白藜蘆醇調控高雄激素誘導卵巢細胞乙?；难芯窟M展

劉斌，許倩，王道娟，王勇

多囊卵巢綜合征（polycystic ovarian syndrome，PCOS）是一種常見的女性內分泌疾病，由于PCOS的高度異質性與發(fā)病機制尚不明晰，對PCOS的診斷存在較多不盡相同的標準，其中應用較為廣泛的鹿特丹標準規(guī)定：稀發(fā)排卵或無排卵、臨床或生化高雄激素血癥、B型超聲（B超）顯示雙側卵巢呈多囊樣改變，以上3條標準中符合2條且排除患者其他引起高雄激素血癥的疾病即可診斷為PCOS[1]。其中高雄激素血癥是PCOS的臨床表現(xiàn)和生化指征的核心診斷標準，高雄激素也常用于PCOS動物模型的誘導。

研究表明，PCOS的部分癥狀與組蛋白的乙酰化修飾異常有關，涉及組蛋白乙酰轉移酶和多種組蛋白去乙?；?。其中沉默信息調節(jié)因子1（silent information regulator 1，SIRT1）屬于去乙酰化酶家族，其活性受到多種激動劑和抑制劑的調控?，F(xiàn)綜述去乙?；窼IRT1的激動劑白藜蘆醇對高雄激素誘導的PCOS卵巢異常乙?；恼{控機制，以及白藜蘆醇對卵巢功能的修復機制。

1 PCOS中SIRT1對乙?；揎椀挠绊?/h2>

1.1 PCOS中的乙?；揎楇m然PCOS的發(fā)病機制至今尚未完全闡明，但作為一種多基因遺傳病，PCOS已被證實與多種內分泌異常的表型有關，如代謝綜合征、糖耐量失衡、胰島素抵抗（insulin resistance，IR，與2型糖尿病風險增加有關）、代償性高胰島素血癥等[2]。從細胞代謝過程來看，組蛋白乙酰轉移酶和組蛋白去乙?；刚{控的蛋白質乙酰化在轉錄和翻譯后加工過程中發(fā)揮重要作用。

研究顯示，卵母細胞經脫氫表雄酮（dehydroepiandrosterone，DHEA）處理后，DNA甲基化和二甲基化減少，且與H4K12乙?；脑黾佑嘘P。同時，在經DHEA處理的小鼠中，DNA甲基轉移酶1和組蛋白去乙?；?的mRNA表達量顯著降低[3]。另有研究表明，PCOS模型大鼠卵巢中組蛋白H3K9乙?；蚿21 mRNA的表達水平顯著低于非PCOS大鼠，且與體外的細胞實驗結果一致[4]。PCOS分子水平上去乙?；富钚缘南抡{，導致H4K12等乙?；缴险{，進而借助活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）等使卵巢出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。

另一方面，H3K9的乙?；瘜YP19A1等基因的調控很重要，CYP19A1等編碼催化雌二醇生物合成最終限速步驟的芳香化酶，因此H3K9乙?；Ｊ降淖兓赡芡ㄟ^改變芳香化酶活性而導致PCOS的高雄表型。如Ortega等[5]進行體外實驗發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可通過抑制卵泡膜細胞CYP17A1 mRNA表達，產生抗雄激素效應。

1.2 PCOS患者體內的SIRT1調控作用人源SIRT1是酵母中同源的沉默信息調節(jié)因子2（silent information regulator 2，Sir2）蛋白超家族的成員之一，是一種煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）依賴的蛋白質去乙?；?，可直接降低組蛋白H1K26、H3K9、H3K14和H4K16的乙?；潭?，并通過與其他組蛋白修飾酶如組蛋白賴氨酸N-甲基轉移酶SUV39H1、組蛋白乙酰轉移酶Tip60和p300、CBP及其相關因子pCAF相互作用，間接調節(jié)組蛋白的甲基化和乙?；痆6]，借助染色質重塑、細胞分化、細胞存活等過程影響機體的胰島素分泌、糖和脂質代謝。然而，目前PCOS發(fā)病機制中SIRT1相關修飾作用的研究相對較少。

對AMP依賴的蛋白激酶α（AMP-activatedprotein kinase α -silent information regulator 1，AMPKα）-SIRT1通路的研究顯示，PCOS造模鼠的IR導致未成熟卵泡數(shù)量明顯增加，卵巢顆粒細胞數(shù)目減少、排列紊亂，AMPKα-SIRT1通路下調，予以AMPK抑制劑 AICAR（5-Aminoimidazole-4-carboxamide1-β-D-ribofuranoside）治療上調該通路可改善IR狀態(tài)，可能是PCOS中IR的潛在治療靶標[7]。此外，Xie等[8]研究發(fā)現(xiàn)炎癥反應中SIRT1水平處于下調狀態(tài)，這與Lugrin等[9]通過給藥抑制SIRT1治療急性和慢性炎癥反應的結論相矛盾。因此借助SIRT1從炎癥角度治療PCOS有待更大規(guī)模的研究驗證。

2 白藜蘆醇對SIRT1的調控作用

植物來源的多元酚白藜蘆醇廣泛存在于葡萄、漿果及一些藥用植物中，研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇在體內和體外均可有效地促進SIRT1的去乙?；富钚裕窗邹继J醇是一種有效的SIRT1激活化合物（STACs）[10]。

在研究白藜蘆醇對PCOS卵巢儲備功能和超微結構影響的實驗中，F(xiàn)urat Rencber等[11]分別激活SIRT1和AMPK通路來研究兩者聯(lián)用對PCOS的治療效果，結果顯示使用白藜蘆醇后SIRT1活性增加，白藜蘆醇通過活化SIRT1抑制了炎癥反應并減少了線粒體ROS的產生，改善了卵巢超微結構。此外，Liang等[12]發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可通過提高SIRT1的表達，降低ROS和氧化應激水平，減少輸卵管中細胞老化導致的卵母細胞破裂和死亡。

此外，Bo等[13]使用不同劑量的白藜蘆醇補充劑上調SIRT1的表達，發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者體內H3K56ac的組蛋白3乙?；浇档?，驗證了白藜蘆醇可以增強SIRT1的表達，從而影響患者的氧化還原穩(wěn)態(tài)。但是，由于生活方式（主要是飲食來源的白藜蘆醇）及基因多態(tài)性的影響，部分服用白藜蘆醇補充劑的患者未反映出SIRT1上調的狀態(tài)。也有一些研究質疑了白藜蘆醇對SIRT1表達的影響。Marti等[14]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過影響CYP17和CYP21的表達量和活性，抑制了人腎上腺皮質H295R細胞的雄激素生成，但細胞實驗中未發(fā)現(xiàn)類似大鼠卵巢顆粒細胞中的SIRT1表達變化，提示白藜蘆醇對于SIRT1的生物學效應可能具有種屬、組織乃至細胞特異性。Morita等[15]的結論與該研究相似。

3 白藜蘆醇改善異常乙?；T導的卵巢功能異常的機制

除了作為SIRT1的激活劑外，白藜蘆醇的其他生物活性也被較多地用于相關疾病的治療，例如抗氧化活性和抗炎活性、調節(jié)糖代謝和脂質代謝。作為一種潛在的藥物，其改善PCOS中異常乙?；T導的卵巢功能異常的作用機制主要表現(xiàn)在以下幾方面。

3.1 白藜蘆醇對氧化應激的調控作用有研究表明，長期的中度氧化應激（oxidative stress，OS）水平會導致卵泡質量和黃體酮水平的降低，導致原始卵泡池大小改變，影響卵巢的生殖功能[16]。對于PCOS患者而言，血清總抗氧化水平的降低削弱了機體對氧化環(huán)境的防御能力?；颊逫R和低度慢性炎癥普遍發(fā)生，導致血清C反應蛋白、白細胞介素6（IL-6）和腫瘤壞死因子α（TNF-α）水平升高，TNF-α濃度上升加重OS，抑制了胰島素信號。此外，OS損傷血管內皮并影響線粒體氧化代謝，提高了PCOS婦女的心血管疾病發(fā)生率。同時，PCOS的并發(fā)癥高血糖促進PCOS中ROS的產生，由此產生的OS直接刺激雄激素過度分泌，引起廣泛的DNA損傷和細胞凋亡[17]。因此，使用抗氧化劑可糾正OS引起的一系列癥狀。

3.2 白藜蘆醇對雄激素相關途徑的調控作用高雄激素血癥是PCOS典型的內分泌特征之一，誘導卵巢細胞表觀修飾改變。CYP19基因的產物芳香化酶是類固醇生成過程中催化雄激素（睪酮和雄烯二酮）轉化為雌激素（雌酮和雌二醇）的限速酶，具有高雄激素癥狀的PCOS患者的芳香化酶活性受到顯著抑制[18]，可造成高雄激素血癥加劇的惡性循環(huán)。但是，雄激素與其受體作用位點、作用的關鍵時間窗口以及過高的雄激素水平如何導致PCOS發(fā)展等問題仍待進一步探討。

3.3 白藜蘆醇對雌激素相關途徑的調控作用對PCOS患者卵丘顆粒細胞中G蛋白耦聯(lián)雌激素受體1（GPER-1）的表達模式的研究顯示，PCOS患者內源性雌激素異常導致細胞內環(huán)磷酸腺苷（cAMP）水平上升，卵母細胞減數(shù)分裂停滯，大量卵泡保持在6～9 mm的階段并停止增長，卵母細胞成熟異常，卵泡密度增加，間質增厚，雄激素合成增加，誘導PCOS的發(fā)生[19]。有研究表明，施用大豆異黃酮治療PCOS，對來曲唑誘導的大鼠PCOS模型表現(xiàn)出有益作用[20]。但是調查人口的不同飲食習慣、復雜的腸道吸收機制和腸道/肝臟酶促轉化反應區(qū)別較大，個體代謝植物雌激素的能力存在廣泛差異[21]，導致植物雌激素對PCOS的作用一直存在爭議。

白藜蘆醇可以通過雌激素受體（ER）信號整合網(wǎng)絡調節(jié)炎癥反應[22]：白藜蘆醇是ER-α的選擇性配體，通過動態(tài)結合受體，介導類固醇受體輔助活化因子 3（steroid receptor coactivator-3，SRC3）與環(huán)磷酸腺苷效應元件結合蛋白（cAMP-response element binding protein，CBP）復合物的募集并阻斷TNF-α誘導的p300和pCAF的募集，阻斷p65的乙?；?，調節(jié)炎性反應而不刺激增殖。但是，白藜蘆醇作為ER-α選擇性配體，是否能夠啟動SRC3介導的靶基因組蛋白的靶向乙?；?，通過激活雌激素目標基因來緩解PCOS的癥狀，仍未得到證實。

4 白藜蘆醇在PCOS治療中的應用

由于病因與發(fā)病機制尚不明晰，目前PCOS治療仍局限于對癥治療。而白藜蘆醇在心血管疾病、代謝綜合征等方面的應用，以及白藜蘆醇作為SIRT1激動劑、天然抗氧化劑的研究，提示了白藜蘆醇可作為PCOS治療的輔助手段，并且可預防其他治療引起的卵巢過度刺激綜合征（OHSS）等并發(fā)癥[23]。

Banaszewska等[24]進行隨機臨床試驗發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可顯著降低PCOS患者的血清睪酮和DHEA水平，抑制卵巢和腎上腺皮質雄激素生成的作用強于二甲雙胍。此外，PCOS患者施用白藜蘆醇3個月后，空腹胰島素水平較安慰劑組顯著下降，胰島素敏感性增加。Crandall等[25]也驗證了白藜蘆醇對胰島素敏感性和糖尿病的治療作用。

目前白藜蘆醇已被部分用作PCOS臨床治療的輔助手段，Aquino等[26]的研究表明，在PCOS患者中常見的雌激素相關受體α（ERRα）、過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子1α（PGC-1α）和ERRα/PGC-1α信號通路的mRNA水平下調狀況以及核因子1（Nrf1）靶基因的表達抑制狀況，在使用白藜蘆醇后均有所緩解。但該研究在比較白藜蘆醇與同樣作為輔助治療手段的針灸、運動等方式對于緩解PCOS癥狀的效果時指出，白藜蘆醇對PCOS的控制效果較為有限。

除作用機制和療效尚不明確外，目前影響白藜蘆醇在PCOS臨床治療中應用的因素還包括：①白藜蘆醇代謝速度較快，生物利用度低，影響其在患者中常規(guī)使用的效果[27]；②基于細胞培養(yǎng)或動物研究的數(shù)據(jù)難以指導臨床試驗中白藜蘆醇的劑量和濃度；③白藜蘆醇潛在的生殖毒性和致畸作用存有爭議[28]，目前缺乏相關實驗證據(jù)，需審慎對待。

5 結語

目前，PCOS的相關發(fā)病機制尚不明晰，對SIRT1通路在PCOS發(fā)病中的作用研究及白藜蘆醇的激活效果研究尚不充分，已有實驗結果存在沖突，同時存在劑量把握困難、生物毒性不清楚等局限性。針對現(xiàn)存不足，今后的研究方向可著眼于以下幾個方面：一是對于白藜蘆醇制劑等性狀的改進，如開發(fā)藥代動力學改善的或活性增強的白藜蘆醇衍生物；二是鑒于白藜蘆醇調控細胞增殖和雄激素生成時濃度依賴性明顯，進一步的研究需探索適宜的體內給藥劑量，指導臨床用藥；三是考慮到PCOS臨床治療上白藜蘆醇尚未廣泛使用，生殖毒性與致畸作用研究尚不充分，可在白藜蘆醇用作抗氧化劑以及用作黃體酮分泌的誘導劑的病例中加強隨訪。因此，在子宮、卵巢等器官中對于SIRT1通路的多種調節(jié)功能及其激活劑施用的效果，提示白藜蘆醇可作為PCOS研究的新的突破點，尤其是對其分子機制和代謝通路的挖掘，可能為PCOS的臨床治療提供更有力的支撐。