多囊卵巢綜合征動物模型中西醫(yī)研究進(jìn)展

王勝，吳林玲

(天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300000)

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)常見于青春期和育齡期女性，患病率為8%～13%[1]。PCOS以稀發(fā)排卵、雄激素過多和卵巢多囊樣改變?yōu)橹饕卣?，并常伴有胰島素抵抗(insulin resistance，IR)、肥胖、2型糖尿病和高脂血癥等代謝紊亂，且心血管疾病、子宮內(nèi)膜病變等遠(yuǎn)期風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于正常人群，嚴(yán)重影響女性健康。PCOS臨床表現(xiàn)具有高度異質(zhì)性，且病因及病生理機(jī)制復(fù)雜，至今尚未明確。構(gòu)建動物模型是疾病研究的重要方法，國內(nèi)外研究者已經(jīng)建立了多種PCOS造模方法，這些造模方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但目前尚無完全模擬人類PCOS全部特征和發(fā)病機(jī)制的動物模型。中醫(yī)學(xué)無“PCOS”這一病名，而是根據(jù)其臨床表現(xiàn)歸屬于“月經(jīng)后期”“閉經(jīng)”和“不孕”等范疇?！白C”是中醫(yī)學(xué)認(rèn)識和診療疾病的核心，西醫(yī)的“病”與中醫(yī)的“證”結(jié)合是目前中醫(yī)院實(shí)際臨床診療常態(tài)。病證結(jié)合動物模型將現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的“病”和中醫(yī)學(xué)的“證”相結(jié)合，同時(shí)具備現(xiàn)代醫(yī)學(xué)疾病特征和中醫(yī)證候特點(diǎn)[2-3]。目前已建立了具備PCOS中醫(yī)常見證型特征的病證結(jié)合模型，但模型尚缺乏中醫(yī)證候的客觀化和標(biāo)準(zhǔn)化評價(jià)指標(biāo)?，F(xiàn)就PCOS動物模型的中西醫(yī)研究進(jìn)展予以綜述。

1 雄激素法

雖然PCOS病因迄今未明，但大量研究表明高雄激素血癥與PCOS的發(fā)生密切相關(guān)，卵巢局部高雄激素可阻礙卵泡正常生長，導(dǎo)致卵泡閉鎖和凋亡，造成無排卵或稀發(fā)排卵，而循環(huán)中的高雄激素可引起多毛、肥胖、痤瘡和脫發(fā)等臨床表現(xiàn)[4]。外源性給予雄激素可誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)動物的PCOS表型，雄激素法造模使用較多的雄激素是脫氫表雄酮(dehydroepiandrosterone，DHEA)、雙氫睪酮(dihydrotestosterone，DHT)和丙酸睪酮(testosterone propionate，TP)。根據(jù)雄激素干預(yù)的時(shí)間可分為產(chǎn)前雄激素模型和產(chǎn)后雄激素模型。

1.1產(chǎn)前雄激素模型 環(huán)境因素參與了PCOS的發(fā)生、發(fā)展，孕期高雄激素暴露參與了子代PCOS的發(fā)生[5]。產(chǎn)前雄激素模型在孕期給予母體高雄激素暴露，其子代可出現(xiàn)PCOS特征。研究表明，胎兒期暴露于過多雄激素的雌性恒河猴[6]、小鼠[7-8]和大鼠[9]等動物成年后均出現(xiàn)了PCOS表現(xiàn)。產(chǎn)前雄激素干預(yù)可影響性激素轉(zhuǎn)化關(guān)鍵酶的表達(dá)。邢彥和劉海寧[10]選用Wistar大鼠，于孕15～20 d頸部皮下注射TP，子代雌鼠卵巢顆粒細(xì)胞p450芳香化酶表達(dá)顯著降低，表明孕期高雄激素環(huán)境可影響子代雌鼠p450芳香化酶的表達(dá)，而p450芳香化酶是雄激素轉(zhuǎn)化為雌激素的關(guān)鍵酶，這與子代雄激素水平升高有關(guān)，并可能是PCOS的早期原因之一。產(chǎn)前雄激素干預(yù)還可影響子代雄激素受體(androgen receptor，AR)的表達(dá)。Cardoso等[11]對綿羊孕期給予TP干預(yù)，其子代垂體AR增加，這與PCOS雄激素作用增強(qiáng)有關(guān)。產(chǎn)前雄激素模型具備PCOS的特征，是研究PCOS起源和發(fā)生的有力工具。

1.2產(chǎn)后雄激素模型 相對于產(chǎn)前雄激素模型，產(chǎn)后雄激素模型是在動物青春期前后給予外源性高雄激素暴露，從而誘導(dǎo)PCOS模型。DHEA是最主要的腎上腺源性雄激素，主要源自腎上腺網(wǎng)狀帶。PCOS患者常有DHEA水平升高，DHEA無雄激素活性，但可轉(zhuǎn)化為具有生物活性的睪酮，故有很強(qiáng)的致雄性作用[12]。外源性DHEA可誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)動物PCOS表型，DHEA誘導(dǎo)的動物模型具有PCOS類似的生殖特征，如失去動情周期、黃體生成素(luteinizing hormone，LH)及睪酮水平升高、成熟卵泡以及黃體個數(shù)顯著減少等[13-14]。但DHEA模型卵巢偏小，且三酰甘油、穩(wěn)態(tài)模型評估的胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR)等代謝指標(biāo)均無顯著異常，不適用于PCOS代謝異常的研究[15]。DHEA聯(lián)合人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin，hCG)及高脂飲食可彌補(bǔ)這一不足，該改良的DHEA模型大鼠卵巢體積及質(zhì)量顯著升高，并表現(xiàn)出顯著的代謝異常[16-17]。

DHT可引起動物體內(nèi)雄激素過高，進(jìn)而干擾卵泡生長成熟，抑制排卵，可用于建立PCOS模型。Krishnan等[18]和Browm等[19]的研究均表明，DHT暴露使大鼠卵巢呈多囊樣改變，表現(xiàn)為黃體缺失、卵泡增加，但卵巢偏小。除生殖特征改變外，DHT誘導(dǎo)的PCOS模型還表現(xiàn)出糖脂代謝異常的特征。Nikolic＇等[20]發(fā)現(xiàn)，DHT誘導(dǎo)的PCOS大鼠模型體重和熱量攝入均增加，脂肪細(xì)胞增大，內(nèi)臟脂肪及血三酰甘油水平均增加。Zhang等[21]發(fā)現(xiàn)，DHT緩釋75 d可使大鼠體重增加，同時(shí)皮下、內(nèi)臟及性腺脂肪比例增加。Andrisse等[22]研究表明，DHT暴露可引起小鼠高胰島素血癥，且DHT對胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響具有組織差異性?？梢?，DHT模型具備PCOS的生殖特征和代謝特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是卵巢偏小。

TP也可用于建立PCOS模型。Azeemuddin等[23]給予9日齡Wistar大鼠幼崽TP皮下注射70 d，造模結(jié)束時(shí)大鼠失去正常動情周期，卵巢質(zhì)量增加，且囊性卵泡和閉鎖卵泡多于正常對照組，同時(shí)黃體數(shù)減少，體重較正常對照組顯著增加，并表現(xiàn)出血糖耐受不良。Qu等[24]選用9日齡SD大鼠幼崽予TP單次注射，8周后大鼠卵巢增大，總睪酮和游離雄激素指數(shù)升高，LH及LH/卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone，F(xiàn)SH)升高，表現(xiàn)出典型的PCOS激素水平。另外，TP聯(lián)合高脂飲食可誘導(dǎo)PCOS-IR模型。研究表明，TP聯(lián)合高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠模型空腹胰島素[25]和HOMA-IR[26-27]水平均顯著升高。以上研究表明，TP模型具備PCOS的生殖特征和代謝特點(diǎn)，與人類PCOS相似度較高。

2 來曲唑法

來曲唑是一種芳香化酶抑制劑，而芳香化酶是雄激素向雌激素轉(zhuǎn)化的最后一步限速酶，因此來曲唑可抑制雄激素向雌激素轉(zhuǎn)化，使體內(nèi)雄激素水平升高。有學(xué)者對來曲唑誘導(dǎo)的大鼠PCOS模型進(jìn)行了全面評價(jià)，給6周齡SD大鼠連續(xù)灌胃21 d，結(jié)果大鼠失去規(guī)律動情周期，睪酮和LH水平均顯著升高，雌二醇水平顯著降低，卵巢體積顯著增大，可見大量典型囊狀卵泡，空腹血糖、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平均顯著升高，提示內(nèi)分泌及糖脂代謝紊亂，表明來曲唑可誘導(dǎo)出較成功的大鼠模型[28]。Fu等[29]和駱倩倩等[30]也應(yīng)用來曲唑灌胃建立了較理想的PCOS模型。苗明三等[31]發(fā)現(xiàn)，來曲唑誘導(dǎo)的PCOS模型血清促性腺激素釋放激素、LH和LH/FSH水平均顯著升高，AR也顯著升高，而血清促性腺激素釋放激素的釋放頻率和AR的增加均與PCOS發(fā)病密切相關(guān)。

IR是PCOS重要的發(fā)病機(jī)制之一，來曲唑聯(lián)合高脂飲食可建立PCOS-IR模型。蔡云和許昕[32]應(yīng)用來曲唑聯(lián)合高脂飲食法建立PCOS-IR模型，研究發(fā)現(xiàn)，延長造模周期可增加PCOS大鼠生殖和代謝紊亂程度。后續(xù)的研究表明，來曲唑聯(lián)合高脂飲食連續(xù)喂養(yǎng)27 d可成功復(fù)制PCOS-IR模型，其病理特征、內(nèi)分泌及代謝情況與臨床相符[33]。Torres等[34]研究表明，PCOS小鼠的代謝表型與來曲唑干預(yù)時(shí)間相關(guān)，青春期接受來曲唑干預(yù)更易造成小鼠代謝異常，而成年期接受來曲唑干預(yù)小鼠仍保持胰島素敏感性。來曲唑誘導(dǎo)的動物模型符合PCOS的生殖特征，卵巢形態(tài)與臨床患者相似，同時(shí)具備代謝紊亂的特點(diǎn)，是較為理想和使用較多的動物模型之一。但由于雌激素水平較低，故不適用于研究雌激素水平較高的PCOS。

3 戊酸雌二醇法

戊酸雌二醇(estradiol valerate，EV)是長效雌激素制劑，外源性給予雌激素可擾亂下丘腦促性腺激素釋放激素的分泌，擾亂正常內(nèi)分泌。Mohammadi等[35]選用Wistar大鼠一次性注射2 mg/kg的EV，并于60 d后處死動物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型組體重和卵巢質(zhì)量均顯著增加，LH、睪酮、雌二醇水平均較對照組顯著升高，F(xiàn)SH水平較對照組顯著降低，成功誘導(dǎo)出了PCOS模型。Salmabadi等[36]的研究表明，EV誘導(dǎo)的PCOS模型三酰甘油、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平均升高，表現(xiàn)出脂代謝紊亂的特點(diǎn)。Mirabolghasemi和Kamyab[37]研究表明，EV誘導(dǎo)的PCOS模型大鼠子宮內(nèi)膜有絲分裂活性增加，這可能與PCOS子宮內(nèi)膜病變相關(guān)。

EV模型在體重、性激素水平等方面，不同研究報(bào)道的數(shù)據(jù)差異較大。Taghvaee Javanshir等[38]的研究表明，EV誘導(dǎo)的PCOS模型體重顯著降低，原因是EV促進(jìn)了脂質(zhì)代謝。Aghaie等[39]的研究表明，EV誘導(dǎo)的PCOS模型體重亦無顯著增加，且卵巢質(zhì)量顯著低于正常對照組。Alzahrani等[40]研究表明，EV誘導(dǎo)的大鼠模型卵巢呈多囊樣改變，但LH降低，F(xiàn)SH升高，不符合典型的PCOS內(nèi)分泌特征?？梢姡珽V模型缺乏穩(wěn)定性。同時(shí)長效雌激素干擾整個下丘腦-垂體軸，不適于PCOS治療效果的研究。

4 胰島素+hCG法

PCOS患者常伴有高胰島素血癥，胰島素刺激卵泡間質(zhì)細(xì)胞和膜細(xì)胞合成雄激素，降低循環(huán)中性激素結(jié)合蛋白水平，導(dǎo)致游離雄激素水平增加。hCG為LH類似物，可抑制卵泡顆粒細(xì)胞有絲分裂，限制顆粒細(xì)胞數(shù)量，且胰島素可放大LH促進(jìn)雄激素合成的作用，因此胰島素與LH協(xié)同作用可引起高雄激素和卵泡閉鎖。

李俊波等[41]選用6周齡SD大鼠，每日皮下注射1次胰島素，第1～10日注射劑量由0.5 IU遞增至6.0 IU，第11～22日持續(xù)劑量6.0 IU；同時(shí)第11～22日皮下注射hCG 3.0 IU，每日2次，造模周期共22 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型大鼠失去規(guī)律動情周期，雄激素水平升高，卵巢顯著變大、包膜增厚、囊泡擴(kuò)張，且體重增加，HOMA-IR升高，成功誘導(dǎo)出了PCOS模型。Li等[42]發(fā)現(xiàn)，胰島素+hCG誘導(dǎo)的PCOS大鼠模型細(xì)胞色素P450C17酶(cytochrome P450 17 hydroxylase，CYP17)基因和P450膽固醇側(cè)鏈裂解酶的表達(dá)均顯著高于正常對照組，且模型大鼠睪酮水平也顯著升高，P450膽固醇側(cè)鏈裂解酶是雄激素合成與代謝的關(guān)鍵酶之一，受CYP17基因調(diào)控，表明胰島素+hCG促進(jìn)了內(nèi)源性高雄激素血癥的形成。陳愷文和宋陽[43]采用胰島素+hCG建立了PCOS-IR模型，結(jié)果模型大鼠子宮內(nèi)膜葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體4和胰島素受體底物2水平均顯著降低，表明模型大鼠子宮內(nèi)膜胰島素信號通路受損。胰島素+hCG誘導(dǎo)的動物模型與實(shí)際臨床較為相符，是較理想的動物模型之一，但卵泡直徑較大，不符合臨床PCOS卵泡較小的特點(diǎn)。

5 孕激素+hCG造模法

外源性孕激素可抑制垂體分泌促性腺激素，導(dǎo)致不排卵，hCG發(fā)揮LH樣作用，使卵巢發(fā)生多囊樣改變。江勝芳等[44]對孕激素+hCG誘導(dǎo)的PCOS模型進(jìn)行評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該模型卵巢呈多囊樣改變，卵泡囊狀擴(kuò)張，睪酮水平顯著升高，符合PCOS的特征。夏燕等[45]選用21日齡SD大鼠，適應(yīng)性喂養(yǎng)后于23日齡背部皮下埋置17-炔諾酮膠管，3 d后皮下注射hCG 25 IU/只，每日2次，于造模開始后第3天分批處死各組大鼠，直至達(dá)到PCOS模型標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，造模第6天卵巢即呈多囊樣改變，第24天PCOS大鼠模型構(gòu)建成功。Ouyang等[46]選用24日齡SD大鼠，皮下埋置炔諾酮，3 d后皮下注射hCG 1.5 IU，每日2次，連續(xù)9 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組LH、睪酮、胰島素、LH/FSH水平均顯著高于對照組。劉穎等[47]研究表明，孕激素+hCG誘導(dǎo)的PCOS大鼠卵泡多呈囊性擴(kuò)張，并表現(xiàn)出糖脂代謝和胰島素信號通路異常。孕激素+hCG法較符合PCOS的臨床特征，但該法誘導(dǎo)的動物模型卵泡呈囊狀擴(kuò)張，不符合PCOS患者卵泡較小的特點(diǎn)。由于孕激素抑制排卵，故該模型不適于促排卵效果的相關(guān)研究。

6 PCOS病證結(jié)合動物模型

中醫(yī)學(xué)并無“PCOS”這一病名，根據(jù)臨床表現(xiàn)PCOS在中醫(yī)學(xué)中歸屬于“月經(jīng)后期”“閉經(jīng)”和“不孕”等范疇。辨證論治，審證求因，“證”是中醫(yī)學(xué)認(rèn)識和診療疾病的核心，中醫(yī)臨床常見PCOS證型有腎虛證、痰濕證、血瘀證和肝郁證。研究者將西醫(yī)的“病”與中醫(yī)的“證”相結(jié)合，構(gòu)建了不同的PCOS病證結(jié)合動物模型。

6.1腎虛證 “經(jīng)水出諸腎”，中醫(yī)認(rèn)為腎虛為PCOS的基本病機(jī)，腎虛證為PCOS的基本證型。稟賦不足，素體孱弱，或早婚房勞，腎氣受損，天癸乏源，血?？仗?，則月經(jīng)錯后或不孕。腎主骨，其華在發(fā)，腎虛則毛發(fā)脫落、活動減少；腎藏精，主生殖，腎虛則生殖功能降低。生殖功能降低為PCOS的主要表現(xiàn)，也是腎虛證的主要特征。而雄激素法、來曲唑法、EV法、胰島素+hCG和孕激素+hCG誘導(dǎo)的PCOS模型均具有生育功能降低的特征，故常直接用作PCOS腎虛證動物模型。例如，周昕等[48]評價(jià)了TP模型的中醫(yī)證候，大鼠注射TP后出現(xiàn)持續(xù)萎靡、被毛疏松、毛不光潔、拱背少動以及反應(yīng)遲鈍等表現(xiàn)，符合中醫(yī)腎虛證特征。楊新鳴等[49]認(rèn)為，產(chǎn)前雄激素模型的卵巢卵泡、黃體數(shù)和子宮腺體均減少，雌孕激素分泌降低，子宮內(nèi)膜變薄及生育能力降低，符合中醫(yī)腎虛證的特點(diǎn)。馬金平等[50]研究表明，補(bǔ)腎中藥可以增加胰島素+hCG誘導(dǎo)的PCOS模型大鼠的成熟卵泡數(shù)，改善卵泡發(fā)育，據(jù)“方證對應(yīng)”理論可知胰島素+hCG模型具有腎虛證特征。

6.2痰濕證 痰濕阻于沖任，氣血運(yùn)行受阻，血海不能按時(shí)滿盈，則月經(jīng)錯后；痰濕阻于胞宮，則有礙攝精成孕。與非痰濕型PCOS相比，痰濕型PCOS具有更顯著的代謝指標(biāo)紊亂[51-52]。張躍輝等[53]采用胰島素+hCG法造模，大鼠出現(xiàn)了肥胖和糖脂代謝異常，符合痰濕證特點(diǎn)。肥甘厚味生痰生濕，聯(lián)合高脂高糖可誘導(dǎo)痰濕證動物模型。林鶯等[54]和黃映紅等[55]采用來曲唑造模法聯(lián)合高脂膳食誘導(dǎo)的PCOS大鼠模型體重顯著高于對照組，IR顯著，血脂水平顯著升高，符合中醫(yī)痰濕證的特征。鏈脲佐菌素對動物胰島β細(xì)胞具有高度選擇性破壞作用，可使空腹血糖、空腹胰島素、HOMA-IR等指標(biāo)上升。邢佳和傅萍[56]選用23日齡小鼠在DHEA造模法基礎(chǔ)上聯(lián)合高脂高糖喂養(yǎng)20 d，之后腹腔注射鏈脲佐菌素14 d，結(jié)果痰濕組小鼠體重、空腹血糖、空腹胰島素和HOMA-IR水平均顯著高于非痰濕組及對照組，符合痰濕證特征。

6.3血瘀證 瘀阻沖任，閉阻胞脈，經(jīng)血不能下達(dá)，而致閉經(jīng)或不孕。血瘀證PCOS以慢性炎癥分子改變?yōu)榛咎卣鱗57]，而慢性炎癥與中醫(yī)血瘀證相關(guān)[58]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，脂多糖能引發(fā)炎癥，表現(xiàn)為內(nèi)毒素血癥，而內(nèi)毒素對應(yīng)中醫(yī)的“熱邪”“毒邪”范疇，熱邪毒邪能夠引起血行不暢、瘀血內(nèi)阻，即血瘀證[59]。結(jié)腸癌荷瘤小鼠注射脂多糖后表現(xiàn)出毛細(xì)血管顏色變深、眼球顏色變?yōu)榘导t、爪甲漸暗以及尾部光澤減退等脈絡(luò)瘀滯征象[60]。楊新鳴等[61]選用6周齡SD大鼠，模型組采用來曲唑聯(lián)合脂多糖造模，空白組常規(guī)飼養(yǎng)，結(jié)果模型組大鼠出現(xiàn)了PCOS的表現(xiàn)，同時(shí)出現(xiàn)了活動減少、皮毛失去光澤、爪甲枯燥、尾部顏色逐漸深暗、舌質(zhì)由淡紅變?yōu)榘底弦约吧嘞蚂o脈增粗變長等血瘀證表現(xiàn)。

6.4肝郁證 素性抑郁，或七情內(nèi)傷，情志不遂，郁久化火，熱擾沖任，沖任不調(diào)，氣血失和，而致面部多毛、痤瘡、月經(jīng)紊亂，甚則不孕。情志不遂，郁怒傷肝，致肝失疏泄，氣機(jī)不暢，而發(fā)為肝郁證。慢性不可預(yù)知性應(yīng)激反應(yīng)法可建立肝郁證模型，研究表明，慢性束縛應(yīng)激法建立的肝郁證模型大鼠存在神經(jīng)內(nèi)分泌功能異常[62]。Sun等[63]選用3周齡SD大鼠，適應(yīng)性喂養(yǎng)后實(shí)驗(yàn)組給予慢性不可預(yù)知應(yīng)激，每日隨機(jī)給予斷食、斷水、夾尾等10種刺激方式中的兩種，連續(xù)3周，結(jié)果實(shí)驗(yàn)組大鼠失去規(guī)律動情周期，囊性卵泡增多，初級卵泡和黃體減少，誘導(dǎo)出了肝郁證PCOS模型。牛艷艷等[64]選用24日齡雌性大鼠，每日皮下注射DHEA，連續(xù)21 d，同時(shí)每日隨機(jī)施加禁食禁水、冰水游泳、孤養(yǎng)且鼠籠傾斜等8種刺激方式的一種，結(jié)果肝郁加雄激素組除表現(xiàn)為生殖功能降低外，與單純DHEA模型相比還具有更高的血脂水平，表明肝郁加重了雄激素所致的脂代謝紊亂的程度。

7 小 結(jié)

不同動物模型從不同角度反映了PCOS不同的臨床特征，但目前尚無符合PCOS所有臨床特征的動物模型，實(shí)際研究時(shí)需要根據(jù)研究目的選擇合適的動物模型。然而，關(guān)于如何選擇造模方法可供參考的資料又比較匱乏。PCOS動物模型尚缺乏穩(wěn)定性，不同研究報(bào)道的造模結(jié)果不完全統(tǒng)一，甚至差異較大。未來如何建立穩(wěn)定、公認(rèn)的PCOS動物模型，如何選擇造模方法等還有待進(jìn)一步研究。具有中醫(yī)特色的病證結(jié)合動物模型是現(xiàn)代中醫(yī)研究不可缺少的工具。目前PCOS病證結(jié)合模型取得了一定研究成果，病證結(jié)合模型的中醫(yī)證候評價(jià)多基于造模因素、臨床表現(xiàn)及分子生物學(xué)指標(biāo)等方面。未來病證結(jié)合模型的中醫(yī)證候?qū)W方面還有待進(jìn)一步研究。