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随着近年经济发展,人们生活水平逐渐提高,糖尿病患者增长极为迅速,在过去20年糖尿病患者人数增长了一倍,已成为严重的公共卫生问题,其中,2型糖尿病(type 2diabetesmellitus,T2DM)患者数量增长惊人,尤其是肥胖合并T2DM患者,然而目前以内科治疗为主的综合治疗,虽然能够短期内控制血糖,但由于需终生服药以及部分患者依从性差,长期血糖控制的效果并不理想。因此如何更好地治疗T2DM是现今医学界最重要的议题之一。从90年代开始,减重手术逐渐成为了治疗T2DM的有效手段,其中,Roux-en-Y胃旁路术(Roux-en-Y gastric bypass,RYGB)表现出了良好的治疗效果和较少的并发症。近年来研究发现,RYGB可明显改善糖代谢和脂代谢,这可能与胆汁酸通路相关,但其具体机制仍不明确。本研究通过建立肥胖合并T2DM大鼠模型并给予大鼠RYGB的方法,探讨RYGB对大鼠肝糖代谢以及肝脏胆汁酸通路的影响,并进一步验证FXR通路改变对HepG2细胞肝糖异生关键酶的影响,从而为RYGB治疗肥胖合并T2DM提供理论依据。材料与方法1.主要材料:健康雄性SD大鼠,共40只;HepG2细胞。2.方法:(1)将SD大鼠随机分为正常对照组、高脂饮食组、假手术组、手术组(每组10只)。定期测量大鼠体重、进食量和空腹血糖;检测术前、术后血清胆固醇及甘油三酯水平;术前、术后行腹腔糖耐量试验(intraperitioneal glucose tolerance test,IPGTT)和胰岛素耐量试验(insulin tolerance test,ITT)评价大鼠糖耐量及胰岛素敏感性,并采用Real-time PCR检测法尼醇X受体(farnesoidX receptor,FXR)、小异二聚体伴侣(small heterodimeric partner,SHP)、胆盐输出泵(bile salt export pump,BSEP)、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)、葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase,G6Pase)、葡萄糖转运蛋2(Glucose transporter2,GLUT2)、成纤维细胞生长因子 21(Fibroblast growth factor21,FGF21)mRNA 表达水平,采用 Western blot 检测 FXR、PEPCK、G6Pase和FGF21的蛋白表达水平;大鼠肝脏切片予油红-0染色观察组织学变化。(2)HepG2 细胞分别予以 FXR 激动剂(GW4064,5μmol/L)、FXR 抑制剂(Guggulsterone,5μmol/L)处理不同时间(Omin、30min、2h、4h、6h、12h、24h)。并采用 Rea1-time PCR 和 Western blot 检测 FXR、SHP、BSEP、PEPCK、G6Pase mRNA 和 FXR、SHP、PEPCK、G6Pase蛋白表达水平。实验结果1.术前高脂饮食组、假手术组和手术组体重、进食量和空腹血糖无明显差异,术后假手术组体重和进食量下降,至第4周逐渐恢复正常,与高脂饮食组相近。术后手术组体重、进食量和空腹血糖较术前下降,显著低于其他各组。2.正常对照组的IPGTT和ITT曲线下面积明显优于其他各组,术前高脂饮食组、假手术组和手术组的IPGTT和ITT曲线下面积没有明显差别,术后手术组IPGTT和ITT曲线下面积优于高脂饮食组和假手术组,而高脂饮食组和假手术组无明显差别。3.手术组血清中的胆固醇和甘油三酯明显低于高脂饮食组和假手术组。油红-0染色可见高脂饮食组和假手术组红色脂滴较多,正常对照组和手术组较少。4.手术组大鼠肝脏FXR、SHP、BSEP、GLUT2和FGF21的mRNA表达水平和FXR、FGF21得蛋白水平均高于高脂饮食组和假手术组,而PEPCK、G6PasemRNA表达水平和蛋白水平则低于高脂饮食组和假手术组。5.采用FXR激动剂GW4064处理HepG2细胞,FXR、SHP、BSEPmRNA表达水平和FXR、SHP蛋白水平升高,PEPCK、G6Pase mRNA表达水平和蛋白水平升高降低,提示糖异生明显减弱;而采用Guggulsterone抑制FXR通路后,HepG2细胞糖异生明显增强。结论1.RYGB显著降低肥胖合并T2DM大鼠的体重及摄食量,改善糖脂代谢紊乱及肝脏脂肪变性。2.RYGB可通过激活胆汁酸-FXR-SHP通路,改善肝糖异生,维持葡萄糖稳态,从而发挥其治疗肥胖合并糖尿病的作用。3.FXR通路参与HepG2细胞糖异生代谢的调控。