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多囊卵巢综合征高雄激素血症动物模式构建及中药治疗机制研究

2012-04-01何贵翔

长春中医药大学学报 2012年3期
关键词:动物模型雄激素造模

邓 姝,何贵翔

(南京中医药大学,江苏 南京 210029)

多囊卵巢综合征(PCOS)日益成为妇科的常见疾病,以女性内分泌代谢异常及生殖功能障碍为主,持续不排卵和雄激素过高为主要特征。其病因病理机制复杂,涉及神经、内分泌、代谢系统及卵巢局部的多种调控因素。PCOS的发生与胰岛素抵抗和高雄激素血症有密切关系,究竟二者孰因孰果,迄今仍未阐明,但雄激素过多作为PCOS的基本特征已得到广泛认可,有报道中国PCOS患者有约50%以上有高雄激素血症。因此我们一直在探寻一种理想而可靠的建立动物模型的方法,用以深入研究PCOS高雄激素血症的发生发展和治疗,以期为临床诊断和治疗提供参考。其造模方法主要有外源性雄激素、芳香化酶抑制剂[1]、孕激素[2]、胰岛素、抗孕激素等[3]。笔者仅将雄激素、胰岛素、雄激素及雌孕激素联合等造模方法作一综述及评价。

1 实验动物的选择

为了深入研究PCOS的病理机制,在选择构建PCO动物模型的动物上应选用与人类相近的灵长动物,因为灵长动物多数具有规律的排卵周期与人类比较接近。有相关报道采用恒河猴作为实验动物,虽然其是较为理想的动物模型,但是恒河猴价格相对较贵不适宜普及。也有研究者用豚鼠作为动物模型,但豚鼠的生命力较弱及饲养环境要求严格,也经不起反复灌胃等动作的刺激,不适宜长期试验。目前绝大多数的PCOS实验采用的均是大鼠,大鼠具有4~5 d的较规律发情周期且价格经济可以大规模使用,常用的大鼠有SD和Wistar2种。

2 PCOS高雄激素血症动物模型常用方法

2.1 外源性雄激素造模法

2.1.1 脱氢表雄酮(DHEA) Anderson等[4]用21日龄雌性SD大鼠,皮下注射DHEA混合剂(6 mg/100 g体质量+0.2 mL注射用芝麻油剂),连续注射20 d其血清DHEAS、A、T和E2升高,LH稍降低,FSH变化不明显。Henmi等[5]使用相同方法进行建模研究,发现大鼠性激素水平改变明显,T、DHEAS、E2均明显高于对照组。刘宇涛等[6]用DHEA造模,大鼠卵巢表面出现明显囊肿,体质量明显增加,与PCOS高雄激素血症的表现较一致。李淑娟等[7]认为此模型特点是卵巢呈多囊性改变,激素水平的变化接近多囊卵巢综合征患者,其中T、E2均显著高于对照组。Lee等[8]用DHEA造模,实验结果显示DHEA在卵泡膜细胞内可能经Δ5途径促进T的合成,使血T水平升高。李巍巍等[9]认为用DHEA造模的大鼠适用于无LH升高的PCOS,提出可以利用此动物模型进行肾上腺源性雄激素导致PCOS发生的机制研究。李进等[10]通过动物实验证明利用DHEA造模法大鼠血清激素T浓度显著性上升,FSH、LH浓度略降低,认为脱氢表雄酮造模法大鼠能更好的研究血清性激素的改变。朱辉等[11]认为,注射外源性雄激素虽可诱发卵巢多囊改变,在形态、激素改变及对治疗的反应等许多方面仍与人PCOS有很大差别。

2.1.2 丙酸睾丸酮 Tamura等[12]将9日龄、4周龄和8周龄雌性SD大鼠皮下注射丙酸睾酮(0.1 mg/g),15周后仅9日龄的大鼠阴道涂片显示阴道上皮呈持续性角化无周期性变化,血清T上升,4周龄和8周龄雌性大鼠造模结果不理想。王莉等[13]采用7~9日龄小鼠于颈背皮下注射丙酸睾丸酮1 mg/只1次,8周后连续阴道涂片检查2个周期,本模型的大鼠卵巢重量明显减轻,大鼠血清T含量明显上升。田君等[14]认为该方法造模的基本原理在于过高的雄激素干扰了卵泡的生长成熟出现不排卵,丙酸睾丸酮诱导的PCOS大鼠模型具有高胰岛素血症、性激素异常的内分泌特征和卵巢多囊改变的形态学特点,并且激素和形态变化符合生理规律。李琴华等[15]提出将孕16 d的雌性大鼠连续3 d颈背部每只皮下注射丙酸睾丸酮2.5 mg及中性茶油,将所产下的子代雌鼠进行观察,这些子代雌鼠的卵巢形态多囊改变,17-羟孕酮、雄烯二酮、睾酮均上升。这种通过母体高雄环境建立子代实验性PCOS大鼠模型,易于大量培育,为PCOS病因学研究及治疗提供了良好的模型。但杨正望等[16]认为本模型除了无排卵,卵巢多囊性改变与人相似外,血清激素水平、卵巢重量、体积以及对治疗的反应都不同,不太适合作为PCOS的研究模型。

2.2 雄激素联合HCG造模 谈珍瑜等[17]通过实验比较得出采用硫酸普拉睾酮钠与HCG联合造模的大鼠雄激素水平明显升高。杨正望等[18]提出采用硫酸普拉睾酮钠联合HCG建立PCOS大鼠动物模型,其在影响血清性激素方面及卵巢局部形态学方面与临床更接近,符合PCOS 动物模型的要求。邝少松等[19]用9日龄雌性大鼠皮下注射十一酸睾酮5 mg/kg,等到大鼠85日龄时肌注HCG1.5 U/只,每天2次,连续9 d。结果显示大鼠的雄激素、血脂及瘦素水平明显升高。目前临床没有LH制品,由于HCG的结构与LH相似,因此利用雄激素与HCG联合造模可以很好的模拟PCOS的高雄激素和高LH分泌的症状。

2.3 雄激素联合胰岛素造模 田君等[14]分别用DHEA+胰岛素、胰岛素+HCG造模,结果显示用DHEA+胰岛素的大鼠卵巢体积增大,血清T、LH、LH/FSH较对照组有显著性差异,符合人PCOS 患者的病理特征。大量文献报道高胰岛素及胰岛素抵抗状态可以导致高雄激素的产生,而高胰岛素能作用于卵巢直接促进卵泡膜细胞产生更多的雄激素。另一组则在病理切片中发现有黄体生成提示有排卵,不适宜用作造模。Honnma等[20]却认为此方法造模并不能全面模拟临床上PCOS的病理状况,不适用于PCOS高雄激素血症的动物模型。

2.4 胰岛素和 HCG 联合 Bogovich[21]用具有规则发情周期的85日龄雌性SD大鼠,第1~10天给予剂量逐渐增加的胰岛素,胰岛素剂量由开始的0.5 IU/d逐渐增至6.0 IU/d.第11~22天给予固定剂量胰岛素6.0 IU/d和HCG 6.0 IU/d,其中HCG分2次注射,每次注射剂量为3.0 IU,对照组为分别单独注射胰岛素和HCG,以及相同剂量的生理盐水为空白对照组,结果显示大鼠血清LH、T、胰岛素水平明显增高。刘艳丽[22]认为INS与高LH是2个独立的原发因素,两者的协同作用与PCOS的发病有关。李轶等认为[23]该模型中联合使用胰岛素和HCG,比2种药物单独使用更能促进体内雄激素水平显著升高,进一步证实,高雄激素血症和高LH水平在PCOS发病机制中的关键作用。T可通过AR使体外培养的脂肪细胞胰岛素介导的糖摄入下降,但高雄激素是如何介导高胰岛素状态的发生尚未见文献报道。在HCG和胰岛素共同作用下,使血中SHBG降低,抑制卵泡颗粒细胞的有丝分裂,限制了颗粒细胞的数量,雄激素增加,因此雌性大鼠出现了高雄激素血症及无排卵的症状,此法适宜用于高雄激素血症造模。

2.5 其他 杨智莺等[24]用米非司酮造模,结果实验组大鼠血清T、LH、E2较对照组明显增加(P<0.01),而FSH水平降低,但无统计学意义。Kafali等[25]首次采用来曲唑建立PCO动物模型,用不同剂量0.1、0.5、1.0 mg/kg来曲唑进行灌胃,共21 d。刘宏改等[26-27]亦用来曲唑诱导大鼠PCOS模型成功,实验表明来曲唑在降低大鼠体内E2水平的同时抑制雌激素对下丘脑的负反馈,使垂体促性腺激素分泌增加;另一方面引起卵巢局部雄激素增加,两方面的共同作用可以诱导卵巢呈多囊样改变。刘艳丽等[28]利用来曲唑造模,通过实验证明实验组大鼠血清T水平高于其对照组,来曲唑阻断了雄激素向雌激素的转化途径,产生了内源性的雄激素聚积。李进等[29]通过动物实验证明来曲唑造模法大鼠的优势表现在卵巢改变上,认为DHEA造模法大鼠能更好的研究血清性激素的改变。

3 中药治疗

中医认为肾虚和血瘀是高雄激素血症的主要病机,高雄激素血症会引起卵泡成熟和排卵的障碍。李喜鹤等[30]通过实验证明中药隐丹参酮有降雄激素的作用,可以降低睾酮的前体合成物质17-OHP含量,因此具有抗雄激素的作用。王翠霞等[31]将补肾化痰方用于PCOS大鼠,高剂量组大鼠LH、T水平下降明显,但对FSH没有明显作用。王针织等[32]运用补肾化痰祛瘀中药进行试验,结果显示中药可以明显降低用药组大鼠INS的水平,但大鼠排卵的恢复并不是通过降低T水平。方云芸[33]运用右归丸治疗雄激素致不孕大鼠,能有效降低大鼠血清T的含量,并有降低IGF-1的趋势,促进T 转化为E2。郝琦蓉等[34]认为,中药多囊平胶囊能使PCO大鼠血T、瘦素的水平均明显下降,并且OGTI实验中曲线下面积减小。李小平等[35]发现白芍、当归、生地黄、熟地黄、皂角刺能降低胰岛素及雄激素水平,改善卵巢微循环,促进卵泡发育和排卵。现代医学证明,补肾药可通过调节脑内β-内咖肽-5羟色胺等递质影响GnRH分泌,而对生殖功能起调节作用;提高卵巢对垂体促性腺激素的反应性,增加内源性雌激素水平。因此有许多中医专家提出用厚味之物(鹿角胶、紫河车等)治疗高雄激素血症,其可以温补肾阳,调理冲任气血,调整机体阴阳气血平衡,使HPO轴功能恢复正常,抑制卵巢分泌过多的雄激素。王莉等[36]研究补肾天癸方对ASR大鼠的影响,实验结果提示天癸方能降低AR mRNA表达,同时卵巢AR mRNA表达增高,加强了雄激素对卵巢组织的抑制作用。戴春秀[37]指出益肾导痰调冲汤能够改善PCOS大鼠性激素水平,具有恢复排卵作用。

4 结语

综上所述,PCOS的动物模型的研究以及利用POCS动物模型对中药治疗机制的研究在国内尚处于起步阶段,文中所介绍的造模方法多数只能片面反映PCOS高雄激素血症的症状。利用药物在短期内造成的PCOS模型与人类疾病自身病证出现在时间上和机制上均有所不同,我们只能简单进行症状的模拟,因此会影响到对中药作用机制的阐述,需要我们解决的问题还很多。多数文献中报道对PCOS动物模型干预时多选择补肾药、活血药、化痰药和健脾药,以补肾中药报道最为广泛并与临床用药基本相同。目前中药的干预点多倾向于对生殖器官、垂体和肾上腺、细胞因子、卵巢局部调控因素及性激素和内分泌代谢的探讨,由于国内当前科研水平的限制中医药对PCOS的干预多数还停留在多水平、多靶点上,今后应集中在PCOS疾病的单因素、单靶点的研究上结合临床,突破限制,研究出病证相结合的更符合科研要求的PCOS高雄激素血症的动物模型,使中医药的疗效靶点更为确切,治疗机制更加清楚,使研究成果更具说服力。

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