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目的回肠转位术是一种代谢手术,具有减重及改善糖脂代谢的作用,但其作用机制尚未明确。成纤维生长因子21(Fibroblast growth factor 21,FGF21)是一种重要的脂肪细胞因子,具有改善糖脂代谢的作用。本研究旨在探讨FGF21在回肠转位术改善糖尿病大鼠糖代谢异常中的作用及其机制。方法 10周龄雄性Goto-Kakizaki(GK)糖尿病大鼠,随机分为回肠转位术组、假手术组和对照组。前两组大鼠分别行回肠转位术、假手术,对照组大鼠不给予任何干预。术后每周检测大鼠体重、摄食量和空腹血糖水平。术后6周,行口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和腹腔注射胰岛素耐量试验(IPITT),并处死大鼠、取血检测血糖、血脂等生化指标,同时采用ELISA方法测定血清中胰岛素、FGF21、胰高血糖素样肽1(GLP1)、酪酪肽(PYY)和瘦素的水平。取附睾、肾周、皮下脂肪组织,称重并提取RNA及蛋白,RT-qPCR及Westernblot方法,检测成纤维生长因子受体1(FGFR1)、共受体βklotho及棕色化相关基因的表达。结果与对照组相比,假手术组大鼠的体重和摄食量明显减少(P<0.05);术后6周,假手术组大鼠的OGTT和IPITT曲线下面积明显减少(P<0.05)。与假手术组相比,回肠转位术组大鼠的体重、摄食量及空腹血糖水平均显著降低(P<0.05)。术后6周,回肠转位术组大鼠的脂肪重量及体脂百分比分别较假手术组减少41.5%和30.9%(P<0.05)。同时,回肠转位术组大鼠的糖耐量和胰岛素敏感性均显著提高,其OGTT和IPITT的曲线下面积分别减少27.6%和41.5%(P<0.05),HOMA-IR指数也显著降低[11.01(7.50,16.50)vs.30.55(26.32,39.15),P<0.05]。此外,与假手术组相比,回肠转位术组大鼠的血清FGF21水平降低了26.3%(327.03+24.31 vs.443.45±15.64 pglml,P<0.05),而GLP1、PYY和瘦素水平无明显变化。回肠转位术组大鼠的附睾脂肪组织中,FGFR1、βklotho和UCP1的蛋白水平分别增加至假手术组的3.0、3.9和2.2倍(P<0.05);皮下脂肪组织中,棕色化相关指标Tmem26的mRNA水平增加至假手术组的2.3倍(P<0.05)。结论回肠转位术能明显降低糖尿病大鼠的体重、脂肪含量及空腹血糖,改善胰岛素抵抗。这一作用可能与其增加脂肪组织中FGFR1及共其受体βklotho的表达,改善FGF21抵抗,从而促进白色脂肪组织棕色化有关。