多囊卵巢綜合征病因病機(jī)及動(dòng)物模型分析

東玉芳，馬留璐，陳靜，潘文，袁仁智

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中醫(yī)藥研究院，甘肅 蘭州 730020；3.甘肅省中醫(yī)院，甘肅 蘭州 730050)

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)是臨床婦科常見(jiàn)的復(fù)雜內(nèi)分泌疾病，在育齡婦女中患病率為4%～12%，在無(wú)排卵性不孕癥患者中占70%。PCOS特征為雄性激素分泌過(guò)多、卵巢多囊樣改變、伴排卵功能障礙、胰島素抵抗[1-3]。PCOS內(nèi)分泌和代謝異常影響卵巢、子宮內(nèi)膜正常功能，表現(xiàn)為子宮內(nèi)膜增生或癌變，直接導(dǎo)致生育功能下降和流產(chǎn)率升高[4-5]，成為婦科內(nèi)分泌領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。而PCOS發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，尚未完全闡明，且該病具有高度異質(zhì)性表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，其病因及病理涉及到體內(nèi)諸多系統(tǒng)和多個(gè)因素，如飲食、遺傳、情緒、環(huán)境、卵巢局部、內(nèi)分泌、神經(jīng)系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)等[6]。目前中西醫(yī)針對(duì)PCOS的研究重點(diǎn)在于其導(dǎo)致的不孕。PCOS患者主要采取藥物治療，臨床獲取多囊卵巢標(biāo)本較為困難，限制了對(duì)該疾病發(fā)生、發(fā)展機(jī)制的基礎(chǔ)研究，因此建立多囊卵巢動(dòng)物模型對(duì)PCOS發(fā)病原因的研究以及指導(dǎo)臨床診治有重要意義。為了探討該疾病的發(fā)生、轉(zhuǎn)歸及治療，已經(jīng)建立了許多動(dòng)物模型，但迄今為止尚無(wú)一種公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)囊括PCOS的所有特征。尋找治療PCOS經(jīng)濟(jì)、有效和副作用小的藥物，建立一種與人類(lèi)PCOS臨床病理癥狀相近的動(dòng)物模型，是觀察藥物發(fā)揮治療作用的基礎(chǔ)[7-8]。因此，本文分析、歸納、總結(jié)已有PCOS動(dòng)物模型及建立方法，以期找到適合人類(lèi)PCOS疾病研究的動(dòng)物模型，為今后PCOS的機(jī)制探討及中西醫(yī)治療奠定基礎(chǔ)。

1 PCOS的病因病機(jī)

1.1 西醫(yī)病因病機(jī)

目前PCOS的西醫(yī)病因病機(jī)還未完全闡明，推測(cè)其可能為復(fù)雜遺傳性疾病，目前國(guó)內(nèi)外主要從遺傳學(xué)角度來(lái)研究PCOS。在其發(fā)病過(guò)程中，遺傳因素?zé)o決定性影響，而是多因素作用誘導(dǎo)PCOS發(fā)生、發(fā)展。對(duì)PCOS與單核苷酸多態(tài)性(SNP)的遺傳關(guān)聯(lián)性進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明基因序列中遺傳密碼子單個(gè)基本改變，常染色體顯性遺傳或X染色體連鎖顯性遺傳為PCOS易感基因[9]。PCOS的致病因素還包括環(huán)境，其會(huì)影響致病因素的產(chǎn)生及發(fā)展，出生前，若嬰兒存在的母體子宮雄性激素含量較高，嬰兒成年后會(huì)出現(xiàn)PCOS癥狀[10]；外界環(huán)境中內(nèi)分泌干擾物屬于激素類(lèi)代謝物，多種機(jī)制都會(huì)影響激素分泌，產(chǎn)生雄激素或磁激素，內(nèi)分泌系統(tǒng)被感染，使體內(nèi)雄激素增高[11]?，F(xiàn)階段醫(yī)學(xué)模式開(kāi)始過(guò)渡到生理、心理及社會(huì)醫(yī)學(xué)模式，社會(huì)心理因素是PCOS發(fā)生、發(fā)展的一個(gè)致病因素，負(fù)面情緒會(huì)導(dǎo)致人體出現(xiàn)高雄激素血癥、炎癥反應(yīng)、內(nèi)分泌紊亂等，從而加劇PCOS癥狀[12]。炎癥因子是最近發(fā)現(xiàn)PCOS病變的另一致病因素，并且其致病因素涉及到細(xì)胞分子水平，研究表明炎癥細(xì)胞因子對(duì)PCOS癥狀的產(chǎn)生有促進(jìn)作用，其能通過(guò)信號(hào)通路及調(diào)控相應(yīng)蛋白，誘導(dǎo)胰島素抵抗，進(jìn)而導(dǎo)致該病的發(fā)生[13]。

1.2 中醫(yī)病因病機(jī)

中醫(yī)提出PCOS人體存在腎虛時(shí)，會(huì)引發(fā)脾虛肝郁，臨床出現(xiàn)痰濕瘀血現(xiàn)象，從而產(chǎn)生虛實(shí)夾雜的癥狀[14]。《格致余論·受胎論》中記載，陽(yáng)精與陰血一施一攝，其中精與血結(jié)合為有孕，如果婦女不孕不育，則說(shuō)明其陰血不足，達(dá)不到與陽(yáng)精結(jié)合攝取的需求。腎虛為本，即腎虧虛，腎精不足則會(huì)影響肝腎發(fā)育，血海達(dá)不到充盈狀態(tài)，則女性月經(jīng)會(huì)延期，嚴(yán)重者出現(xiàn)陰血匱乏，陰陽(yáng)失調(diào)，繼而出現(xiàn)閉經(jīng)、不孕等癥狀?！毒霸廊珪?shū)·夫人規(guī)》中記載，脾需要精氣不斷灌養(yǎng)才能成長(zhǎng)發(fā)育，這說(shuō)明脾虛肝郁均會(huì)導(dǎo)致人體出現(xiàn)月經(jīng)延期、不孕等癥狀?！兜は姆āぷ铀谩分杏涊d，如果婦女過(guò)于肥胖，且喜好酒食，會(huì)出現(xiàn)月經(jīng)不調(diào)、不孕之癥。身體肥胖會(huì)有過(guò)多脂肪，閉塞子宮，需要健脾燥濕、化痰祛瘀。

2 PCOS的診斷標(biāo)準(zhǔn)

2.1 西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)

PCOS臨床癥狀存在高度異質(zhì)性、表現(xiàn)多樣性的特征，很多癥狀與正常人表現(xiàn)一致，其診斷標(biāo)準(zhǔn)一直存在爭(zhēng)議，目前國(guó)際上公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)有：1990年，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院提出NIH標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)納入了卵巢源性激素過(guò)量，卵巢的超聲改變未納入其中。2003年，鹿特丹標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)會(huì)與歐洲生殖和胚胎醫(yī)學(xué)會(huì)共同提出，該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)PCOS為卵巢功能異常性疾病，其核心特點(diǎn)為高雄激素和卵巢多囊樣改變——多囊卵巢[15-16]。2006年，美國(guó)雄激素學(xué)會(huì)提出AES標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出PCOS為雄激素過(guò)多癥或雄激素過(guò)量性疾病。在未治療前，如女性未出現(xiàn)臨床生化或雄激素過(guò)多癥，則無(wú)論是月經(jīng)失調(diào)、排卵功能障礙，都不能將其診斷為PCOS。PCOS診斷的基礎(chǔ)條件為高雄激素，排除其他因素引起的高雄激素和滿足其中一條及月經(jīng)失調(diào)即可診斷為PCOS。2011年，中國(guó)衛(wèi)生部提出疑似PCOS概念，發(fā)布中國(guó)PCOS診斷標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，診斷PCOS的必要條件為閉經(jīng)、月經(jīng)稀發(fā)或不規(guī)則子宮出血[17-18]。各標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表1。

表1 PCOS診斷標(biāo)準(zhǔn)

2.2 中醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)

中醫(yī)學(xué)根據(jù)臨床癥狀將其例入“月經(jīng)后期”“閉經(jīng)”“癥瘕”“不孕癥”等范圍，并沒(méi)有多囊卵巢綜合征的相關(guān)記錄。根據(jù)《中藥新藥臨床研究指導(dǎo)原則》《中醫(yī)藥婦科病常見(jiàn)病診療指南》和臨床擬定辨證標(biāo)準(zhǔn)，將PCOS分為腎陰虛型、腎陽(yáng)虛型、脾虛痰濕型、氣滯血瘀型、肝郁型和腎虛血瘀型6種證型[19]。具體辨證分型見(jiàn)表2，結(jié)合證候臨床表現(xiàn)，PCOS診斷標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表3。

表2 PCOS分型證候

表3 PCOS中醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)

3 PCOS動(dòng)物模型分析

3.1 模型動(dòng)物選擇

常用于PCOS模型的動(dòng)物應(yīng)與人體生理結(jié)構(gòu)、功能、代謝和疾病特征相似的動(dòng)物，有大鼠、小鼠、猴和家兔等。首選小鼠和大鼠，一般選擇雌性動(dòng)物，由于小鼠、大鼠遺傳上與人類(lèi)相似，有固定動(dòng)情周期，并且周期較短，對(duì)性激素敏感，方便在動(dòng)物造模時(shí)觀察，大鼠和小鼠可以滿足臨床試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性和便捷性，多用于臨床實(shí)驗(yàn)研究中。猴與人類(lèi)的生殖、生理、代謝有很大的共通點(diǎn)，猴的周期長(zhǎng)，并且價(jià)格昂貴。家兔對(duì)性激素不敏感，不便于造模。常用鼠的品系有9日齡SD雌性大鼠，23日齡雌性ICR小鼠，小鼠和大鼠可以用來(lái)模擬各種證型PCOS動(dòng)物模型[20-21]。

3.2 造模方法及臨床吻合度

現(xiàn)階段PCOS動(dòng)物模型造模方法主要有雄激素聯(lián)合胰島素造模法、胰島素聯(lián)合HCG造模法、芳香花酶抑制劑造模法、雄激素造模法、胰島素類(lèi)造模法、孕激素聯(lián)合HCG造模法、雄激素聯(lián)合HCG造模法，已有PCOS動(dòng)物模型詳見(jiàn)表4。

表4 PCOS動(dòng)物模型分析

注：吻合度高、中、低表示動(dòng)物模型與臨床癥狀關(guān)系密切程度，高：符合西醫(yī)診斷NIH標(biāo)準(zhǔn)、鹿特丹標(biāo)準(zhǔn)、AES標(biāo)準(zhǔn)及中國(guó)診斷標(biāo)準(zhǔn)，并且符合中醫(yī)診斷主標(biāo)準(zhǔn)；中：滿足上述診斷標(biāo)準(zhǔn)中兩條即可；低：不符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)。

4 討論

以上動(dòng)物所發(fā)生的變化是在卵巢病理生理形態(tài)以及激素方面，同PCOS中西醫(yī)診斷指標(biāo)相比較存在一定差距，首選模型動(dòng)物的選擇，對(duì)動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究的最終目的在于能夠使人類(lèi)所患疾病能夠得到治療，即模型動(dòng)物在生理、結(jié)構(gòu)和功能一定要與人類(lèi)相近[22]。目前國(guó)內(nèi)外建立PCOS動(dòng)物模型的研究對(duì)象是Wistar雌性大鼠、SD雌性大鼠、ICR雌性小鼠和BDF-1雌性雜交鼠和KM雌性小鼠等，這些模型動(dòng)物在結(jié)構(gòu)、技能和代謝方面都沒(méi)有人類(lèi)復(fù)雜，而PCOS Rhesus猴的生殖、生理與人類(lèi)非常相近，所以原則上在選擇PCOS模型時(shí)可以將其作為首選目標(biāo)。

目前很多模型只能反映PCOS某一個(gè)類(lèi)型的臨床病癥，但很多典型癥狀沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，即現(xiàn)有的動(dòng)物模型無(wú)法準(zhǔn)確解釋PCOS的病因病機(jī)[21-22]。引發(fā)多囊卵巢的主要原因是卵巢局部的雄性激素偏高，因此對(duì)此病癥建模通常應(yīng)用體內(nèi)注射雄性激素造模，雄激素聯(lián)合胰島素造模法、雄激素聯(lián)合HCG造模法和雄激素造模法，以PCOS中西醫(yī)臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，符合該模型最重要的指標(biāo)[20，23]。該方法缺點(diǎn)是由于模型動(dòng)物可能處于內(nèi)分泌旺盛期，這種情況下會(huì)導(dǎo)致模型動(dòng)物卵巢局部的雄性激素偏高，不易區(qū)分模型動(dòng)物雄激素升高是內(nèi)源性或者外源性雄激素所致[24]。目前雄激素造模法是使用最多的造模方法，其中脫氫表雄酮(DHEA)動(dòng)物模型，下丘腦-垂體-卵巢軸保持完整，卵巢病理改變和血內(nèi)分泌改變與PCOS相似，并存在明顯的高胰島素血癥，更接近PCOS的發(fā)病機(jī)制。但脫氫表雄酮導(dǎo)致體內(nèi)DHEA和雄烯酮升高，從而難以區(qū)分內(nèi)源性和外源性雄激素，會(huì)干擾研究?jī)?nèi)源性性激素變化的實(shí)驗(yàn)[25]。睪酮?jiǎng)游锬Ｐ湍苁剐奂に孛黠@升高，但卵巢重量減輕，無(wú)白膜增厚，不適合卵巢形態(tài)學(xué)的研究。雙氫睪酮模型使卵巢體積和質(zhì)量增加，體內(nèi)脂肪增多，瘦素水升高及胰島素抵抗，用于研究PCOS卵巢形態(tài)學(xué)和代謝改變比較合適的動(dòng)物模型。但該模型動(dòng)物中血LH不增加反而減少，不符合PCOS內(nèi)分泌變化。雄激素聯(lián)合胰島素造模法，該方法由于缺乏重復(fù)性，所以對(duì)檢驗(yàn)PCOS藥效的長(zhǎng)期性并不合適，但是雄激素聯(lián)合HCG能夠使模型動(dòng)物處于PCOS病理狀態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)，因此，綜合這2種造模方法優(yōu)點(diǎn)，將符合人類(lèi)的PCOS動(dòng)物模型建立起來(lái)，這對(duì)于檢驗(yàn)臨床藥物實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)期有效性有很好的優(yōu)勢(shì)，有利于尋找到治療PCOS的藥物。雌激素造模法對(duì)下丘腦-垂體軸有損害，不適合PCOS治療反應(yīng)性方面的研究，該模型形成的囊性卵巢體積減少，不適合形態(tài)學(xué)研究。而此模型激素與人類(lèi)PCOS接近，可作為內(nèi)分泌失調(diào)為主的PCOS動(dòng)物造模。由于下丘腦和垂體是激素內(nèi)分泌中心，雌激素造模法和雄激素聯(lián)合HCG造模法負(fù)反饋?zhàn)饔孟虑鹉X和垂體，刺激雄激素增加，這兩種方法都是間接使模型動(dòng)物體內(nèi)雄激素增高，對(duì)研究PCOS的病因與體內(nèi)各種激素改變之間的聯(lián)系具有重大意義，這種PCOS動(dòng)物模型可以應(yīng)用在生殖內(nèi)分泌失調(diào)的研究上。創(chuàng)建動(dòng)物模型，應(yīng)該找到模型成功機(jī)制，特別利用分子生物學(xué)技術(shù)找到PCOS致病的信號(hào)途徑，芳香花酶抑制劑造模法利用來(lái)曲唑干預(yù)雄激素向雌激素轉(zhuǎn)化酶活性，導(dǎo)致卵巢多囊樣改變，體內(nèi)雄激素增高，尤其T和LH水平明顯上升，與人類(lèi)PCOS極為相似，但該模型FSH也升高，這可能與卵泡顆粒細(xì)胞退化有關(guān)，雌激素水平下降，不適合研究雌激素水平較高的PCOS[26]。其相關(guān)信號(hào)通路尚沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道；胰島素造模法從分子生物學(xué)反應(yīng)了PCOS病因病機(jī)，胰島素抵抗以及高胰島素血癥體現(xiàn)在PCOS患者身上，胰島素產(chǎn)生生理作用的重要信號(hào)通道是P13/AKt，GSK-3作為Akt的下游底物因子，其主要的作用是調(diào)控糖原的合成，P13K/AKt在胰島素致PCOS的過(guò)程中發(fā)揮了一定的作用，以上各種動(dòng)物模型有一定優(yōu)勢(shì)和一定局限性[27-29]。

不同造模方法，模型成功指標(biāo)結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。今后動(dòng)物造模，應(yīng)該總結(jié)歸納已有研究成果，選擇比較符合臨床病癥的模型，尋找PCOS模型成功關(guān)鍵靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，建立有效指標(biāo)評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。理想的PCOS模型具備卵巢多囊樣改變、卵巢功能異常、高雄激素特點(diǎn)，并且應(yīng)該簡(jiǎn)便、可靠和易觀察。PCOS動(dòng)物模型多采用單一處理因素，而人類(lèi)疾病是遺傳環(huán)境、生存環(huán)境、飲食和情緒多因素作用的結(jié)果，PCOS模型指標(biāo)應(yīng)注意將宏觀病理指標(biāo)和分子生物指標(biāo)結(jié)合，根據(jù)臨床生理改變特點(diǎn)，建立與人類(lèi)臨床診斷指標(biāo)相近的復(fù)合型動(dòng)物模型。