝数=溶液的质粒浓度（ng/btL）×10×6.02×1023/质粒摩尔质量（g/mol）。PCR反应条件：94℃预变性1 min；94 ℃ 40 s，59 ℃ 30 s，72 ℃ 40 s，80 ℃ 10 s，读取荧光信号，循环40次；72 ℃延伸5 min。PCR反应体系同试剂盒说明书。每次荧光定量反应均根据标准菌种的16s rRNA基因片段的质粒DNA构建标准曲线，以此来获取不同菌种的16s rRNA基因拷贝数。肠道各菌群mRNA的表达水平以每克粪便中16s rRNA基因拷贝数的对数值（logCFU/g）间接表示。
表1
各引物序列及其扩增长度[7]
1.3 统计学方法
采用GraphPad-Prism 5.0软件进行数据分析。计量资料服从正态分布时用均数±标准差（
2 结果
2.1 2组大鼠手术前后的体质量改变
术前Sham组和RYGB组大鼠的体质量比较差异无统计学意义（P>0.05）；术后8周，RYGB组大鼠的体质量较Sham组低（P<0.01），Sham组大鼠的体质量较术前增加了50.9%，而RYGB组较术前减少了8.6%（图 1）。
图1
示2组大鼠手术前后的体质量结果
2.2 2组大鼠细菌mRNA的表达水平
RT-PCR结果显示：在总细菌、双歧杆菌及拟杆菌方面，RYGY组大鼠Roux支和共同支上各类细菌的mRNA表达水平均高于Sham组大鼠对应部位（P<0.05），但2组大鼠胆胰支上3类细菌的mRNA表达水平比较差异均无统计学意义（P>0.05）；RYGB组大鼠Roux支上乳酸杆菌的mRNA表达水平高于Sham组（P<0.05），但2组胆胰支和共同支上乳酸杆菌的mRNA表达水平比较差异均无统计学意义（P>0.05），见图 2。
图2
示2组大鼠胆胰支、Roux支及共同支上总细菌（2A）、双歧杆菌（2B）、拟杆菌（2C）及乳酸杆菌（2D）mRNA的表达水平结果
3 讨论
肠道菌群是寄生于宿主肠道内的微生物群落，数量大约有1×1014个，有500～1 000个不同的种类[8]。肠道细菌可以分为三大类：有益菌、有害菌和中性菌。有益菌也称为益生菌，主要是各种双歧杆菌、乳酸杆菌等；有害菌，如变形杆菌等会引发多种疾病；中性菌如大肠杆菌、肠球菌、拟杆菌等在正常情况下对健康有益，一旦增殖失控，就可能引发许多疾病。
本次实验中，RYGB后大鼠Roux支和共同支总细菌mRNA表达水平上升，这与先前的研究[9]结果一致，但目前关于RYGB后mRNA表达水平变化最大的菌型并无定论。有研究者[6]认为，与假手术组相比，RYGB组细菌mRNA表达水平升高最多的是变形菌门。而另有研究者[10]则认为，RYGB后在厚壁菌mRNA表达水平降低的同时，肠杆菌mRNA的表达水平显著升高。本实验结果显示，RYGB后大鼠Roux支和共同支上双歧杆菌和拟杆菌的mRNA表达水平增加，这与Duncan等[11]观察到的结果相似。回顾文献[12-13]，肠道菌群的这些变化与体质量的下降密切相关。本实验结果表明，与Sham组比较，术后8周时RYGB组大鼠的体质量明显下降。Liou等[14]的研究也表明体质量的改变在肠道菌群发生变化的过程中占主导因素。通过比较低脂和低碳水化合物饮食的2组大鼠，发现肠道菌群的改变主要是由体质量因素所决定的[14]。而另一些研究[15-16]则表明，RYGB后引起的饮食习惯改变对肠道菌群的影响更大。有饮食干预实验[15]已经证明，无论体质量是增加还是减少，饮食习惯对于肠道菌群的组成具有直接的影响效应。
RYGB也改变了肠道的生理解剖结构，食糜由小胃囊经Roux支和旷置的胆胰支汇合，进入共同支。本实验结果显示，总细菌、双歧杆菌及拟杆菌mRNA表达水平的变化均发生在Roux支和共同支。而目前已发现的许多肠道激素，如胰高血糖素样肽-1（GLP-1）、神经肽Y（PYY）及胆囊收缩素（CCK），在RYGB后大鼠的Roux支和共同支中，其基因表达水平均升高[17]。RYGB后大鼠的血浆胃饥饿素水平也有升高[18]。Osto等[9]发现，RYGB后肠道菌群发生改变的同时，伴随着肠道和血清中二肽基肽酶4（DPP-4）活性的降低。DPP-4活性的降低有助于提高内源性GLP-1的生物利用度，同时调控空肠微生物群产物的改变，或者降解与能量调控相关的肠道激素。此外，RYGB后外周血循环中GLP-1水平的显著升高跟肠道菌群的调节作用密切相关。研究[4]显示：减少肠道内厚壁菌数量、增加双歧杆菌和拟杆菌数量后，能改善肥胖T2DM小鼠糖耐量及其对瘦素的敏感性，促进肠道L细胞增生，提高肠道胰高血糖素原mRNA的表达水平和血清GLP-1水平。然而，目前尚没有明确的研究显示，肠道菌群对RYGB后的激素分泌具有调控作用，肠道菌群的变化与肠道神经内分泌激素之间的相互作用机理仍待进一步研究。
本实验结果还表明，RYGB组大鼠乳酸杆菌mRNA的表达水平仅在Roux支上增高。有研究[19]表明：pH值的改变能影响肠道菌群的种类及短链脂肪酸的产生和消耗。RYGB后肠道的pH值发生了变化，尤其是小胃囊的基础泌酸量和峰值急剧减少，胃内pH值较Sham组大鼠明显升高。而胃内的强酸环境并不适合大部分细菌的生存，除了两种耐酸菌：乳酸杆菌和链球菌[20]。因此，笔者猜想，与Sham组相比，食糜经小胃囊快速进入Roux支，导致肠内容物环境由偏碱向偏酸的转变，这是Roux支中乳酸杆菌增生的原因。
除了体质量下降、饮食习惯改变、解剖重构及pH值变化外，RYGB还可能通过其他机理影响肠道菌群的种类和数量。RYGB后肠道对于食物的传输速率加快，食糜由胃经Roux支直接传递至空肠，而胆汁酸经旷置的胆胰支、在共同支与食糜相互混合，造成胆汁酸和营养素的分离。研究[21]表明，RYGB后除了盲肠，近端小肠也能产生次级游离胆汁酸。而次级游离胆汁酸与食物的结合能引起肠道菌群种类的变化，增加厚壁菌数量的比例，减少拟杆菌的数量。消化道发生变化的同时，伴随着的系统性炎症和免疫改变同样能影响肠道菌群，而肠道菌群的改变能影响机体的炎症及代谢变化。研究[4]显示，在肥胖T2DM大鼠模型上，益生菌疗法能够诱导肠道激素释放，改善血糖、脂质代谢及系统性炎症。
综上所述，RYGB能显著提高正常SD大鼠Roux支和共同支上总细菌、双歧杆菌及拟杆菌mRNA的表达水平，提高Roux支上乳酸杆菌mRNA的表达水平，而对胆胰支无影响。手术引起的解剖重构和消化道改变：胃囊大小的限制、食糜和胆汁的转流、迷走神经的调控、肠道和脂肪激素的调节、pH值改变，以及体质量的下降、饮食习惯转变等[22]，这些因素都可能诱导肠道菌群发生变化。而肠道菌群的种类和数量变化与肥胖的发展、胰岛素抵抗及代谢紊乱均有着密切的联系。因此，进一步探讨手术对肠道菌群的影响机理及肠道菌群的变化与代谢疾病之间的关系，有望从新的角度为肥胖及相关代谢疾病的治疗提供新的思路。
