Roux-en-Y胃旁路术对肥胖糖尿病大鼠糖脂代谢及炎症水平的影响

Effects of Roux-en-Y gastric bypass surgery on glucose and lipid metabolism and systemic inflammation level in zucker diabetic fatty rats

目的 研究Roux-en-Y胃旁路术（RYGB）对自发型肥胖糖尿病（ZDF）大鼠模型糖脂代谢及全身炎症水平的影响.方法 30只雄性ZDF大鼠采用完全随机分组方法分为3组：RYGB手术组（n=10）、匹配饮食控制对照组（PF组,n=10）、自由进食对照组（AL组,n=10）.定期测量大鼠体重与摄食量.在术前及术后10周时,对各组大鼠行口服糖耐量试验,检测血糖、血脂、肝脏转氨酶及血清肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）与单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）等炎症相关指标,处死各组大鼠后取附睾脂肪,采用实时定量-聚合酶链反应（RT-PCR）方法检测脂肪细胞TNF-α、IL-1β与MCP-1 mRNA表达水平.组间数据比较采用t检验与方差分析.结果 术后10周口服糖耐量试验结果表明,RYGB组、PF组及AL组在各个时间点的血糖值比较均有统计学差异[分别为：基线空腹血糖（FPG）：（6.8±0.5）、（8.7±2.2）、（20.6±3.0） mmol/L,F=12.4,P＜0.05;30 min：（14.0±0.8）、（19.1±4.3）、（31.7±0.9）mmol/L,F=20.1,P＜0.05;60 min：（15.4±1.1）、（20.2±7.1）、（33.0 ±0.3）mmol/L,F =22.5,P ＜0.05;90 min：（13.2 ±0.6）、（20.0±5.8）、（32.4±0.4）mmol/L,F=14.7,P ＜0.05;120 min：（8.3 ±0.3）、（14.0±5.2）、（29.1±1.2）mmol/L,F =20.5,P ＜0.05].血清总胆固醇（TC）、游离脂肪酸（FFA）水平显著低于PF组和AL组[分别为：TC：（3.82±0.13）比（4.10 ±0.37）比（5.25±0.25） mmol/L,F=15.3,P＜0.05,FFA：（0.47±0.14）比（0.93±0.08）比（0.78 ±0.06） mmol/L,F=3.4,P＜0.05].RYGB组大鼠血清TNF-α、IL-1β水平均较AL组明显下降[分别为TNF-α（124 ±23）比（532±52）mmol/L,t =5.8,P＜0.05；IL-1β（61±l6）比（250±32）mmol/L,t=4.3,P＜0.05],且脂肪组织中上述两种炎症因子mRNA在3组大鼠中的表达趋势与血清水平基本一致；而MCP-1在3组中表达无统计学差异（均P＞0.05）.结论 Roux-en-Y胃旁路术能显著改善肥胖2型糖尿病大鼠的糖脂代谢,减轻脂肪肝及全身炎症水平,且这种改善作用不依赖于摄食量减少.

Objective To investigate the effect of Roux-en-Y gastric bypass （RYGB） on glucose and lipid metabolism and systemic inflammation levels in spontaneous Zucker Diabetic Fatty （ZDF） rats.Methods Thirty male ZDF rats were randomly divided to three groups： RYGB surgery group （n =10）,sham surgery pair-fed （PF） group （n =10） and sham surgery ad libitum fed （AL） group （n =10）.Body weight,food intake was monitored.Oral glucose tolerance test,serum lipid level,liver transaminases,TNF-α,IL-1 β and MCP-1 were measured before and 10-week after surgery.Then,rats were sacrificed.The epididymal fat were taken from all groups of rats.The mRNA expression of TNF-α,IL-1 β and MCP-1 in epididymal fat of rats were detected using RT-PCR method.The data was analyzed by t test and analysis of variance.Result Oral glucose tolerance test showed that blood glucose were significantly different among the RYGB group,AL group and PF group after 10 weeks postoperatively （FPG （6.8 ± 0.5）,（8.7 ± 2.2）,（20.6 ±3.0） mmol/L,F=12.4,P〈0.05,30 min （14.0 ±0.8）,（19.1 ±4.3）,（31.7 ±0.9） mmol/L,F=20.1,P〈0.05,60 min （15.4±1.1）,（20.2 ±7.1）,（33.0±0.3） mmol/L,F=22.5,P〈0.05,90min （13.2 ±0.6）,（20.0 ±5.8）,（32.4 ±0.4） mmol/L,F =14.7,P 〈0.05,120 min （8.3 ±0.3）,（14.0 ± 5.2）,（29.1 ± 1.2） mmol/L,F =20.5,P 〈 0.05）.Serum total cholesterol （TC） and free fatty acids （FFA） was decreased in the RYGB group,compared with PF and AL controls （TC （3.82 ± 0.13） vs （4.10±0.37） vs （5.25 ±0.25） mmol/L,F=15.3,FFA （0.47 ±0.14） vs （0.93 ±0.08） vs （0.78 ±0.06） mmol/L,F =3.4,both P 〈 0.05）.And liver transaminases （ALT and AST） levels in RYGB group were lower than AL group,but higher than PF group （ALT （129 ±28） vs （67 ±7） vs （726 ± 160） mmol/L,F =15.1,AST （208±26） vs （124±10） vs （673±209） mmol/L,F=5.9,bothP〈0.05） and the serum levels of TNF-α and IL-1 βin RYGB group also decreased,compared with those in AL group （TNF-α （124 ± 23） vs （532 ± 52） mmol/L,t =5.8 ; IL-1 β （61 ± 16） vs （250 ± 32） mmol/L,t =4.3,both P 〈 0.05）.The mRNA expression of above two factors coincided with the serum levels in three groups.However,MCP-1 expression were similar among the groups （P 〉 0.05 all above）.Conclusion RYGB can significantly moderate glucose homeostasis and lipid metabolism,decrease fatty liver and systemic inflammation levels in the ZDF rat model.This effect is not reliable to the reduction of food intake.