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目的: 本实验以国家自然科学基金资助项目(批准号:81273791)为依托进行设计。采用环磷酰胺(Cyclophosphamide,Cy)腹腔注射法建立卵巢储备功能下降(Diminished ovarian reserve,DOR)小鼠模型。研究Cy对DOR小鼠卵巢获卵数、卵母细胞成熟率、受精率及囊胚形成率的影响。在此基础上探讨补肾调冲方改善卵母细胞质量和提高胚胎发育潜能的作用机制。为临床治疗DOR提供新的方法,并为中医学“肾主生殖”及“冲任学说”提供新的理论依据。 方法: 健康雌性ICR小鼠40只,随机分为4组,分别为A:空白组B:模型组C:中药组D:DHEA组,每组n=10。B、C、D三组每只小鼠一次性腹腔注射环磷酰胺75mg/kg造模。造模后 A组、B组每日给予生理盐水12mg/kg灌胃;C组每天给予补肾调冲方20mg/kg灌胃;D组每天给予DHEA15mg/kg溶液灌胃,连续给药4周。四周后,麻醉后断头处死小鼠获取成熟卵母细胞,健康雄性昆明种小白鼠剪碎附睾尾取精,精卵体外受精培养。囊胚形成后将囊胚移入假孕2.5天的ICR小鼠的子宫中,分别在植入6.5天、17.5天及出生后进行观察。本实验检测指标包括:Cy造模后显微镜下观察各组小鼠的成熟卵母细胞数目;采用免疫荧光结合共聚焦显微镜技术,观察各组小鼠成熟卵母细胞线粒体、纺锤体、微管的分布;应用Realtime RT-PCR方法,检测各组小鼠卵母细胞成熟相关因子的基因表达水平;用Real-time RT-PCR及Western blot方法,检测各组小鼠卵母细胞及卵丘颗粒细胞上BDNF及其受体TrkB基因与蛋白的表达水平;并用直接荧光蛋白质印迹法检测 MAPK信号通路上关键蛋白的磷酸化水平;受精后检测卵母细胞受精情况、2-细胞及囊胚形成率,用 TUNEL方法记录凋亡情况。囊胚植入6.5天的时候,每组解剖6只,观察怀孕率和植入率,在17.5天的时候,观察出生率。出生一周后,检测出生体重,胎盘重量。 结果: 1.各组小鼠获卵数比较:从获得卵团数量看,空白组显著高于其他三组,中药组数目高于模型组和DHEA组。从每个小鼠的获卵总数和MII期卵母细胞数看,空白组显著高于模型组,中药组和DHEA组,而中药组和DHEA组显著高于模型组。从不成熟卵母细胞和其它类型卵母细胞的数量看,模型组显著高于其他三组,其他三组之间没有显著差异。 2.各组小鼠成熟卵泡质量比较:空白组中线粒体拷贝数显著高于其他三组,而中药组和DHEA组显著高于模型组。从线粒体定位看,模型组中多数IVM卵母细胞的线粒体仍然呈现中央聚集的现象,比例显著高于其他三组,而这三组之间没有显著差异。从纺锤体组装看,模型组纺锤体异常率显著高于其他三组,其他三组之间并没有显著差异。 3.各组小鼠卵细胞成熟相关因子表达的比较:空白组与中药组比较,各基因表达水平没有显著差异;空白组与中药组显著高于模型组和DHEA组,差异具有统计学意义;且模型组与DHEA组比,模型组显著低于DHEA组,差异具有统计学意义。 4.各组小鼠BDNF信号转导通路相关因子表达的比较:BDNF及其受体基因的表达在A、C和D组的卵母细胞和颗粒细胞中显著升高,在B组中显著降低。而颗粒细胞的蛋白表达呈现相似的表达趋势。在A,C和D组中,MAPK信号通路中P38表达下降,磷酸化水平升高。JNK表达没有显著改变。 5.各组小鼠卵母细胞的受精率及囊胚形成率比较:受精率:模型组小鼠显著低于其他三组,而DHEA组显著低于空白组,空白组和中药组之间没有显著差异。2细胞率:空白组与中药组没有显著差异,显著高于模型组和DHEA组,而DHEA组又显著高于模型组。囊胚率:空白组显著高于模型组和DHEA组,而模型组显著低于其他三组,中药组与空白组和DHEA组相比较都没有显著差异。囊胚质量:空白组胚胎的内细胞团与滋养层细胞数显著高于其他三组,而中药组的滋养层细胞数显著高于DHEA组,内细胞团两组之间没有显著差异。模型组囊胚的内细胞团和滋养层细胞数均显著低于其他三组。 6.植入及胎儿出生率比较:从植入率看,模型组显著低于其他三组。从出生率看,模型组同样显著低于其他三组,而DHEA组显著低于空白组和中药组,中药组显著低于空白组。胎盘重量在空白组,中药组和DHEA组之间没有显著差异,DHEA组小鼠胎盘重量有降低的趋势,而模型组胎盘重量显著低于其他三组。 结论: 1.环磷酰胺可致大鼠卵巢组织受损,卵泡数目减少,成熟率降低,凋亡细胞增多,提示DOR小鼠造模成功。 2.补肾调冲方能够增加DOR小鼠的获卵数,成熟卵母细胞数,及提高卵母细胞成熟相关因子的表达。 3.补肾调冲方上调卵母细胞及卵丘颗粒细胞中BDNF及其受体TrkB基因与蛋白的表达;下调MAPK信号通路关键蛋白P38的磷酸化水平,推测补肾调冲方促进卵泡生长分化,减少凋亡是通过BDNF及MAPK信号转导通路实现的。 4.补肾调冲方能够提高DOR小鼠的受精率、囊胚形成率及胎儿出生率。推测补肾调冲方通过提高卵母细胞质量而提高胚胎发育潜能。 5.中药在治疗DOR进而提高辅助生殖技术成功率及妊娠结局方面,从中医“整体观”出发,具有多角度、多靶点、多途径调节性腺轴优势,效果显著。