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目的:女运动员由于长期处于高强度的训练中,并且受到赛前赛后心理应激的冲击,往往会出现运动性月经失调。大量临床资料表明,躯体和心理应激均能在HPO轴多水平抑制或损害女性生殖内分泌功能,从而导致女性出现亚健康状态、临床妇科疾病和女性早衰等症状。本文通过建立不同时间段的心理应激模型,研究心理应激对雌鼠动情周期的影响及HPO轴相关的作用机制,以期望对其进行改善。方法:选取具有两个连续动情周期的80只雌鼠纳入实验。将80只SD雌性大鼠随机分为8组,即对照组(0.5、1、2、3个月)和心理应激组(0.5、1、2、3个月),每组10只,实验组每天置于束缚器内制动应激一次(9点到15点),每天6个小时,每周称体重,每日采用阴道脱落细胞涂片观察雌鼠动情周期。束缚应激后于动情间期经3%戊巴比妥钠按40mg/kg腹腔注射麻醉,腹主动脉取血,用全自动血液细胞分析仪检测血液白细胞,用全自动生化分析仪检测血生化各项指标,采用ELISA检测血清炎症因子、氧化应激反应、性激素、应激激素、神经递质和与卵巢储备功能相关的激素。取下丘脑、垂体、卵巢和子宫组织,称取卵巢和子宫重量计算脏器系数,采用放射免疫法检测下丘脑GnRH激素,卵巢和子宫组织进行HE染色观察病理变化并计算子宫内膜厚度,采用ELISA检测组织炎症因子和氧化应激水平,采用PCR测定下丘脑GnRH、Kiss-1和GPR54 mRNA;垂体GnRHR、FSH和LH mRNA;卵巢FSHR、LHR和ERαmRNA;子宫GnRHR和ERαmRNA的相对表达水平。利用蛋白质组学和转录组学分析心理应激对卵巢蛋白质和mRNA表达的影响,筛选出心理应激四个时段共同上下调的mRNA和蛋白质,并采用实时荧光定量PCR、WB和ELISA方法进行表达验证。结果:1.心理应激对体重和动情周期的影响。大鼠从束缚1周开始体重增长变缓(P<0.01);束缚2周后出现动情周期紊乱,紊乱率随着束缚应激时间的延长逐渐升高,主要表现为动情间期延长。2.心理应激致血液生化指标的变化。与对照组相比,0.5和1个月束缚导致中性粒细胞下降,单核细胞升高(均为P<0.05);束缚2个月时出现ALT、AST和ALP活性显著上升(均为P<0.01),提示肝功能异常;束缚0.5个月时LDL显著下降(P<0.05),束缚2个月时CHO和HDL含量显著下降(均为P<0.01);心理应激导致血清IL-1β、TNF-α、IL-6和MDA水平显著上升(均为P<0.01)。3.心理应激致激素水平的变化。与对照组相比,下丘脑中GnRH激素水平显著下降(P<0.01);血液中神经递质ACH和DA水平显著下降(均为P<0.01),5-HT和Gly水平显著上升(均为P<0.01);血液中CORT、NE、ACTH、FSH水平显著上升、而LH、T、P、E2和PRL水平显著下降(均为P<0.01)。4.心理应激对卵巢和子宫的影响。病理检查显示,心理应激可导致卵巢组织髓质结构疏松,明显充血,各级卵泡减少,少量炎症细胞浸润,子宫组织可见明显炎症细胞浸润;AMH和INHB水平和子宫内膜厚度显著下降(均为P<0.01)。卵巢组织和子宫组织中IL-1β、TNF-α、MDA水平显著上升,而SOD和GSH水平显著下降。5.心理应激对下丘脑-垂体-卵巢轴重要基因的影响。下丘脑GnRH、GPR54和Kiss-1 mRNA水平均呈先上升后下降的趋势;垂体GnRHR和FSH mRNA均呈先升高后下降的趋势,而LH mRNA呈先下降后上升的趋势;卵巢FSHR和LHR mRNA水平显著高于对照组,ERαmRNA呈先上升后下降的趋势;子宫GnRHR和ERαmRNA水平呈先下降后上升的趋势。6.心理应激致卵巢转录组和蛋白质组发生变化。筛选到1700个差异表达的蛋白质,主要在小分子分解代谢过程、线粒体基质和辅酶结合等方面发挥功能,参与脂肪酸代谢、支链-链氨基酸分解代谢、类固醇激素代谢和中性粒细胞脱颗粒等途径。1216个差异mRNA主要在发育过程,生物过程的正向调节和磷代谢过程等方面发挥作用,参与新陈代谢、卵巢类固醇合成和类固醇激素生物合成等通路。联合分析发现,Fabp6、Acat1、Igh-6和Nt5e的mRNA和蛋白质在不同应激组中都发生差异表达。结论:1.心理应激可使雌性大鼠体重下降,动情周期尤其是动情间期延长。2.心理应激可导致HPA轴各指标发生变化,幷使HPO轴各项激素指标发生变化,其可能通过干扰HPA轴和HPO轴的内分泌调节作用,使动情周期紊乱。3.心理应激可导致雌性大鼠卵巢和子宫脏器系数发生变化,并出现不同程度的损伤,卵巢和子宫是其靶器官。4.心理应激导致青春期雌性大鼠下丘脑-垂体-卵巢轴GnRH、Kiss-1、GPR54、GnRHR、FSH、LH、FSHR、LHR及ERα的mRNA表达发生变化。提示心理应激可能是通过影响这些基因的表达水平干扰下丘脑-垂体-卵巢轴的内分泌调节作用,从而对性腺的发育和生殖功能产生不良影响。也可通过影响子宫ERα和GnRHR的表达而影响其生殖功能。5.心理应激导致卵巢mRNA和蛋白质表达谱改变,Fabp6、Acat1、Igh-6和Nt5e可能在心理应激致卵巢损伤中发挥作用。