呂雪梅,張洋洋,宋曉雯,劉明妍,杜可,王玉寶,魏敏杰,
(1.中國醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)教研室,沈陽 110122;2.遼寧醫(yī)學(xué)診療科技研發(fā)中心有限公司研發(fā)部,沈陽 110002)
育齡女性肥胖發(fā)病率在世界范圍內(nèi)逐年上升,且與女性生殖功能障礙密切相關(guān),研究[1-2]表明肥胖可以增加不孕風(fēng)險。肥胖會誘發(fā)激素綜合環(huán)境改變,導(dǎo)致下丘腦功能障礙、促性腺激素分泌異常、卵泡發(fā)育受損和排卵功能障礙等[3]。醫(yī)學(xué)上治療生殖障礙疾病往往采用輔助生殖技術(shù)或激素替代療法等方法,但效果并不理想,不良反應(yīng)明顯。
中醫(yī)認為不孕的病因繁多,腎虛、痰濕、肝郁、血淤均可造成不孕[4]。腎虛為其本,肝脾失調(diào)所致氣滯、痰濕、血淤為其標(biāo),應(yīng)標(biāo)本兼治,肝腎脾同調(diào)[5]。因此,在中醫(yī)治療過程中以整體理論和辨證施治為基礎(chǔ),調(diào)節(jié)機體氣血陰陽,從而提高卵巢功能的效果,具有相對西醫(yī)診療依從性高,不良反應(yīng)少,無創(chuàng)等優(yōu)點。本研究旨在探討補腎健脾方對肥胖大鼠生殖能力的影響。
1.1.1 實驗動物:5~6周齡SD雌性大鼠40只,雄性大鼠20只,體質(zhì)量180~220 g,購自北京華阜康生物科技股份有限公司,許可證號SCXK(京)2019-0008,飼養(yǎng)于中國醫(yī)科大學(xué)實驗動物部,飼養(yǎng)環(huán)境為(23±2)℃,相對濕度50%~70%,給予12 h光照,自由攝食飲水,常規(guī)適應(yīng)喂養(yǎng)1周。
1.1.2 藥物與試劑:沙棘6 g,枸杞18 g,黑芝麻10 g,黃精12 g,烏梅12 g,大棗18 g,山藥23 g,葛根23 g,茯苓18 g,酸棗仁10 g,購自沈陽市大東區(qū)長生堂藥房。藥材制成濃度為1.20 g/mL的提取液。普通飼料(27%粗蛋白、13%粗脂肪、60%碳水化合物);高脂飼料(20%粗蛋白,45%粗脂肪,35%碳水化合物)購自南京盛民科研動物養(yǎng)殖場;大鼠促卵泡激素(follice-stimulating hormone,F(xiàn)SH)、促黃體激素(luteinizing,LH)、雌二醇(estradiol,E2)激素、抗繆勒管激素(anti-mullerian hormone,AMH)ELISA檢測試劑盒(北京誠林生物科技有限公司);吉姆薩染色液R20649(上海源葉生物科技有限公司)。
1.1.3 主要儀器:多功能酶標(biāo)儀(美國伯騰儀器有限公司);分析天平(北京賽多科斯科學(xué)儀器有限公司);電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);石蠟切片機(美國Thermo公司);倒置顯微鏡成像顯微鏡(日本尼康公司);切片掃描儀(日本濱松公司);4 ℃高速離心機(上海Heal Force公司)。
1.2.1 動物模型建立及分組:將雌性大鼠按隨機分組方法分為正常飲食組,高脂飲食組,補腎健脾方低、中、高劑量組(分別表示為ND組、HFD組、BSJP-L組、BSJP-M組和BSJP-H組),每組8只。各組大鼠體質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。ND組和HFD組給予生理鹽水灌胃,BSJP-L組,BSJP-M組和BSJP-H組分別按照150 mg/kg、300 mg/kg、600 mg/kg,1次/d灌胃給藥。飼養(yǎng)期間各組均自由飲食并飲清潔水,每周測量體質(zhì)量。喂養(yǎng)9周后按照高脂喂養(yǎng)大鼠體質(zhì)量均值高于ND組均值10%的標(biāo)準(zhǔn)[6]確認肥胖模型構(gòu)建成功。
1.2.2 顯微鏡下觀察肥胖鼠動情周期變化:大鼠動情周期包括動情前期(proestrus,P)、動情期(estrus,E)、動情后期(metestrus,M)、動情間期(diestrus,D)。飲食干預(yù)第8周開始每日對大鼠發(fā)情周期記錄12 d,按照參考文獻[7]描述的方法操作。4 d為1個周期,統(tǒng)計每個周期大鼠發(fā)情周期的比率。
1.2.3 大鼠受孕及產(chǎn)仔情況觀察:飲食干預(yù)第10周,按照雌雄2∶1進行合籠。記錄大鼠受孕率。孕鼠生產(chǎn)當(dāng)日記錄每只孕鼠產(chǎn)仔數(shù)量。
1.2.4 脂肪指數(shù)測定:2%戊巴比妥40 mg/kg劑量腹腔注射麻醉大鼠,常規(guī)無菌方法取卵巢并剝離卵巢周圍脂肪,稱重后記錄,記錄卵巢周圍脂肪指數(shù),脂肪指數(shù)=100×脂肪質(zhì)量(g)/體質(zhì)量(g)×100%。
1.2.5 大鼠卵巢組織形態(tài)學(xué)觀察:將各組大鼠的左側(cè)卵巢置于4%多聚甲醛固定,乙醇脫水,石蠟包埋,切片,HE染色,中性樹脂封片,光學(xué)顯微鏡下觀察卵巢組織形態(tài)變化,并記錄卵泡數(shù)目。
1.2.6 大鼠血清FSH、LH、E2、AMH激素水平檢測:大鼠麻醉后,腹主動脈取血室溫靜置1 h后3 000 r/min離心,立即吸取上清分裝于-80 ℃保存。ELISA檢測各組大鼠血清中FSH、LH、E2、AMH激素水平,具體操作嚴格按照說明書進行。
采用SPSS 26.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析,Graphpad Prism8作圖,計數(shù)資料以率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗;計量資料以±s表示,多組間差異分析采用單因素方差分析(One-way-ANOVA),均數(shù)間兩兩比較采用Tukey’s multiple comparisons test 檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
高脂飲食喂養(yǎng)9周后,HFD組(313.7 g±15.6 g)相比于ND組(280.4 g±10.9 g)體質(zhì)量顯著增高(P<0.01),BSJP-L組(286.8 g±5.3 g)、BSJP-M組(289.5 g±12.9 g)、BSJP-H組(286.6 g±20.4 g)相比于HFD組體質(zhì)量顯著降低(P< 0.05或< 0.01)。卵巢周圍脂肪指數(shù)HFD組(58.7±4.2)相比于ND 組(37.4±7.0)顯著增高(P< 0.001),而BSJP-M組和BSJP-H組(43.1±5.8和43.6±6.0)相比于HFD組脂肪指數(shù)均顯著下降(P< 0.01)。見圖1。
圖1 中藥復(fù)方對大鼠體質(zhì)量及脂肪指數(shù)的影響(±s,n=8)Fig.1 The effect of the prescription on rat body mass and fat index(±s,n=8)
通過為期12 d的觀察,發(fā)現(xiàn)與ND組相比,HFD組E期所占比例明顯降低,M/D期所占比例明顯升高(P< 0.01)。BSJP-M組和BSJP-H組相比于HFD組E期比例明顯升高,M/D期所占比例顯著降低(P<0.001或0.05),見表1。P期所占比例各組無統(tǒng)計學(xué)差異(均P> 0.05)。
表1 各組大鼠動情周期所占比例(±s,%,n=6)Tab.1 The percentage of rats in a particular phase of the estrous cycle in each group(±s,%,n=6)
表1 各組大鼠動情周期所占比例(±s,%,n=6)Tab.1 The percentage of rats in a particular phase of the estrous cycle in each group(±s,%,n=6)
1)P < 0.000 1,2)P < 0.001 vs ND group;3)P < 0.001,4)P < 0.05 vs HFD group.
HFD組(5/8,63%)與ND組(8/8,100%)相比受孕率下降,與HFD組相比各中藥復(fù)方組(均為8/8,100%)受孕率均有所提升。HFD組(5±3.4)相比于ND組(13±1.6)孕鼠產(chǎn)仔數(shù)量顯著下降(P< 0.01),而與HFD組相比,BSJP-L組(14±2.3),BSJP-M組(13±0.7),BSJP-H組(11±1.3)產(chǎn)仔數(shù)量均顯著提升(P<0.05)。
與ND組比較,HFD組大鼠血清FSH、LH水平明顯升高(P< 0.01),E2、AMH水平明顯降低(P<0.01);與HFD組比較,不同劑量的中藥復(fù)方組大鼠血清FSH、LH水平均明顯降低(P< 0.05或< 0.01),BSJP-M組、BSJP-H組的E2、AMH水平均明顯升高(P<0.05或< 0.001)。見表2。
表2 中藥復(fù)方對肥胖大鼠血清性激素的影響(±s,n=8)Tab.2 The effect of the prescription on serum sex hormones in obese rats(±s,n=8)
表2 中藥復(fù)方對肥胖大鼠血清性激素的影響(±s,n=8)Tab.2 The effect of the prescription on serum sex hormones in obese rats(±s,n=8)
1)P < 0.001,2)P < 0.01 vs ND group;3)P < 0.05,4)P < 0.01,5)P < 0.001 vs HFD group.
ND組大鼠卵巢組織可見各級卵泡,輪廓清晰;HFD組大鼠卵巢組織未見優(yōu)勢卵泡,生長卵泡少見,可見大的閉鎖卵泡,中藥復(fù)方組卵泡發(fā)育情況有所恢復(fù),見圖2。與ND組(15±1.92)相比,HFD組(6.5±1.73)卵泡總數(shù)顯著下降(P< 0.001),而BSJP-L組(10±2.18)、BSJP-M組(13±1.85)、BSJP-H組(12±1.65)卵泡總數(shù)相比于HFD組均顯著提升(P<0.05)。
圖2 中藥復(fù)方對高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠卵巢組織病理學(xué)影響 HE×100Fig.2 The effect of the prescription on the ovarian histopathology of HFD-induced obese rats HE×100
肥胖導(dǎo)致不孕的機制包括激素變化、月經(jīng)紊亂和排卵障礙[8-10]。有研究[11]表明,高脂飲食會損害女性下丘腦-垂體-卵巢軸的功能從而影響生育能力。中醫(yī)認為女性生殖障礙屬于“月經(jīng)過少,不孕,閉經(jīng)”等范疇。此類疾病與腎精不足、脾胃虛弱有關(guān)。肥胖的原因為水濕積聚,其病因也與腎虛脾虛相關(guān)。腎為先天之本,藏精,主生殖;脾為后天之本,生血,主運化。腎氣不足,胎元不固,脾氣不足,胎失滋養(yǎng)。補腎健脾方除了具有滋陰養(yǎng)血,健脾益氣的療效外,還具有減肥功效。史志萍等[12]研究納入120例圍絕經(jīng)期及絕經(jīng)期婦女作為研究對象,發(fā)現(xiàn)補腎健脾中藥可降低圍絕經(jīng)期及絕經(jīng)期婦女的體質(zhì)量指數(shù),提高生殖激素E2水平,降低FSH及LH水平。沈明潔等[13]研究表明補腎健脾方有助于改善自然衰老小鼠的卵子質(zhì)量,在一定程度上改善自然衰老小鼠的生殖能力。金志春等[14]研究納入505例復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者作為研究對象,觀察到補腎健脾調(diào)和氣血中藥治療2個療程后可以顯著提高復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者的妊娠率以妊娠成功率。因此,探究補腎健脾方對高脂飲食誘導(dǎo)肥胖的生殖功能改善作用具有重要意義。
本研究成功建立肥胖模型,HFD組大鼠E期所占比例顯著下降,M/D期比例顯著延長,受孕率下降,產(chǎn)仔數(shù)量顯著下降,生殖激素 FSH和LH顯著增高,E2和AMH顯著下降,閉鎖卵泡增多,卵泡總數(shù)顯著減少。表明高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖,可導(dǎo)致生殖激素水平紊亂,生殖能力下降。經(jīng)過補腎健脾方治療后,各劑量組的體質(zhì)量相比于HFD組均顯著下降,表明本組方可改善肥胖大鼠體質(zhì)量。BSJP-M組和BSJP-H組相比于HFD組E期所占比例延長,M/D期比例顯著縮短,生殖激素FSH和LH水平顯著下降,E2、AMH水平顯著增高,受孕率提升,產(chǎn)仔數(shù)量增多,卵巢形態(tài)改善,卵泡總數(shù)提升。表明本補腎健脾方可以改善肥胖大鼠動情周期紊亂,改善激素水平紊亂,提高生殖能力。
綜上所述,本中藥復(fù)方通過下調(diào)性激素FSH及LH水平,上調(diào)E2及AMH水平,從而改善肥胖大鼠的生殖能力。