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目的多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是一种异质性妇科内分泌疾病,同时伴有生殖和代谢异常,对育龄期妇女造成严重影响。虽然PCOS的确切病因尚不清楚,但部分临床观察和动物研究表明,PCOS已被证实具有一定的遗传背景,且母体的高雄激素血症可能是一个促成因素。与健康女性相比,绝大多数PCOS患者会出现高雄激素血症或类似高雄的症状,而孕期过多的雄激素暴露可能会影响女性后代的发育及代谢。本次实验中,我们成功进行了PCOS小鼠造模,并在母代小鼠孕早期予以外源性脂联素(Adiponectin,APN)补充以期待消除不良雄激素暴露,通过跟踪雌性子代成年后的各项内分泌指标,观察胚胎期接受APN干预对其代谢失调或内分泌紊乱的主要影响,同时检测子代小鼠卵巢组织中磷酸化AMPK、PI3K和Akt的相对表达量来进一步探讨APN的作用机制。方法1.采用髙脂饲料喂养联合脱氢表雄酮(dehydroepiandrosterone,DHEA)皮下注射构建PCOS小鼠模型,通过造模期间体重变化趋势、小鼠血清睾酮水平及卵巢组织HE染色结果来验证PCOS造模成功。造模成功后将存活雌鼠随机分为三组:母代正常组(正常雌鼠促排受孕后孕早期生理盐水注射,10只)、母代PCOS对照组(PCOS造模鼠促排受孕后孕早期生理盐水注射,20只)和母代APN给药组(PCOS造模鼠促排受孕后孕早期APN注射,19只)。2.PCOS母鼠孕早期予以外源性APN补充,治疗结束后通过随机检测部分孕鼠血清APN及睾酮浓度,验证PCOS孕母存在低APN血症及孕早期APN的补充剂量恰当;通过观察剩余孕鼠的妊娠率、平均产仔个数来评估母鼠繁育能力。3.各组母鼠繁育的雌性子代小鼠被对应分为子代三组:子代正常组(6只)、子代PCOS对照组(6只)和子代APN给药组(6只),追踪雌性子代成年后各项生长发育及内分泌指标,分析APN对雌性子代小鼠内分泌和代谢功能的影响。4.采用q RT-PCR及Western Blot法检测子代小鼠卵巢组织中磷酸化AMPK、PI3K和Akt m RNA和蛋白的相对表达量,探讨PCOS母代小鼠孕早期外源性APN补充对其子代雌鼠成年后卵巢组织中AMPK、PI3K和Akt m RNA和蛋白表达的影响。5.实验数据以均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS 25.0统计软件进行Independent-Samples t Test或one-way ANOVA分析,P<0.05为实验差异具有统计学意义。结果1.PCOS小鼠模型的成功构建及母鼠妊娠结局的差异PCOS造模组小鼠体重较正常对照组明显增加(P<0.01),血清睾酮水平较正常对照组显著升高(P<0.01),PCOS造模组卵巢形态学检测显示卵巢呈现明显多囊样改变,主要表现为颗粒细胞层变薄、黄体生成减少及闭锁卵泡数目增加,提示PCOS小鼠模型构建成功。经观察对比分析,与母代正常小鼠(母代正常组)相比,母代PCOS小鼠(母代PCOS对照组)平均产仔个数明显减少(P<0.01),而孕早期APN干预后的母代PCOS小鼠(母代APN给药组)妊娠率(P<0.01)及平均产仔个数(P<0.05)均较母代PCOS对照组明显上升。提示孕早期APN干预在一定程度上减少了PCOS小鼠妊娠胚胎的丢失,使繁育能力得到提高。2.APN补充治疗使胚胎期雄激素暴露触发的子代PCOS样内分泌表型正常化母代PCOS对照组血清睾酮水平(1.47±0.38 ng/ml)较母代正常组(0.14±0.05 ng/ml)明显增高,而母代APN给药组血清睾酮水平(0.55±0.06 ng/ml)较母代PCOS对照组显著减低(P<0.01),但高于母代正常组,差异有显著性(P<0.05)。提示PCOS小鼠孕早期APN干预可在一定程度上减少子鼠胚胎期高雄激素暴露。PCOS子代雌鼠(子代PCOS对照组)成年后血清睾酮水平(0.23±0.10 ng/ml)较正常子代雌鼠(子代正常组)(0.11±0.09 ng/ml)显著升高(P<0.05),且子代PCOS对照组动情周期中以大量粒细胞聚集为特征的动情间期时间(10.0±1.0d)较子代正常组(4.0±0.0d)明显延长,并出现了明显的以高雄和胰岛素抵抗为中心的PCOS样生殖内分泌紊乱。而胚胎期受APN干预后的PCOS子代雌鼠(子代APN给药组)成年后血清睾酮水平(0.08±0.05 ng/ml)较子代PCOS对照组显著降低(P<0.05),且低于子代正常组,但无显著性差异(P>0.05),子代APN给药组中肥胖、胰岛素抵抗、糖耐量受损、高脂血症等一系列代谢紊乱的表型较子代PCOS对照组均得到显著改善(P<0.05)。3.PCOS小鼠母代孕早期APN补充影响子鼠卵巢组织内磷酸化AMPK、PI3K和Akt的表达与子代正常组相比,子代PCOS对照组卵巢组织内p-AMPK、p-PI3K及p-Akt表达水平均明显减少(P<0.05);而子代APN给药组的卵巢组织内p-AMPK、p-PI3K及p-Akt表达显著增加(P<0.05)。结论母代PCOS小鼠孕早期经APN治疗后妊娠成功率得到显著提高,同时还有效降低了孕期母体高雄激素水平对雌性子代的不良影响,纠正了子代小鼠成年后以高雄激素血症和胰岛素抵抗为中心的PCOS样内分泌表型和以肥胖、糖耐量受损、高脂血症为主要表现的代谢障碍。PCOS子代小鼠卵巢组织内AMPK/PI3K-Akt通路受到抑制,而母代PCOS小鼠早孕期经APN干预后,其子代成年小鼠卵巢组织内AMPK/PI3K-Akt通路得到显著激活,提示APN可能通过AMPK/PI3K-Akt信号通路改善PCOS雌性子代小鼠成年后的内分泌紊乱或代谢障碍。