胃肠重塑与糖代谢稳态新调控机制的示踪研究

The surgical therapy of diabetes may be new breakthroughs in the treatment, but the specific mechanism is not very clear up to now..In this study, The Goto-Kakizaki (GK) rates with automatic type 2 diabetic would be taken bariatric surgery to set up new systemic hormone for glucose metabolism. 13C6-glucose, 6,6-d2-glucose and 1-13C-grycerol as a isotope tracer trace the process of glucose metabolism through intestinal glucose absorption, hepatic glucose output and glucose uptake in peripheral tissues accurately and systematically according to biochemistry after the operation. Meanwhile, the changes of gut hormone, insulin and brain peptide were detecked to explore a re-establishment of hormone system on doing new effect of blood glucose steady state. To illustrate the mechanism of glucose homeostasis after gastrointestinal remodeling by the changes of gastrointestinal hormone, insulin and brain peptide. To lay a solid and essential experimental for treat type 2 diatbetes and obesty through the surgery of gastrointestinal tract reconstruction and remodeling.

糖尿病的外科治疗可能是其治疗方法的新突破，但是，目前具体机理仍然不十分清楚。.本研究通过GK 2型糖尿病大鼠胃肠道的重构和重塑手术（减重手术：Bariatric Surgery）.打破机体固有的内分泌调节糖代谢的规律，根据机体生物化学原理，采用13C6-葡萄糖、6,6-d2-葡萄糖、1-13C-甘油作为同位素示踪剂，精确而系统跟踪胃肠道重构后糖尿病大鼠机体的肠道葡萄糖吸收、肝脏葡萄糖输出、外周组织葡萄糖摄取的代谢过程，并同时了解相关的胃肠道激素，胰岛激素和脑肽变化，探讨重新建立的激素调控系统和血糖稳态的实际情况，阐述胃肠道重构后相关胃肠、胰岛激素、脑肽激素所产生的新内分泌系统对2型糖尿病改善糖代谢稳态紊乱的机制，为今后全面研究胃肠道重构和重塑手术治疗糖尿病及肥胖的机制和开创临床工作打下坚实的理论与实验基础。

糖尿病的外科治疗可能是其治疗方法的新突破，但是，目前具体机理仍然不十分清楚。本研究通过GK 2型糖尿病大鼠胃肠道的重构和重塑手术,采用袖状胃切除术及Roux-en-Y 胃转流术,打破机体固有的内分泌调节糖代谢的规律。术后GK大鼠的体重及血糖显著降低，且在术后第8周时体重仍低于术前；随机和空腹血糖的明显下降，并且在整个实验观察期内血糖维持较稳定的理想状态。利用稳定同位素6,6-d2-葡萄糖、U-13C-甘油示踪进行糖代谢动力学，2-脱氧-D-1-14C-示踪肌肉葡萄糖摄取率，9、10-3H-棕榈酸示踪脂肪酸氧化率变化，精确而系统跟踪胃肠道重构后糖尿病大鼠机体的肠道葡萄糖吸收、肝脏葡萄糖输出、外周组织葡萄糖摄取的代谢过程，我们发现术后GK大鼠葡萄糖的出现率和糖异生率较降低，甘油出现率也较降低，肌肉葡萄糖摄取率和脂肪酸氧化率增加。术后大鼠胰腺、肝脏、骨骼肌等各组织的病理性损伤程度明显降轻，肠道菌群的比例发生改变， Firmicutes比例降低而Bacteroidetes比例升高。表明胃肠道重构和重塑手术可减轻糖尿病大鼠的体重，在减缓体重增加幅度的同时，可改善高血糖状况、减轻胰岛素抵抗、增加外周组织胰岛素敏感性、抑制糖异生，且其改善血糖的作用是独立于减轻体重之外的，可能与术后GLP-1 水平增高、下丘脑GLP-1 受体表达的上调有一定相关性。本项目根据机体生物化学原理，利用同位素示踪剂，动态并直观的显现与追踪机体葡萄糖代谢，立体式探讨胃肠道重构和重塑后建立的一个新的激素调控系统来维持血糖稳态的实际情况，以及葡萄糖代谢的中枢调控作用机制，为今后全面研究胃肠道重构和重塑手术治疗糖尿病及肥胖的机制和开创临床工作打下坚实的理论与实验基础。