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这篇综述聚焦减肥手术,探讨肠道 - 大脑轴在此过程中的作用。减肥手术是持续减重的金标准,但其作用机制复杂,涉及进食行为改变、营养感知变化等。文中分析多种相关机制,对理解减肥手术及拓展肥胖治疗方案意义重大。
引言
减肥手术是治疗肥胖和 2 型糖尿病最有效的策略,垂直袖状胃切除术(VSG)和 Roux-en-Y 胃旁路术(RYGB)是全球最常见的减肥手术。VSG 会切除约 80% 沿着胃大弯的胃部,RYGB 则需创建一个胃小囊,并重新路由肠道,使摄入的营养物质绕过约 95% 的胃和上肠道 。尽管这两种手术在解剖方式上差异很大,但它们对患者产生的代谢结果相似,不过 RYGB 在人类和啮齿动物模型中能实现更持久的体重减轻和血糖控制。
减肥手术后的代谢改善和进食行为的广泛变化,凸显了肠道与大脑之间沟通在调节体重方面的关键作用。虽然肠道 - 大脑轴被认为对减肥手术的成功至关重要,但这条沟通途径中确切的信号传递过程尚未明确。接下来将探讨改变后的肠道解剖结构,向中枢神经系统(CNS)传达营养状态,从而介导减肥手术中体重减轻现象的潜在信号和机制。
手术引起的进食行为和中枢神经系统激活变化
在动物模型中,RYGB 和 VSG 能使体重持续减轻、体脂减少,同时通常能保留瘦体重。过去认为手术成功的机制主要是解剖结构重排的机械影响,比如较小的胃限制了每餐的食量,肠道改道会导致营养吸收不良。但如今学界认识到,这些手术的机制更为复杂,而且大量营养素的吸收不良,对减肥手术的效果并没有起到关键作用。
减肥手术引发体重减轻,主要是通过减少食物摄入量、改变进食模式、对大量营养素的偏好,以及食物带来的奖赏感实现的。同时,手术还能增强营养素诱导的大脑激活、改变营养物质的处理过程、促进肠道激素分泌,并增加胆汁酸。然而,目前还不清楚这些信号中,哪些能直接与饱腹感的改善和奖赏通路的改变联系起来。
外周神经元和营养感知的作用
目前已知大脑会因手术而被激活,但驱动这些行为变化的信号仍有待明确。迷走神经中的传入神经元负责整合并将来自胃肠道等外周器官的信号传输到中枢神经系统。不过,完全阻断迷走神经信号传导(即迷走神经切断术)的研究表明,在啮齿动物和人类中,迷走神经对于减肥手术的效果并非必需。这意味着除了迷走神经,可能还有其他神经通路或机制,在减肥手术引发的体重减轻和代谢变化中发挥重要作用。
手术与药物治疗对比
肥胖和 2 型糖尿病的并发流行,需要多方面的治疗策略。未来的治疗药物研发前景广阔,有望达到与减肥手术相似的疗效。虽然这些策略都针对肠道 - 大脑轴,但它们发挥作用的机制可能不同。以胰高血糖素样肽 - 1(GLP-1)为靶点的模拟药物会引发恶心症状,部分患者的这种症状会随时间减弱,但并非所有患者都是如此。目前还不清楚减肥手术除了会导致倾倒综合征症状外,是否还会引起恶心症状。
结论
总的来说,减肥手术会引发多种肠道信号,这些信号可能对介导手术带来的成功减重至关重要。但具体是哪些信号,以及哪些神经元群体是关键的反应者,目前仍不明确。对特定迷走神经和脊髓感觉神经元群体进行手术和基因操作技术的发展,为拓展对减肥手术影响肠道 - 大脑轴的认识,提供了令人期待的研究方向,有望进一步揭示减肥手术的作用机制,为肥胖治疗开辟更多新途径。