电针改善多囊卵巢综合征糖脂代谢紊乱作用机制研究进展

孙戈 董莉

多囊卵巢综合征(polycystic ovarian sydrome,PCOS)是以卵巢多囊样改变伴排卵障碍及高雄激素血症、胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)、脂代谢异常为特征的女性常见生殖内分泌代谢性疾病[1]。糖代谢紊乱与脂代谢紊乱常同时存在于PCOS患者，不仅加速疾病进展，还可增加心脑血管疾病、糖尿病、肥胖、非酒精性脂肪肝等远期并发症风险，严重危害女性生命健康。诸多临床观察发现电针针刺、针灸、针药结合治疗PCOS疗效优于单纯西药治疗，且有着“简”“便”“效”“廉”的特点[2]。本文就电针影响胆固醇代谢、调节脂质代谢酶活性、抑制肝脏脂质合成进而调节脂代谢紊乱及影响胰岛素受体数量与敏感性、调控信号通路异常表达从而改善胰岛素抵抗等糖代谢紊乱的机制研究进展作一综述。

1 电针改善脂代谢紊乱的作用机制

1.1 电针调节脂代谢紊乱的研究证据回顾

脂代谢是指人体摄入的大部分脂肪经胆汁及胰腺、小肠内分泌的脂肪酶将脂肪里的脂肪酸水解成小分子，进而由小肠及淋巴系统使其进入血液循环的过程。

有临床研究发现电针对PCOS患者血清总胆固醇(total cholesterol, TC)的降低效果明显优于西药，这反应电针能够通过打破 PCOS 患者内分泌的恶性循环从而达到治疗目的[3]。

为进一步研究相关机制，有研究者利用动物模型发现低频电针可以改善大鼠卵巢多囊样变，且能降低血清低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)、甘油三酯(triacylglycerol, TG)，升高高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)，随后继续对大鼠肝脏过氧化物酶体增殖激活受体及固醇调节元件结合蛋白mRNA进行检测发现电针可以改善脂代谢相关因子的异常表达，这可能是电针改善PCOS患者脂质异常的机制之一[4]。另外，李威等[5]发现电针刺激下瘦素在肠系膜脂肪的表达显著升高，脂联素在腹部脂肪的表达显著下降，脂联素、瘦素等物质不仅能在下丘脑对性激素进行调节，且在卵巢中也具有直接控制卵泡生长和排卵的作用，因此推断低频电针作用机制可能在于加快脂肪分解、能量代谢及改善排卵异常。

电针在降低肥胖相关指标、调控脂肪细胞因子表达等方面具有一定的作用，通过文献查阅我们可以得知电针主要从以下几个方面正向调节脂代谢。

1.2 改善胆固醇代谢

固醇调节元件结合蛋白2(sterol regulatory element-binding protein 2, SREBP-2)是脂代谢过程中重要的核转录因子之一，与裂解激活蛋白(SREBP cleavage-activating protein, SCAP)一同调控胆固醇合成[6]，SREBP-2在SCAP的帮助下可正向调节胆固醇代谢相关基因表达[7]，因此抑制该通路表达可改善脂代谢紊乱。

武欢[8]以SCAP/SREBP-2通路介导胆固醇合成为切入点，从脂质合成与代谢源头进行研究发现电针通过抑制高脂血症大鼠肝脏SCAP/SREBP-2表达，下调下游靶基因及相关蛋白表达，最终达到抑制胆固醇合成，促进胆固醇内吞清除的作用，另外他们还利用过表达及抑制SCAP进行反向验证。HDL在人体中具有将胆固醇转运至肝脏的作用，LDL的作用则相反，胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport, RCT)是HDL代谢的主要机制，而肝脏清道夫受体BI(scavenger receptor class B type I, SR-BI)是RCT的重要功能蛋白之一，有研究者发现电针能够上调高血脂模型小鼠SR-BI的表达来增强RCT过程，进而加速清除体内多余脂质[9]。

PCOS患者常由于长期排卵障碍故而寻求辅助生殖技术，临床上PCOS不孕患者经体外受精或卵胞浆内单精子显微注射技术后临床疗效各异，因此有研究者通过循证列线图建立预测模型发现总胆固醇是影响PCOS患者活产率的一个显著变量[10]。随着对电针改善胆固醇代谢相关机制研究逐步加深，可为PCOS患者的新辅助治疗手段提供理论指导。

1.3 调节甘油三酯代谢相关酶的活性

脂蛋白脂酶可限制TG水解速度来控制其水平，肝脂酶能够催化人体TG及磷脂的水解，而电针通过提高脂蛋白脂酶及肝脂酶的活性促进脂质的水解，减少脂肪堆积[11]。

脂肪酸合成酶是调节脂肪合成的重要因子，它的表达增加致使脂肪异常分布，固醇调节元件结合蛋白1(sterol regulatory element-binding protein 1, SREBP-1)是调控脂肪酸、TG的关键转录因子，参与脂质合成相关酶的表达[12]。高磊[13]发现电针通过降低脂肪酸合成酶与SREBP-1的表达，减少TG及胆固醇在肝脏内的合成。

最近有研究探讨了不同多囊卵巢综合征患者血清性激素与血脂水平的关系，其中提到TG水平的升高与游离雄激素指数(free androgen index, FAI)的升高以及性激素结合球蛋白(sex hormone-binding globulin, SHBG)浓度的降低有关[14]。而SHBG浓度与脂质变化密切相关，这可能是治疗多囊卵巢综合征的重要的诊断生物标志物和治疗靶点。尽管还需更多的临床研究来验证，但这依旧为我们临床治疗PCOS提供新的启示，利用单纯电针或针药结合方式辅助标准治疗方案改善PCOS患者血脂水平、性激素水平，减缓病情。

1.4 抑制肝脏脂质合成

叉头装转录因子(forkhead box transcription factor1, FoxO1)是Forkhead box蛋白家族的一员，它在脂肪组织、肝脏、下丘脑等器官中均有表达，通过不同程度的磷酸化水平对能量调节产生不同的作用[15]。在脂代谢中还有两种较重要的载脂蛋白分别是肝脏微粒体甘油三酯转动蛋白(microsomal triglyceride transfer protein, MTP)、载脂蛋白CIII(apolipoprotein CIII, ApoCIII)，MTP主要参与胆固醇与极低密度脂蛋白的合成及分泌，ApoCIII的表达下降会引起高脂血症[16]。杨亚南等[17]研究发现，电针能够促进FoxO1的磷酸化水平，进而下调下游与脂质合成密切相关的载脂蛋白MTP、ApoCIII相关基因水平表达，减少TG、TC向细胞外的转运，从而发挥调节机体脂代谢的作用。

肝脏脂质代谢与沉默信息调节因子1(sirtuin 1, Sirt1)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptor γ, PPARγ)同样密切相关，Sirt1的过表达对改善肥胖、调节脂代谢具有促进作用，而对脂肪生长因子PPARγ具有抑制作用[18]。王海英等[19]还发现电针改善肝脏功能及脂质代谢可能是基于Sirt1/PPARγ通路，上调Sirt1的表达、抑制PPARγ表达，促进脂肪分解。

瘦素是一种由脂肪细胞合成的激素，作用于下丘脑以调节食物摄入和能量消耗，当与受体结合时会激活Janus 激酶2/信号转导和转录激活因子 3(janus kinase 2/signal transducer and activator of transcription 3, JAK2/STAT3)信号通路，肝脏中 STAT3 通过抑制控制脂质合成的转录因子，减少肝脏脂肪生成[20]。有研究者发现电针丰隆穴可能通过促进JAK2、STAT3 mRNA及蛋白的表达，增强逆转运胆固醇及减少脂肪生成，进而改善患者血脂水平[21]。

近年来发现PCOS患者患非酒精性脂肪肝的风险较非PCOS患者更高，这与体内肝脏脂质合成异常致使肝细胞内脂肪过度沉积有关。我们了解到电针能够通过影响MTP、ApoCIII、STAT3、PPARγ的表达减少肝脏脂肪生成，这为预防PCOS患者远期并发症的辅助治疗提供理论与实验基础。

2 电针改善糖代谢紊乱的作用机制

2.1 电针调节糖代谢紊乱的研究证据回顾

糖在体内经过众多分解反应后，可以释放出大量能量，为机体提供生命活动。PCOS患者细胞膜上的胰岛素受体相对减少，亲和力随之下降，胰岛素敏感性降低以致糖代谢紊乱，升高的血糖又通过负反馈作用，刺激胰岛B细胞分泌更多的胰岛素，出现IR及高胰岛素血症(hyperinsulinemia, HI)。胰岛素过度分泌可影响垂体的胰岛素受体过量分泌黄体生成素(luteinizing hormone, LH)，刺激卵泡间质、卵泡膜细胞过度分泌T及抑制SHBG合成，加重高雄激素血症[22]，而卵巢局部高雄状态可使卵泡闭锁从而排卵障碍[23]。

有研究表明针刺在改善PCOS患者的内分泌和代谢紊乱、促排卵和胰岛素抵抗等方面都具有良好作用[5]。孟延兵等[24]通过大鼠实验研究发现电针干预后空腹胰岛素和HOMA-IR显著降低；部分大鼠出现规律的动情周期，黄体数目及卵泡内颗粒细胞层数增加，囊性卵泡减少。IR与HI是PCOS患者常见的糖代谢紊乱表现，可增加早期先兆流产、妊娠期糖尿病、妊娠期高血压、子痫及早产的风险，危及PCOS产妇的生命健康[25-27]。

综上，糖代谢紊乱与胰岛素受体数量减少及敏感性降低、信号通路异常密切相关。

2.2 对胰岛素受体及受体底物的调节作用

胰岛素受体是一种蛋白酪氨酸受体，由两对α、β亚基构成，在β亚基的胞内区存在酪氨酸激酶，胰岛素可磷酸化β亚基及其受体底物，参与人体内葡萄糖代谢。有研究者通过PCOS大鼠模型发现电针刺激可上调胰岛素受体及胰岛素受体底物蛋白1(insulin receptor substrate1, IRS1)的表达水平并提高大鼠妊娠率及胚泡着床数[28]。

目前已发现PCOS的易感性增加与IRS1基因多态性成正相关，而且存在IR的PCOS患者体内IRS1蛋白活性降低，胰岛素受体底物蛋白2(insulin receptor substrate1, IRS2)磷酸化则与维持磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidyl inositol3- kinase/protein kinase B, PI3K/AKT)信号通路正常密切相关，这是一条经典的胰岛素信号通路[29]。赖毛华等[30]研究发现电针可能通过提高子宫内膜组织IRS1、IRS2mRNA表达进而改善PCOS大鼠胰岛素敏感性。Johansson J等[31]对PCOS大鼠进行实验，发现低频率电针刺激可降低比目鱼肌中的Tbc1d1基因表达及葡萄糖转运蛋白4(glucosetransponer4, GLUT4)表达，增加肠系膜脂肪组织中的NR4A3基因表达及pas160/AS160、NR4A3蛋白表达，改善胰岛素敏感性。

上述研究表明电针通过影响胰岛素受体与胰岛素受体底物的蛋白表达改善IR、提升胰岛素敏感性。这为PCOS、糖尿病等存在糖代谢紊乱的疾病提供了新的治疗思路，但目前研究多以动物实验为主，希望未来能通过大样本随机对照试验、真实世界研究等临床研究进行验证。

2.3 改善信号通路

2.3.1 调节PI3K/AKT信号通路 PI3K/AKT信号途径被认为与PCOS患者糖代谢途径息息相关，它是经典的胰岛素信号通路，PI3K可激活丙酮酸脱氢酶激酶同工酶1使AKT被磷酸化，活化的AKT通过激活或抑制其下游靶蛋白影响葡萄糖代谢及整个细胞周期[32]。

Peng Y等[33]研究发现电针治疗可激活PCOS大鼠腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)信号通路抑制SREBP-1的表达，从而改善IR，减少AKT的磷酸化、线粒体功能障碍和氧化应激，减轻PCOS症状。彭艳等[34]研究发现电针能够升高PCOS雌鼠骨骼肌和卵巢局部胰岛素信号传导蛋白IRS1、IRS2、PI3K和GLUT4的表达，并可降低细胞外信号激酶-1表达水平，抑制卵巢雄激素合成酶-17羟化酶表达从而改善小鼠PCOS状态。

2.3.2 调节MAPK/ERK信号通路 原激活蛋白激酶/细胞外信号调节激酶(mitogen activated protein kinase/extracellular signal-regulated kinase, MAPK/ERK)信号通路主要通过IRS1磷酸化对胰岛素信号进行调控与传递，还可调节PCOS患者T与LH水平，并与PI3K/AKT相互作用从而调节卵巢功能[35]。

越来越多的证据表明子宫内膜上皮间质转化及MAPK异常磷酸化会造成与子宫内膜相关的生殖障碍[36]。基于基础研究的实验依据，有研究者进行临床研究对比针药人工周期疗法与二甲双胍单药治疗是否影响MAPK/ERK信号通路，结果发现针药结合组能在一定程度上降低通路途径中ERK1、p-ERK1及p-ERK2的蛋白表达，抑制信号通路异常强化，改善胰岛素抵抗状态[37]。

2.3.3 调节其他信号通路 除了上述两种信号途径异常，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)信号通路、AMPK信号通路、I-KB激酶/核转录因子-κB(I-KB kinase-β/nuclear factor-kappa B, IKK-β/NF-κB)信号通路异常也与IR的发生密切相关[35]。

mTOR磷酸化对AKT参与糖代谢有一定影响，并参与卵巢多囊结构的发生发展，研究发现电针可下调PI3K/AKT/mTOR途径的蛋白磷酸化，升高血清雌二醇、抗缪勒管激素，降低卵泡刺激素、LH，保护卵巢功能，改善生育力[35]。

AMPK磷酸化则会影响葡萄糖转运、肝糖原异生及胰岛素分泌，李秋艳等[38]研究发现电针可调节大鼠模型肝细胞中AMPK、GLUT4含量表达从而缓解IR，降低血糖水平。

子宫内膜NF-κB p65表达与PCOS患者的血清胰岛素水平和高雄激素血症呈正相关[39]，武欢等[40]发现电针能降低肥胖胰岛素抵抗大鼠体质量，改善胰岛素状态，其机制可能与电针下调下丘脑TLR4/IκBα/NF-κB信号通路有关。

综上所述，电针能够通过上调PI3K蛋白表达或抑制AKT磷酸化、激活AMPK信号通路、抑制MAPK/ERK信号通路异常表达、下调mTOR、NF-κB表达改善胰岛素抵抗状态，胰岛素抵抗状态能直接诱发PCOS或增加远期并发症风险，这也证明电针对PCOS病情本身具有一定改善作用。

3 小结

现代医学治疗多囊卵巢综合征常有不良反应的发生，若控制不佳则会出现异常远期并发症。针灸作为祖国医学中重要组成部分沿用至今，电针在临床上作为新的治疗方法具有疗效独特，副作用少、成本低廉等特点。诸多研究表明电针治疗PCOS具有确切的疗效，在脂代谢方面可能会调控胆固醇代谢、调节脂质代谢酶活性、抑制脂肪酸合成，进而促进脂肪的分解与能量代谢；在糖代谢方面能调节胰岛素底物及受体磷酸化、抑制信号通路异常表达，从而改善胰岛素抵抗等代谢紊乱。但目前研究多通过基础实验进行验证，大样本量的临床试验极少，应当进一步完成从基础研究向临床研究的转化。另外针刺研究多聚焦于单个蛋白表达、单个信号通路，应当从多分子、多靶点、多通路有无交叉联系的角度进行研究，这些问题未来仍需进一步探索发掘。