陳艷婷 郭新宇 袁秋虹 鄧偉民
1廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院內(nèi)六科(廣州510010);2廣州中醫(yī)藥大學(xué)(廣州510405);3廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院輔助生殖中心(廣州510010)
子宮內(nèi)膜容受性與胚胎質(zhì)量是體外受精-胚胎移植(IVF?ET)成功與否的兩個重要條件。研究證實,IVF?ET過程中控制性超排卵(controlled ovarian hyperstimulation,COH)可能從一定程度損害卵母細(xì)胞染色體的結(jié)構(gòu)和功能,進而影響胚胎基因表達,降低胚胎質(zhì)量及著床潛能,但其具體機制尚不明確?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對如何改善超排卵胚胎質(zhì)量尚未獲得普遍公認(rèn)的研究成果,傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)對此做了很多有意義的探索[1-2],但大都局限于子宮內(nèi)膜容受性的研究,且多為臨床現(xiàn)象的觀察。本課題組前期研究提示經(jīng)后增殖方在相同子宮內(nèi)膜容受性的基礎(chǔ)上提高了胚胎本身的著床能力[3],結(jié)合該方的方藥分析,我們認(rèn)為其可能是通過改善卵母細(xì)胞質(zhì)量而提高胚胎本身的種植能力,并通過動物實驗證實了該方可改善COH狀態(tài)下卵母細(xì)胞質(zhì)量,提高卵母細(xì)胞發(fā)育潛能,從而促進胚胎種植。Fas通路是經(jīng)典細(xì)胞凋亡通路之一,在人體大多數(shù)器官廣泛存在,可介導(dǎo)多種組織細(xì)胞凋亡。本實驗在前期研究的基礎(chǔ)上,將中藥經(jīng)后增殖方與IVF?ET技術(shù)結(jié)合進行系統(tǒng)的動物實驗研究,通過測定Fas通路上關(guān)鍵凋亡因子Fas、Fasl、Caspase?8、Caspase?3在卵巢組織中的表達,旨在進一步探討中藥改善卵母細(xì)胞質(zhì)量的可能作用機制,為在COH過程中早期中藥干預(yù),從而改善卵泡質(zhì)量,提高妊娠率提供實驗依據(jù),現(xiàn)報告如下。
1.1 實驗材料
1.1.1 實驗用藥、試劑與儀器 醋酸曲普瑞林(GnRHa,瑞士輝凌公司,批號:K18565B);注射用血促性素(又名孕馬血清促性腺激素,杭州動物藥品廠,批號:110204564);人絨毛膜促性腺激素(HCG,麗珠藥業(yè)有限公司,批號:160201);經(jīng)后增殖方(顆粒劑,1包,相當(dāng)于生藥:黨參15 g,白術(shù)12 g,茯苓12 g,甘草6 g,熟地黃12 g,白芍12 g,當(dāng)歸6 g,川芎6 g,菟絲子15 g,鹿角霜20 g,杜仲15 g,山萸肉10 g,川椒3 g。廣東一方制藥廠,批號:Q1704009)。FAS一抗(Abcam公司),F(xiàn)ASL一抗(Affinity Biosciences),Caspase8一抗(Abcam公司),Caspase3一抗(Santa Cruz公司),山羊抗兔IgG(Jackson公司),BCA蛋白定量試劑盒(杭州弗德生物科技有限公司),預(yù)染蛋白Marker(Fermantas公司),ECL發(fā)光液(杭州弗德生物科技有限公司),逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(DBI公司),熒光定量PCR檢測試劑盒(Genecopoeia公司),熒光定量PCR儀(ABI公司),微量核酸定量儀(Merinton公司)。
1.1.2 實驗動物及分組 SPF級SD雌性大鼠30只,鼠齡6~8周,體質(zhì)量180~220 g,由本院動物實驗中心提供,合格證號:44002100011623。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后進入實驗階段,自由取水和攝食,以陰道脫落細(xì)胞涂片檢查動情周期(陰道涂片全為無核角化細(xì)胞,間或有少量上皮細(xì)胞)。使用Ex?cel軟件隨機分為3組:空白組、陽性組、中藥組,每組10只。中藥組和陽性組于陰道涂片為動情后期(動情周期第3天)時,每日9:00 am腹腔注射醋酸曲普瑞林20 μg/kg,連續(xù)9 d,第9天同時腹腔注射孕馬血清400 U/kg,48 h后腹腔注射人絨毛膜促性腺激素(hCG)1 000 U/kg。空白組每日給予等體積生理鹽水腹腔注射。中藥組每日給予臨床等效劑量的經(jīng)后增殖方灌胃(1.5 mg/kg),陽性組與空白組以等體積生理鹽水灌胃。
1.1.3 標(biāo)本取材 腹腔注射HCG 2 h后頸椎脫臼處死大鼠,快速取出雙側(cè)卵巢,經(jīng)液氮速凍5 min后置于-80℃冰箱凍存。
1.2 實驗方法
1.2.1 qPCR檢測 qPCR檢測卵巢組織中Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 mRNA的相對表達量按照試劑盒說明書進行PCR反應(yīng),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線擴增效率的一致性,用2-ΔΔCt法分別計算 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 mRNA 的相對表達量。引物序列及PCR產(chǎn)物大小見表1。
表1 qPCR引物序列Tab.1 Sequences of PCR primer
1.2.2 Western?blot檢測 Western blot檢測卵巢組織中 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 蛋白的表達取適量卵巢組織提取總蛋白溶液,按照BCA蛋白定量試劑盒說明測定各組蛋白濃度。采用Image J軟件處理系統(tǒng)分析目標(biāo)帶的光密度值(OD)。分別以 Fas/β?actin,F(xiàn)asl/β?actin,Caspase8/β?actin,Cas?pase3/β?actin的相對OD值表示結(jié)果。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0進行統(tǒng)計學(xué)分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。多組間比較用單因素方差分析,組間的多重比較采用LSD分析。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 3 組大鼠卵巢組織中 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 mRNA相對表達量比較 3組大鼠卵巢組織中 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 mRNA 相對表達量陽性組即控制性超排卵組較空白組和中藥組 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 mRNA 的轉(zhuǎn)錄水平增高,其中,空白組與陽性組具有顯著差異(分別為P=0.000,P=0.000,P=0.000,P=0.002)。中藥組Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8 mRNA轉(zhuǎn)錄水平與陽性組相比差異具有顯著性(分別為P=0.000,P=0.008,P=0.000),但Caspase3 mRNA表達水平與陽性組無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.078)。中藥組Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 mRNA相對表達量與空白組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見圖1。
2.2 3 組大鼠卵巢組織中 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3蛋白表達量比較 3組大鼠卵巢組織中Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 蛋白的表達陽性組經(jīng)超促排卵干預(yù)后 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3蛋白表達較空白組和中藥組增高,其中空白組與陽性組相比差異具有顯著性(分別為P=0.004,P=0.003,P=0.001,P=0.008)。中藥組Caspase?3蛋白表達較陽性組下降,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.110),中藥組Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8表達與陽性組相比差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(分別為P=0.046,P=0.048,P=0.042)。中藥組 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3蛋白表達高于空白組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2、圖2。
圖 1 3組大鼠卵巢組織中Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3mRNA相對表達量比較Fig.1 Expression of Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8 and Caspase?3 mRNA in ovarian tissues of rats
表2 3組大鼠卵巢組織中Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3蛋白表達量比較Tab.2 Expression of Fas,Fasl,Caspase?8 and Caspase?3 proteins in ovarian tissues of rats ±s
表2 3組大鼠卵巢組織中Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3蛋白表達量比較Tab.2 Expression of Fas,Fasl,Caspase?8 and Caspase?3 proteins in ovarian tissues of rats ±s
注:與陽性組比較,*P<0.05,**P<0.01;與中藥組比較,#P<0.05,##P<0.01
n組別陽性組空白組中藥組10 10 10 Fas/β?actin 0.520±0.102#0.308±0.081**0.395±0.024*Fasl/β?actin 0.643±0.060#0.460±0.043**0.540±0.082*Caspase?8/β?actin 0.495±0.010#0.293±0.030**0.390±0.032*Caspase3/β?actin 0.758±0.146 0.415±0.099**0.580±0.170
圖2 3組大鼠卵巢組織中Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3蛋白表達量比較Fig.2 Expression of Fas,Fasl,Caspase?8 and Caspase?3 proteins in ovarian tissues of rats
《素問·上古天真論》云:“二七而天癸至,任脈通,太沖脈盛,月事以時下,故有子也”。腎中精氣充盛,精血充盈,月經(jīng)來潮,具備生育的基本條件。經(jīng)后期的病理特點主要表現(xiàn)為血、陰、精的不足,血??仗摗=?jīng)后增殖方具有補益氣血,補腎滋陰之功效,全方以四君子湯加四物湯組成補益氣血的主藥;加鹿角霜、山萸肉以補腎滋陰;但陽生方能陰長,故宜選加甘溫補養(yǎng)之品,以陽中求陰,選用杜仲、菟絲子、川椒補腎助陽。全方使氣血旺盛,沖任得滋,胎孕易成。IVF?ET過程中控制性超排卵降低了卵母細(xì)胞發(fā)育潛能,影響胚胎種植率,導(dǎo)致臨床妊娠率低。本課題組前期研究已表明,中藥經(jīng)后增殖方可提高IVF?ET患者的胚胎種植率和臨床妊娠率,并對經(jīng)后增殖方與控制性超排卵大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡的關(guān)系進行了初步探討[4-5]。因此,為了對經(jīng)后增殖方的作用機制進行進一步研究,本研究選取了Fas細(xì)胞凋亡通路進行研究。
卵泡是卵巢的基本結(jié)構(gòu)和功能單位,卵泡的成熟與閉鎖取決于卵泡內(nèi)顆粒細(xì)胞的狀態(tài):顆粒細(xì)胞增殖分化則卵泡成熟,顆粒細(xì)胞凋亡則卵泡閉鎖。顆粒細(xì)胞伴隨著卵母細(xì)胞發(fā)育、成熟、排卵至受精的全過程,對卵母細(xì)胞的發(fā)育至關(guān)重要[7]。細(xì)胞凋亡的發(fā)生和抑制與不同的基因有關(guān),以Fas系統(tǒng)為代表的死亡受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是其中的重要凋亡途徑之一[8-9]。Fas系統(tǒng)屬于腫瘤壞死因子受體家族,F(xiàn)as是一種細(xì)胞膜糖蛋白,F(xiàn)asL是其同源的Ⅱ型膜蛋白,是其體內(nèi)唯一的天然配體。Fas存在于靶細(xì)胞上,F(xiàn)asL通過三聚體的形式與之相結(jié)合,導(dǎo)致Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域(FADD)被激活。相應(yīng)的,F(xiàn)ADD構(gòu)成procaspase?8自我活化一個對接點,Caspase?8是caspase家族的啟動者,caspase家族一旦激活,Caspase?8可激活其他下游caspase蛋白酶。其中,Caspase?3是Fas介導(dǎo)細(xì)胞凋亡信號傳導(dǎo)通路中的“核心”蛋白酶,是細(xì)胞凋亡性死亡的最終執(zhí)行者[10]。因此,F(xiàn)as?Fasl?FADD?Caspase?8?Caspase?3 通路的激活最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡不可逆的發(fā)生。
本實驗運用了qPCR和Western Blot技術(shù)檢測Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3 mRNA 和蛋白在大鼠卵巢組織中的表達。結(jié)果顯示,陽性組即控制性超排卵組,在Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3基因及蛋白的表達上均呈現(xiàn)出較高表達,且顯著高于空白組,說明COH過程可導(dǎo)致卵巢顆粒細(xì)胞凋亡的發(fā)生,從而影響卵母細(xì)胞質(zhì)量,這與PARKER和BARROS等的研究結(jié)果一致[11-12],表明COH可能會損害卵母細(xì)胞的基因表達進而影響胚胎質(zhì)量。李婷婷等[13]研究表明,中藥二至天癸顆??上抡{(diào)腎氣虛不孕患者卵泡液顆粒細(xì)胞Fas基因表達水平,推測二至天癸顆??赡苁峭ㄟ^下調(diào)Fas通路的表達來抑制顆粒細(xì)胞凋亡。蔣帥[14]研究證實中藥六味地黃免煎顆粒能明顯抑制腎陰虛型IVF?ET患者Fas介導(dǎo)的顆粒細(xì)胞凋亡信號通路,改善卵巢“封藏”功能,提高卵細(xì)胞質(zhì)量,從而提高IVF?ET的臨床妊娠率。但以上研究局限于對臨床腎氣虛及腎陰虛不孕癥患者的觀察,有待進一步深入。本實驗中COH大鼠經(jīng)過中藥經(jīng)后增殖方干預(yù)后,卵巢組織中凋亡因子 Fas,F(xiàn)asl,Caspase?8,Caspase?3基因及蛋白表達均下降,且中藥組與空白組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明中藥經(jīng)后增殖方可下調(diào)Fas通路關(guān)鍵凋亡因子的表達水平,抑制超排卵大鼠卵巢顆粒細(xì)胞凋亡的發(fā)生,并且可使其接近于自然排卵大鼠狀態(tài),從而提高卵母細(xì)胞質(zhì)量,改善卵泡質(zhì)量和胚胎發(fā)育潛能。本實驗對前期研究進行了進一步的補充,為臨床運用中藥經(jīng)后增殖方改善卵母細(xì)胞質(zhì)量提供科學(xué)的實驗依據(jù)。
綜上所述,中藥經(jīng)后增殖方能下調(diào)超排卵大鼠卵巢顆粒細(xì)胞Fas凋亡通路上關(guān)鍵因子基因及其蛋白的表達,抑制顆粒細(xì)胞凋亡,因此,推測Fas通路可能是經(jīng)后增殖方改善卵母細(xì)胞質(zhì)量的作用靶點之一。
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