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术后胰岛素抵抗对胃癌根治术短期疗效的影响：一项基于微生物组和代谢组的前瞻性队列研究

11月15日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

2024年9月2日，国际知名期刊Annals of Surgical Oncology发表了一篇原创研究文章，该研究探讨了胃癌患者在胃切除术后胰岛素抵抗、炎症反应和肠道菌群之间的关系。结果表明，胃切除术后患者的胰岛素抵抗增加，炎症加剧，营养状况下降，肠道菌群失调，其中双歧杆菌、粪杆菌减少，链球菌增加，粪便丁酸盐减少，这些变化可能预测术后胰岛素抵抗和短期恢复情况^[1]。【肿瘤资讯】整理该研究要点，以飨读者。

研究背景

胃癌（GC）是全球高发的恶性肿瘤，胃切除术是主要治疗手段，但术后可能引发胰岛素抵抗（IR），影响患者康复^[2,3]。IR与术后分解代谢增加、伤口愈合受损、感染风险升高相关，但其具体机制尚不明确^[4]。肠道菌群在代谢过程中发挥重要作用，胃切除术及抗生素使用可干扰菌群，影响胰岛素信号、糖脂代谢等。菌群产生的代谢物（如短链脂肪酸SCFA）也参与调控IR^[5,6]。

目前关于胃切除术后IR与菌群、SCFA关系的研究较少，其与术后炎症、营养状态及预后的联系也不明确。本研究旨在探讨GC患者术后IR、炎症、营养状况及菌群变化，评估IR对预后的影响，并探索IR与菌群、SCFA的关联，为术后康复提供新思路。

研究设计

该研究为单中心前瞻性队列研究，经医学研究伦理委员会批准后进行。于2023年5月至2024年4月在南昌大学第二附属医院进行，纳入60例胃癌患者。纳入标准包括：经影像学、胃镜及病理确诊的胃癌患者；年龄20-75岁，无代谢性疾病；心肺肝肾功能正常；未接受放化疗；病历完整；接受腹腔镜根治性胃切除术；自愿并签署知情同意书。排除标准包括：远处转移或无法手术；既往肿瘤病史；心肺肝肾功能不全；接受过放化疗；近2周使用抗生素或益生菌；病历不完整。

术前3天、术前1天及术前禁食12小时分别给予患者半流质、流质及禁食。术前及术后第一天采集患者血液样本，分离血清后-80℃保存。同时采集术前及术后第一天粪便样本，-80℃保存。

粪便样本用于DNA提取及16S rDNA基因测序，分析菌群组成、多样性及差异。代谢组学分析采用气相色谱-质谱联用法检测粪便代谢物。ELISA法检测血清胰岛素、炎症因子水平，血糖仪检测空腹血糖，计算胰岛素抵抗指数。

研究结果

患者基本信息

该研究共纳入60例GC患者，其中男性42例（70%），女性18例（30%），平均年龄63.13±7.86岁，平均BMI为22.24±2.92kg/m²。有吸烟史者24例（40%），高血压患者18例（30%）。19例（31.7%）接受Roux-en-Y胃切除术，41例（68.3%）接受Billroth II胃切除术。所有患者均经病理诊断为胃癌，其中I期9例（15%），II期15例（25%），III期36例（60%）（表1）。

表1.患者基本信息

胃癌患者术后胰岛素抵抗、炎症水平及营养状况的变化

研究结果显示，GC患者术后空腹血糖、空腹胰岛素、空腹C肽及HOMA-IR显著升高，表明胰岛素抵抗增加。白细胞计数、中性粒细胞计数及促炎细胞因子IL-6、IL-1β、IL-17显著升高，淋巴细胞计数显著降低，提示炎症水平升高。此外，术后患者总蛋白、白蛋白、球蛋白、红细胞计数及血红蛋白水平显著降低，而肝功能相关指标AST、ALT显著升高，表明营养状况下降（图1）。

图1.胃切除术后患者IR水平及炎症水平的变化。

胃切除术可导致胃癌患者肠道菌群失调

通过使用高通量测序技术分析了胃切除术前后患者肠道菌群的变化。结果显示，术后患者肠道菌群的α多样性显著降低，提示菌群丰富度和多样性下降。β多样性分析也表明，术前术后菌群组成存在显著差异。在具体菌群组成方面，术后患者厚壁菌门和放线菌门减少，而变形菌门和梭杆菌门增加。在属水平上，双歧杆菌和粪杆菌减少，而链球菌和阿克曼氏菌增加。LEfSe和随机森林分析进一步证实了这些变化，并识别出术前术后菌群的差异特征（图2）。这些结果表明，胃切除术导致患者肠道菌群失调，表现为菌群多样性下降，以及特定菌群丰度的变化。

图2.胃切除术后患者肠道菌群的变化。

胃切除术对胃癌患者粪便SCFA水平的影响

采用靶向代谢组学方法评估粪便中的SCFA水平。结果表明，与术前组相比，术后组的乙酸、己酸、丙酸、异戊酸、异丁酸和戊酸水平无显著变化。然而，术后组的丁酸水平显著降低（图3）。研究结果表明，胃切除术后GC患者的粪便丁酸水平显著降低。

图3.胃切除术后患者粪便SCFA水平的变化。

术后胰岛素抵抗对胃癌患者术后炎症水平及营养状况的影响

研究结果表明，与胰岛素敏感组相比，术后发生胰岛素抵抗的患者，其空腹C肽、CRP、白细胞计数、中性粒细胞计数以及多种促炎细胞因子（IL-6、IL-1β、IL-8、IL-17、TNF-α）水平显著升高，提示炎症程度更高。此外，胰岛素抵抗组患者的总蛋白和球蛋白水平显著降低，而肝功能相关指标AST和ALT显著升高，表明其营养状况和肝功能更差。

术后胰岛素抵抗延缓胃癌患者的康复进程

研究结果显示，术后发生胰岛素抵抗的患者，其腹胀发生率、首次通气时间、首次排便时间和术后住院时间均显著高于胰岛素敏感组，表明术后胰岛素抵抗会延缓胃癌患者的康复进程。

胃癌患者胰岛素抵抗水平与肠道菌群组成及粪便 SCFA 水平的相关性

该研究进一步分析了GC患者胰岛素抵抗水平与肠道菌群及粪便短链脂肪酸（SCFA）水平之间的相关性。结果发现，双歧杆菌和粪杆菌与胰岛素抵抗的各项指标（HOMA-IR、空腹血糖、空腹胰岛素、空腹C肽）呈显著负相关，而链球菌则与HOMA-IR和空腹血糖呈正相关。在SCFA中，戊酸与空腹C肽呈负相关，丁酸水平与HOMA-IR、空腹血糖、空腹胰岛素和空腹C肽均呈显著负相关。

图4.IR水平与肠道菌群（A）及短链脂肪酸（B）的相关性分析。

研究讨论

本研究发现胃切除术后患者胰岛素抵抗增加，伴随炎症加剧和营养不良，肠道菌群失调，粪便丁酸水平降低。术后胰岛素抵抗与炎症、营养状况差及恢复延迟相关。双歧杆菌、粪杆菌与胰岛素抵抗呈负相关，链球菌呈正相关。丁酸与胰岛素抵抗指标呈负相关。本研究揭示了胃切除术后胰岛素抵抗、肠道菌群及代谢物之间的相互作用，为术后管理提供了新思路，但仍需进一步研究明确机制及影响因素，以优化术后康复策略。

结论

本研究发现，胃切除术后胃癌患者胰岛素抵抗加重，炎症反应增强，营养状况下降，肠道菌群失调，产丁酸菌减少，粪便丁酸浓度降低。术后胰岛素抵抗与炎症加剧、营养不良、恢复延迟相关。双歧杆菌、粪杆菌及丁酸与胰岛素抵抗呈负相关，提示其可能在术后康复中发挥重要作用。

声明：材料由阿斯利康支持，仅供医疗卫生专业人士参考

审批编码：CN-145418

有效期至：2025-10-24

参考文献

1. He Z, et al. Influence of Postoperative Insulin Resistance on Short-Term Outcomes of Radical Gastrectomy for Gastric Cancer: A Microbiome and Metabolome-Based Prospective Cohort Study[J]. Annals of Surgical Oncology, 2024: 1-13.
2. Sung H, et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin. 2021 May;71(3):209-249.
3. Mastrototaro L, Roden M. Insulin resistance and insulin sensitizing agents. Metabolism. 2021 Dec;125:154892.
4. Petersen MC, Shulman GI. Mechanisms of Insulin Action and Insulin Resistance. Physiol Rev. 2018 Oct 1;98(4):2133-2223.
5. Song Q, et. al. Bifidobacterium pseudolongum-generated acetate suppresses non-alcoholic fatty liver disease-associated hepatocellular carcinoma. J Hepatol. 2023 Dec;79(6):1352-1365.
6. Jiang T, et. al. Bifidobacterium longum 070103 Fermented Milk Improve Glucose and Lipid Metabolism Disorders by Regulating Gut Microbiota in Mice. Nutrients. 2022 Sep 29;14(19):4050. doi: 10.3390/nu14194050. PMID: 36235706; PMCID: PMC9573661.

责任编辑：肿瘤资讯-SFS
排版编辑：肿瘤资讯-Rex

11月17日

王龙

河北医科大学第四医院（河北省肿瘤医院） | 肿瘤内科

胃切除术后患者的胰岛素抵抗增加，炎症加剧，营养状况下降，肠道菌群失调，其中双歧杆菌、粪杆菌减少，链球菌增加，粪便丁酸盐减少，这些变化可能预测术后胰岛素抵抗和短期恢复情况。

11月17日

杨雪

西安医学院附属宝鸡医院 | 放疗科

双歧杆菌、粪杆菌及丁酸与胰岛素抵抗呈负相关，提示其可能在术后康复中发挥重要作用。

11月17日

赵海鹰

中国人民解放军联勤保障部队第九八二医院 | 肿瘤内科

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