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研究背景环境温度的改变能够影响正常机体的生理功能,寒冷作为一种重要的环境因素可以引发机体多个系统的损伤,对人们的健康造成严重的威胁。暴露于寒冷的环境被广泛认为是人类健康的全球性挑战。流行病学调查结果显示男性和女性对寒冷有不同的敏感性。寒冷对女性健康带来许多不良影响,然而许多机制至今尚未阐明。研究目的本研究旨在评估冷暴露对雌性大鼠生殖器官的影响,并初步探讨寒冷环境下雌性生殖功能改变的机制。通过雌性大鼠动情周期的变化模拟冷暴露对女性月经周期的影响,从组织形态学和分子生物学方面,观察冷暴露对雌性大鼠相关性激素分泌水平,以及对卵巢和子宫相关基因表达情况的影响,以初步揭示冷暴露对雌性大鼠的生殖功能的影响及其可能的作用机制。研究方法将24只成年雌性SD大鼠随机分为两组,分别为常温对照组和冷暴露组(n=12),冷暴露组大鼠每天4小时,单笼单只-10℃暴露,共暴露2周。记录雌性大鼠体重变化;摄食、饮水量变化;行阴道脱落细胞学观察并记录大鼠动情周期;实验结束后取动物卵巢和子宫并计算脏器系数;观察卵巢和子宫的病理变化及测量大鼠子宫的上皮高度;放射免疫分析法检测大鼠血清中性激素雌二醇(E2)、黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)、孕酮(P)和泌乳素(Prl)的分泌水平;实时荧光定量PCR法检测卵巢和子宫中雌激素受体(ER)、黄体生成素受体(LHR)、孕酮受体(PR)和泌乳素受体(PrlR)基因mRNA的表达情况。研究结果(1)与对照组相比,冷暴露组大鼠体重增长在第一周与对照组之间没有显著差异,从第8天到第14天冷暴露组体重增加减缓,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05和P<0.01);冷暴露组大鼠的摄食、饮水量都明显多于对照组(P<0.05和P<0.01);两组卵巢和子宫脏器系数的差异无统计学意义(P>0.05)。(2)冷暴露组的动情周期出现显著性改变,其中动情期和动情间期明显延长(P<0.05,P<0.01),动情前期和动情后期无显著性改变。(3)冷暴露导致大鼠卵巢中的卵泡数量明显增加,卵泡结构和卵泡轮廓变得模糊,颗粒细胞层数减少,排列紊乱;冷暴露导致雌性大鼠子宫管腔变窄或出现连接,内膜层的管腔上皮呈不规则乳头状,子宫内膜基质和肌层出现水肿,腺体减少或形态不规则;此外,冷暴露组的雌性大鼠子宫上皮高度明显低于常温对照组子宫上皮高度(P<0.05)。(4)与对照组相比,冷暴露组雌性大鼠血清P水平显著降低(P<0.05),血清LH水平显著升高(P<0.05),血清E2和Prl水平有下降趋势,但差异不显著(P>0.05),血清FSH水平无显著性差异(P>0.05)。(5)与对照组相比,冷暴露组雌性大鼠卵巢中LHR基因表达水平升高(P<0.05),ER基因表达水平具有上升趋势及PR表达水平具有下降趋势,但差异不显著(P>0.05),PrlR基因表达水平无显著性差异(P>0.05);子宫中PR基因表达水平升高(P<0.05),ER基因表达水平降低(P<0.05),LHR和PrlR基因表达水平无显著性差异(P>0.05)。研究结论随着冷暴露时间延长,雌性大鼠体重增长减缓、摄食和饮水量增加;冷暴露可引起雌性大鼠动情周期延长、卵巢组织病理学改变,初步推测冷暴露可能通过增加血清LH水平和增加卵巢LHR基因表达而损害卵巢功能;冷暴露可引起子宫组织病理学改变,推测可能与血清P水平降低、子宫PR基因表达水平升高和ER基因表达水平降低有关。