朱景茹,陳姝婷,卓澤偉,張 斐,王維斌,王 洋*
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)證研究基地,福建 福州350122;2.福建省中醫(yī)健康狀態(tài)辨識(shí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州350122)
卵巢早衰(premature ovarian failure,POF)為多種因素導(dǎo)致的40歲之前女性卵巢儲(chǔ)備能力降低的常見婦科內(nèi)分泌疾病,以高促卵泡激素和低雌二醇激素水平為主要特征。POF的發(fā)病率逐年上升,約占成年女性的1%~3%,閉經(jīng)患者甚至達(dá)到2%~10%,是目前女性生育力下降甚至喪失的主要原因之一。本病患者自然妊娠率低于15%,嚴(yán)重影響POF患者生殖健康[1-2]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用激素替代療法來保護(hù)剩余卵巢功能,建立人工周期,然而長(zhǎng)期使用激素會(huì)大大增加罹患婦科腫瘤、靜脈栓塞性疾病等風(fēng)險(xiǎn),且發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)性與服藥劑量及療程呈正相關(guān)[3]。隨著近年來對(duì)POF的深入研究表明,中醫(yī)藥在整體觀指導(dǎo)下進(jìn)行辨證論治,能夠有效改善卵巢卵泡發(fā)育情況,對(duì)POF患者有很好的防治作用。國(guó)醫(yī)大師夏桂成和朱南孫一致認(rèn)為脾腎虛弱、天癸虧耗是POF發(fā)病的主要病機(jī),多采用補(bǔ)腎健脾法進(jìn)行治療,臨床療效突出[4-5]。有報(bào)道指出:補(bǔ)腎健脾類中藥能夠改善卵巢血液供應(yīng),促進(jìn)各級(jí)卵泡生長(zhǎng)發(fā)育,恢復(fù)卵巢儲(chǔ)備功能,存在類雌激素樣調(diào)節(jié)作用[6]。因此,本研究擬觀察補(bǔ)腎健脾方對(duì)POF大鼠卵巢組織形態(tài)、內(nèi)分泌水平等方面的影響,探討補(bǔ)腎健脾方治療POF大鼠的可能分子機(jī)制,為中醫(yī)臨床診療提供一定科學(xué)依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物2月齡SPF級(jí)雌性SD大鼠,體質(zhì)量(180±20)g,購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司[許可證編號(hào):SCXK(滬)2017-0005,合格證號(hào):20170005005273]。大鼠分籠飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,每籠5只,控制室溫20~22℃,相對(duì)濕度50%,自然光暗周期,普通飼料喂養(yǎng),自由飲水,適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d,稱取體質(zhì)量后開始實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程對(duì)動(dòng)物的處置遵循2006年國(guó)家科技部發(fā)布的《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見》。
1.2 試劑和儀器 環(huán)磷酰胺(南京建成生物工程研究所,批號(hào):X22D8Y51136);蘇木素-伊紅(HE)染色試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,批號(hào):20190228);大鼠促卵泡素(FSH)、雌二醇(E2)、促性腺激素釋放激素(GnRH)、抗苗勒管激素(AMH)ELISA試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司,批號(hào):20190506A、20190603A、20190605A);RNA抽提試劑(北京索萊寶科技有限公司,批號(hào):20190507);Trizol(美國(guó)Thermo公司,批號(hào):204210);RNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒、iTaq Univer SYBR Green SMX 500(美國(guó)Bio-Rad公司,批號(hào):1708891、1725121);絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶(Akt)和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的引物序列由福州市鼓樓區(qū)鼎國(guó)生物技術(shù)有限公司合成;QuantsStudio 6型實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國(guó)ABI公司);Nanodrop 2000型微量紫外分光光度計(jì)(美國(guó)Thermo公司);Rayto RT-6100酶標(biāo)分析儀(雷杜生命科學(xué)股份有限公司);Axio Imager A2型正置熒光顯微鏡(德國(guó)Carl Zeiss公司)。
1.3 藥物制備 補(bǔ)腎健脾方為左歸飲(《景岳全書》)與四君子湯(《太平惠民和劑局方》)合方,處方:熟地黃9 g,人參9 g,白術(shù)9 g,茯苓13.5 g,山藥6 g,枸杞子6 g,山茱萸6 g,炙甘草9 g。中藥飲片由福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三人民醫(yī)院中藥房提供,每周常規(guī)煎煮后濃縮至含生藥量0.709 g/mL,3層干凈紗布過濾3遍后用EP管分裝,凍存于-20℃冰箱。
2.1 模型建立與評(píng)價(jià) 將具有正常動(dòng)情周期的34只大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為正常組10只,造模組24只。正常組不予處理,造模組大鼠腹腔注射環(huán)磷酰胺,首劑量50 mg/(kg·d),再以8 mg/(kg·d)連續(xù)注射14 d,建立POF大鼠模型[7]。從造模第7天起行陰道脫落細(xì)胞涂片,連續(xù)2個(gè)周期觀察造模組大鼠動(dòng)情周期變化。造模組大鼠動(dòng)情期延長(zhǎng),甚至持續(xù)處于動(dòng)情期,涂片呈現(xiàn)大量無核角化上皮細(xì)胞,動(dòng)情周期紊亂則提示模型建立成功。造模結(jié)束后剔除5只不成模大鼠,其余大鼠均造模成功。
2.2 動(dòng)物分組及干預(yù) 將成模的19只大鼠隨機(jī)分為模型組10只,補(bǔ)腎健脾組9只。按大鼠給藥劑量為人的6.3倍換算[8],補(bǔ)腎健脾組予補(bǔ)腎健脾方10 mL/(kg·d)灌胃,正常組和模型組予等體積生理鹽水灌胃,每日1次,共4周。
2.3 標(biāo)本采集 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,禁食不禁水12 h,稱取大鼠體質(zhì)量,用2%戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉。取腹主動(dòng)脈血,室溫靜置1 h,低溫冷凍離心機(jī)3 000 r/10 min離心,抽提血清,-20℃冰箱凍存;斷頭處死后,分離雙側(cè)卵巢,剝離干凈脂肪、結(jié)締組織,以4℃PBS緩沖液清洗殘血,濾紙濾干,一側(cè)卵巢固定于4%多聚甲醛溶液,于4℃冰箱保存,另一側(cè)卵巢放入凍存管,-80℃冰箱保存。
3.1 動(dòng)情周期觀察 中藥干預(yù)最后4 d,每日早晨10∶00采集大鼠陰道脫落細(xì)胞。無菌棉簽用生理鹽水蘸濕后輕柔插入大鼠陰道轉(zhuǎn)動(dòng)2圈取出,均勻涂抹于提前編號(hào)的載玻片上,95%乙醇固定后HE染色,光鏡下觀察陰道脫落細(xì)胞涂片,判斷動(dòng)情周期變化。
3.2 卵巢組織病理形態(tài) 將固定于4%多聚甲醛溶液中的卵巢取出,紗布?jí)K扎牢后流水沖洗6 h,行梯度乙醇脫水、浸蠟、石蠟包埋、切片、拷片,經(jīng)脫蠟、水化、封片后光鏡下觀察3組大鼠卵巢卵泡數(shù)量及形態(tài)學(xué)變化。
3.3 體質(zhì)量增量與卵巢指數(shù) 根據(jù)3組大鼠實(shí)驗(yàn)前后體質(zhì)量差值計(jì)算體質(zhì)量增量。用精密電子天平稱取卵巢濕重,計(jì)算卵巢指數(shù)。
卵巢指數(shù)/%=卵巢濕重/大鼠體質(zhì)量×100%
3.4 血清FSH、E2、GnRH、AMH含量檢測(cè) 上述備用血清按照酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒說明書操作后,放入酶標(biāo)儀用450 nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度(OD值),通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣本實(shí)際濃度,檢測(cè)FSH、E2、GnRH、AMH的含量。
3.5 卵巢組織Akt、mTOR mRNA相對(duì)表達(dá)量檢測(cè)
用Trizol抽提卵巢組織RNA,測(cè)定純度和濃度后逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,并進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR(q-PCR)檢測(cè)。反應(yīng)條件:95℃2 mim預(yù)變性;95℃15 s變性,60℃1 min退火延伸,40個(gè)循環(huán)。以β-actin為內(nèi)部參照,2-△△ct法計(jì)算Akt和mTOR mRNA相對(duì)表達(dá)量。引物序列見表1。
表1 PCR引物序列
3.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 用SPSS 23.0軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料屬正態(tài)分布的以(±s)表示,采用單因素方差分析;不符合正態(tài)分布的采用秩和檢驗(yàn)。
4.1 3組大鼠動(dòng)情周期比較 正常組大鼠動(dòng)情周期各期循環(huán)時(shí)間基本一致;模型組大鼠動(dòng)情周期呈現(xiàn)紊亂狀態(tài),動(dòng)情期延長(zhǎng),失去規(guī)律性變化;補(bǔ)腎健脾組大鼠動(dòng)情周期縮短且趨向于規(guī)律,動(dòng)情期無核角化上皮細(xì)胞數(shù)量增多。見圖1。
圖1 3組大鼠動(dòng)情周期陰道脫落細(xì)胞HE染色圖(×100)
4.2 3組大鼠卵巢組織形態(tài)比較 正常組大鼠卵巢結(jié)構(gòu)清晰,可見各級(jí)發(fā)育良好的卵泡,顆粒細(xì)胞層次多,卵泡液含量多,血管豐富,閉鎖卵泡很少;模型組大鼠卵巢體積較小,卵泡內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞,閉鎖卵泡數(shù)量較多,生長(zhǎng)卵泡數(shù)量少,未見成熟卵泡,黃體較多;補(bǔ)腎健脾組大鼠卵巢組織病理形態(tài)明顯改善,可見少量閉鎖卵泡,生長(zhǎng)卵泡與成熟卵泡數(shù)量增加,卵泡液含量增多。見圖2。
圖2 3組大鼠卵巢組織HE染色圖(×100)
4.3 3組大鼠體質(zhì)量增量及卵巢指數(shù)比較 見表2。
表2 3組大鼠體質(zhì)量增量與卵巢指數(shù)比較(±s)
表2 3組大鼠體質(zhì)量增量與卵巢指數(shù)比較(±s)
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。
卵巢指數(shù)/%0.036±0.007 0.029±0.0091)0.037±0.0072)組別正常組模型組補(bǔ)腎健脾組n 10 10 9體質(zhì)量增量/g 53.90±13.51 40.24±10.501)45.63±9.03
4.4 3組大鼠血清FSH、E2、GnRH、AMH含量比較見表3。
4.5 3組大鼠卵巢組織Akt、mTOR mRNA相對(duì)表達(dá)量比較見圖3。
POF根據(jù)其閉經(jīng)、不孕、類圍絕經(jīng)期綜合征的臨床表現(xiàn)歸屬中醫(yī)“血枯”“經(jīng)水早斷”等范疇。先天腎精與脾胃運(yùn)化的水谷精微皆為卵巢、卵泡發(fā)育過程中關(guān)鍵的物質(zhì)基礎(chǔ),若脾腎虧虛,沖任失調(diào),天癸耗竭,則卵巢卵泡無以為養(yǎng),經(jīng)水漸斷,醞釀成病。補(bǔ)腎健脾方具有補(bǔ)腎健脾、益氣滋陰的功效,是臨床治療POF的常用方劑,療效顯著,然而作用機(jī)制尚不明確。
表3 3組大鼠血清FSH、E2、GnRH和AMH含量比較(±s)
表3 3組大鼠血清FSH、E2、GnRH和AMH含量比較(±s)
注:與正常組比較,1)P<0.01;與模型組比較,2)P<0.01。
AMH/(pmol/L)2 338.60±299.53 800.83±310.011)1 544.17±725.402)組別正常組模型組補(bǔ)腎健脾組n 10 10 9 FSH/(mIU/mL)5.92±0.92 11.98±1.161)8.91±2.742)E2/(pg/mL)60.62±6.90 27.80±5.551)49.23±6.422)GnRH/(mIU/mL)45.84±9.66 96.06±8.041)68.77±8.422)
動(dòng)情周期變化與激素水平高低關(guān)系密切,激素分泌水平又能直接影響卵泡生長(zhǎng)情況和卵巢組織形態(tài)。AMH是由卵巢顆粒細(xì)胞分泌的二聚體糖蛋白,可有效抑制卵泡過速發(fā)育,防止卵泡過早消耗[9],血清AMH水平是預(yù)測(cè)POF較準(zhǔn)確的內(nèi)分泌指標(biāo)。AMH的生成和FSH活性之間存在互為依賴的密切關(guān)系,可以反映早期卵泡數(shù)量,用于評(píng)估女性卵巢儲(chǔ)備功能。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:POF大鼠卵巢指數(shù)與AMH含量均下降,動(dòng)情周期延長(zhǎng)、紊亂,閉鎖卵泡數(shù)量增加,反映出卵巢儲(chǔ)備能力低下;補(bǔ)腎健脾方治療后,卵巢指數(shù)與AMH的含量升高,動(dòng)情周期趨于正常,卵巢形態(tài)結(jié)構(gòu)改善,生長(zhǎng)卵泡數(shù)量增多。這提示補(bǔ)腎健脾方能促進(jìn)卵巢形態(tài)與功能的恢復(fù),促進(jìn)生長(zhǎng)卵泡發(fā)育,提高卵巢儲(chǔ)備功能。
下丘腦-垂體-性腺軸(HPG軸)是女性生殖系統(tǒng)至關(guān)重要的神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)體系,E2是HPG軸上非常重要的性激素且受到FSH調(diào)節(jié),有助于生殖器官的發(fā)育和卵泡成熟。下丘腦脈沖式分泌GnRH,直接促進(jìn)垂體前葉促性腺激素分泌,二者共同調(diào)節(jié)E2水平以達(dá)到調(diào)控卵巢功能的目的[10]。PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路對(duì)HPG軸具有調(diào)控作用,Akt是PI3K的下游效應(yīng)因子,同時(shí)也是mTOR激活的關(guān)鍵性因子,其通過磷酸化的mTOR絲氨酸448位點(diǎn)來激活mTOR,mTOR被激活后刺激E2分泌,以維持卵巢正常組織形態(tài)與功能[11-12]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:POF大 鼠FSH、GnRH水平升高,E2含量與Akt、mTOR mRNA表達(dá)均降低;補(bǔ)腎健脾方治療后,大鼠FSH、GnRH水平下降,Akt、mTOR mRNA表達(dá)均增強(qiáng),促使E2趨向正常。這說明補(bǔ)腎健脾方能夠顯著調(diào)節(jié)POF大鼠HPG軸功能,影響激素釋放水平,對(duì)POF大鼠具有明顯的治療效應(yīng)。
綜上所述,補(bǔ)腎健脾方可以調(diào)節(jié)POF大鼠血清FSH、E2、GnRH、AMH激素水平,促進(jìn)Akt、mTOR mRNA表達(dá),從而改善卵泡發(fā)育情況,促使成熟卵泡增加,提高卵巢儲(chǔ)備功能,其作用機(jī)制可能與上調(diào)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路中下游基因Akt、mTOR mRNA表達(dá),進(jìn)而調(diào)控下丘腦-垂體-性腺軸功能相關(guān)。