肖瀟 ,劉艷霞 ,危一飛 ,邢玉 ,劉君 ,滕秀香
1.北京中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,北京 100078; 2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院,北京 100010;3.北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院,北京 100078; 4.中國中醫(yī)科學(xué)院望京醫(yī)院,北京 100102
卵巢儲(chǔ)備功能減退(diminished ovarian reserve,DOR)是指卵巢中卵母細(xì)胞數(shù)目減少或質(zhì)量下降,引起女性生殖功能減退[1],同時(shí)伴有抗米勒管激素(AMH)水平降低、竇卵泡數(shù)目減少、促卵泡素(FSH)水平升高[2]。DOR發(fā)病率約10%~35%[3],臨床常表現(xiàn)為生育能力降低、月經(jīng)紊亂、性激素缺乏或波動(dòng)相關(guān)癥狀[4-5]。DOR發(fā)病機(jī)制尚不完全明確,目前普遍認(rèn)為,多種因素引起的卵巢顆粒細(xì)胞過度凋亡,卵泡閉鎖加速,卵母細(xì)胞數(shù)量及質(zhì)量下降是DOR重要發(fā)病機(jī)制。國內(nèi)外對于DOR尚無確切有效的治療方法,對有生育需求的患者,建議積極試孕或輔助生殖技術(shù)[6-7]。臨床常采用性激素治療模擬女性正常生理周期,提高患者的生活質(zhì)量,改善其臨床癥狀,但禁忌證及慎用情況較多,對卵巢儲(chǔ)備及生育力改善效果不明顯[8]。
中醫(yī)藥治療DOR具有一定優(yōu)勢,可以多系統(tǒng)、多靶點(diǎn)調(diào)控性腺軸,改善激素水平,緩解臨床癥狀,保護(hù)卵巢功能[9-10]。滕秀香教授傳承國醫(yī)大師柴嵩巖學(xué)術(shù)思想,結(jié)合多年臨床經(jīng)驗(yàn),提出腎虛肝郁證為DOR的主要病機(jī)[11],應(yīng)用補(bǔ)腎疏肝法治療。益腎疏肝湯為首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院治療DOR的協(xié)定處方。前期研究發(fā)現(xiàn),益腎疏肝湯治療腎虛肝郁型DOR,不僅能改善患者臨床癥狀,還能改善卵巢儲(chǔ)備功能,調(diào)節(jié)性激素水平[12]。因此,為進(jìn)一步探討益腎疏肝湯治療DOR的作用機(jī)制,本研究采用雷公藤多苷制備DOR大鼠模型,觀察大鼠動(dòng)情周期、性腺指數(shù)、卵巢組織形態(tài)變化,并檢測血清性激素水平、卵巢顆粒細(xì)胞凋亡及卵巢組織凋亡蛋白表達(dá),探討其治療DOR的分子機(jī)制,為臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
SPF級健康雌性SD大鼠32只,12周齡,體質(zhì)量(180±20)g,購于中國食品藥品檢定研究院,動(dòng)物許可證號SCXK(京)2017-005。飼養(yǎng)于中國中醫(yī)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)物房,自由攝食飲水。本實(shí)驗(yàn)由首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院動(dòng)物倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)(2022-05-08)。
益腎疏肝湯(女貞子15 g,熟地黃10 g,墨旱蓮15 g,北沙參20 g,石斛10 g,續(xù)斷15 g,桑寄生15 g,菟絲子15 g,酒白芍10 g,月季花6 g,柴胡5 g,白梅花10 g,丹參10 g,桃仁10 g,瞿麥6 g,葛根6 g,甘草6 g),飲片購于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院。上述飲片按常規(guī)方法水煎、濃縮,配制成濃度分別為1.92、3.83 g/mL益腎疏肝湯藥液。雷公藤多苷片,上海復(fù)旦復(fù)華藥業(yè)有限公司,10 mg/片,批號210102,用蒸餾水配成濃度為5 mg/mL混懸液。
FSH檢測試劑盒(貨號H101-1-1),南京建成生物工程研究所;雌二醇(E2)檢測試劑盒(貨號CEA461Ge)、AMH檢測試劑盒(貨號CEA228Ra),武漢云克隆科技股份有限公司;HE染色試劑盒(貨號G1120),北京索萊寶科技有限公司;一步法TUNEL細(xì)胞凋亡試劑盒(貨號C1089),碧云天生物技術(shù)有限公司;Bcl-2抗體(貨號Sc-492),美國Santa Cruz公司;Bax抗體(貨號50599-2-IG),美國Proteintech公司;Caspase-3抗體(貨號ab4051),英國Abcam;GAPDH抗體(貨號AB-P-R 001),杭州賢至生物科技有限公司。共聚焦顯微鏡(型號LSM 780,德國Zeiss),臺式玻片掃描機(jī)(型號Aperio CS2,德國Leica),Western blot電泳系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司),高速冷凍離心機(jī)(型號FRESCO 21,美國 Thermo Fisher公司),水平脫色搖床(型號WD-9405C,北京六一儀器)。
32只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d,采用隨機(jī)數(shù)字表法分成空白組8只、造模組24只,空白組不予處理,造模組予雷公藤多苷片混懸液50 mg/kg灌胃14 d,每日1次[13-14]。造模結(jié)束后次日觀察大鼠陰道涂片,出現(xiàn)某一周期時(shí)間延長,周期紊亂表現(xiàn),表明造模成功。將24只成模大鼠再隨機(jī)分為模型組和中藥低、高劑量組,每組8只,造模成功后次日開始給藥,根據(jù)人和動(dòng)物體表面積折算的等效劑量計(jì)算,中藥低劑量組予益腎疏肝湯16.38 g/kg(相當(dāng)于臨床等效劑量)灌胃,中藥高劑量組予益腎疏肝湯32.76 g/kg(相當(dāng)于臨床等效劑量2倍)灌胃,空白組和模型組予生理鹽水3 mL灌胃,每日1次,連續(xù)15 d。
給藥結(jié)束后,0.3%戊巴比妥鈉10 mL/kg腹腔注射麻醉大鼠,腹主動(dòng)脈采血2 mL,室溫靜置30 min,4 ℃、3 000 r/min離心15 min,取上清液,于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。頸椎脫臼處死大鼠,無菌條件下取出子宮、卵巢并稱重,一側(cè)卵巢置于10%中性甲醛溶液中浸泡,另一側(cè)卵巢放于-80 ℃冰箱備用。
2.3.1 動(dòng)情周期
每日上午9:00用細(xì)棉簽蘸取生理鹽水,于大鼠陰道內(nèi)輕輕旋轉(zhuǎn)2圈,行陰道涂片,涂片風(fēng)干后30 min,置于蘇木素染料中浸泡3 min,流水沖洗5 s,1%鹽酸酒精溶液分化10 s,流水輕輕沖洗5 s,放入伊紅染料中浸泡1 min,水洗5 s。顯微鏡下觀察陰道脫落細(xì)胞的種類和形態(tài),判斷大鼠動(dòng)情周期。分別記錄大鼠造模期和給藥期動(dòng)情次數(shù)。
2.3.2 性腺指數(shù)
根據(jù)大鼠子宮、卵巢濕重及末次稱量體質(zhì)量計(jì)算卵巢指數(shù)和子宮指數(shù)。卵巢指數(shù)=雙側(cè)卵巢濕重÷體質(zhì)量;子宮指數(shù)=子宮濕重÷體質(zhì)量。
2.3.3 血清性激素水平
采用ELISA檢測血清AMH、FSH、E2含量,嚴(yán)格按試劑盒說明書操作。
2.3.4 卵巢形態(tài)觀察
卵巢用10%中性甲醛固定24 h,石蠟包埋,制成5 μm切片,HE染色后,顯微鏡下觀察卵巢形態(tài)、各級卵泡數(shù)目,采用ImageScope軟件記錄。
2.3.5 卵巢顆粒細(xì)胞凋亡率
各組隨機(jī)選取3只大鼠卵巢組織蠟塊,切片(厚度5 μm),TUNEL法檢測卵巢顆粒細(xì)胞凋亡情況,嚴(yán)格按試劑盒說明書操作。以細(xì)胞核出現(xiàn)紅色顆粒為陽性細(xì)胞,每張切片隨機(jī)選取3個(gè)視野,采用Image J 1.8.0軟件計(jì)算顆粒細(xì)胞凋亡率(陽性細(xì)胞數(shù)÷細(xì)胞總數(shù)×100%)。
2.3.6 Western blot檢測
加入RIPA裂解液提取卵巢組織蛋白,BCA法測定蛋白濃度,蛋白濃度調(diào)整為2 μg/μL,上樣,凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜,封閉,加入Bax、Caspase-3、Bcl-2一抗(均為1∶1 000),4 ℃水平搖床孵育過夜,TBST洗膜10 min×3次,加二抗,室溫孵育60 min,TBST洗膜10 min×3次,化學(xué)發(fā)光,顯影成像,以GAPDH為內(nèi)參,應(yīng)用Image J 1.8.0軟件對條帶進(jìn)行灰度分析。
實(shí)驗(yàn)過程中各組大鼠均無死亡??瞻捉M大鼠狀態(tài)良好,被毛光滑,飲食正常;模型組大鼠精神狀態(tài)差,被毛稀松,飲食減少;中藥低、高劑量組大鼠上述表現(xiàn)較模型組有所改善,精神狀態(tài)轉(zhuǎn)佳,被毛逐漸光滑,飲食增加。
造模結(jié)束后,與空白組比較,造模大鼠動(dòng)情次數(shù)明顯減少(P<0.01)。給藥結(jié)束后,與空白組比較,模型組大鼠動(dòng)情次數(shù)明顯減少(P<0.01);與模型組比較,中藥低、高劑量組大鼠動(dòng)情次數(shù)明顯增加(P<0.05)。見表1。
表1 各組大鼠動(dòng)情次數(shù)比較(±s,次)
表1 各組大鼠動(dòng)情次數(shù)比較(±s,次)
注:與空白組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05
組別空白組模型組中藥低劑量組中藥高劑量組只數(shù)8 8 8 8造模期2.87±0.33 1.38±0.48**1.50±0.50**1.38±0.69**給藥期2.87±0.33 1.50±0.50**2.13±0.50#2.25±0.71#
與空白組比較,模型組大鼠卵巢指數(shù)、子宮指數(shù)明顯降低(P<0.01);與模型組比較,中藥低、高劑量組大鼠卵巢指數(shù)、子宮指數(shù)明顯升高(P<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠性腺指數(shù)比較(±s,mg/g)
表2 各組大鼠性腺指數(shù)比較(±s,mg/g)
注:與空白組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05
組別空白組模型組中藥低劑量組中藥高劑量組只數(shù)8 8 8 8卵巢指數(shù)0.59±0.05 0.52±0.08**0.57±0.01#0.58±0.01#子宮指數(shù)2.23±0.15 1.93±0.27**2.26±0.32#2.32±0.30#
與空白組比較,模型組大鼠血清AMH、E2含量明顯減少(P<0.01),F(xiàn)SH含量明顯增加(P<0.01);與模型組比較,中藥低、高劑量組大鼠血清AMH、E2含量明顯增加(P<0.01),F(xiàn)SH含量明顯減少(P<0.01);與中藥低劑量組比較,中藥高劑量組大鼠血清AMH、E2含量明顯增加(P<0.05)。見表3。
表3 各組大鼠血清AMH、FSH、E2含量比較(±s)
表3 各組大鼠血清AMH、FSH、E2含量比較(±s)
注:與空白組比較,**P<0.01;與模型組比較,##P<0.01;與中藥低劑量組比較,△P<0.05
組別空白組模型組中藥低劑量組中藥高劑量組只數(shù)8 8 8 8 AMH/(pg/mL)0.43±0.02 0.31±0.02**0.36±0.01##0.38±0.01##△FSH/(mIU/mL)0.35±0.04 0.60±0.15**0.42±0.01##0.40±0.00##E2/(pg/mL)1.05±0.05 0.82±0.04**0.93±0.02##0.97±0.02##△
空白組大鼠卵巢結(jié)構(gòu)清晰,各級卵泡發(fā)育良好,成熟卵泡中顆粒細(xì)胞層次多、卵泡液多,可見完整的卵母細(xì)胞,卵巢間質(zhì)未見明顯炎癥細(xì)胞浸潤及纖維化;模型組大鼠卵巢結(jié)構(gòu)明顯紊亂,各級卵泡數(shù)目均明顯減少,閉鎖卵泡數(shù)目增多,未見成熟卵泡,卵泡中顆粒細(xì)胞層次減少、排列紊亂疏松,卵巢間質(zhì)可見大量炎癥細(xì)胞浸潤及纖維化;中藥低劑量組大鼠卵巢組織病理形態(tài)較模型組有所改善,各級卵泡及成熟卵泡數(shù)目增加、卵泡液含量增多,仍可見部分閉鎖卵泡,卵巢間質(zhì)可見少量炎癥細(xì)胞浸潤及纖維化;中藥高劑量組大鼠卵巢組織病理形態(tài)明顯改善,僅見少量閉鎖卵泡,各級卵泡及成熟卵泡數(shù)目明顯增加,顆粒細(xì)胞層次增多、卵泡液含量增多。見圖1。
圖1 各組大鼠卵巢組織形態(tài)(HE染色,×100)
與空白組比較,模型組大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡率明顯升高(P<0.01);與模型組比較,中藥低、高劑量組大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡率明顯降低(P<0.05),中藥高劑量組明顯優(yōu)于中藥低劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見圖2、表4。
表4 各組大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡率比較(±s,%)
表4 各組大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡率比較(±s,%)
注:與空白組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05;與中藥低劑量組比較,△△P<0.01
組別空白組模型組中藥低劑量組中藥高劑量組只數(shù)3 3 3 3凋亡率4.0± 3.1 74.6±11.3**41.2±12.2#11.3± 8.9#△△
圖2 各組大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡陽性表達(dá)(TUNEL染色,×200)
與空白組比較,模型組大鼠卵巢組織Bax、Caspase-3蛋白表達(dá)明顯升高(P<0.01),Bcl-2蛋白表達(dá)及Bcl-2/Bax比值明顯降低(P<0.01);與模型組比較,中藥低、高劑量組大鼠卵巢組織Bax、Caspase-3蛋白表達(dá)明顯降低(P<0.05,P<0.01),Bcl-2蛋白表達(dá)及Bcl-2/Bax比值明顯升高(P<0.05,P<0.01)。見圖3、表5。
圖3 各組大鼠卵巢組織Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白免疫印跡
表5 各組大鼠卵巢組織Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表達(dá)比較(±s)
表5 各組大鼠卵巢組織Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表達(dá)比較(±s)
注:與空白組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01
組別空白組模型組中藥低劑量組中藥高劑量組只數(shù)6 6 6 6 Bcl-2 0.93±0.20 0.60±0.08**0.82±0.15#0.85±0.15#Bax 0.53±0.17 1.12±0.31**0.82±0.25#0.82±0.24#Bcl-2/Bax 1.85±0.44 0.56±0.13**1.07±0.26##1.09±0.17##Caspase-3 0.59±0.09 1.00±0.17**0.77±0.14##0.70±0.10##
DOR近年來有年輕化的趨勢。隨著生育年齡逐漸后移,卵巢功能及生育能力減退嚴(yán)重影響女性的生殖及身心健康。因此,早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)對保護(hù)女性卵巢儲(chǔ)備功能及生育能力有重要意義。臨床常用的激素替代療法治療DOR可有效恢復(fù)月經(jīng)周期、調(diào)整激素代謝水平、改善臨床癥狀,但很難恢復(fù)患者的卵巢儲(chǔ)備功能。
腎虛肝郁為DOR的常見證型[15],補(bǔ)腎填沖、疏肝養(yǎng)血為其常用治法。補(bǔ)腎疏肝類中藥治療DOR在改善激素水平、提高AMH及竇卵泡數(shù)目方面與西藥相當(dāng),但不良反應(yīng)少[16]。益腎疏肝湯以女貞子、熟地黃相須為君藥,入肝、腎二經(jīng),滋陰補(bǔ)血同時(shí)填充沖脈血海;北沙參、墨旱蓮、石斛、續(xù)斷、菟絲子、桑寄生為臣藥,補(bǔ)益肝腎、滋陰清熱;酒白芍、月季花、柴胡、白梅花養(yǎng)血柔肝、疏肝解郁,丹參、桃仁活血調(diào)經(jīng),瞿麥、葛根退熱生津,以上共為佐藥;甘草為使,調(diào)和諸藥。該方補(bǔ)腎疏肝同時(shí)養(yǎng)血柔肝、退熱生津以護(hù)陰液,滋陰而不壅滯,疏肝而不辛燥,達(dá)改善卵巢功能之效。研究表明,方中女貞子、墨旱蓮、續(xù)斷、熟地黃、菟絲子等具有調(diào)節(jié)血清性激素水平、刺激卵泡生長、增加子宮腺體指數(shù)、保護(hù)卵巢功能作用[17-20]。顆粒細(xì)胞過度凋亡會(huì)加速卵巢卵泡閉鎖,引起DOR[21-22],鑒于此,我們推測益腎疏肝湯可能通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)因子表達(dá)→抑制卵巢顆粒細(xì)胞凋亡→減少卵泡閉鎖→提高卵巢儲(chǔ)備功能→治療DOR,并通過本研究加以驗(yàn)證。
本研究采用雷公藤多苷灌胃制備DOR大鼠模型,結(jié)果顯示,造模后大鼠精神狀態(tài)差,被毛逐漸稀松,飲食量減少,并出現(xiàn)動(dòng)情周期紊亂,性腺指數(shù)顯著下降。經(jīng)益腎疏肝湯干預(yù)后,大鼠精神狀態(tài)轉(zhuǎn)佳,被毛逐漸光滑,飲食量增加,動(dòng)情周期縮短并趨于正常,性腺指數(shù)提高。血清性激素水平是直接反映卵巢功能的重要指標(biāo),其中FSH水平升高及AMH水平下降為臨床診斷DOR的主要指標(biāo),E2水平為DOR診斷的重要參考。模型組大鼠血清AMH、E2水平下降,F(xiàn)SH水平升高;中藥低、高劑量組大鼠血清AMH、E2水平顯著升高,F(xiàn)SH水平顯著下降,提示益腎疏肝湯能有效改善DOR大鼠血清性激素水平,對下丘腦-垂體-性腺軸具有一定的調(diào)控作用。HE染色結(jié)果顯示,模型組大鼠卵巢組織各級卵泡數(shù)目明顯減少,有大量卵泡閉鎖;與模型組相比,益腎疏肝湯可有效恢復(fù)模型大鼠卵巢結(jié)構(gòu),促進(jìn)各級卵泡發(fā)育,減少卵泡異常閉鎖,減少炎癥細(xì)胞浸潤及纖維化,且中藥高劑量組效果更明顯。
目前認(rèn)為,卵巢顆粒細(xì)胞過度凋亡是引起卵巢功能下降的主要原因。卵泡顆粒細(xì)胞處于凋亡狀態(tài)和層數(shù)減少也作為DOR造模成功的重要依據(jù)[23],強(qiáng)調(diào)了顆粒細(xì)胞凋亡是DOR重要的發(fā)病機(jī)制。Bcl-2蛋白家族介導(dǎo)的線粒體內(nèi)源凋亡通路在卵巢顆粒細(xì)胞凋亡過程中占主導(dǎo)地位,Bcl-2/Bax比值被稱為細(xì)胞的“凋亡開關(guān)”,影響卵泡發(fā)育或閉鎖。Caspase是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵效應(yīng)酶,多條凋亡信號通路均需Caspase-3介導(dǎo)。Bcl-2/Bax比值降低后引起Caspase級聯(lián)反應(yīng),誘導(dǎo)卵巢顆粒細(xì)胞凋亡[24],而糾正相關(guān)凋亡蛋白表達(dá)可抑制顆粒細(xì)胞凋亡,一定程度恢復(fù)卵巢功能[22]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,模型組大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡率明顯升高,卵巢組織Bcl-2蛋白表達(dá)降低,Bax、Caspase-3蛋白表達(dá)升高,同時(shí)Bcl-2/Bax比值降低;經(jīng)益腎疏肝湯干預(yù)后,卵巢顆粒細(xì)胞凋亡率明顯降低,卵巢組織Bcl-2蛋白表達(dá)升高,Bax、Caspase-3蛋白表達(dá)降低,Bcl-2/Bax比值升高,提示益腎疏肝湯可能通過上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2、下調(diào)促凋亡蛋白Bax和Caspase-3表達(dá),逆轉(zhuǎn)卵巢顆粒細(xì)胞凋亡情況。
綜上,益腎疏肝湯可恢復(fù)DOR模型大鼠動(dòng)情周期,提高性腺指數(shù),減少卵泡閉鎖,調(diào)節(jié)血清性激素水平,從而改善DOR大鼠病理狀態(tài),提高卵巢儲(chǔ)備功能,其機(jī)制與抑制卵巢顆粒細(xì)胞凋亡有關(guān)。本研究存在一定局限性,包括樣本量偏小、未使用在定位方面更具優(yōu)勢的免疫組化方法評估Bcl-2、Bax等蛋白表達(dá),未使用RT-PCR檢測基因變化,未在信號通路層面探究益腎疏肝湯治療DOR的機(jī)制等,今后將進(jìn)一步完善。
備注:肖瀟,北京中醫(yī)藥大學(xué)以同等學(xué)力申請博士學(xué)位在職人員。