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        丹參多酚酸對免疫性不孕大鼠的治療作用及對下丘腦-垂體-卵巢軸的影響

        2023-11-06 09:18:41柳艾霞張慶玲武志娟
        天津醫(yī)藥 2023年3期
        關(guān)鍵詞:受孕率強的松黃體

        柳艾霞 張慶玲 武志娟

        摘要:目的 探討丹參多酚酸對免疫性不孕大鼠的治療作用及對下丘腦-垂體-卵巢軸(HPOA)的影響。方法 取50只未孕雌性SD大鼠,采用人精液注射免疫的方法建立抗精子抗體陽性的免疫性不孕大鼠模型,將建模成功大鼠采用隨機數(shù)字表法分為模型組(9只)、強的松組(10只)和丹參多酚酸低劑量組(9只)、中劑量組(10只)、高劑量組(10只),另取10只未孕雌性大鼠為正常對照組。強的松組經(jīng)腹腔注射給予5 mg/kg強的松,丹參多酚酸低、中、高劑量組分別經(jīng)腹腔注射給予10、20、40 mg/kg丹參多酚酸,正常對照組和模型組均給予等量生理鹽水,每日1次,共14 d。各組雌性大鼠與正常雄性大鼠按3∶1數(shù)量比合籠2周,統(tǒng)計各組大鼠受孕率;放射免疫法測定血清中促性腺激素釋放激素(GnRH)、卵泡刺激素(FSH)、黃體生成素(LH)以及雌二醇(E2)水平;蘇木素-伊紅(HE)染色觀察大鼠卵巢組織病理改變情況;實時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測大鼠卵巢卵泡刺激素受體(FSHR)、黃體生成素受體(LHR)、雌激素受體α(ERα)mRNA和蛋白表達(dá)。結(jié)果 與正常對照組相比,模型組大鼠受孕率,血清GnRH、FSH、LH、E2含量降低(P<0.05),卵巢內(nèi)黃體和成熟卵泡明顯減少,顆粒細(xì)胞層數(shù)減少,囊狀卵泡較多,F(xiàn)SHR、LHR、ERα mRNA及蛋白表達(dá)降低(P<0.05)。與模型組相比,強的松組和丹參多酚酸中、高劑量組大鼠受孕率,血清GnRH、FSH、LH、E2含量升高(P<0.05),囊狀卵泡數(shù)目減少,顆粒細(xì)胞層數(shù)增多,有成熟卵泡和黃體生成,F(xiàn)SHR、LHR、ERα mRNA及蛋白表達(dá)升高(P<0.05)。結(jié)論 丹參多酚酸可通過調(diào)控HPOA促進(jìn)卵泡成熟治療免疫性不孕。

        關(guān)鍵詞:不育,女性;下丘腦-垂體系統(tǒng);促黃體激素;卵泡刺激素;受體,LHRH;丹參多酚酸;免疫性不孕

        中圖分類號:R711.6,R593文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADOI:10.11958/20220990

        Therapeutic effect of salvia miltiorrhiza polyphenolic acid on immune infertility rats and its

        effect on hypothalamic-pituitary-ovarian axis

        LIU Aixia ZHANG Qingling WU Zhijuan

        1 TCM Gynecology Department of Jinan Second Maternal and Child Health Hospital, Jinan 250014, China; 2 Department of Reproduction and Genetics, Affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine

        △Corresponding Author E-mail: luugs84@163.com

        Abstract: Objective To investigate the therapeutic effect of salvia miltiorrhiza polyphenolic acid on immune infertility rats and its effect on hypothalamus-pituitary-ovarian axis (HPOA). Methods Fifty non-pregnant female SD rats were selected. A rat model of immune infertility with anti-sperm antibody (+) was established by human semen injection immunization. The model rats were divided into the model group (n=9), the prednisone group (n=10), the alvia miltiorrhiza polyphenolic acid low dose group (n=9), the salvia miltiorrhiza polyphenolic acid medium dose group (n=10) and the salvia miltiorrhiza polyphenolic acid high dose group (n=10) by random array table method. Another 10 non-pregnant female rats were selected as the normal control group. The prednisone group was given 5 mg/kg prednisone by intraperitoneal injection, and the salvia miltiorrhiza polyphenolic acid low, medium and high dose groups were given 10, 20 and 40 mg/kg salvia miltiorrhiza polyphenolic acid by intraperitoneal injection. The normal control group and model group were given the same amount of normal saline, once a day for 14 days. The female rats and normal male rats in each group were caged in a ratio of 3∶1 for 2 weeks, and the pregnancy rate of rats in each group was observed. The serum levels of gonadotropin-releasing hormone (GnRH), follicle-stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH) and estradiol (E2) were determined by radioimmunoassay. Hematoxylin-eosin (HE) staining was used to observe the pathological changes of rat ovarian tissue. Real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qPCR) was used to detect rat ovarian follicle-stimulating hormone receptor (FSHR), luteinizing hormone receptor (LHR) and estrogen receptor alpha (ERα) messenger ribonucleic acid (mRNA) expression. Western blotting (WB) was used to detect rat ovarian FSHR, LHR and ERα protein expressions. Results Compared with the normal control group, the conception rate and the serum levels of GnRH, FSH, LH and E2 were decreased in the model group (P<0.05), the corpus luteum and mature follicles in the ovary were significantly reduced, the number of granulosa cell layers was reduced, and there were more cystic follicles, and the mRNA and protein expressions of FSHR, LHR and ERα were decreased (P<0.05). Compared with the model group, the conception rate and the serum levels of GnRH, FSH, LH, and E2 were increased in the prednisone group and the salvia miltiorrhiza polyphenolic acid medium and high dose groups (P<0.05), the number of cystic follicles was significantly decreased, the number of granulosa cell layers was increased, and mature follicles and corpus luteum were formed. The mRNA and protein expressions of FSHR, LHR and ERα were increased (P<0.05). Conclusion Salvia miltiorrhiza polyphenolic acid can promote follicle maturation by regulating HPOA in the treatment of immune infertility.

        Key words: infertility, female; hypothalamo-hypophyseal system; luteinizing hormone; follicle stimulating hormone; receptors, LHRH; salvia miltiorrhiza polyphenolic acid; immune infertility

        免疫性不孕是指由于生殖系統(tǒng)抗原的同種免疫和自身免疫等免疫因素造成的不孕癥[1]。據(jù)統(tǒng)計,免疫性不孕占不孕癥總體的10%~30%,且發(fā)病率呈逐年上升趨勢[2]。目前臨床上主要采用免疫抑制劑和促排卵藥物進(jìn)行治療,但存在不良反應(yīng)多、治療周期長、療效不理想的問題[3]。近年來研究發(fā)現(xiàn),由于機體對下丘腦-垂體-卵巢軸(HPOA)的一個或多個組織抗原產(chǎn)生免疫應(yīng)答,進(jìn)而調(diào)節(jié)性激素水平,引起無排卵性閉經(jīng)并最終導(dǎo)致免疫性不孕[4-5]。下丘腦通過分泌促性腺激素釋放激素(GnRH)調(diào)節(jié)垂體釋放卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素(LH),在FSH和LH作用下誘導(dǎo)卵巢顆粒細(xì)胞分泌雌二醇(E2),促進(jìn)卵泡發(fā)育成熟以及排卵[6]。丹參多酚酸為來自唇形科植物丹參的一種水溶活性成分,具有抗炎、抗栓、抗氧化、改善心血管損傷等藥理學(xué)作用[7]。丹參可通過改善子宮內(nèi)膜的形態(tài)以及局部血流狀況,促進(jìn)子宮內(nèi)膜發(fā)育來治療子宮內(nèi)膜薄型不孕癥[8]。但其是否對免疫性不孕有治療效果,相關(guān)研究較為缺乏。本研究通過構(gòu)建免疫性不孕大鼠模型,探究丹參多酚酸對免疫性不孕大鼠的治療作用及對HPOA的影響。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 實驗動物與人精液標(biāo)本 60只6~8周齡SPF級未孕雌性SD大鼠,平均體質(zhì)量(205.57±20.42)g,20只6~8周齡SPF級雄性SD大鼠,平均體質(zhì)量(297.16±29.33)g,均購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司,動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(京)2020-0001。選取2019年4—7月山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院精子庫的人正常精液35份,所用精液標(biāo)本均獲得捐獻(xiàn)者本人知情同意,并簽署臨床研究知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)連續(xù)3次精液常規(guī)檢查前向運動精子率>32%。(2)無與精液質(zhì)量異常相關(guān)的疾病史。(3)各項性激素水平無異常。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)精液常規(guī)參數(shù)異常。(2)無完整病例及隨訪資料。本研究通過濟(jì)南市第二婦幼保健院倫理委員會批準(zhǔn)。

        1.1.2 試劑與儀器 Freund完全佐劑(美國Sigma);滅活卡介苗(上海瑞楚生物科技有限公司);強的松(甘肅蘭藥藥業(yè)有限公司);丹參多酚酸(上海綠谷制藥有限公司);大鼠GnRH、FSH、LH及E2放射免疫分析法試劑盒(上海滬震實業(yè)有限公司);蘇木素-伊紅(HE)試劑盒(北京百奧萊博科技有限公司);抗精子抗體(AsAb)酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(上??道噬锟萍加邢薰荆?;卵泡刺激素受體(FSHR)、黃體生成素受體(LHR)、卵巢雌激素受體α(ERα)、β-肌動蛋白(β-actin)兔抗鼠一抗,山羊抗兔二抗(武漢華美生物工程有限公司)。C2500-R-230V型高速冷凍離心機(美國Labnet公司);BMS 175型超低溫冰箱(法國Froilabo公司);alpha300 RS型光學(xué)顯微鏡(德國WITec公司);Veriti96 PCR型聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)儀(美國Thermo Fisher公司);DT-MINIE-135型電泳儀[德諾杰億(北京)生物科技有限公司];GelDoc Go型凝膠成像系統(tǒng)(美國BIO-RAD公司)。

        1.2 方法

        1.2.1 建模與分組干預(yù) 取20份人正常精液,4 ℃條件下以2 000 r/min(離心半徑10 cm)離心30 min,將沉淀的精子用生理鹽水沖洗2次,通過細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)后以生理鹽水稀釋為3×1012個/L的精子懸液,加入Freund完全佐劑并加熱,再加入滅活卡介苗混勻制成抗原,通過滴加生理鹽水使精子密度最終為3×1011個/L。采用隨機數(shù)字表法取50只雌性大鼠,經(jīng)雙側(cè)腹股溝皮下注射0.5 mL制備的精子抗原。首次免疫后14 d,再取15份人正常精液,重復(fù)上述步驟,調(diào)整精子抗原密度為1×109個/L,在相同部位各注射0.5 mL進(jìn)行加強免疫。在加強免疫后1 d,對各大鼠通過眼眶取血法取靜脈血,ELISA法檢測血清AsAb是否陽性,如大鼠AsAb陽性,提示建模成功[9]。最終共48只大鼠建模成功,采用隨機數(shù)字表法分為模型組、強的松組和丹參多酚酸低、中、高劑量組,其中模型組和丹參多酚酸低劑量組各9只,其余各組均10只,另外10只未孕大鼠為正常對照組。強的松組經(jīng)腹腔注射給予5 mg/kg強的松,丹參多酚酸低、中、高劑量組經(jīng)腹腔注射給予10、20、40 mg/kg丹參多酚酸,正常對照組和模型組均給予等量生理鹽水,每日1次,共14 d。

        1.2.2 各組大鼠受孕率檢測 將各組雌性大鼠與正常雄性大鼠按3∶1的數(shù)量比合籠2周,采用陰道涂片觀察受孕情況,在光鏡下觀察到精子或陰道栓即為受孕成功。計算各組大鼠受孕率。受孕率=受孕大鼠數(shù)/本組大鼠總數(shù)×100%。

        1.2.3 放射免疫法測定血清GnRH、FSH、LH及E2水平 取各組大鼠,1%戊巴比妥鈉麻醉,經(jīng)腹主動脈取血,以3 000 r/min(離心半徑15 cm)離心10 min得到血清,根據(jù)試劑盒說明書操作步驟,采用放射免疫分析法檢測大鼠血清中GnRH、LH、FSH及E2水平。

        1.2.4 HE染色觀察卵巢組織病理改變 將各組大鼠用1%戊巴比妥鈉經(jīng)腹腔注射麻醉大鼠,取一側(cè)卵巢織固定于4%多聚甲醛溶液24 h后,梯度乙醇脫水,石蠟包埋,制成4 μm厚度切片,HE染色,脫水透明后中性樹膠封片,光學(xué)顯微鏡下觀察卵巢組織病理學(xué)變化。取另一側(cè)卵巢組織于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

        1.2.5 實時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)檢測大鼠FSHR、LHR、ERα mRNA表達(dá) 取各組大鼠卵巢組織經(jīng)液氮研磨后,提取總RNA,合成cDNA,以cDNA為模板行PCR。引物均由深圳華大基因股份有限公司設(shè)計合成。ERα引物上游5′-GGCATGCAGTTCAGAC-3′,下游5′-ATTGCAGTACGATCATC-3′,產(chǎn)物大小135 bp;FSHR引物上游5′-CCTAGAAGCTCGT-3′,下游5′-GATTATGCGTACGTC-3′,產(chǎn)物大小159 bp;LHR引物上游5′-CAATGACGATCGATCGTTC-3′,下游5′-TACGATACGTACA-3′,產(chǎn)物大小160 bp;β-actin引物上游5′-TACCGTACGATCGTCG-3′,下游5′-TCCGAACGTC-3′,產(chǎn)物大小201 bp。反應(yīng)體系為20 μL,反應(yīng)條件:50 ℃預(yù)變性2 min;95 ℃變性20 s;95 ℃退火3 s,60 ℃延伸20 s,40個循環(huán)。以β-actin為內(nèi)參,2-ΔΔCt法計算各基因mRNA表達(dá)量。

        1.2.6 蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα蛋白表達(dá) 取各組大鼠卵巢組織經(jīng)胰蛋白酶消化后,加入細(xì)胞裂解液提取總蛋白。測定蛋白濃度后進(jìn)行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分離蛋白,按20 μg/孔進(jìn)行蛋白上樣,半干法轉(zhuǎn)膜,將膜置于5%脫脂奶粉中封閉2 h,加入ERα、FSHR、LHR、β-actin兔抗鼠單克隆抗體(稀釋比1∶1 000),于搖床上4 ℃孵育過夜,洗膜后加入對應(yīng)的山羊抗兔二抗(稀釋比1∶5 000),于搖床上37 ℃孵育2 h。充分洗膜后加入發(fā)光液曝光顯影,GelDoc Go型凝膠成像系統(tǒng)成像,通過Quantity-One分析軟件分析得到相應(yīng)蛋白灰度值。

        1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計數(shù)資料以率表示,多組間比較采用Fisher確切概率法,組間多重比較采用χ2檢驗;計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用SNK-q檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 各組大鼠受孕率比較 正常對照組,模型組,強的松組,丹參多酚酸低、中、高劑量組受孕率分別為100.00%、11.11%、80.00%、11.11%、50.00%和80.00%,組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=27.509,P<0.01)。與正常對照組相比,模型組大鼠受孕率降低(P<0.01);與模型組相比,強的松組和丹參多酚酸中、高劑量組大鼠受孕率升高(P<0.05),丹參多酚酸高劑量組和強的松組大鼠受孕率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

        2.2 各組大鼠血清GnRH、FSH、LH以及E2水平比較 與正常對照組相比,模型組大鼠血清中GnRH、FSH、LH、E2含量降低(P<0.05);與模型組相比,強的松組和丹參多酚酸中、高劑量組大鼠血清GnRH、FSH、LH、E2含量升高(P<0.05),丹參多酚酸高劑量組和強的松組大鼠血清中GnRH、FSH、LH以及E2含量差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表1。

        2.3 卵巢組織病理改變情況 HE染色顯示,正常對照組大鼠卵巢內(nèi)可見不同發(fā)育階段卵泡和多個黃體,顆粒細(xì)胞層數(shù)較多,結(jié)構(gòu)正常。模型組大鼠卵巢內(nèi)可見黃體和成熟卵泡明顯減少,顆粒細(xì)胞層數(shù)減少甚至消失,病理性囊狀卵泡較多;強的松組和丹參多酚酸低、中、高劑量組卵巢內(nèi)可見病理性囊狀卵泡數(shù)目均有明顯減少,顆粒細(xì)胞層數(shù)較模型組均有增多,排列整齊,原始卵泡和次級卵泡存在不同程度增多,有成熟卵泡和黃體生成。見圖1。

        2.4 大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα mRNA表達(dá)水平比較 與正常對照組相比,模型組大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα mRNA表達(dá)降低(P<0.05);與模型組相比,強的松組和丹參多酚酸中、高劑量組大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα mRNA表達(dá)升高(P<0.05),丹參多酚酸高劑量組和強的松組大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα mRNA表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表2。

        2.5 大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα蛋白表達(dá)情況 與正常對照組相比,模型組大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα蛋白表達(dá)水平降低(P<0.05)。與模型組相比,強的松組和丹參多酚酸中、高劑量組大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα蛋白表達(dá)升高(P<0.05),丹參多酚酸高劑量組和強的松組大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα蛋白表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見圖2、表3。

        3 討論

        人體自身免疫功能失調(diào),體內(nèi)出現(xiàn)多種自身抗體是引起免疫性不孕的重要因素。免疫性不孕患者體內(nèi)自身抗體或同種抗體的產(chǎn)生受機體內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)[10],因此探究HPOA與免疫性不孕的關(guān)系對尋求治療免疫性不孕的新方法意義重大。

        本研究結(jié)果顯示,與正常對照組相比,免疫不孕模型組受孕率及血清GnRH、FSH、LH、E2水平均降低,卵巢內(nèi)黃體、成熟卵泡及顆粒細(xì)胞層數(shù)明顯減少,囊狀卵泡較多。經(jīng)丹參多酚酸干預(yù)治療后,大鼠受孕率及血清中上述性激素水平均升高,囊狀卵泡數(shù)目明顯減少,顆粒細(xì)胞層數(shù)增多,有成熟卵泡和黃體生成,提示丹參多酚酸可通過調(diào)節(jié)HPOA促進(jìn)性激素釋放,有效緩解免疫性不孕大鼠卵巢病理性改變,促進(jìn)卵泡成熟,提高大鼠受孕率。人體妊娠過程和免疫功能均受內(nèi)分泌、神經(jīng)、細(xì)胞因子等多種因素調(diào)節(jié)[11-12]。FSH可通過促進(jìn)卵泡顆粒層細(xì)胞增殖分化誘導(dǎo)卵泡成熟,而LH不僅可以刺激卵泡成熟,還能夠促進(jìn)排卵并使卵泡轉(zhuǎn)化為黃體。FSH和LH均可促進(jìn)雌激素產(chǎn)生[13]。E2是成熟卵泡在FSH刺激下分泌的一種雌激素,其水平可有效反映卵巢功能,卵巢功能衰退將導(dǎo)致其水平下降。高郁森等[14]研究顯示,免疫性不孕癥患者血清中性激素水平發(fā)生顯著改變,其中FSH、LH、E2水平均降低,經(jīng)治療后上述性激素水平均升高。此外,HPOA功能紊亂可引起機體內(nèi)性激素調(diào)節(jié)紊亂,卵泡不能發(fā)育成熟,最終導(dǎo)致免疫性不孕發(fā)生[15]。

        本研究結(jié)果顯示,與正常對照組相比,模型組卵巢FSHR、LHR、ERα mRNA及蛋白表達(dá)降低。經(jīng)丹參多酚酸干預(yù)治療后,大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα mRNA及蛋白表達(dá)均明顯升高,提示丹參多酚酸可能是通過上調(diào)大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα的表達(dá),發(fā)揮治療免疫性不孕作用。FSH主要通過與其受體FSHR結(jié)合促進(jìn)雌激素的分泌及卵泡成熟,LH通過與其受體LHR結(jié)合促進(jìn)黃體形成和排卵,E2主要通過與其受體ERα結(jié)合發(fā)揮調(diào)節(jié)排卵的生物學(xué)作用[16]。有研究發(fā)現(xiàn),與正常大鼠相比,排卵障礙型不孕模型大鼠卵巢組織FSHR、LHR、ERα mRNA及蛋白表達(dá)水平均降低[17]。麥秀云等[18]發(fā)現(xiàn)丹參可通過調(diào)節(jié)多囊卵巢綜合征大鼠性激素水平,改善大鼠受孕情況。Shen等[19]研究顯示,丹參可有效提高多囊卵巢綜合征患者的妊娠率。Jin等[20]研究發(fā)現(xiàn),丹參酮可通過促進(jìn)FSHR mRNA及蛋白的表達(dá),減少囊狀卵泡數(shù)目,增加黃體生成,改善小鼠多囊卵巢綜合征。以上研究均證實丹參對性激素水平的調(diào)節(jié)作用和改善卵巢功能的作用,為本研究提供理論支持。

        綜上所述,丹參多酚酸可通過調(diào)控HPOA促進(jìn)大鼠卵巢FSHR、LHR、ERα表達(dá),提高免疫性不孕大鼠受孕率和血清中GnRH、FSH、LH、E2水平,促進(jìn)卵泡成熟,治療免疫性不孕,本研究為免疫性不孕的臨床治療提供實驗依據(jù)。

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        (2022-06-27收稿 2022-10-08修回)

        (本文編輯 李志蕓)

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