雌性性早熟大鼠脑内Kiss-1/GPR54的表达及滋阴泻火中药合剂对其表达的影响

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目的:本文以达那唑诱导的雌性性早熟大鼠为模型,通过观察脑内调控青春期发育的关键分子——Kiss-1基因衍生肽kisspeptin及其受体GPR54(G-proteincoupled receptor 54)在青春期发育进程中的表达规律,探讨kisspeptin/GPR54在性早熟发病中的作用;观察滋阴泻火中药合剂对kisspeptin/GPR54表达的影响以及kisspeptin/GPR54在滋阴泻火中药合剂治疗性早熟中的作用,进一步认识滋阴泻火中药合剂的作用机制。方法:(1)出生后3天的SD雌性大鼠,随母鼠共同饲养,随机分为正常组(Normal)、载体组(Vehicle)和模型组(Model)。模型组大鼠在出生后5日龄给予皮下注射300μg达那唑。采用免疫组织化学、Westernblot、逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)分别观察青春期启动前(出生后20日龄)、青春期启动(阴门开启为标志)、青春期启动后(建立2个规则的性周期)大鼠脑内Kiss-1/GPR54 mRNA及蛋白的表达规律。(2)采用免疫荧光双标技术观察GPR54和GnRH的共存情况,并运用侧脑室微量注射GPR54抗体中和法,观察性早熟模型大鼠在青春期启动前给予不同剂量GPR54抗体(1:50、1:100、1:200)后,阴门开启时间的变化及免疫组织化学法检测脑内kisspeptin及内侧隔核(rostral medial septum,MS)、Broca斜角带核(Broca diagonal band nucleus,DBB)和内侧视前区(medial preoptic nucleus,MPOA)促性腺激素释放激素(gonadotropin releasing hormone,GnRH)的表达变化,进一步探讨kisspeptin/GPR54在大鼠性早熟发病过程中的作用。(3)采用免疫组织化学、逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,观察喂饲滋阴泻火中药合剂后,性早熟模型大鼠脑内Kiss-1、GPR54、GnRH mRNA及蛋白的表达变化,探讨滋阴泻火中药合剂对Kiss-1/GPR54表达的影响及kisspeptin/GPR54在滋阴泻火中药合剂治疗性早熟中的作用;并观察预先喂饲性早熟模型大鼠(出生后14日龄)滋阴泻火中药合剂(3ml/次、1次/日、喂药7天)后,在青春期启动前(出生后20日龄)运用药理学方法侧脑室1次性微量注射kisspeptin多肽2nmol、4nmol的方法,观察大鼠阴门开启时间的变化及脑内GPR54和GnRH蛋白的表达变化,进一步探讨滋阴泻火中药合剂治疗性早熟的机制。结果:(1)5日龄雌性大鼠皮下注射达那唑后,阴门开启和建立两个规则的性周期时间明显提前,卵巢和子宫的脏器系数较正常组大鼠明显增加,青春期启动时下丘脑GnRH mRNA和蛋白表达水平较正常组显著升高。性早熟模型大鼠青春期启动前未见下丘脑特异性kisspeptin/GPR54阳性细胞表达,青春期启动时室周核(periventricular nucleus,PeN)、弓状核(arcuate nucleus,ARC)、视前区(preoptic area,POA)kisspeptin/GPR54免疫阳性细胞呈特异性表达。ARC、PeN的kisspeptin免疫阳性细胞数在青春期启动后表达减少,POA的kisspeptin细胞数在青春期启动后表达增加;ARC、PeN的GPR54免疫阳性细胞数在青春期启动后表达增加,POA的GPR54免疫阳性细胞数在青春期启动后表达减少。性早熟模型大鼠在青春期发育进程中,均观察到下丘脑组织Kiss-1/GPR54 mRNA的表达;青春期启动时Kiss-1/GPR54 mRNA表达水平达峰值并明显高于正常大鼠,青春期启动后其表达水平有所下降。(2)免疫荧光双标技术显示GPR54和GnRH在性早熟大鼠POA存在共存现象。青春期启动前侧脑室给予1:50、1:100 GPR54抗体的性早熟大鼠,阴门开启时间较模型组明显延迟,kisspeptin免疫阳性细胞表达未见明显变化,MS、DBB和MPOA的GnRH免疫阳性细胞数却明显增加。(3)免疫组织化学及RT-PCR技术观察到滋阴泻火中药合剂可下调性早熟模型大鼠下丘脑Kiss-1、GPR54及GnRH mRNA的表达,抑制ARC、PeN和POA的kisspeptin和GPR54蛋白的释放,诱导MS、DBB和MPOA的GnRH免疫阳性细胞数增加。(4)性早熟模型大鼠喂饲滋阴泻火中药合剂后在20日龄时侧脑室微量注射kisspeptin多肽2nmol、4nmol,22日龄时均出现阴门开启。结论:(1)性早熟大鼠青春期启动时ARC、PeN和POA的kisspeptin/GPR54的表达异常,下丘脑Kiss-1/GPR54 mRNA的表达水平增高,可能参与促进大鼠青春期提前启动,导致大鼠性早熟的发生。(2)侧脑室注射GPR54抗体可能抑制性早熟大鼠GnRH的表达,使性早熟大鼠的性发育延迟,kisspeptin可能直接通过其受体GPR54介导性早熟大鼠青春期的提前启动。(3)滋阴泻火中药合剂可通过下调下丘脑Kiss-1/GPR54 mRNA及蛋白的表达,抑制GnRH的释放,延缓性早熟大鼠下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonad axis,HPGA)的启动。
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