【医学新视点】谈十二指肠空肠套管的作用机制——胃排空机制

引言：

在上一篇中，笔者跟大家分享了十二指肠空肠套管（DJBS）的第二种作用机制——胆汁酸机制，本文着重讨论DJBS的第三种作用机制——胃排空机制。目前的研究表明，胃排空机制参与了许多疾病的病理生理过程，胃排空这个靶点已成为人体代谢疾病干预的重要目标之一，正愈来愈受到人们的重视^[1-3]。

在这一机制中， 肠道胰高糖素样肽-1（GLP-1）、多肽YY（PYY）、胃饥饿素（Ghrelin）等胃肠道激素是关键性的调节物质。GLP-1和PYY抑制胃排空和消化液分泌，延迟胃排空，造成“饱腹感”，属于“厌食”激素；Ghrelin则相反，能刺激胃排空加速，增进食欲，是“开胃”激素。DJBS植入术后，有研究观察到这些胃肠道激素含量发生了变化，由此可以推测出DJBS术的又一种疗效机制。

正文：

胃排空（gastric emptying）是指食物由胃进入十二指肠的过程。进食后，胃排空速率常常与胃内容物的形态（固体或液体）和营养组成有关：例如糖类食物，所需要排空的时间1个小时到2个小时；蛋白质类食物，需要2个小时到3个小时；而脂肪类则可能需要5到6个小时。从食物状态来说，固体食物的排空速度比液体要慢，大块的食物排空速度比切碎的、颗粒小的要慢。此外，胃内容物作为扩张胃的机械刺激，通过壁内神经反射或迷走-迷走神经反射，促进胃的排空。

一般来说，食物由胃排空的速率与留在胃内作物量的平方根成正比。胃排空速率过快易导致餐后血糖波动，并可能引起糖耐量受损，甚至糖尿病，抑制胃排空可延缓食物中的葡萄糖吸收，降低餐后血糖峰值，从而有助于糖尿病患者的餐后血糖管理。而胃肠道激素对胃排空速率的调节起着至关重要的作用，主要起作用的代表性激素便是GLP-1、PYY、Ghrelin等，其相互作用可反馈性抑制胃排空并增强餐后饱腹感。

GLP-1，在本系列文章第一篇就作了重点介绍，主要由位于空肠、回肠和结肠的 L 细胞产生，可通过多种方式调节葡萄糖稳态，包括增强胰岛素的分泌、提高胰岛素敏感性和外周葡萄糖处置，抑制胃排空以及抑制胰高血糖素分泌。

PYY，主要由远端肠道L细胞以内分泌和旁分泌两种方式分泌，食物摄取（特别是脂肪类）能刺激PYY的分泌。研究发现，在消化道、胰腺和中枢神经系统中至少有五种不同的GPCR家族的Y受体亚型(Y1、 Y2、 Y4、 Y5、Y6)均为PYY的受体。PYY的主要生理功能是抑制食欲，抑制胃排空和分泌，抑制肠道运动和电解质、胰腺分泌。

Ghrelin，主要由人胃底部的P/D1细胞和胰腺的ε细胞产生，刺激饥饿感的产生。通常在饭前或者空腹情况下会产生和分泌该激素，所以饭前Ghrelin水平升高，而饭后迅速下降。它被认为是由脂肪组织产生的瘦素的对应反激素，当其含量增高时诱导进食。如果对Ghrelin的分泌予以控制，就可以实现抑制食欲的目的，从而减少摄入量，减轻体重。

研究者发现，在Roux-en-Y胃旁路术（RYGB）手术后，GLP-1、Ghrelin、PYY等胃肠激素都会发生不同程度的变化：患者 GLP-1水平增加的同时，从L细胞分泌的厌食激素PYY的水平也在手术后增加，而Ghrelin水平则降低。这三种激素的含量变化后，可能会充分削弱饥饿感，并抑制胃排空，延长胃排空的时间，从而促进显著的体重减轻，并进一步改善葡萄糖代谢，对治疗肥胖症以及2型糖尿病起到了重要作用。但RYGB手术过程复杂，侵入性较大，永久性改变肠道生理结构，并存在诸如营养不良、感染等风险，使用仍然受限；为了弥补上述缺点，DJBS应运而生。

DJBS术保留了RYGB手术原理机制，又避免了RYGB术带来的手术并发症风险和永久性的肠道生理结构改变，是一种新型、可逆的胃镜下微创介入手术。DJBS植入术后，同样在患者术后的观察中发现GLP-1、PYY 等胃肠道激素的升高（图1）^[4-5]。由于DJBS与RYGB具有相似作用机制，所以有理由认为是DJBS术后的胃肠道激素变化，延迟了胃排空、增加了饱腹感，从而减低患者食欲，带来了减重和改善糖代谢等一系列的治疗效果。

图1 DJBS植入术后胃肠道激素变化

注：NGT:糖耐量正常肥胖者 T2D:2型糖尿病肥胖者

目前国外大量的临床研究显示，DJBS对2型糖尿病和肥胖症患者具有积极作用。作为国内较为先进的同类型内镜下置入装置，糖吉医疗的“胃转流支架系统”（图2）在临床上的表现同样令人期待。

图2 | “胃转流支架系统”资料

与以往 DJBS 不同的是，“胃转流支架系统”在充分研究原研DJBS器械的基础上做了大量的工艺和材料的改进，并进行了充分的临床安全试验。在保证疗效的前提下，减少了介入术并发症的发生率，提升了操作的安全性、可靠性。

据悉，这项新技术目前国内尚无同类产品上市，并且已经开启面向肥胖症、非酒精性脂肪性肝病等代谢性疾病的临床试验，早期试验成果显示，受试者在置入产品 3 个月后，额外体重、糖化血红蛋白、肝脏硬度等代谢性疾病指标均得到显著下降，这与 DJBS 相关临床试验所呈现的研究结论一致。可以预见，“胃转流支架系统”的上市将会为临床医生提供一个新的选择，也为广大糖尿病患者带来更多获益希望。

下一期，笔者将对 DJBS 的机制的其他研究方向进行解读，敬请期待。

参考文献：

[1]Egboh SC, Abere S. Gastroparesis: A Multidisciplinary Approach to Management. Cureus. 2022 Jan 16;14(1):e21295. doi: 10.7759/cureus.21295. PMID: 35186557; PMCID: PMC8846567.

[2] Soliman H, Gourcerol G. Gastric Electrical Stimulation: Role and Clinical Impact on Chronic Nausea and Vomiting. Front Neurosci. 2022 May 10;16:909149. doi: 10.3389/fnins.2022.909149. PMID: 35620661; PMCID: PMC9127333.

[3] Holst JJ. Discovery of the GI Effects of GLP-1: An Historical Perspective. Dig Dis Sci. 2022 Jul;67(7):2716-2720. doi: 10.1007/s10620-022-07519-3. Epub 2022 May 30. PMID: 35635627.

[4]Rohde U. EndoBarrier gastrointestinal liner. Delineation of underlying mechanisms and clinical effects. Dan Med J. 2016 Nov;63(11):B5309. PMID: 27808040.

[5] 陈济华, 陈鑫. 十二指肠空肠套管治疗肥胖和2型糖尿病的研究进展[J]. 中华消化内镜杂志, 2021, 38(6):5.