健脾化痰中药联合有氧运动对肥胖型PCOS大鼠胰岛素抵抗及胰岛素信号通路的影响*

卢如玲，王丽珍，袁 烁，朱妹妹，古子娟，杨怡雯

1.广州中医药大学第一附属医院(广州510405)，2.广州中医药大学(广州510405)

·实验研究·

健脾化痰中药联合有氧运动对肥胖型PCOS大鼠胰岛素抵抗及胰岛素信号通路的影响*

卢如玲1，王丽珍1，袁 烁1，朱妹妹2，古子娟2，杨怡雯2

1.广州中医药大学第一附属医院(广州510405)，2.广州中医药大学(广州510405)

目的：建立多囊卵巢综合征伴胰岛素抵抗(PCOS-IR)动物模型，观察健脾化痰中药联合有氧运动对PCOS-IR大鼠胰岛素、性激素及卵巢组织PI3K/PKB/mTOR蛋白表达的影响。方法：大鼠造模成功后随机分为有氧运动组、中药加有氧运动组、模型对照组，经不同干预治疗28天后，检测大鼠体重、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)，计算胰岛素抵抗指数(Homa IR)；检测大鼠血清LH、FSH、T；Western Blot法检测大鼠卵巢组织PI3K/PKB/mTOR蛋白水平的表达。结果： 中药加有氧运动组体重、FPG、FINS、胰岛素抵抗(IR)、LH、FSH、T、PI3K/PKB蛋白表达量较模型对照组显著升高(P<0.05)，mTOR蛋白表达量显著降低(P<0.05)。 中药加有氧运动组FINS、IR、T、mTOR蛋白表达量较有氧运动组显著下降(P<0.05)，PI3K/PKB蛋白表达量显著升高(P<0.05)。结论：健脾化痰中药联合有氧运动能减轻肥胖型PCOS-IR大鼠体重，改善IR及性激素异常，其机制可能通过影响胰岛素信号通路PI3K/PKB/mTOR的活性来发挥作用。

多囊卵巢综合征(Polycystic ovary syndrome ,PCOS) 是育龄期妇女常见的内分泌紊乱综合征，常表现为糖代谢异常与生殖功能障碍并存。临床主要以高雄激素、持续无排卵及卵巢多囊样改变为特征，病理生理涉及范围广泛[1]。70%的PCOS患者存在血脂异常，主要表现为糖耐量减低、肥胖和血脂代谢异常等， IR是其关键发病机制[2]。目前尚无统一的发病机制能够完整解释PCOS的临床症候群，故其发病机制成为妇产科医师的研究重点及难点。

健脾化痰中药加减苍附导痰汤方是广州中医药大学第一附属医院妇科名老中医张玉珍教授的经验方，既往有临床及实验报道加减苍附导痰汤可改善IR[3-4]，但对于肥胖型PCOS患者的体重控制不太理想，一定量的有氧运动可减轻体质量，降低体脂率，对PCOS起辅助治疗作用。本实验旨在建立PCOS-IR动物模型，观察健脾化痰中药联合有氧运动对肥胖型PCOS-IR大鼠血清FINS及性激素、卵巢组织PI3K/PKB/mTOR蛋白表达水平的影响，并进一步探讨其作用机制。

材料与方法

1 实验动物 取21日龄SPF级雌性大鼠48只，购买于广东省医学实验动物中心(许可证号：SCXK(粤)2013-0002)，体重控制在60～70 g，其中12只为空白对照组，剩余36只利用经典Poresky造模方法联合高脂饲料诱导肥胖型PCOS-IR大鼠模型。造模成功后，随机分为模型对照组、有氧运动组、中药+有氧运动组各12只，分别实施不同的干预措施。

2 实验方法 参考文献方法，采用经典Poresky方法造模，造模时间为56 d，空白对照组全程予充足的普通饲料及无菌水，模型组全程喂高脂饲料。模型组自第35～46 d颈背部皮下注射逐渐增加剂量的精蛋白生物合成人胰岛素注射液( 诺和灵N) ，由开始0.5 U/d逐渐增加至6U/d，第47～56 d给予固定剂量6U/d，并加用HCG 6U/d，第35天开始每日喂以5%葡萄糖水。

造模结束后，空白对照组和模型对照组灌胃等容量生理盐水，有氧运动组和中药+有氧运动组采用有氧跑台运动(购自于安徽正华生物仪器有限公司，型号：ZH-PT)，有氧运动首次运动跑台坡度为0，速度为10米/min，隔天递增速度至12米/min(强度相当于75%V02 MAX)，适应性训练1周，之后连续进行，1次/d，60 min/次，7次/周，为期28 d。中药加有氧运动组每日灌胃中药1次，灌胃量分别为1 ml/100 g，连续28 d。加减苍附导痰汤全方组成：苍术、香附、法半夏、当归、石菖蒲、皂角刺各10 g，陈皮6 g，茯苓、黄芪各30 g，山药20 g ，丹参、淫羊藿各15 g，购自广州中医药大学第一附属医院药剂科，水煎液由广州中医药大学药学部提供，参考临床用药剂量，根据动物公斤体重剂量换算出大鼠的等效剂量。大鼠灌胃量为1 ml/100 g，据此换算出水煎液浓度为3.1815 g/ml。

3 检测指标 干预治疗28 d后，电子天平称大鼠体重，用10%水合氯醛腹腔注射，麻醉后腹主动脉取血，常温放置30 min后，高速离心(3000 r/min，4℃)，取上层血清送检，罗氏活力型血糖仪测FPG，放射免疫法测FINS，根据HOMA-IR=FPG×FINS/22.5，计算出IR值，酶联免疫吸附试验(ELISA)测LH、FSH、T，Western Blot法检测大鼠卵巢组织中PI3K/PKB/mTOR蛋白水平的表达。

结 果

1 各组间体重的比较 经干预治疗28d后，空白对照组体重(321.89±6.67)g，模型对照组(359.44±19.79)g，有氧运动组(317.11±32.84)g，中药+有氧运动组(307.21±28.32)g，与空白对照组比，模型对照组体重显著升高(P<0.05)；与模型对照组比，有氧运动组、中药+有氧运动组显著下降(P<0.05)。

2 各组间血清胰岛素抵抗方面的比较 经干预治疗28 d后，与空白对照比较，模型对照组FPG、FINS、IR显著升高(P<0.05)；与模型对照组比较，有氧运动组FPG、IR显著降低(P<0.05)，中药加有氧运动组FPG、FINS、IR显著降低(P<0.05)；与有氧运动组比较，中药+有氧运动FINS、IR显著降低(P<0.05)，见表1。

表1 各组胰岛素抵抗方面的比较表

注：经多组间单因素方差分析，与空白对照组比较，*P<0.05； 与模型对照组比较，#P<0.05；与有氧运动组比较，△P<0.05

3 各组间血清性激素水平的比较 经干预治疗28 d后，与空白对照比较，模型对照组LH、FSH、T显著升高(P<0.05)；与模型对照比较，有氧运动组FSH显著降低(P<0.05)，中药+有氧运动组LH、FSH、T显著降低(P<0.05);与有氧运动组比较，中药+有氧运动组T显著降低(P<0.05)，见表2。

表2 空腹血清内分泌指标含量的比较表

注：经多组间单因素方差分析，与空白对照组比较，*P<0.05； 与模型对照组比较，#P<0.05；与有氧运动组比较，△P<0.05

4 各组间卵巢组织PI3K/PKB/mTOR蛋白表达水平的比较 经干预治疗28 d后，与空白对照比较，模型对照组PI3K/PKB蛋白相对表达量显著降低(P<0.05)，mTOR蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)；与模型对照比较，有氧运动组PI3K蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)，mTOR蛋白相对表达量显著下降(P<0.05)，中药+有氧运动组PI3K/PKB蛋白表达量显著升高(P<0.05)，mTOR蛋白相对表达量显著下降(P<0.05)；与有氧运动组比较，中药+有氧运动组PI3K/PKB蛋白表达量显著升高(P<0.05)，mTOR蛋白相对表达量显著下降(P<0.05)，见表3。

表3 不同组卵巢组织各通路蛋白相对含量

注：经多组间单因素方差分析，与空白对照组比较，*P<0.05； 与模型对照组比较，#P<0.05；与有氧运动组比较，△P<0.05

讨 论

单纯有氧运动和健脾化痰中药联合有氧运动均能使PCOS-IR大鼠体重显著下降。一定强度的有氧运动促进了能量消耗和周身脂肪及糖原的代谢。刘红菊[5]等人研究结果显示不同强度的有氧运动可使代谢综合征女性胆固醇、血糖、体重指数较对照组显著降低，与本实验结果相似。改善IR方面，健脾化痰中药联合有氧运动效果明显优于单纯有氧运动。既往研究表明[6]，痰浊与IR在病因病理、体质特征、内分泌、糖脂代谢和血流动力学等方面具有密切的联系。加减苍附导痰汤诸药合用达到健脾化痰、燥湿消脂、理气调经之效。健脾化痰中药联合有氧运动更能促进新陈代谢，增加能量消耗，降低脂肪积聚，改善IR。有研究报道[7-8]，有氧运动能改善人体和大鼠IR状态，本研究结果表明单纯有氧运动不能改善IR，与相关文献报道结果不符，考虑可能与运动时间不够长有关，有待今后进一步研究。

本研究显示健脾化痰中药联合有氧运动在降雄方面更具优势。加减苍附导痰汤包含补肾药、化痰药、健脾药、活血化瘀药、行气药。现代医学[9-10]对补肾活血、化痰祛湿中药的研究证实补肾活血中药可以降低雄激素水平，改善排卵，对 PCOS 大鼠糖耐量异常和IR都有十分明显的抑制作用。有实验表明[7]，为期两周的游泳运动可显著改善PCOS大鼠IR状态，降低T、E2，恢复多囊卵巢的正常形态，论证了运动改善PCOS的组织学变化，本实验有氧运动时间更长，而且联合健脾化痰中药，故降雄效果更显著。单纯有氧运动和健脾化痰中药联合有氧运动均能影响PCOS-IR大鼠PI3K/PKB/mTOR的活性，上调PI3K、PKB蛋白水平活性，下调mTOR活性，且中药联合有氧运动的调控作用更大。

PI3K/PKB/mTOR信号通路广泛存在于全身组织中，是一条经典的胰岛素信号通路，是生物体内组织代谢、生长、调亡等多种生物学过程中起重要作用，在正常生理状况下，该条通路中的蛋白分子PI3K/PKB处于激活状态，蛋白分子mTOR处于一致状态，在胰岛素抵抗的情况下，蛋白分子PI3K/PKB/mTOR与生理情况下刚好相反。胰岛素与胰岛素受体结合后，活化PI3K/PKB从胞浆转位到组织膜，促进其丝/苏氨酸磷酸化。激活的PKB主要通过使下游蛋白mTOR、GSK-3等磷酸化而发挥作用。活化的mTOR通过其下游蛋白S6K1引起IRS-1丝氨酸残基磷酸化，反馈性的减弱了胰岛素信号的下传[11]。当机体处于高胰岛素血症状态下，高浓度的胰岛素会刺激此通路下游mTOR表达增多而使胰岛素受体丝氨酸发生磷酸化后与PI3K结合减少，最终导致信号传导途径PI3K/PKB/mTOR被抑制，引发机体产生IR[12]。且IR是形成PCOS非常重要的病理机制，故通路PI3K/PKB/mTOR与PCOS-IR的形成和调节可能具有密切的联系，能从分子机制上解释其生理病理。

综上所述，健脾化痰中药联合有氧运动可以使肥胖PC0S-IR大鼠减重，改善IR，使内分泌水平趋向正常，为临床上利用健脾化痰中药联合有氧运动治疗肥胖型PCOS患者提供了理论基础，其机制可能通过影响胰岛素信号通路PI3K/PKB/mTOR的活性来发挥作用。但是必须强调这种治疗方法贵在坚持，且有氧运动达到一定的强度，否则可能影响整体疗效。

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EffectoftraditionalChinesemedicineofinvigoratingspleenandreducingphlegmcombinedwithaerobicexerciseoninsulinresistanceandinsulinsignalingpathwayinobesePCOSrats

Lu Ruling, Wang Lizhen, Yuan Shuo,et al.

First Affiliated Hospital of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine(Guangzhou 510405)

Objective: To establish an animal model with polycystic ovary syndrome combined with insulin resistance (PCOS-IR), to observe the effect of the Jianpi Huatan Chinese traditional medicine combined with aerobic exercise on insulin level, sex hormone and the expression of PI3K/PKB/mTOR protein in ovarian tissues of PCOS-IR rats.Methods: The rats were randomly divided into the aerobic exercise group, the Chinese traditional medicine + aerobic exercise group and the control group after modelling, and weights, fasting blood glucose (FPG) and fasting insulin (FINS) of rats were measured, to calculate insulin resistance index (Homa IR) after intervention for 28 days; serum LH, FSH and T of rates were detected; Western Blot method was adopted to detect the expression of PI3K/PKB/mTOR protein level in ovarian tissues of rats.Results: Weights, FPG, FINS, insulin resistance (IR), LH, FSH, T and the expression of PI3K/PKB proteins of the Chinese traditional medicine + aerobic exercise group were significantly higher than those of the control group (P<0.05). FINS, IR, T and the expression of mTOR of the Chinese traditional medicine + aerobic exercise group were significantly lower than those of the aerobic exercise group (P<0.05), while the expression of PI3K/PKB protein was increased significantly (P<0.05).Conclusion: Jianpi Huatan Chinese traditional medicine combined with aerobic exercise can reduce the weight of obese PCOS-IR rats, improve IR and sex hormone abnormalities, and it may play a role by affecting the activity of insulin signaling pathway PI3K/PKB/mTOR.

Polycysticovary syndrome/traditional Chinese medicine therapy Insulin resistance @Jianpi Huatan Chinese traditional medicine Animal experimentation Rats

*广东省科技计划项目(2014A020212273) 国家中医药管理局张玉珍全国名老中医药专家传承工作室

多囊卵巢综合征/中医药疗法 胰岛素抗药性 @健脾化痰中药 动物实验 大鼠

R711.75

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2017.11.057

(收稿：2017-04-25)