陶柱萍，韋桂寧，王雪雪，厲穎，尹愛(ài)武，李燦委，范孟然，巫秀美,5，張成桂,5，高鵬飛,5,6*

(1. 大理大學(xué)藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院，云南 大理 671000； 2. 廣西中醫(yī)藥研究院藥理所，南寧 530022； 3. 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411102； 4. 大理大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，云南 大理 671000； 5. 云南省昆蟲(chóng)生物醫(yī)藥研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 大理 671000； 6. 藥用特種昆蟲(chóng)開(kāi)發(fā)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，云南 大理 671000)

圍絕經(jīng)期是一個(gè)生理過(guò)程，由于卵巢卵泡數(shù)減少致其功能衰退或喪失，導(dǎo)致雌激素和孕酮等類固醇激素減少，從而引起機(jī)體內(nèi)分泌失調(diào)、免疫力低下和植物神經(jīng)紊亂的癥候群，可導(dǎo)致機(jī)體血管、肌肉、骨骼和腦神經(jīng)系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)的病理變化，有不同程度的易怒、頭暈、耳鳴、心悸、失眠、肥胖等癥狀，晚期伴有明顯的骨質(zhì)疏松癥、記憶喪失、認(rèn)知障礙和心腦血管疾病[1-2]。

我國(guó)女性自然圍絕經(jīng)期的平均年齡為49.76歲[3]，在世界范圍內(nèi)，圍絕經(jīng)期綜合征的發(fā)生率為28.5%，其中中國(guó)約占10%，并呈上升趨勢(shì)[4]，對(duì)女性日?；顒?dòng)、身心健康等負(fù)面影響越來(lái)越嚴(yán)重。

1 卵巢摘除模型

卵巢摘除模型又稱去勢(shì)模型，能快速模擬圍絕經(jīng)期狀態(tài)。常用于構(gòu)建卵巢摘除模型的動(dòng)物主要有大鼠和小鼠，動(dòng)物品系主要有ICR、BALB/c、KM、NMRI小鼠和SD、Wistar大鼠等[1, 5-7]，其中應(yīng)用最為廣泛的是SD和Wistar大鼠。麻醉大鼠或小鼠后，在子宮角與輸卵管的交界處予以結(jié)扎，隨后切除其雙側(cè)卵巢。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者常采用該動(dòng)物模型研究圍絕經(jīng)期綜合征的病理機(jī)制和藥物對(duì)其的作用機(jī)制[5-10]。

2 卵巢摘除動(dòng)物模型誘導(dǎo)的圍絕經(jīng)期綜合征癥狀及相關(guān)機(jī)制研究

2.1 骨質(zhì)疏松

骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量減少、骨組織顯微結(jié)構(gòu)惡化，骨密度下降為特征的全身代謝性疾病，是導(dǎo)致骨脆性和骨折風(fēng)險(xiǎn)增加的主要原因[11]。女性患骨質(zhì)疏松癥的幾率是男性的五倍，其中我國(guó)50歲以上女性骨質(zhì)疏松患病率約為50.1%，高于同齡男性的22.5%，可能與女性圍絕經(jīng)期雌激素缺乏有關(guān)[12-13]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用大鼠或小鼠通過(guò)卵巢摘除動(dòng)物模型成功模擬了骨質(zhì)疏松癥[12, 14]。

常用于評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松癥的指標(biāo)包括micro-CT檢測(cè)、骨吸收和骨形成生化指標(biāo)檢測(cè)等。Chen等[14]對(duì)C57BL/6J Narl小鼠進(jìn)行卵巢摘除手術(shù)，并用micro-CT檢測(cè)其右股骨的骨組織參數(shù)，結(jié)果顯示，與假手術(shù)小鼠相比，卵巢摘除小鼠骨密度、骨小梁厚度和數(shù)量等降低，具有較低的成骨細(xì)胞和較高的破骨細(xì)胞指標(biāo)。Mee等[12]采用SD大鼠進(jìn)行卵巢摘除手術(shù)，發(fā)現(xiàn)與假手術(shù)組相比，卵巢摘除組大鼠體重增加，子宮重量下降，骨密度降低，血清骨形成指標(biāo)堿性磷酸酶和骨鈣素水平升高，骨吸收指標(biāo)脫氧吡啶諾林和N-端末端肽濃度降低，提示卵巢摘除導(dǎo)致骨吸收和骨形成失衡，影響骨轉(zhuǎn)換，誘發(fā)骨代謝異常。鐘航等[15]采用C57BL/6J小鼠進(jìn)行卵巢摘除手術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，卵巢摘除后破骨細(xì)胞低氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia-induceibal factoR-1, HIF-1)信號(hào)通路上調(diào)，進(jìn)一步分析表明，HIF-1信號(hào)通路參與骨質(zhì)疏松的病理演變，可能與蛋白激酶B、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶、NF-κB這3條信號(hào)通路有關(guān)。

Collins等[16]對(duì)BALB/c小鼠進(jìn)行卵巢摘除手術(shù)，研究雌激素缺乏誘發(fā)的骨丟失與機(jī)體免疫功能的聯(lián)系，結(jié)果顯示，雌激素缺乏時(shí)，機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)CD14+單核細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞腫瘤壞死因子超家族成員死亡受體3的表達(dá)、及血清腫瘤壞死因子樣配體1 A的水平，調(diào)節(jié)T細(xì)胞活性，間接促進(jìn)骨丟失，提示雌激素缺乏可能導(dǎo)致免疫功能紊亂，間接參與早期圍絕經(jīng)期骨丟失。

2.2 記憶下降和認(rèn)知障礙

在圍絕經(jīng)期期間，類固醇激素降低，外周血清黃體生成素(luteinizing hormone, LH)水平增加，老年人和嚙齒動(dòng)物的記憶力下降、認(rèn)知缺陷和阿爾茨海默癥發(fā)病率增加可能與其變化有關(guān)[7, 17]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)卵巢摘除動(dòng)物模型可導(dǎo)致記憶下降和認(rèn)知障礙[17-18]。

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)、T迷宮實(shí)驗(yàn)和新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)是常用的研究、評(píng)估動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶能力的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。Blair等[7]發(fā)現(xiàn)C57BL/6J小鼠卵巢摘除后雌激素、孕激素和腦LH水平下降，血清LH水平升高；Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，卵巢摘除小鼠逃避潛伏期明顯長(zhǎng)于假手術(shù)組；探索實(shí)驗(yàn)中，卵巢摘除組在目標(biāo)象限中花費(fèi)的時(shí)間百分比較假手術(shù)組更短，這些結(jié)果表明，卵巢摘除動(dòng)物模型可能破壞認(rèn)知功能，使學(xué)習(xí)、記憶功能受損，其病理機(jī)制可能是在圍絕經(jīng)期狀態(tài)下，外周較高的LH驅(qū)動(dòng)腦LH丟失，導(dǎo)致LH受體信號(hào)和認(rèn)知功能喪失，而激活中樞神經(jīng)系統(tǒng)LH受體可改善卵巢摘除相關(guān)的空間記憶喪失和神經(jīng)元的可塑性。

Delrobaei等[17]研究發(fā)現(xiàn)，NMRI卵巢摘除小鼠與假手術(shù)小鼠相比，血清腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)、腦組織超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶水平降低，新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)的辨別指數(shù)顯著降低；T迷宮實(shí)驗(yàn)的交替次數(shù)除以總的選擇次數(shù)的比率下降；結(jié)果提示，其可能的病理機(jī)制是卵巢摘除后機(jī)體抗氧化能力和BDNF表達(dá)下降，影響學(xué)習(xí)和記憶。Jintanaporn等[18]對(duì)Wistar大鼠進(jìn)行卵巢摘除手術(shù)，結(jié)果顯示，卵巢摘除組大鼠Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)的逃避潛伏期顯著增加，保留時(shí)間顯著減少；海馬組織的丙二醛水平顯著升高，超氧化物歧化酶水平顯著降低；海馬磷酸化ERK 1/2的表達(dá)明顯下調(diào)，提示圍絕經(jīng)期雌激素水平降低，清除自由基能力和內(nèi)源性抗氧化能力降低，氧化應(yīng)激狀態(tài)發(fā)生變化。由于大腦是氧化應(yīng)激的重要靶點(diǎn)，氧化應(yīng)激會(huì)襲擊大腦，導(dǎo)致神經(jīng)變性，進(jìn)而損害認(rèn)知功能，尤其是學(xué)習(xí)和記憶能力。

2.3 焦慮和抑郁

抑郁癥是一種發(fā)病率和自殺率高的精神疾病，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前影響全世界大約3.5億人[19]；抑郁癥的女性患者遠(yuǎn)超過(guò)男性，且婦女絕經(jīng)后抑郁癥的發(fā)病率是絕經(jīng)前4倍[20]。研究表明，圍絕經(jīng)期婦女抑郁癥的高患病率與較低的循環(huán)雌激素水平有關(guān)，雌激素是一種高度親脂的激素，可跨越血腦屏障，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)并與細(xì)胞內(nèi)雌激素受體結(jié)合，這些受體分布在許多與焦慮和抑郁相關(guān)的區(qū)域，如杏仁核、下丘腦等，雌激素也可通過(guò)雌激素受體影響多種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)，如5-羥色胺、多巴胺和去甲腎上腺素等[21]。

強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)(forced swimming test, FST)、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(open field test, OFT)、懸尾實(shí)驗(yàn)(tail suspension test, TST)和糖水偏好實(shí)驗(yàn)(saccharin preference test, SPT)是抑郁模型常用的行為學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)。Estrada-Camarena等[22]研究發(fā)現(xiàn)，Wistar大鼠在卵巢摘除1周和3周后，F(xiàn)ST的游泳行為顯著減少，不動(dòng)時(shí)間顯著增加，表明卵巢摘除動(dòng)物模型可誘發(fā)抑郁樣行為。Saad等[23]發(fā)現(xiàn)卵巢摘除的Wistar大鼠的FST的不動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，OFT的中央?yún)^(qū)域潛伏時(shí)間增加，穿格數(shù)減少，血清雌激素水平和海馬BDNF顯著降低，BDNF廣泛存在于中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)，與抑郁的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[24]。研究提示卵巢摘除大鼠的抑郁樣行為可能與雌激素和BDNF的下降有關(guān)。

Saravi等[25]手術(shù)摘除NMRI小鼠卵巢，與正常對(duì)照和假手術(shù)小鼠相比，F(xiàn)ST和TST的不動(dòng)時(shí)間增加，海馬亞硝酸根濃度升高，揭示其病理機(jī)制可能與NO信號(hào)通路有關(guān)。Xu等[26]采用SD大鼠進(jìn)行卵巢摘除手術(shù)，研究雌激素缺乏誘導(dǎo)的抑郁樣行為與腦炎癥、吲哚胺2,3-雙加氧酶等的聯(lián)系，研究結(jié)果揭示，卵巢摘除引起的雌激素缺乏會(huì)增加海馬內(nèi)炎癥因子如干擾素-γ、白介素-6的水平，進(jìn)而激活吲哚胺2,3-雙加氧酶，降低5-HT的生成，從而導(dǎo)致抑郁樣行為。Gogos等[27]發(fā)現(xiàn)，卵巢摘除SD大鼠雌激素水平顯著下降，F(xiàn)ST不動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，SPT的糖水偏好率呈降低趨勢(shì)，而給予雌激素治療后，上述指標(biāo)均有逆轉(zhuǎn)至正常水平的趨勢(shì)，提示卵巢摘除可誘發(fā)抑郁樣行為，而雌激素具有抗抑郁作用。

小膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的一種，參與神經(jīng)炎癥，其變化可能會(huì)導(dǎo)致、加重抑郁的發(fā)生[28]。Sárvári等[29]研究發(fā)現(xiàn)，Wistar大鼠卵巢摘除后，Cd11b，Cd18，C3，Cd32，Msr2和Toll樣受體4基因的表達(dá)增加，而清道夫受體CD36表達(dá)下降，表明卵巢激素丟失改變了雌激素和神經(jīng)元抑制信號(hào)的表達(dá)，這些信號(hào)參與了在免疫應(yīng)答的啟動(dòng)和調(diào)節(jié)中起著重要作用的小膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性的控制。

Abraham等[5]發(fā)現(xiàn)，Wistar大鼠卵巢摘除3周后出現(xiàn)焦慮樣行為，6周后大鼠出現(xiàn)絕望樣行為，進(jìn)一步分析表明，卵巢摘除誘發(fā)的焦慮、絕望樣行為可能與外側(cè)中膈核Fos免疫反應(yīng)的減少有關(guān)。

2.4 肥胖

內(nèi)源性雌激素在體重和肥胖的調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，雌激素缺乏時(shí)基礎(chǔ)代謝減少；卵巢摘除誘導(dǎo)的肥胖與能量消耗減少、脂肪組織擴(kuò)張和肝脂肪變性有關(guān)[30]。Sunmin等[31]的研究表明，與SD假手術(shù)大鼠相比，卵巢摘除大鼠血清雌激素水平降低，LH和促卵泡生長(zhǎng)激素水平升高，體重增加，子宮周圍脂肪、腹膜后脂肪和內(nèi)臟脂肪均呈上升趨勢(shì)；每天的能量攝入增加，消耗減少；每分鐘的脂肪氧化降低；血清葡萄糖和胰島素升高。Curtis等[32]發(fā)現(xiàn)卵巢摘除SD大鼠的體重明顯升高，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞因子白介素-6、趨化因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1和Toll樣受體4水平發(fā)生顯著變化，提示神經(jīng)免疫信號(hào)的早期改變參與調(diào)節(jié)卵巢摘除術(shù)后的體重增加。

體內(nèi)代謝物及其代謝通路是腸道微生物調(diào)節(jié)人體的重要途徑，Liu等[33]采用1H NMR代謝組學(xué)技術(shù)，分析SD大鼠卵巢摘除手術(shù)12周后血清和尿液代謝物的變化，探討其與雌激素缺乏誘導(dǎo)圍絕經(jīng)期綜合征的關(guān)系。結(jié)果顯示，與假手術(shù)組相比，卵巢摘除組大鼠血清和尿液的多種代謝物發(fā)生顯著性變化，如卵巢摘除組尿液中組氨酸、肉毒堿、三甲胺水平顯著升高，蛋氨酸、肌酸、氧化三甲胺、檸檬酸、琥珀酸水平顯著降低，經(jīng)代謝路徑分析表明，卵巢摘除大鼠三羧酸循環(huán)(檸檬酸、琥珀酸)、脂肪酸生物合成和氧化(肉毒堿)、蛋氨酸循環(huán)(蛋氨酸、肌酸)、腸道菌群(三甲胺、氧化三甲胺)等代謝途徑紊亂；其中，組氨酸、肉毒堿的變化與圍絕經(jīng)期肥胖密切相關(guān)。

腸道微生物組成和豐度是調(diào)節(jié)能量代謝、葡萄糖代謝、脂質(zhì)代謝、炎癥和免疫系統(tǒng)的重要因素，近年研究表明，卵巢摘除模型所致的雌激素缺乏，可引起大鼠腸道菌群分布、結(jié)構(gòu)和代謝的紊亂[31, 34]。Zhang等[34]比較了Wistar卵巢摘除大鼠和假手術(shù)大鼠腸道菌群的差異表明，卵巢摘除組大鼠的硬壁菌門和擬桿菌門的豐度分別顯著增加和減少，其比值的升高可能在卵巢摘除誘導(dǎo)的肥胖中起重要作用。Choi等[2]對(duì)比了卵巢摘除誘導(dǎo)的肥胖與飲食性肥胖腸道微生物群，發(fā)現(xiàn)兩組模型的微生物組非常相似，但卵巢摘除誘導(dǎo)的肥胖中可能存在細(xì)菌-基因的相互作用，有其特異性診斷細(xì)菌。

2.5 其他圍絕經(jīng)期綜合征癥狀

Choi等[2]研究結(jié)果顯示，卵巢摘除大鼠血清總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、甘油三酯、動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)和心臟病危險(xiǎn)因子均高于假手術(shù)組。

3 卵巢摘除動(dòng)物模型在中醫(yī)藥治療圍絕經(jīng)期綜合征中的應(yīng)用

治療圍絕經(jīng)期綜合征的現(xiàn)代化學(xué)藥物有較好的療效，但表現(xiàn)出較多的副作用和耐藥性，如雌激素替代療法是治療圍絕經(jīng)期綜合征的有效措施，但長(zhǎng)期使用雌激素會(huì)增加患乳腺癌、卵巢癌和心腦血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[35]。傳統(tǒng)的中醫(yī)藥方法具有副作用小、多途徑、多靶點(diǎn)等優(yōu)勢(shì)，在治療圍絕經(jīng)期綜合征研究中受到越來(lái)越多的重視。

3.1 中藥(含天然藥物)

研究表明，多種中藥可改善卵巢摘除動(dòng)物模型誘導(dǎo)的圍絕經(jīng)期綜合征癥狀，部分研究結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 改善卵巢摘除動(dòng)物模型誘導(dǎo)的圍絕經(jīng)期綜合征癥狀的部分中藥(含天然藥物)Table 1 Some Traditional Chinese Medicine (including natural medicine) for ameliorating the symptoms of PMS induced by ovariectomy animal model

3.2 中醫(yī)證候

Liu等[5]利用卵巢摘除動(dòng)物模型模擬中醫(yī)圍絕經(jīng)期的“潮熱”證候，并研究了中藥貫葉連翹對(duì)該癥候的治療作用。結(jié)果顯示與空白對(duì)照SD大鼠相比，卵巢摘除大鼠尾部皮膚溫度升高，體重明顯增加，肝、腎、脾的臟器指數(shù)均顯著性升高，與“潮熱”證候相似，提示造模成功。貫葉連翹的治療有逆轉(zhuǎn)上述癥候至正常水平的趨勢(shì)。

3.3 其它傳統(tǒng)中醫(yī)療法

其它傳統(tǒng)中醫(yī)治療方法包括針刺、艾灸、穴位埋線、穴位激光照射法等，研究顯示有一定的改善圍絕經(jīng)期癥狀的作用[4, 44-48]，部分研究結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 其它傳統(tǒng)中醫(yī)療法改善卵巢摘除動(dòng)物模型誘導(dǎo)的圍絕經(jīng)期綜合征癥狀部分研究結(jié)果Table 2 Some other Traditional Chinese Medicine methods for improving the symptoms of PMS induced by ovariectomy animal model

4 展望

圍絕經(jīng)期動(dòng)物模型有卵巢摘除動(dòng)物模型、自然衰老動(dòng)物模型、酒精損傷卵巢動(dòng)物模型、病癥結(jié)合模型、加速卵巢衰竭模型等[49]。卵巢摘除動(dòng)物模型可誘導(dǎo)多種圍絕經(jīng)期癥狀，如骨質(zhì)疏松、神經(jīng)、精神障礙和肥胖等，且造模時(shí)間短，模型成功率高，在圍絕經(jīng)期綜合征研究中應(yīng)用廣泛。

但卵巢摘除動(dòng)物模型與人類圍絕經(jīng)期雌激素水平的變化不同，其雌激素水平在短時(shí)間內(nèi)急劇下降，而人類圍絕經(jīng)期體內(nèi)的雌激素水平呈逐漸下降趨勢(shì)，故此動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能與圍絕經(jīng)期綜合征婦女存在一定差異；此外，大部分采用動(dòng)物模型的研究聚焦于單個(gè)癥狀的病理機(jī)制和藥物篩選，由于選取的造模對(duì)象、造模時(shí)間等不一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能存在一定差異。

中醫(yī)藥如中藥及針灸等在應(yīng)用此動(dòng)物模型研究治療圍絕經(jīng)期綜合征中顯示了一定的優(yōu)勢(shì)[44-48]，但其作用機(jī)制有待深入探索。另外，中醫(yī)辯證論治治療圍絕經(jīng)期綜合征[50]也取得了一定進(jìn)展，今后可考慮嘗試應(yīng)用此動(dòng)物模型深入研究其機(jī)制。