沈真如,金純純,席瑾,劉靜玉,潘妍,李茜,程潔,沈潔,夏有兵,2,穆艷云
1.南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210023;2.徐州醫(yī)科大學(xué),江蘇 徐州 221004
薄型子宮內(nèi)膜目前尚無(wú)明確定義,一般將排卵后期經(jīng)陰道超聲檢查子宮內(nèi)膜厚度不足7 mm 作為標(biāo)準(zhǔn)[1-2]。而子宮內(nèi)膜厚度不足可導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性降低,子宮內(nèi)膜容受性是胚胎著床過(guò)程中的重要因素[3]。Momeni 等[4]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)子宮內(nèi)膜厚度≤7 mm時(shí),胚胎植入率降低。內(nèi)分泌失調(diào)、人工流產(chǎn)導(dǎo)致子宮內(nèi)膜損傷增多,薄型子宮內(nèi)膜也越發(fā)常見(jiàn),臨床可表現(xiàn)為月經(jīng)減少、閉經(jīng)、不孕或反復(fù)流產(chǎn)等[5]。目前,臨床多采用雌激素、低劑量阿司匹林等治療方法,但效果欠理想,且有一定不良反應(yīng)[6]。麥粒灸作為一種傳統(tǒng)中醫(yī)艾灸療法,具有促進(jìn)組織修復(fù)、整體調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn),還能進(jìn)一步激活機(jī)體防御系統(tǒng),產(chǎn)生持久及多方面的調(diào)節(jié)作用,可彌補(bǔ)西藥治療的不足,減輕其不良反應(yīng)[7]。血管生成受損和子宮血流量減少被認(rèn)為是薄型子宮內(nèi)膜形成的原因[8]。血管生成是女性生殖系統(tǒng)周期性變化的關(guān)鍵因素,除子宮內(nèi)膜生長(zhǎng)外,還包括黃體形成和卵泡發(fā)育[9]。Hahajan 等[10]報(bào)道,薄型子宮內(nèi)膜病理生理特征可能與子宮動(dòng)脈血流阻抗增加、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)水平降低有關(guān)。VEGF、血管生成素-2(Ang-2)與子宮內(nèi)膜厚度密切相關(guān)[11]。Notch 信號(hào)通路在胚胎發(fā)生、器官發(fā)育、血管生成中發(fā)揮重要作用,DLL4 是眾多Notch 配體中具有血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性的配體,是Notch 信號(hào)通路中調(diào)節(jié)血管生成的關(guān)鍵分子[12-13]。艾灸溫?zé)岽碳た墒鎻堁?,增加遠(yuǎn)端血管的血流量[14]。本實(shí)驗(yàn)基于DLL4/Notch1信號(hào)通路觀察麥粒灸對(duì)薄型子宮內(nèi)膜大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2 表達(dá)及血管生成的影響,探討其可能的作用機(jī)制。
SPF 級(jí)雌性SD 大鼠30 只,體質(zhì)量(180±20)g,8~12 周齡,南京中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物許可證號(hào)SCXK(滬)2018-0006。飼養(yǎng)于溫度(22±2)℃、相對(duì)濕度40%~60%環(huán)境,光照12 h,正常攝食飲水,適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周。每日上午固定時(shí)間進(jìn)行大鼠陰道脫落細(xì)胞涂片,觀察其動(dòng)情周期,待出現(xiàn)一個(gè)完整、正常動(dòng)情周期后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。按隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分為對(duì)照組、模型組、麥粒灸組,每組10 只。實(shí)驗(yàn)操作遵循《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見(jiàn)》,經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)(202004A017)。
VEGF 抗體(貨號(hào)19003-1-AP)、Ang-2 抗體(貨號(hào)24613-1-AP),美國(guó)Proteintech 公司;Notch1 抗體(貨號(hào)3608S),美國(guó)CST 公司;DLL4 抗體(貨號(hào)ab183532),英國(guó)Abcam 公司;β-tubulin 抗體(貨號(hào)AB0039)、HRP 標(biāo)記山羊抗兔IgG(貨號(hào)AB0101),中國(guó)Abways 公司;HRP 標(biāo)記兔抗山羊IgG(貨號(hào)A21030),亞科因(武漢)生物技術(shù)有限公司;RIPA裂解液(貨號(hào)P0013B),上海碧云天生物技術(shù)有限公司;HieffTMqPCR SYBR?Green Master Mix(貨號(hào)11201ES03),上海翊圣生物科技有限公司;HE 染色試劑盒(貨號(hào)C0105),上海碧云天生物技術(shù)有限公司。吸入式氣體麻醉機(jī)(R550),深圳瑞沃德生命科技有限公司;石蠟組織包埋機(jī)(Tissue-Tek),日本Sakura公司;石蠟切片機(jī)(RM2235),德國(guó)Leica 公司;電泳儀(1645050),美國(guó)Bio-Rad 公司;實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀(Agilent Mx3000P),美國(guó)StrataGene 公司。
參照文獻(xiàn)[15-16]方法造模。取動(dòng)情期SD 大鼠,采用吸入式氣體麻醉機(jī)麻醉,仰臥位固定,腹部手術(shù)區(qū)備皮,常規(guī)消毒后,下腹部正中縱行切口(距恥骨聯(lián)合上約2 cm),長(zhǎng)約2.5~3 cm,打開(kāi)腹腔,無(wú)齒鑷輕輕將大鼠左側(cè)子宮拉直,用0 號(hào)縫合線活結(jié)結(jié)扎子宮近卵巢及近陰道端。無(wú)菌紗布?jí)|于子宮周圍,于子宮頸上方0.5 cm 處用1 mL 注射器緩慢注入95%乙醇,使子宮保持充盈狀,針頭停留2 min,緩慢吸出95%乙醇,輕輕擠壓殘留液體,生理鹽水沖洗1~2次,無(wú)菌紗布將沖洗液擦干,回納子宮,為防止粘連,再用生理鹽水沖洗腹腔1~2 次,逐層縫合后碘伏消毒。術(shù)后連續(xù)3 d 肌內(nèi)注射青霉素(8 萬(wàn)U/只)預(yù)防感染。手術(shù)后密切觀察大鼠精神狀態(tài)、食納情況。
參照《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》[17]定位,選取“關(guān)元”“子宮”(雙側(cè))。麥粒灸組自造模次日起予麥粒灸治療,大鼠麻醉后腹部備皮,于施灸處涂抹適量凡士林,將麥粒型艾炷(約5 mg/壯)置于穴位處,用線香將其點(diǎn)燃,待大鼠施灸部位出現(xiàn)短暫收縮動(dòng)作時(shí)移去剩余艾絨,每穴7 壯,1 次/d。對(duì)照組及模型組只麻醉固定15 min。嚴(yán)格規(guī)范執(zhí)行各項(xiàng)操作,連續(xù)干預(yù)3 個(gè)動(dòng)情周期(約15 d)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,頸椎脫臼處死大鼠,開(kāi)腹取子宮,觀察子宮形態(tài)。取部分子宮組織,4%多聚甲醛固定,剩余子宮組織置于凍存管內(nèi),-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.6.1 HE 染色
4%多聚甲醛固定大鼠子宮組織,石蠟包埋,切片(4 μm),行HE 染色,鏡下觀察大鼠子宮內(nèi)膜形態(tài)。每個(gè)子宮組織隨機(jī)選取1 張切片,Image J 圖像處理軟件測(cè)定大鼠子宮內(nèi)膜厚度(子宮內(nèi)膜肌層交接處至宮腔的垂直距離),隨機(jī)選取4 個(gè)視野,以平均值作為該子宮組織內(nèi)膜厚度。統(tǒng)計(jì)每張切片血管及腺體數(shù)目。
1.6.2 免疫組化染色
取大鼠子宮組織切片烘干,二甲苯脫蠟,梯度乙醇脫水,3%過(guò)氧化氫溶液浸泡10 min,滅活內(nèi)源性過(guò)氧化物酶;PBS 浸洗后,抗原修復(fù),自然冷卻至室溫;1%BSA 封閉1 h,滴加VEGF、Ang-2 一抗(1∶50),4 ℃孵育12 h;次日復(fù)溫并用PBS 浸洗,滴加二抗,孵育30 min;PBS 浸洗,DAB 顯色,蘇木素復(fù)染,梯度乙醇脫水,二甲苯透明后中性樹(shù)膠封片。顯微鏡下觀察并拍照,每張切片隨機(jī)選取4 個(gè)視野,Image Pro Plus 圖像處理軟件測(cè)定VEGF、Ang-2 的平均光密度(MOD)。
1.6.3 Western blot 檢測(cè)
取大鼠子宮組織,冰上刮取子宮內(nèi)膜,加入適量預(yù)冷的RIPA 裂解液,裂解30 min,4 ℃、12 000 r/min離心15 min,取上清液測(cè)定蛋白濃度;蛋白樣品經(jīng)8% SDS-PAGE 進(jìn)行電泳,轉(zhuǎn)膜,5%BSA 封閉1 h;加入Notch1(1∶1 000)、DLL4(1∶1 000)、β-tubulin 一抗(1∶1 000),4 ℃孵育12 h;TBST 洗膜后加入二抗,室溫孵育1 h;TBST 洗膜3 次,暗室中曝光顯影,以β-tubulin 為內(nèi)參,采用Image J 圖像處理軟件測(cè)定Notch1、DLL4 蛋白相對(duì)表達(dá)量。
1.6.4 RT-qPCR 檢測(cè)
提取大鼠子宮內(nèi)膜組織總RNA,根據(jù)反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA。按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行熒光定量PCR檢測(cè)。以GAPDH 為內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法計(jì)算mRNA相對(duì)表達(dá)量。引物序列由上海捷瑞生物工程有限公司設(shè)計(jì)與合成,見(jiàn)表1。
表1 各基因PCR 引物序列
采用SPSS21.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以表示,多組間比較采用方差分析,Levene 檢驗(yàn)方差齊性,方差齊用LSD法,方差不齊用Dunnet’s T3法;不服從正態(tài)分布用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)的秩和檢驗(yàn)。P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
對(duì)照組大鼠動(dòng)情期子宮組織結(jié)構(gòu)完整,子宮內(nèi)膜腺上皮及腔上皮細(xì)胞形態(tài)正常,呈單層立方狀,腺體密集、血管豐富;模型組大鼠動(dòng)情期子宮組織結(jié)構(gòu)不完整,子宮壁全層變薄,腺上皮及腔上皮細(xì)胞多呈扁平、低柱狀,內(nèi)膜組織血管稀疏、腺體減少;麥粒灸組大鼠動(dòng)情期子宮組織結(jié)構(gòu)基本完整,子宮內(nèi)膜表面呈波浪形,腺上皮及腔上皮細(xì)胞形態(tài)較為正常,腺體較少,部分區(qū)域新生毛細(xì)血管增多。見(jiàn)圖1。與對(duì)照組比較,模型組大鼠子宮內(nèi)膜厚度明顯變薄,腺體數(shù)及血管數(shù)目明顯減少(P<0.01);與模型組比較,麥粒灸組大鼠子宮內(nèi)膜厚度增加,腺體數(shù)及血管數(shù)目明顯增多(P<0.05,P<0.01)。見(jiàn)圖2。
圖1 各組大鼠子宮內(nèi)膜形態(tài)(HE 染色)
圖2 各組大鼠子宮內(nèi)膜厚度、腺體數(shù)及血管數(shù)目比較(,每組5只)
與對(duì)照組比較,模型組大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2蛋白表達(dá)明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型組比較,麥粒灸組大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2蛋白表達(dá)明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05)。見(jiàn)圖3~圖5。
圖4 各組大鼠子宮內(nèi)膜組織Ang-2 陽(yáng)性表達(dá)(免疫組化染色)
圖5 各組大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2蛋白表達(dá)比較(,每組5只)
與對(duì)照組比較,模型組大鼠子宮內(nèi)膜組織Notch1、DLL4蛋白表達(dá)明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型組比較,麥粒灸組大鼠子宮內(nèi)膜組織Notch1、DLL4蛋白表達(dá)顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖6、圖7。
圖6 各組大鼠子宮內(nèi)膜組織Notch1、DLL4蛋白免疫印跡圖
圖7 各組大鼠子宮內(nèi)膜組織Notch1、DLL4 蛋白表達(dá)比較(,每組5只)
與對(duì)照組比較,模型組大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2、Notch1、DLL4mRNA 表達(dá)明顯降低(P<0.01);與模型組比較,麥粒灸組大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2、Notch1、DLL4mRNA表達(dá)明顯升高(P<0.05,P<0.01)。見(jiàn)圖8、圖9。
圖8 各組大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2mRNA 表達(dá)比較(,每組5只)
圖9 各組大鼠子宮內(nèi)膜組織Notch1、DLL4 mRNA 表達(dá)比較(,每組5只)
子宮內(nèi)膜是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)組織,包括基底層和功能層,排卵后螺旋動(dòng)脈血管收縮,流向功能層血液減少,減少氧張力有助于胚胎植入[18]。當(dāng)子宮內(nèi)膜變薄時(shí),胚胎植入更靠近基底層,具有更多的血流和較高的氧張力,從而導(dǎo)致活性氧產(chǎn)生,不利于胚胎的發(fā)育和植入[19]。研究顯示,子宮內(nèi)膜過(guò)薄會(huì)影響子宮內(nèi)膜容受性并顯著降低胚胎著床率[20-21]。
VEGF和Ang-2是促進(jìn)血管生成的重要因子。血管生成是行經(jīng)后子宮內(nèi)膜再生的必需過(guò)程,對(duì)子宮內(nèi)膜容受性也起著至關(guān)重要的作用[22]。許多血管生成因子已被證實(shí)與子宮內(nèi)膜血管的發(fā)育和分化有關(guān)。VEGF 是包括子宮內(nèi)膜在內(nèi)的多種組織中血管生長(zhǎng)和重塑的關(guān)鍵介質(zhì),可直接作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,促進(jìn)新生血管形成[23-24]。Takasaki 等[25]推測(cè),薄型子宮內(nèi)膜血管發(fā)育不良可能由于子宮內(nèi)膜VEGF水平較低,影響子宮內(nèi)膜容受性。Ang-2作為促進(jìn)血管形成的重要因子之一,能與血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性酪氨酸激酶受體結(jié)合,進(jìn)而影響血管的穩(wěn)定性,且與VEGF密切相關(guān)[26]。萬(wàn)秋園等[27]研究表明,益母草總生物堿可增加薄型子宮內(nèi)膜大鼠VEGF、Ang-2的表達(dá),促進(jìn)子宮內(nèi)膜血管生成,改善子宮內(nèi)膜厚度。
DLL4/Notch1信號(hào)通路在子宮內(nèi)膜細(xì)胞、胚胎、胎盤組織中均有調(diào)控血管發(fā)育的作用[12]。Notch 通路參與調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的分化和發(fā)育,在胚胎發(fā)育、細(xì)胞增殖分化、腫瘤轉(zhuǎn)移、干細(xì)胞分化調(diào)節(jié)等方面扮演重要角色[13]。DLL4是一種跨膜蛋白,作為Notch配體DLL4基因缺失會(huì)導(dǎo)致胚胎和產(chǎn)后血管發(fā)育嚴(yán)重異常[28]。研究發(fā)現(xiàn),在反復(fù)著床失敗患者的子宮內(nèi)膜中Notch1表達(dá)降低可能抑制VEGF受體(VEGFA)活性,使VEGFA 和DLL4/Notch1的平衡狀態(tài)被打破,最終導(dǎo)致胚胎反復(fù)種植失敗[29]。
麥粒灸屬直接灸,其灼熱、灼痛感穿透性明顯。灸法可通過(guò)激發(fā)經(jīng)氣起到整體調(diào)節(jié)作用,具有溫經(jīng)通絡(luò)、活血散瘀等功效,還能調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能[30]。關(guān)元為任脈穴,又為足三陰經(jīng)交會(huì)穴,還與胞宮、沖脈、督脈聯(lián)系密切,具有補(bǔ)腎固本、通調(diào)陰陽(yáng)、和血理沖任之效。研究表明,艾灸關(guān)元等穴可有效促進(jìn)子宮動(dòng)脈血流,改善子宮內(nèi)膜發(fā)育情況,提高妊娠率[31]。子宮屬經(jīng)外奇穴,為子宮在腹部的體表投影,艾灸該穴可起到溫煦子宮、改善子宮血流的作用[32]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),麥粒灸可提高薄型子宮內(nèi)膜大鼠子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)因子同源框轉(zhuǎn)錄因子HOXA10、白血病抑制因子、波形蛋白、角蛋白和VEGF 表達(dá),改善大鼠子宮內(nèi)膜形態(tài),誘導(dǎo)血管再生,調(diào)節(jié)大鼠子宮內(nèi)膜微環(huán)境[33]。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,95%乙醇宮腔注射后,大鼠子宮結(jié)構(gòu)不完整,腺體稀疏萎縮,血管數(shù)量減少,子宮內(nèi)膜顯著變薄,子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2蛋白和mRNA 表達(dá)顯著降低,與血管生成相關(guān)的Notch信號(hào)通路Notch1、DLL4蛋白和mRNA 水平顯著下調(diào),提示造模后血管生成嚴(yán)重受損。麥粒灸“關(guān)元”“子宮”可改善薄型子宮內(nèi)膜大鼠宮腔形態(tài),促進(jìn)上皮細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng),增加子宮內(nèi)膜厚度及腺體和血管數(shù)目,顯著提高大鼠子宮內(nèi)膜組織VEGF、Ang-2蛋白和mRNA 表達(dá),促進(jìn)血管生成。進(jìn)一步探討其機(jī)制發(fā)現(xiàn),麥粒灸可上調(diào)Notch信號(hào)通路相關(guān)分子Notch1、DLL4蛋白和mRNA 水平。本實(shí)驗(yàn)初步探討麥粒灸對(duì)薄型子宮內(nèi)膜大鼠血管生成的影響,從DLL4/Notch1信號(hào)通路分析其可能的作用機(jī)制,而VEGF與Notch信號(hào)通路在血管生成過(guò)程中的相互作用及機(jī)制還需今后進(jìn)一步研究。