楊溢鐸,李佶,于鑫梅
(上海中醫(yī)藥大學附屬龍華醫(yī)院,上海200032)
女性圍絕經(jīng)期是卵巢功能停止前的過渡時期,它的本質是卵巢功能逐漸下降的過程,并且是不可逆的。圍絕經(jīng)期動物模型的制備對于研究絕經(jīng)綜合征、卵巢儲備功能下降及與其相關的代謝異常疾病、心血管疾病和骨關節(jié)疾病的發(fā)病機制都具有重要的意義。雌二醇(E2)、促卵泡成熟素(FSH)、卵巢功能儲備(AMH)是臨床常用的卵巢功能指標。制備圍絕經(jīng)期動物模型的方法有多種,去勢模型是制備圍絕經(jīng)期的經(jīng)典模型,但去勢模型大鼠雌激素水平呈斷崖式下降,與正常圍絕經(jīng)期大鼠雌激素水平的大幅度波動不一致。我們前期研究認為,超促排卵可能導致女性提前出現(xiàn)圍絕經(jīng)期。孕馬血清促性腺激素(PMSG)廣泛用于多種動物和家畜的超促排卵,枸櫞酸氯米芬(CC)是目前臨床應用最廣泛的促排卵激素。研究[1]發(fā)現(xiàn)PMSG超促排卵后常出現(xiàn)卵巢儲備功能下降。2017年11月~2018年6月,我們采用CC灌胃的超促排卵方法制備圍絕經(jīng)期大鼠模型,現(xiàn)報告如下。
1.1 動物、試劑及儀器 7周齡SPF級SD雌性大鼠30只,體質量(180±20)g,由上海西普爾-必凱實驗動物有限公司提供(許可證號碼:SCXK(滬)2013-0016)。1%戊巴比妥鈉;PMSG,批號:110254564,購自寧波第二激素廠;CC,批號:J0803,購自CODAL SYNTO LTD.Cyprus,高特制藥有限公司.塞浦路斯。光學顯微鏡,OLYMPUS BX40F4;高速冷凍離心機,Eppendorf;-80 ℃超低溫冰箱,Thermo。
1.2 大鼠分組及圍絕經(jīng)期大鼠模型制備方法 30只SD大鼠隨機分為5組,每組6只,分別為A、B、C、D、E組。A、B組大鼠從動情間期開始連續(xù)2天于同一時間5、10 mg/kg的CC灌胃,間隔2 d不灌胃后重復同樣操作[2],共重復12個周期。C組大鼠從動情間期開始,連續(xù)2 d在同一時間腹腔注射PMSG 40 IU[1],間隔2 d不注射后重復同樣操作,共重復12個周期;D組大鼠從動情間期開始,連續(xù)2 d于同一時間灌胃生理鹽水2 mL,間隔2 d后重復同樣操作,共重復12個周期。E組為去勢對照組,1%戊巴比妥鈉腹腔注射,待大鼠四肢軟癱后,仰臥位固定于墊巾上,開始腹部備皮,碘伏消毒2遍,從腹部正中線開始依次剪開皮膚、肌層、腹膜后進入腹腔,翻開腸管,尋找子宮和卵巢,結扎子宮角和輸卵管,剪去兩側卵巢,閉合腹腔。術后每天肌內注射青霉素鈉(劑量25萬U/Kg),連續(xù)3 d,以防感染。
1.3 各組大鼠一般狀態(tài)觀察 12個周期給藥結束后觀察A至D組大鼠神態(tài)、毛發(fā)、攝食及活動情況。E組在去勢術后15 d開始觀察。
1.4 各組大鼠動情周期觀察 A至D組從適應性飼養(yǎng)1周后開始,直至12個周期給藥結束后30 d,每日進行陰道脫落細胞涂片。陰道涂片采用巴氏吸管吸取0.9%生理鹽水0.2 mL,在陰道口反復沖洗大鼠陰道2~3次,然后將沖洗后的生理鹽水均勻滴在載玻片上,晾至半干,置于95%酒精中固定30 min,經(jīng)HE染色,在光鏡下觀察陰道上皮脫落細胞的情況,并記錄動情周期。E組在去勢術后15 d開始連續(xù)15 d行陰道脫落細胞涂片,觀察并記錄大鼠動情周期。
1.5 各組大鼠血清E2、FSH、AMH水平檢測 采用ELISA法檢測。給藥結束后30 d,1%戊巴比妥鈉麻醉A、B、C、D組大鼠,行腹主動脈采血,E組去勢手術30 d后行腹主動脈采血,離心后,分離上層血清。按照試劑盒說明用ELISA法測算各組大鼠血清E2、FSH、AMH水平。重復3次,取平均值。
1.6 各組大鼠卵巢組織病理形態(tài)觀察 采用HE染色。給藥結束后15 d,1%戊巴比妥鈉麻醉A、B、C、D組大鼠,剖腹取下雙側卵巢,去除卵巢周圍脂肪后置于4%多聚甲醛溶液中固定,梯度乙醇脫水,石蠟包埋,切片,脫蠟,常規(guī)HE染色,置于光學顯微鏡下觀察各組大鼠卵巢組織的病理形態(tài)。
2.1 各組大鼠一般狀態(tài)比較 A組大鼠精神欠振,毛發(fā)略黃,毛發(fā)欠光澤,毛發(fā)脫落較少,飲水及飲食量輕度減少,活動度輕度減少;B組大鼠情緒略躁動,毛發(fā)暗黃,光澤度降低,毛發(fā)脫落較少,飲水及飲食量輕度減少,活潑度輕度減少;C組大鼠精神欠振,毛發(fā)暗黃,無光澤度,毛發(fā)脫落較多,飲水及飲食量輕度減少,活動度明顯減少;D組大鼠精神基本正常,毛發(fā)光澤,毛發(fā)脫落較少,飲水及飲食量正常,活潑好動;E組大鼠精神抑郁寡歡,毛發(fā)暗黃,無光澤,毛發(fā)脫落較多,飲水及飲食量明顯減少,活動性明顯降低,嗜睡喜臥。
2.2 各組大鼠動情周期比較 A組從給藥的第5個周期開始,動情周期開始不規(guī)律,主要表現(xiàn)為動情后期的延長和動情周期各階段出現(xiàn)的順序發(fā)生改變,隨著給藥次數(shù)的增多,每個給藥周期內,動情期的出現(xiàn)開始延遲,甚至消失,最終從第9個周期開始呈現(xiàn)出持續(xù)的動情間期,2只仍有規(guī)律動情周期變化,動情周期為4~5 d,其余4只動情期延長2~3 d,動情周期7~8 d。B組從給藥的第5個周期開始,動情周期出現(xiàn)不規(guī)律,主要表現(xiàn)為動情后期、動情期或動情間期的延長,伴或不伴動情周期各階段出現(xiàn)的順序改變,以動情后期的延長為主,2只仍有規(guī)律動情周期變化,其余4只動情周期延長至6~8 d;C組從給藥的第3個周期開始動情周期不規(guī)律,主要表現(xiàn)為動情間期和動情后期的延長,以及動情周期邏輯順序的改變,從第7個給藥周期開始大鼠全部呈持續(xù)的動情間期;D組空白組的大鼠動情周期仍規(guī)律地出現(xiàn),一個動情周期為4~6 d;E組去勢組呈持續(xù)的動情間期。
2.3 各組大鼠血清E2、FSH、AMH水平比較 結果見表1。
表1 各組大鼠血清E2、FSH、AMH水平比較
注:與D組比較,*P<0.05;與E組比較,#P<0.05;與C組比較,△P<0.05。
2.4 各組大鼠卵巢病理形態(tài)比較 A組卵巢體積較小,表面顏色淡紅,表面突起的卵泡數(shù)少于D組,始基卵泡數(shù)目少,各級生長卵泡較空白組少,成熟卵泡少,顆粒細胞層次少,卵泡液水平豐富,黃體數(shù)目多,血管數(shù)目少;B組卵巢體積中等,表面顏色鮮紅,表面突起的卵泡數(shù)多,始基卵泡數(shù)目多,各級生長卵泡較空白組少,成熟卵泡少,閉鎖卵泡較多,顆粒細胞層次多,卵泡液水平豐富,黃體數(shù)目少,血管數(shù)目較多;C組卵巢體積大,表面顏色淡紅,各級卵泡數(shù)量少,閉鎖卵泡數(shù)量多,顆粒細胞層次不豐,卵泡液水平不豐,黃體數(shù)量不多,血管數(shù)目減少;D組卵巢體積中等,卵巢血供良好,表面顏色鮮紅,表面突起的卵泡數(shù)多,始基卵泡多,各級卵泡生長活躍,顆粒細胞層次多,卵泡液水平多,黃體發(fā)育好,體積大,血管數(shù)目多。
大鼠的動情周期一般為4~5 d,依次為動情前期,動情期,動情后期和動情間期[3],動情前期相當于人類的卵泡期,動情期相當于排卵期,動情后期相當于黃體早期,動情間期相當于黃體中晚期和卵泡早期[4]。
本研究中,A組從給藥的第5個周期開始,動情周期開始不規(guī)律,主要表現(xiàn)為動情后期的延長和動情周期各階段出現(xiàn)的順序發(fā)生改變,隨著給藥次數(shù)的增多,每個給藥周期內,動情期的出現(xiàn)開始延遲,甚至消失,最終從第9個周期開始呈現(xiàn)出持續(xù)的動情間期。B組從給藥的第5個周期開始,動情周期出現(xiàn)不規(guī)律,主要表現(xiàn)為動情后期、動情期或動情間期的延長,伴或不伴動情周期各階段出現(xiàn)的順序改變,以動情后期的延長為主;C組從給藥的第3個周期開始動情周期不規(guī)律,主要表現(xiàn)為動情間期和動情后期的延長,以及動情周期邏輯順序的改變,從第7個給藥周期開始大鼠全部呈持續(xù)的動情間期。給藥后除了D組的動情周期依然呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律外,其余各組動情周期均出現(xiàn)了明顯的不規(guī)律。其中以C組動情周期的變化與E組最相似,出現(xiàn)了動情周期的停滯。CC給藥兩組動情周期的改變類似,均以動情周期的延長和動情期的延長為主。有文獻[5]報道,大鼠在衰老過程中發(fā)生的第一個變化即動情周期的延長,通常8個月以后的大鼠開始出現(xiàn)[6]。同時,隨著大鼠的衰老,動情周期開始出現(xiàn)動情期的延長,陰道涂片呈現(xiàn)持續(xù)的上皮角質化,此時進入恒定發(fā)情期[7]。這是排卵障礙的表現(xiàn),此時大鼠血清中的E2、睪酮、雄甾酮和孕酮較低且恒定[8]。
CC在給藥后超過一半的大鼠出現(xiàn)了動情周期的延長和動情期的延長,這點與正常衰老大鼠的動情周期變化類似,反應了卵巢功能的下降[9]。而PMSG組全部大鼠的動情周期發(fā)生改變,以持續(xù)的動情間期與動情前期的交替為主,出現(xiàn)了動情周期的停滯,所以相比于CC組,PMSG組的動情周期變化更接近于去勢組和正常衰老大鼠。
許多研究者[11]認為,AMH是預測卵巢儲備功能和卵巢反應性的金標準。AMH是轉化生長因子β(TGF-β)家族成員,其作用之一就是抑制原始卵泡激活,減慢卵巢儲備被耗盡的速率。AMH主要表達于竇前卵泡和竇卵泡[11],其水平能反映竇卵泡池的大小,代表了剩余原始卵泡的數(shù)量,可以定量反映卵巢儲備。本研究中,各組與E組去勢組相比較,血清AMH水平間差異均無統(tǒng)計學意義,我們分析是因為AMH本身數(shù)值較低,測量誤差較大,且樣本量較小,對此次的結果分析造成了一定的干擾。
A、B、C組間血清E2水平與D組相比無統(tǒng)計學差異,同時均明顯高于E組,然而三組大鼠的一般狀態(tài)、動情周期變化和卵巢切片均提示卵巢功能有下降。我們分析,可能源于大鼠所處的動情周期的不同。因為去勢組的動情周期均處于動情間期,而A、B、C組的大鼠動情周期發(fā)生了紊亂,但并非完全停滯于動情間期,依然有排卵發(fā)生。而在不同的動情周期階段E2的變化非常大,排卵前的E2水平必然高于動情間期,因為動情間期相當于人類的黃體中后期和卵泡前期。同時,圍絕經(jīng)期大鼠的雌激素水平相比于青年大鼠,本身就處于正常范圍上下的大幅度波動狀態(tài),直至絕經(jīng)期,雌激素水平才明顯下降,持續(xù)穩(wěn)定在低值。
CC低劑量組和高劑量組的卵巢切片屬“+”,即見生長卵泡、成熟卵泡及黃體,相比于空白組,成熟卵泡數(shù)、黃體數(shù)較少,顆粒細胞層次較少,說明此時的大鼠卵巢已經(jīng)出現(xiàn)了排卵障礙,卵巢功能已有下降;PMSG組屬“++”,可見成熟卵泡及黃體,相比于空白組,黃體數(shù)較多,顆粒細胞層次較少,血管較少,表明此時C組的卵巢組織各級生長卵泡數(shù)目減少,卵巢血供不豐富,其功能已經(jīng)出現(xiàn)了明顯下降。綜合卵巢切片看,C組的卵巢功能相比于A、B組,下降得更明顯,更符合圍絕經(jīng)期卵巢的病理改變[12]。
與D組相比,E組血清E2、AMH水平明顯降低,F(xiàn)SH水平明顯增高且大鼠的動情周期持續(xù)處于動情間期。但去勢模型的雌激素水平呈斷崖式下降,與正常圍絕經(jīng)期大鼠雌激素水平的大幅度波動不一致,且卵巢切除亦影響了雄激素等其它激素的分泌,這些激素可能在圍絕經(jīng)期中起重要的作用,并對下丘腦和垂體分泌的激素有反饋作用[13],與正常圍絕經(jīng)期的生理變化不一致。而此次采用超促排卵的方法進行造模,激素水平的變化和動情周期的改變更加貼近于圍絕經(jīng)期的生理變化,體現(xiàn)出了卵巢功能逐漸衰竭的過程。
綜上所述,5、10 mg/kg的CC灌胃大鼠動情周期延長,血清E2、AMH水平均降低。超促排卵方法(5、10 mg/kg的CC灌胃)可成功制備圍絕經(jīng)期大鼠模型,所得大鼠卵巢功能降低。