术前口服碳水化合物溶液对直肠癌腹腔镜手术患者术后胰岛素抵抗的影响研究＊

易钢锋 胡卫军 田文昊 赵亚东

（1西安市第一医院普外科 陕西西安 710002；2延安大学附属医院普外科 陕西延安 716000）

直肠癌腹腔镜手术虽具有微创特点，但手术创伤仍可令机体产生应激刺激，术后应激可导致分解代谢紊乱。胰岛素抵抗是应激发生后机体的自我保护机制，以维持血糖水平及保障重要脏器的能量供应［1］，但持续的胰岛素抵抗可增加感染概率、诱发菌血症等不良事件［2］，影响术后恢复进程。还有研究显示严重的胰岛素抵抗是术后并发症和死亡率增加的重要原因［3］。目前，术前给予适量碳水化合物已在国外应用［4］，但在国内尚处于探索阶段，且对于术前进食碳水化合物减轻患者术后胰岛素抵抗的机制尚不明确。既往报道认为糖异生与糖代谢关系密切［5］，推测糖异生也可能参与碳水化合物改善胰岛素抵抗的过程，故本研究纳入70例腹腔镜直肠癌手术患者，分析碳水化合物对术后胰岛素抵抗的影响及可能的机制，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入2014年4月至2017年4月本院70例接受腹腔镜手术的直肠癌患者作为研究对象，本次研究经本院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。随机将患者分为两组，每组各35例。观察组中男性18例，女性17例；年龄（45.56±13.37）岁；BMI（21.74±2.04） kg/m2；TNM 分期：Ⅰ期12例，Ⅱ期17例，Ⅲ期6例；肿瘤分化程度：高分化13例，中分化14例，低分化8例；ASA分级：Ⅰ级10例，Ⅱ级25例。对照组中男性20例，女性15例；年龄（43.91±14.23）岁；BMI（20.78±1.95） kg/m2；TNM 分期：Ⅰ期13例，Ⅱ期15例，Ⅲ期7例；肿瘤分化程度：高分化14例，中分化12例，低分化9例；ASA分级：Ⅰ级13例，Ⅱ级22例。两组患者性别、年龄、BMI、肿瘤分期、分化程度及麻醉分级比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），具有可比性。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：（1）术前均经肠镜病理活检确诊；（2）均接受腹腔镜直肠癌根治术，且术前空腹血糖和葡萄糖耐量试验检查结果正常。排除标准：（1）既往已接受放化疗治疗；（2）正在使用免疫抑制或抑酸剂药物患者；（3）发生远处转移或合并其他恶性肿瘤者；（4）严重营养不良及肝肾功能不全、急诊手术者。

1.3 方法 （1）口服碳水化合物溶液配制：于术前1 d根据Nutricia preOp溶液配方（荷兰纽迪西亚公司）配置碳水化合物溶液，配方：每100 mL溶液中含葡萄糖、果糖、麦芽糖及多聚糖分别为0.2 g、1.3 g、0.7 g 及 10 g，钠、钾、氯、钙、磷、镁等微量元素分别为 0.05 g、0.122 g、0.006 g、0.001 g 及 0.001 g，pH为4.9，术前1 d进行配伍，以120～125℃环境持续灭菌0.5 h，在4℃环境下保存。（2）两组患者术前均进行常规肠道准备：术前3～5 d行半流质饮食，术前1～3 d行流质饮食，术前1晚口服聚乙二醇电解质散清洁灌肠。术前12 h禁食，术前8 h禁水，观察组术前3 h口服400 mL配制溶液，于20 min内服完。两组患者均行全麻复合硬膜外麻醉，术中补液均不加糖水和胰岛素。

1.4 观察指标 记录两组患者手术时间、术中出血量、术中补液量及住院时间，分别在术前1 d和术后1 d检测空腹血糖 （fasting plasma glucose，FPG）、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、胰岛素敏感指数及胰岛素生长因子 （insulin like growth factor-1，IGF-1），术中取部分肝脏和小肠黏膜，采用免疫印迹法检测肝脏和小肠6-磷酸葡萄糖脱氢酶 （glucose-6-phosphate dehydrogenase，G-6-Pase）和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（phosphoenolpyruvate carboxylickinase，PEP CK）表达，G-6-Pase一抗和PEPCK一抗试剂均由美国Snata cruz公司提供，稀释度为1:1000，以β-actin作为内参对照，稀释度为1:1000。参照文献方法［6］，经裂解、电泳、染色、洗膜、孵育显影等步骤处理后，记录灰度值，观察两组患者住院期间并发症发生率。

1.5 统计学方法 选用SPSS 19.0统计学软件对数据进行处理。计量资料以（）表示，组间比较行 t检验；计数资料以［n（%）］表示，组间比较行 χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 两组手术基本情况比较（）

表1 两组手术基本情况比较（）

组别 手术时间/min 术中出血量/mL 术中补液量/mL 住院时间/d观察组（n=35） 112.47±20.34 278.41±105.27 1584.12±370.23 10.25±3.39对照组（n=35） 118.51±24.62 290.32±120.33 1601.22±381.49 12.81±4.45 t 1.119 0.441 0.190 2.707 P 0.267 0.661 0.850 0.009

表2 两组血糖和胰岛素相关指标比较（）

表2 两组血糖和胰岛素相关指标比较（）

与术前比较，*P＜0.05；与对照组比较，#P＜0.05。

组别 时间 FPG/（mmol/L） 空腹胰岛素/（uIL/mL） 胰岛素抵抗指数 胰岛素敏感指数 IGF-1/（ng/mL）观察组（n=35） 术前 5.49±0.42 10.21±1.68 2.81±0.62 0.57±0.09 74.54±16.32术后 9.85±0.93*# 27.48±9.27*# 14.48±3.37*# 0.45±0.05*# 72.78±13.37#对照组（n=35） 术前 5.34±0.51 9.89±1.71 3.02±0.59 0.59±0.10 75.91±17.08术后 11.02±1.14* 41.13±13.24* 20.39±5.18* 0.37±0.04* 62.08±10.51*

2 结 果

2.1 两组手术基本情况比较 两组患者手术时间、术中出血量和补液量差异均无统计学意义（均P＞0.05），观察组住院时间较对照组缩短（P＜0.05）。见表1。

2.2 两组手术前后血糖、胰岛素相关指标比较两组患者术后FPG、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数较术前均升高（均P＜0.05），胰岛素敏感指数较术前降低（P＜0.05），观察组术后FPG、空腹胰岛素及胰岛素抵抗指数均低于对照组（均P＜0.05），胰岛素敏感指数和IGF-1均高于对照组（均P＜0.05）。观察组手术前后IGF-1差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3 两组小肠和肝脏蛋白表达情况比较 观察组肝脏、小肠G-6-Pase和PEPCK灰度值均低于对照组（均P＜0.05），见表3。图2为免疫印迹法检测G-6-Pase和PEPCK蛋白及β-actin内参在肝脏和小肠黏膜组织中的表达结果。

表3 两组小肠和肝脏灰度值比较（）

表3 两组小肠和肝脏灰度值比较（）

肝脏 小肠G-6-Pase PEPCK G-6-Pase PEPCK观察组（n=35） 0.64±0.31 0.73±0.25 0.58±0.19 0.46±0.15组别对照组（n=35） 1.05±0.28 1.12±0.21 0.71±0.24 0.68±0.22 t 5.807 7.067 2.513 4.888 P 0.000 0.000 0.014 0.000

2.4 两组患者术后并发症发生率比较 两组患者术中均未发生误吸、中转开腹及死亡病例，术后并发症总发生率差异无统计学意义（P＞0.05）。腹腔、切口及肺部感染患者给予抗感染治疗，观察组和对照组分别有1例吻合口漏者给予引流和局部冲洗干预后治愈，对照组1例接受再次手术干预，腹泻和恶心、呕吐者给予对症处理后症状逐渐消失。见表4。

图2 两组肝脏及小肠的G-6-Pase和PEPCK表达情况

3 讨 论

手术创伤常造成机体对胰岛素敏感性降低和胰岛素作用减弱，进而导致代谢紊乱，有研究还显示术后代谢紊乱严重程度与手术创伤大小具有显著相关性［7］。直肠癌腹腔镜手术患者手术创伤小，降低了术后代谢紊乱风险，但仍有部分患者出现胰岛素抵抗，并诱发多发性神经病变［8］，影响康复效果。术前口服碳水化合物可使患者获得类似正常进食状态的机体感受，并刺激内源性胰岛素的释放，改善胰岛素抵抗。已有报道显示术前口服碳水化合物有助于改善胰岛素抵抗［9-10］，促进患者术后早期康复，本研究也显示观察组住院时间较对照组缩短，与上述观点一致。

目前临床多采用术前禁食的方法以达到胃排空目的，避免术中胃液反流和误吸，但近年来有报道证实术前长时间禁食是术后代谢紊乱的独立危险因素［11］，而术前口服碳水化合物能减少糖原消耗，使手术开始时患者便能处于糖原储备状态，以增加胰岛素分泌，减轻胰岛素抵抗。本研究根据Nutricia preOp溶液配方进行配置，并在溶液中加入果糖和电解质以加速胃排空，使溶液渗透压低于等量纯葡萄糖或单糖溶液，在减轻胰岛素抵抗的同时，并不增加术中误吸风险，研究结果也显示两组均未发生术中误吸病例。为进一步评估术前口服碳水化合物的安全性，本研究观察了两组患者术后并发症发生情况，发现两组并发症总发生率无差异，云文耀等［12］还认为术前口服碳水化合物有助于改善患者饥饿疲劳感、缓解焦虑抑郁等负性情绪，因而对于腹腔镜直肠癌手术患者预防性应用碳水化合物安全性高，具有可行性。

表4 两组术后并发症发生率比较［n（%）］

糖异生是直肠癌患者术前禁食期间维持血糖水平的重要方式，肝脏、小肠是直肠癌患者糖异生重要器官［13］，肝脏是重要的糖原储存器官，具备糖原分解能力，小肠糖异生则可通过门静脉感受器传入下丘脑，进而调节机体糖代谢。有报道还显示小肠糖异生可释放葡萄糖到门静脉，使胰岛素抑制肝脏糖异生作用增强［14］。为此，本研究观察两组患者肝脏和小肠的关键酶G-6-Pase和PEPCK灰度值，发现观察组灰度值低于对照组，提示观察组肝脏和小肠糖异生作用较对照组弱，说明术前口服碳水化合物能使门静脉血糖水平升高，并刺激门静脉血糖感受器通过神经传导，增强胰岛素抑制肝脏糖异生的作用，进而提高胰岛素的敏感性、减低血糖水平，本研究也显示观察组FPG和胰岛素抵抗指数均低于对照组，可能与此有关。另外，本研究还显示观察组住院时间较对照组缩短，提示术前口服碳水化合物有助于促进患者早期康复，可能与胰岛素抵抗改善有关。此外，临床还有研究认为术前口服碳水化合物能减少静息能量消耗，保护线粒体功能［15］，进而降低胰岛素抵抗，但这有待于大样本研究证实。

综上所述，术前预防性应用碳水化合物有助于减轻直肠癌腹腔镜手术患者术后胰岛素抵抗，促进患者早期康复，可能与术前口服碳水化合物能减轻术中及术后糖异生作用有关。