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目的:本研究采取Bogovich法制成大鼠多囊卵巢综合征(PCOS)动物模型,行口服葡萄糖耐量(OGTT)测定及胰岛素(INS)释放试验;观察下丘脑、垂体和卵巢的光镜(HE染色)及透射电镜改变;用免疫组化(IH)方法观察胰岛素样生长因子-1(IGF-1)在下丘脑、垂体和卵巢的分布和表达。研究该大鼠PCOS模型是否存在胰岛素抵抗(IR)及下丘脑、垂体和卵巢在PCOS发病中的作用。材料与方法:选24日龄未成年雌性SD大鼠36只,随机分成两组,每组18只。其中一组建立PCOS模型作为实验组。另一组为正常对照组。两组大鼠均于36日龄行OGTT实验,测定血清INS及血糖(GC)。腹腔注入4%水合氯醛(400mg/kg体重)麻醉,心室灌注,取脑、垂体和卵巢,进行免疫组化处理。每组各有三只行电镜观察。根据Paxins等大鼠脑定位图谱确定弓状核(ARC)所在的平面。血清INS的水平用放免(RIA)测定(上海生物制品研究所),125I标记INS,一抗为豚鼠抗INS特异性抗血清抗体,二抗为羊抗豚鼠抗体。灵敏度及特异性较高。血糖测定:Precision Plus血糖试纸,美国雅培制药有限公司生产。<WP=4>下丘脑、垂体和卵巢中的IGF-1的表达用IH方法测定,IGF-1免疫组化的一抗是兔抗大鼠IGF-1单克隆抗体(美国SANTA CRUZ公司生产,0.1ml,稀释1:200后应用), 免疫组化结果判断标准:同一样本至少重复染色一次,由至少两位经验丰富的专业人员独立阅片。以PBS替代一抗作为阴性对照,以细胞内出现棕黄色颗粒为阳性结果。每张切片在400倍高倍视野下随机取5个视野,计数阳性细胞数占全部细胞数的比例,染色结果按比例分为:-:阳性细胞数占10%以下;+:阳性细胞数占10~33%;++:阳性细胞数占33~66%;+++:阳性细胞数占66%以上。统计学分析:RIA结果的数据用??x ±s表示,组间差异用t检验;IH结果用??检验。所有数据均用SPSS软件包进行统计。P<0.05为差别显著结果:1 大鼠体重实验组与对照组无差别。2 大体形态:PCOS大鼠模型的双侧卵巢明显增大,可见多个囊泡。卵巢重量实验组显著高于对照组(P<0.01)。下丘脑和垂体的大体形态与正常对照组无明显差异。OGTT测定及INS释放试验:实验组服糖后60min和120min INS明显高于对照组,P<0.01。实验组服糖后60min和120min INS敏感率(INS与GC比值INS/GC)明显高于对照组,P<0.01。PCOS大鼠存在IR。两组INS均值分别为:60min PCOS组22.808±2.655,正常<WP=5>3 对照组为17.683±3.015;120min PCOS组17.647±3.301,正常对照组为12.828±2.996。两组INS/GC均值分别为:60min PCOS组为3.03±0.38,正常对照组为2.35±0.46;120min PCOS组为2.63±0.42,正常对照组为1.98±0.44。4 下丘脑、垂体、卵巢光镜及透射电镜改变:4.1 PCOS大鼠下丘脑弓状核与正常大鼠相比:光镜下神经元细胞和神经胶质细胞区别不明显;电镜下PCOS大鼠促性腺激素释放激素(GnRH)神经元核大而饱满,高尔基复合体和线粒体增多,线粒体小而圆,肿胀明显,胞浆中清亮小泡和致密芯分泌颗粒增多。4.2 PCOS大鼠垂体与正常对照大鼠相比:光镜下嗜碱性细胞区别不明显;电镜下PCOS大鼠垂体促性腺激素细胞核旁高尔基复合体和线粒体增多,分泌颗粒增多,大小不一,电子密度增高。4.3 PCOS大鼠卵巢与正常对照大鼠相比:光镜下卵泡颗粒细胞减少而膜细胞层增加,后者常发生黄素化,卵巢皮质间质细胞明显增生,其中可见散在丛状的黄素化细胞巢;电镜可见卵泡颗粒细胞核型不整,含多个核仁的胞核较多见;线粒体呈不同程度的肿胀,愈接近外层的颗粒细胞中其线粒体的肿胀愈明显,嵴部分断裂甚至消失;滑面内质网减少,而扩张成池的粗面内质网增多,脂滴亦增多,电子密度较高。泡膜细胞中线粒体亦有不同程度的肿胀;并可见大量扩张成池的滑面内质网和粗面内质网,内有絮状物;脂滴增多,电子密度较高。<WP=6>5 IGF-1在下丘脑、垂体和卵巢的分布和表达。5.1 下丘脑:免疫组化发现PCOS组和正常组IGF-1在弓状核神经元细胞和神经胶质细胞上均有表达,IGF-1在PCOS组神经胶质细胞表达比正常对照组表达强(P<0.05)。5.2 垂体:IGF-1在正常组和PCOS组垂体细胞上均有表达,PCOS组与对照组相比无区别。5.3 卵巢:观察发现,正常对照组和PCOS组卵泡膜细胞可表达IGF-1,小卵泡及闭锁卵泡的颗粒细胞也可表达IGF-1,间质细胞不表达IGF-1,IGF-1在PCOS组颗粒细胞比正常组表达增高(P<0.05),而在泡膜细胞中的染色强度与正常对照组无显著差异。结论:1 本研究首次发现:本模型的PCOS大鼠除了卵巢形态学符合多囊卵巢以外,还存在IR。OGTT后60min、120min INS及INS敏感率明显高于对照组。提示此模型可作为PCOS研究的良好动物模型。2 IGF-1作为一个中介因素在卵泡的生长、发育与成熟中起到重要的调节作用。本研究首次报道IGF-1在PCOS大鼠下丘脑和卵巢中的分布与正常大鼠相比表现出不同的模式。提示IGF-1参与了GnRH、黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)和雄激素的分泌异常,是导致PCOS发生的一个重要因素。本研究首次报道PCOS模型下丘脑、垂体形态学特点。PCOS大鼠下丘脑、垂体和卵巢镜