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目的:
多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是临床常见的内分泌紊乱性疾病,在育龄妇女中发病率是5%-10%;PCOS本身是一种病因和临床表现十分复杂的异质性疾病,血清高雄激素血症是其典型的临床表现之一,但是发病机制还不完全清楚,因此本研究主要是:
1、通过注射脱氢表雄酮(DHEA)建立类PCOS大鼠模型;
2、探讨类固醇激素调节蛋白(Steroidogenic acute regulatory protein,StAR),3β-羟基类固醇(3β-hydroxy steroid dehydrogenase,3β-HSD),17β-羟基类固醇(17β-hydroxy steroiddehydrogenase,17β-HSD),细胞色素 P450芳香化酶(cytochrome P450Aromatase,P450arom)及其调控因子类固醇生成因子-1(Steroidogenic factor-1,SF-1)在PCOS中的表达及与卵巢激素的关系。
方法:
21日龄的SD大鼠30只,随机分为实验组(PCOS组,n=20)和对照组(NC组,n=10)。PCOS组:于23日龄开始,每日16:00颈后背皮下注射DHEA0.6 mg/100g体重(溶于0.2 ml注射用大豆油),连续20天,并同时进行阴道涂片,以观察其动情周期的变化;NC组:每日颈后背注射0.2 ml的大豆油,其余同PCOS组。于42日龄20:00禁食禁饮,次日晨称体重及阴道涂片,收集血清,放射免疫法(RIA)和ELISA检测血清激素水平。取双侧卵巢,称取重量,测量体积(体积=长×宽×高×0.5),卵巢体积和重量均是左右卵巢之和;随机取PCOS组和NC组各一侧卵巢,中性福尔马林固定,常规包埋,切片,行HE染色和免疫组化,光镜观察;同时,用2.5%戊二醛固定另一侧卵巢组织,常规包埋,超薄切片,电子染色后,进行透射电镜观察。部分卵巢于-80℃保存,用Westernblot和RT-PCR待测其中蛋白或酶及mRNA的表达。
结果:
1、卵巢的一般情况两组大鼠发育良好,毛色润泽,行为反应无异常。与NC组相比,PCOS组的体重明显增高(P<0.05);卵巢的重量和体积未见显著变化(P>0.05)。
2、血清激素水平的评估 PCOS组大鼠血清睾酮水平非常显著性高于NC组(P<0.01),雌二醇水平显著高于NC组(P<0.05),孕酮水平较NC组有所降低,但无显著差异。
3、阴道涂片观察阴道涂片显示,与NC组相比,PCOS组大鼠失去了动情周期的规律性交化,主要表现为动情期和动情间期延长,大部分停留在动情期和动情间期。
4、卵巢的外观和形态学变化 PCOS组大鼠卵巢稍呈苍白色,可见多个囊性卵泡,双侧卵巢不对称性增大;HE染色结果显示,PCOS组多个卵泡囊性扩张,扩张的卵泡中颗粒细胞层减少,外包绕梭形的卵泡膜细胞;另可见少量黄体形成。电镜结果显示,PCOS组卵泡膜细胞内含有大量的脂滴,细胞器丰富,颗粒细胞核固缩,内质网扩张,线粒体内出现空泡。
5、免疫组化检测StAR、SF-1、3β-HSD、17β-HSD和P450arom的变化 StAR主要表达于卵泡外围的卵泡膜细胞,以及黄体内的黄素化颗粒细胞的胞浆内。PCOS组3β-HSD特异性染色主要定位在卵泡膜细胞及黄素化的颗粒细胞中;17β-HSD在PCOS模型中主要集中在囊状卵泡的颗粒细胞层,外围的卵泡膜细胞;P450arom表达于在囊状卵泡的颗粒细胞层。SF-1主要表达于卵泡的颗粒细胞、卵泡外围的卵泡膜细胞及黄体内的黄素化颗粒细胞的胞浆内。
6、StAR、SF-1、3β-HSD、17β-HSD和P450arom mRNA含量的变化与NC组相比,PCOS组StAR,SF-1,3β-HSD和17β-HSD mRNA水平明显升高(P<0.05);与NC组比较,PCOS组中P450arom mRNA含量则非常显著地降低了(P<0.01)。
7、Western blot检测各蛋白的变化与NC组相比,PCOS组StAR,SF-1和3β-HSD蛋白表达明显升高(P<0.05);17β-HSD蛋白表达非常显著的升高(P<0.01);而PCOS组P450arom蛋白表达明显低于NC组(P<0.05)。
结论:
1、StAR、3β-HSD和17β-HSD共同参与了PCOS大鼠模型卵巢的激素调节;芳香化酶P450arom未直接参与PCOS中E2的调节.
2、SF-1能够直接刺激目标类固醇激素合成酶(StAR、3β-HSD和17β-HSD),还可促进睾酮的生成。
3、DHEA诱导的SD大鼠出现了与PCOS患者相似的卵巢病理改变及雄激素升高等内分泌变化,同时StAR、3β-HSD、17β-HSD和P450arom的蛋白及基因表达,及转录调控子SF-1的表达均与PCOS患者中的表达结果相符,提示该模型是一种较为理想的PCOS动物模型