减重及代谢病手术新机制与新进展

  本文关键词：美国减重代谢外科现状及与我国异同，由笔耕文化传播整理发布。

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2016-1-21 07:28 上传

刘金钢教授

减重及代谢病手术新机制与新进展

刘金钢

通信作者：刘金钢

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[size=1em]作者单位：

中国医科大学附属第四医院普通外科

　　近几十年,社会进步的同时人们生活方式发生了巨大改变,肥胖症和2型糖尿病等相关代谢性疾病已经在全世界流行。除了传统的控制饮食、调整生活方式和药物干预,减重及代谢病手术已经成为治疗代谢性疾病的重要手段之一。近年来,国际上在手术治疗肥胖症及代谢性疾病的机制研究方面取得一定突破,胃肠道手术启动机体增加能量消耗及白色脂肪棕色化成为新的研究热点。在欧美国家,减重代谢外科已经历了半个多世纪的更新与演变。目前,代谢外科的经典手术方式在全世界范围内基本达成共识。伴随减重及代谢病手术方式的更迭,通过早期手术方式治疗肥胖症及代谢性疾病,或初次手术治疗不满意的患者可以通过修正手术来进一步治疗。另外,内镜技术的快速发展,为减重及代谢病手术提供新思路。笔者就减重及代谢病手术研究机制和手术方式发展的国际最新进展进行深入探讨。

　　减重代谢外科起源于20世纪50年代,随着微创外科技术的进步,以及病例的积累,减重手术数量自20世纪90年代后期开始快速增加。1998年,美国全年施行的减重手术数量为12775例,而2002年达到了70256例,2010年以后年手术量超过10万例。我国减重代谢外科仍处于初期发展阶段,尚缺乏循证医学证据,各项医疗流程和指南有待不断摸索和完善。在过去的60年间,手术方式不断改进。此外,在学科建制方面,代谢综合征现以减重代谢外科为中心的多学科治疗及对患者的终生管理,多学科团队(multidisciplinary team,MDT)由外科、精神心理科、营养科、运动生理科、内分泌科等组成[1]。近年来,代谢外科在减重手术治疗肥胖症和2型糖尿病的基础研究和减重手术技术革新方面取得了长足的进步。本文就减重及代谢病手术新机制新进展进行论述。

1　减重及代谢病手术作用机制的研究新进展

　　病态性肥胖是由环境、基因及内分泌因素引起的一种病理状态,是指机体脂肪异常或过度沉积。进入21世纪,病态性肥胖已经逐渐成为世界性健康和社会问题。肥胖症患者行常规运动、饮食等保守治疗具有一定效果,但难以长期维持体质量,尤其对于腹型肥胖的治疗效果较差。随着基础研究的深入,除了减重手术的限容和促吸收不良作用外,研究者不断发现参与调节机体代谢和能量平衡的内在因素,包括:胃肠激素、胆汁酸、脂肪因子、肠道菌群和中枢神经系统的作用,这些都可能是减重手术改善代谢的潜在机制。

1.1　胃肠激素

1.1.1　胰高血糖素样肽-1(glucagon like peptide-1,GLP-1)和神经肽YY(neuropeptide YY,PYY):后肠假说认为:由于术后胃肠道解剖学结构改变,未经充分消化的食物直接进入远端肠道,过度刺激位于回肠及结肠的L细胞,使其分泌的胃肠激素如GLP-1和PYY等大量增加,从而产生降低血糖和调节体质量的作用[2]。

1.1.2　生长激素释放肽:生长激素释放肽主要由位于胃窦、胃底和近端肠道的X/A样细胞分泌。2型糖尿病患者血浆生长激素释放肽水平明显低于非糖尿病者,且与胰岛素敏感性呈正相关,与空腹胰岛素水平呈负相关。相对而言,肥胖症患者的空腹生长激素释放肽水平较低,但进食后的下降明显减少。生长激素释放肽能有效刺激食欲,增强胃肠道动力,加快胃排空。对26例袖状胃切除患者的观察发现,术后1年左右,生长激素释放肽水平降低,并在5年的随访中保持低水平[3]。腹腔镜袖状胃切除术后生长激素释放肽水平也同样降低。然而,大部分研究结果发现:开腹及腹腔镜可调节胃绑带术(adjustable gastric banding,AGB)和垂直绑带式胃减容术(verticalbandedgastroplasty,VBG)术后生长激素释放肽水平上升[4]。近期,有研究结果显示:AGB和VBG术后生长激素释放肽水平并未变化,甚至降低。有研究结果显示:胃旁路术(Roux-en-Ygastricbypass,RYGB)术后生长激素释放肽水平是降低的,在一项横断面研究中,RYGB术后生长激素释放肽水平均明显低于肥胖症患者及正常人水平,他们还发现肥胖症患者通过节食减肥后生长激素释放肽水平较节食前反而升高,这提示生长激素释放肽受体ghrelin可能参与超量恢复并限制节食减肥的体质量下降,导致减肥效果不明显[5]。

1.1.3　其他激素:包括葡萄糖依赖性促胰岛素激素及胆囊收缩素等,均有一定作用但机制尚不完全清楚。

1.2　脂肪因子

1.2.1　瘦素:瘦素是由脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,通过中枢反馈实现体质量控制。体质量下降时瘦素分泌减少,食欲增加;当体质量上升时瘦素分泌增多,食欲受到抑制。由于肥胖症患者存在瘦素抵抗,影响其体质量控制效果[6]。减重手术后体质量显著下降,可能引起瘦素表达降低,脂联素表达升高,从而改善胰岛素抵抗。

1.2.2　脂联素:脂联素是脂肪细胞分泌的一种内源性生物活性多肽或蛋白质。脂联素是一种胰岛素增敏激素。肥胖被认为是一种慢性的炎性状态。脂肪组织的低等级炎性改变能增加胰岛素抵抗,而脂联素能增加胰岛素敏感性,并具有抗炎作用。术后脂联素表达升高可能为糖尿病缓解的机制之一[7]。

1.3　下丘脑激素

　　下丘脑外侧核是机体的摄食中枢,腹内侧核是饱中枢,室旁核调控交感和副交感神经功能的同时产生如促甲状腺激素释放激素等激素。下丘脑的弓状核包含两组具有相反效果的神经元组。近期一项荟萃分析结果发现:19例下丘脑性肥胖症患者经减重手术后6个月及12个月体质量均明显下降,RYGB术后体质量下降幅度大于其他手术方式[8]。RYGB目前已被证明是更有效地诱导黑皮质素受体杂合突变患者体质量减轻的手术方式。

　　笔者认为:减重手术除了限容和促吸收不良作用外,还可能作为一个“启动子”参与调节胃肠道-下丘脑-脂肪组织乃至机体代谢和能量平衡的内在因素,包括胃肠激素、脂肪因子和中枢神经系统的作用等。这些都可能是减重手术改善代谢的潜在机制。其中脂肪组织作为代谢靶点,其代谢机制一直备受关注。白色脂肪棕色化已逐渐成为研究者讨论的焦点。探寻减重手术是通过何种机制诱导白色脂肪棕色化将成为该领域未来研究的另一重点。

2　减重手术技术新进展

　　减重手术历经半个多世纪的发展,其手术方式的种类可达几十种,然而手术方式由最早的开腹手术过渡到腹腔镜减重手术,也正是因为腹腔镜的出现微创代谢外科得以蓬勃发展。如今腹腔镜减重手术也日臻规范化。然而近些年内镜技术的快速发展,为减重代谢外科注入一股新鲜血液,为进一步探索微创减重手术提供新思路。

2.1　经典减重手术回顾

　　目前常用的减重手术方式有4种:(1)腹腔镜可调节胃绑带术(laparoscopic gastric banding,LAGB);(2)腹腔镜胃袖状切除术(laparoscopic sleeve gastrectomy,LSG);(3)腹腔镜Roux-en-Y胃旁路术(laparoscopic Roux-en-Y gastric bypass,LRYGB);(4)胆胰分流并十二指肠转位术(biliopancreatic diversion with duodenal switch,BPD-DS)[9]。

2.1.1　LAGB:1983年,美国Kuzmak等最早行开腹AGB。郑成竹于2003年在国内完成首例LAGB,LAGB是所有减重手术中创伤最小的手术。然而LAGB因术后需反复对胃绑带进行调节,对肥胖症的治疗效果不及其他几种常规手术方式,且术后并发症发生率较高,常需要进行二次修复性手术。近5年来,LAGB在减重手术中所占的比例逐年降低,从2010年的34%降低至2013年的1%[10]。

2.1.2　LSG:2000年,Gagner等首先行LSG治疗重度肥胖症[11]。LSG是近年国际上出现的一种新的减重手术方式,2007年国内开始报道该手术方式。使用直线型切割闭合器将包括胃底在内的80%胃组织袖状切除,但目前对于最佳的残胃体积仍没有达成共识。LSG最常见的并发症是胃切缘出血和渗漏。对于难治性有严重并发症的超级肥胖症患者,LSG可作为相对安全的一期手术,具有良好的减重效果。近期胃中心理论的提出使得这类手术在全球范围内迅速推广,已有超越RYGB的趋势。然而,LSG对于过高BMI及合并糖尿病患者的长期体质量和血糖控制效果值得商榷。

2.1.3　LRYGB:它是治疗肥胖症与代谢病外科最常用、有效的手术方式,除减重效果显著外,对糖代谢及其他代谢指标改善程度也较高,可作为代谢病外科首选手术方式。根据西方国家大样本荟萃分析报道,RYGB术后1年多余体质量减轻率为65%~70%,2型糖尿病缓解率为80%~85%。其吻合口溃疡、胃食管反流等术后并发症的发生率约为5%,手术相关死亡率约为0.5%[12]。

2.1.4　BPD-DS:它是一种以减少营养物质在肠道吸收为主的手术方式,在减重和代谢指标控制方面均优于其他3种手术方式。BPD-DS可以纠正胰岛素抵抗,但操作难度较大,随着共同肠道长度缩短,随之带来的营养缺乏风险相应增加,术后营养相关并发症增多,并发症发生率及病死率均高于其他手术方式,建议谨慎采用。术后1年多余体质量减轻率为70%,2型糖尿病缓解率达95%~100%。术后并发症的发生率约为5.0%,手术相关死亡率约为1.0%[13]。

　　除了以上经典手术方式,近年还有很多新型手术方式出现,比如袖状胃切除联合十二指肠转位术、胃折叠术等。这些手术方式可能由于长期疗效不佳已被淘汰,或由于应用时间短尚无确切疗效,在此不一一赘述。近年来,腹腔镜减重手术虽然在手术方式上没有质的改变,但是随着科技的发展可吸收材料的研发,3D腹腔镜、达芬奇机器人手术系统的使用,减重手术相关并发症得以降低,同时手术也趋于更加精准化。

3　修正手术

　　随着近几年减重手术广泛开展,越来越多的医师和患者不得不面对的一类手术即修正手术。修正手术对于大部分患者而言,其获益大于风险[14]。

3.1　LAGB术后的修正手术

　　LAGB术后修正手术原因:减重失败或由于绑带所引起的相关并发症(绑带脱落、绑带侵蚀胃壁引起消化道穿孔、胃食管反流等)。由于单纯腹腔镜下取绑带术,操作相对容易,同时进行测漏检查,明确是否存在胃壁破损,然而单纯取绑带会导致较高的复胖风险。目前医师通常结合患者情况,对此类患者行LSG或LRYGB修复性手术,可获得更好的减重效果。有研究结果表明:LAGB转为LSG后经过1~2年随访,患者修正手术后可以获得约40%的额外体质量丢失[15]。

3.2　LSG术后的修正手术

　　LSG术后修正手术原因:首次手术减重失败,LSG术后袖状胃管扩张导致复胖的患者;手术相关并发症(术后出血、瘘、袖状胃狭窄、胃食管反流等)。术后出血是LSG最常见并发症,为胃壁切断线由于胃壁组织较厚或吻合钉松解导致。可表现为呕血、便血或引流管出血,在内镜、介入等保守治疗无效情况下,需要腹腔镜下探查,明确出血原因并止血。LSG后出现瘘,在禁食水、肠外营养、通畅腹腔引流等保守治疗情况下,无明显好转,治疗的目标应为持续减低远端压力,建议行RYGB作为修复性手术,时机选择为LSG术后至少3个月,待炎性反应消失,患者获得充分营养支持后再行手术治疗[14]。

3.3　LRYGB术后的修正手术

　　LRYGB术后修正手术原因:LRYGB术后胃小囊代偿性扩张导致的复胖;手术相关并发症(胃肠吻合口溃疡、出血、营养不良、内疝等)。LRYGB术后胃小囊代偿性扩张导致的复胖,修正手术方式包括对扩张胃小囊行LAGB或修正扩张的胃囊、重新行胃空肠吻合,但缺乏循证医学证据证明哪种方案更安全有效。胃肠吻合口溃疡、营养不良常采用内科治疗纠正。早期LRYGB有部分患者没有关闭Peterson裂孔或由于患者体质量减轻后首次手术关闭的裂孔重新出现,而造成术后内疝的发生,腹痛和肠梗阻常是首发症状,需要行腹腔镜下修正手术将内疝的肠管复位,并关闭Peterson裂孔和肠系膜裂孔。

4　新技术在减重手术中发挥的作用

　　在外科减重手术全球广泛开展的同时,内镜减重手术也如雨后春笋般发展起来,目前已经有数十种手术方式。

4.1　胃镜生物球囊减肥术

　　胃内放置球囊想法始于1982年,后经过改良发展为今天的胃镜生物球囊减肥术(bioenterics intragastric balloon,BIB)。生物球囊是一种容积为600~800mL的有机硅聚合物气球。当把球囊置入胃内后,注入生理盐水与亚甲蓝混合,使扩张后的球囊占据胃腔,减少胃有效容积。球囊一次最长置入时间为6个月,由于球囊内注入了亚甲蓝溶液,如果在使用期间发生泄露或破裂,渗出的亚甲蓝溶液会被黏膜吸收入血,从而导致尿液变蓝,据此可将其作为判断胃内球囊状态的指征。荟萃分析结果提示:BIB后主要不良反应包括恶心、呕吐、肠梗阻(0.8%)、胃穿孔(0.1%)等,而BMI平均下降值为5.7kg/m2[16]。BIB近期减重效果确切,而且没有严重并发症,可以作为一种超重度肥胖症患者行其他外科减重手术的前期手术,能减少相关手术风险。

4.2　内镜下袖状胃形成术

　　内镜下袖状胃形成术(endoscopic sleeve gastroplasty,ESG)使用Apollo Endosurgery公司研发的OverStitch内镜缝合锁边系统,从胃窦到胃食管连接处进行一系列间断的缝合锁边,以减少胃容量。研究者对4例BMI>33kg/m2的肥胖症患者成功施行该手术方式。患者均未出现术中并发症,术后3例患者出现腹痛、恶心等并发症,并予以对症治疗后缓解[17]。新型的内窥镜技术相对于LSG存在潜在优势,例如保持胃组织结构完整性和神经元的神经支配胃壁,更加微创及其可逆性,最重要的是降低了治疗成本。ESG与LSG比较,长期安全性及疗效目前正在观察[17]。

4.3　内镜下十二指肠空肠旁路套管屏障

　　内镜下十二指肠空肠旁路套管屏障,其套管长约60cm。从十二指肠球部进入所述套筒延伸至空肠,扩张后的套筒可以占据整个肠腔。它可以防止食糜接触小肠黏膜,但允许胰液和胆汁沿装置的外侧移动至空肠,隔绝消化液和食糜,减少食糜在小肠中的吸收[18]。

5　结语

　　医学的发展与国家经济发展、民众生活习惯改变导致的疾病谱变化息息相关。随着我国经济的飞速发展,我国疾病谱系也快速由发展中国家谱系向发达国家谱系转变,充分认识肥胖症及糖尿病等相关代谢性合并症的危害,并加以有效预防是未来相当时间内临床医师必须重视的社会和民生问题。

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