引用本文: 王勇, 杨可钰. 胃袖状切除手术机制研究进展. 中国普外基础与临床杂志, 2018, 25(3): 264-266. doi: 10.7507/1007-9424.201801018 复制
肥胖症和 2 型糖尿病发病率在全世界范围内迅速上升[1]。随着我国经济快速发展及居民生活方式的改变其也同样面临着严峻的挑战。肥胖症和 2 型糖尿病同属代谢性疾病范畴,除了传统的内科治疗手段,减重代谢外科的快速发展为这一类疾病的治疗带来了新的希望。减重代谢手术能有效降低肥胖症和 2 型糖尿病患者的体质量,改善血糖情况,对缓解高血压、高血脂、睡眠呼吸暂停综合征等一系列的代谢疾病迅速、有效[2]。其中胃袖状切除术是在肥胖患者中应用率较高的一种减重代谢手术术式,其最初是作为超级肥胖患者的第 1 阶段减重术式,但在进一步的研究中发现其对很多肥胖患者或者肥胖合并 2 型糖尿病患者在术后的减重和降糖效果非常明显,不需要再进行第 2 阶段的手术治疗。现已有越来越多的相关研究[3]证实了胃袖状切除术可以作为一种独立的减重方式。笔者现主要就胃袖状切除手术减重、降糖效果的可能作用机制作一阐述,供广大同道参考。
1 机械性因素
胃袖状切除术作为一种限制摄入类手术,其术后患者剩余胃的容积约为 100 mL,其远小于正常成年人的胃容积,此时进食少量食物即可出现饱腹感,进而使患者术后每餐进食量明显减少,也有助于较大程度地降低患者的进餐速度并延长进餐时间。有 meta 分析结果[4]表明,快速进食与体质量指数增加和肥胖有关,适当延长进餐时间有助于预防肥胖的发生;且其与常规现象相反,胃袖状切除术后胃排空的速度会较术前增快[5],胰岛素、肠道激素等分泌提前,因而有助于改善糖尿病等代谢综合征,而且这种作用早期即会出现并独立于体质量的下降[6]。胃袖状切除术后胃排空速度的增快可能与手术后胃腔内压力增高、胃起搏点异常、神经体液调节变化等相关。
关于胃袖状切除术后胃腔容积的大小与体质量降低的关系目前尚存在争议[7-8]。
2 饮食习惯的变化
胃袖状切除术后患者遵循科学的饮食指导,一段时间内需要进食全流食并且不断增加营养物质,有助于形成新的饮食习惯,这种饮食习惯的变化有助于体质量的进一步下降并长期维持。
胃袖状切除术后饥饿感会降低,同时提升饱腹感,有助于减少进食。
胃袖状切除术后患者对食物的口味与气味偏好会改变,进而改变选择食物的倾向,将注意力从高糖、高脂食物中移开,进而减少能量摄入[9]。
精神心理因素也是作用因素之一,胃袖状切除术后患者进食时会考虑复胖问题,有助于从主观减少进食量[10],但如果出现严重厌食情况,应及早干预。
3 调节胃肠道激素水平
3.1 胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)
GLP-1 是由位于消化道远端的回肠内 L 细胞分泌的,其不仅可以反应性地刺激胰岛素的释放,还可以恢复胰岛素的敏感性,抑制胰高血糖素释放[11]。在一项通过持续灌注 GLP-1 来研究其在葡萄糖代谢中的生理功能的研究中发现,如果停止 GLP-1 灌注,受试者的葡萄糖耐受明显增加;更显著的是,减重手术后 GLP-1 对胰岛素分泌的调控与血糖、体质量控制均较好的 2 型糖尿病患者的胰岛素分泌状况非常相似,即使其胰岛细胞功能已经明显受损,仍有明确疗效[12]。
胃袖状切除术有助于强化患者在进食后 GLP-1 的分泌水平[13],其原因为其术后胃排空速度加快,富含营养成分的食糜更快接触十二指肠,肠道对食物反应信号异常等,这些因素有利于促进 GLP-1 水平的升高[14]。
3.2 胃饥饿素
胃饥饿素在肠-脑轴调节食欲通路内是唯一一种具有促食效应的激素,可以通过刺激胰高血糖素、抑制具有胰岛素增敏效应的脂联素作用,影响磷脂酰肌醇-3-激酶降低肝脏胰岛素的敏感性,抑制胰岛 β 细胞的分泌功能,起到升高血糖的作用,它主要由胃底部的泌酸细胞和胰腺的 ε 细胞分泌[15],而此区域也是胃袖状切除的切割区域。
胃饥饿素的水平在餐前不断升高,随着进食开始其水平下降,其下降可以降低食欲,有助于患者减少进食量[16]。
在胃袖状切除术患者的体内,胃饥饿素的餐前基础值与餐后值均有下降[17]。
3.3 酪酪肽
酪酪肽又称为肽 YY,与 GLP-1 相似,由位于回肠及部分结肠内的 L 细胞在进食刺激后分泌[18]。肽 YY 的具体作用包括降低食欲,减慢胃排空,减缓肠蠕动,减少食物摄取,减轻体质量,降低胃饥饿素水平,抑制胃与胰腺分泌[19]。更有研究[20]指出,肽 YY 可以增加胰岛素的敏感性甚至促进胰岛素的分泌。酪酪肽在空腹状态下水平较低,随着进食其浓度显著上升,多可在 30 min 达到峰值。
对于接受了胃袖状切除术的患者,酪酪肽在进食后的峰值水平明显高于术前,并且峰值持续时间较术前明显增加[21]。
3.4 缩胆囊素(CCK)
CCK 是一种胃肠道系统的多肽激素,由十二指肠黏膜的 I 细胞合成并分泌,有促进脂肪和蛋白质消化的作用。CCK 可以促进胰腺分泌消化液、胆囊释放胆汁、延缓胃排空、减轻饥饿感、调节葡萄糖稳态等[22]。CCK 浓度可在餐后 15 min 达到峰值[23]。CCK 有两个主要受体即 CCK1 受体和 CCK2 受体。CCK1 受体有助于减少食物的摄入[24],而 CCK2 受体有助于调节控制葡萄糖稳态[25]。
胃袖状切除术后患者体内的餐后 CCK 浓度快速上升并且其峰值也要高于术前同期水平[26]。
4 减轻炎症反应、帮助维持葡萄糖稳态及降低心脑血管意外风险
炎症反应可降低胰岛素反应敏感性,加速糖尿病发展[27]。体重下降可以明显改善人体的炎性反应水平,缓解胰岛素抵抗。减重手术主要通过减少促炎介质、增加抗炎介质以改变炎性反应水平。胃袖状切除术后,C-反应蛋白、白细胞介素-6 等炎症介质水平明显下降[28];一系列炎症反应的缓解,有助于延缓动脉粥样硬化并降低远期心脑血管意外的风险[29];可降低严重肥胖青少年发生糖尿病的概率[28]。
脂联素是脂肪组织分泌的一种蛋白激素,与其他脂肪因子不同。在骨骼肌、肝脏等胰岛素敏感器官中,脂联素可通过作用腺苷酸活化蛋白激酶和过氧化物酶增殖物激活受体起到增加葡萄糖利用和脂肪酸氧化的作用,同时增加胰岛素敏感性和降低胰岛素抵抗[30]。肥胖患者脂联素水平较低。目前,关于胃袖状切除手术对于脂联素影响的研究存在不同结果。有研究[31]结果认为,胃袖状切除术后第 6 个月时患者体内脂联素水平没有显著变化;另有研究[32]发现,减重手术后第 6 个月和第 12 个月时患者体内脂联素水平均显著上升,无论是胃袖状切除术还是胃旁路术;还有研究[33]也认为,减重手术后第 12 个月时患者体内脂联素水平均出现上升,但胃旁路术上升较胃袖状切除术更加显著。分析其研究结果出现差异的原因可能是由于不同研究入选患者基本情况的差异所致,因为体质量、饮食、血脂情况等患者基本情况因素均可影响脂联素水平[34-35]。
以上内容仅就胃袖状切除术治疗肥胖与糖尿病的部分机制进行了陈述,减重手术的作用机制密切关联,相信随着研究的不断深入,胃袖状切除术治疗肥胖与 2 型糖尿病的作用机制将会得到进一步明确。
肥胖症和 2 型糖尿病发病率在全世界范围内迅速上升[1]。随着我国经济快速发展及居民生活方式的改变其也同样面临着严峻的挑战。肥胖症和 2 型糖尿病同属代谢性疾病范畴,除了传统的内科治疗手段,减重代谢外科的快速发展为这一类疾病的治疗带来了新的希望。减重代谢手术能有效降低肥胖症和 2 型糖尿病患者的体质量,改善血糖情况,对缓解高血压、高血脂、睡眠呼吸暂停综合征等一系列的代谢疾病迅速、有效[2]。其中胃袖状切除术是在肥胖患者中应用率较高的一种减重代谢手术术式,其最初是作为超级肥胖患者的第 1 阶段减重术式,但在进一步的研究中发现其对很多肥胖患者或者肥胖合并 2 型糖尿病患者在术后的减重和降糖效果非常明显,不需要再进行第 2 阶段的手术治疗。现已有越来越多的相关研究[3]证实了胃袖状切除术可以作为一种独立的减重方式。笔者现主要就胃袖状切除手术减重、降糖效果的可能作用机制作一阐述,供广大同道参考。
1 机械性因素
胃袖状切除术作为一种限制摄入类手术,其术后患者剩余胃的容积约为 100 mL,其远小于正常成年人的胃容积,此时进食少量食物即可出现饱腹感,进而使患者术后每餐进食量明显减少,也有助于较大程度地降低患者的进餐速度并延长进餐时间。有 meta 分析结果[4]表明,快速进食与体质量指数增加和肥胖有关,适当延长进餐时间有助于预防肥胖的发生;且其与常规现象相反,胃袖状切除术后胃排空的速度会较术前增快[5],胰岛素、肠道激素等分泌提前,因而有助于改善糖尿病等代谢综合征,而且这种作用早期即会出现并独立于体质量的下降[6]。胃袖状切除术后胃排空速度的增快可能与手术后胃腔内压力增高、胃起搏点异常、神经体液调节变化等相关。
关于胃袖状切除术后胃腔容积的大小与体质量降低的关系目前尚存在争议[7-8]。
2 饮食习惯的变化
胃袖状切除术后患者遵循科学的饮食指导,一段时间内需要进食全流食并且不断增加营养物质,有助于形成新的饮食习惯,这种饮食习惯的变化有助于体质量的进一步下降并长期维持。
胃袖状切除术后饥饿感会降低,同时提升饱腹感,有助于减少进食。
胃袖状切除术后患者对食物的口味与气味偏好会改变,进而改变选择食物的倾向,将注意力从高糖、高脂食物中移开,进而减少能量摄入[9]。
精神心理因素也是作用因素之一,胃袖状切除术后患者进食时会考虑复胖问题,有助于从主观减少进食量[10],但如果出现严重厌食情况,应及早干预。
3 调节胃肠道激素水平
3.1 胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)
GLP-1 是由位于消化道远端的回肠内 L 细胞分泌的,其不仅可以反应性地刺激胰岛素的释放,还可以恢复胰岛素的敏感性,抑制胰高血糖素释放[11]。在一项通过持续灌注 GLP-1 来研究其在葡萄糖代谢中的生理功能的研究中发现,如果停止 GLP-1 灌注,受试者的葡萄糖耐受明显增加;更显著的是,减重手术后 GLP-1 对胰岛素分泌的调控与血糖、体质量控制均较好的 2 型糖尿病患者的胰岛素分泌状况非常相似,即使其胰岛细胞功能已经明显受损,仍有明确疗效[12]。
胃袖状切除术有助于强化患者在进食后 GLP-1 的分泌水平[13],其原因为其术后胃排空速度加快,富含营养成分的食糜更快接触十二指肠,肠道对食物反应信号异常等,这些因素有利于促进 GLP-1 水平的升高[14]。
3.2 胃饥饿素
胃饥饿素在肠-脑轴调节食欲通路内是唯一一种具有促食效应的激素,可以通过刺激胰高血糖素、抑制具有胰岛素增敏效应的脂联素作用,影响磷脂酰肌醇-3-激酶降低肝脏胰岛素的敏感性,抑制胰岛 β 细胞的分泌功能,起到升高血糖的作用,它主要由胃底部的泌酸细胞和胰腺的 ε 细胞分泌[15],而此区域也是胃袖状切除的切割区域。
胃饥饿素的水平在餐前不断升高,随着进食开始其水平下降,其下降可以降低食欲,有助于患者减少进食量[16]。
在胃袖状切除术患者的体内,胃饥饿素的餐前基础值与餐后值均有下降[17]。
3.3 酪酪肽
酪酪肽又称为肽 YY,与 GLP-1 相似,由位于回肠及部分结肠内的 L 细胞在进食刺激后分泌[18]。肽 YY 的具体作用包括降低食欲,减慢胃排空,减缓肠蠕动,减少食物摄取,减轻体质量,降低胃饥饿素水平,抑制胃与胰腺分泌[19]。更有研究[20]指出,肽 YY 可以增加胰岛素的敏感性甚至促进胰岛素的分泌。酪酪肽在空腹状态下水平较低,随着进食其浓度显著上升,多可在 30 min 达到峰值。
对于接受了胃袖状切除术的患者,酪酪肽在进食后的峰值水平明显高于术前,并且峰值持续时间较术前明显增加[21]。
3.4 缩胆囊素(CCK)
CCK 是一种胃肠道系统的多肽激素,由十二指肠黏膜的 I 细胞合成并分泌,有促进脂肪和蛋白质消化的作用。CCK 可以促进胰腺分泌消化液、胆囊释放胆汁、延缓胃排空、减轻饥饿感、调节葡萄糖稳态等[22]。CCK 浓度可在餐后 15 min 达到峰值[23]。CCK 有两个主要受体即 CCK1 受体和 CCK2 受体。CCK1 受体有助于减少食物的摄入[24],而 CCK2 受体有助于调节控制葡萄糖稳态[25]。
胃袖状切除术后患者体内的餐后 CCK 浓度快速上升并且其峰值也要高于术前同期水平[26]。
4 减轻炎症反应、帮助维持葡萄糖稳态及降低心脑血管意外风险
炎症反应可降低胰岛素反应敏感性,加速糖尿病发展[27]。体重下降可以明显改善人体的炎性反应水平,缓解胰岛素抵抗。减重手术主要通过减少促炎介质、增加抗炎介质以改变炎性反应水平。胃袖状切除术后,C-反应蛋白、白细胞介素-6 等炎症介质水平明显下降[28];一系列炎症反应的缓解,有助于延缓动脉粥样硬化并降低远期心脑血管意外的风险[29];可降低严重肥胖青少年发生糖尿病的概率[28]。
脂联素是脂肪组织分泌的一种蛋白激素,与其他脂肪因子不同。在骨骼肌、肝脏等胰岛素敏感器官中,脂联素可通过作用腺苷酸活化蛋白激酶和过氧化物酶增殖物激活受体起到增加葡萄糖利用和脂肪酸氧化的作用,同时增加胰岛素敏感性和降低胰岛素抵抗[30]。肥胖患者脂联素水平较低。目前,关于胃袖状切除手术对于脂联素影响的研究存在不同结果。有研究[31]结果认为,胃袖状切除术后第 6 个月时患者体内脂联素水平没有显著变化;另有研究[32]发现,减重手术后第 6 个月和第 12 个月时患者体内脂联素水平均显著上升,无论是胃袖状切除术还是胃旁路术;还有研究[33]也认为,减重手术后第 12 个月时患者体内脂联素水平均出现上升,但胃旁路术上升较胃袖状切除术更加显著。分析其研究结果出现差异的原因可能是由于不同研究入选患者基本情况的差异所致,因为体质量、饮食、血脂情况等患者基本情况因素均可影响脂联素水平[34-35]。
以上内容仅就胃袖状切除术治疗肥胖与糖尿病的部分机制进行了陈述,减重手术的作用机制密切关联,相信随着研究的不断深入,胃袖状切除术治疗肥胖与 2 型糖尿病的作用机制将会得到进一步明确。