性腺激素水平的尿樣測定

李曉楠川北醫學院教務處，四川南充　637100

性腺激素水平的尿樣測定

李曉楠
川北醫學院教務處，四川南充637100

性腺激素是生殖內分泌系統重要的生理指標之一，其測定樣品和技術對科學研究及臨床實踐至關重要。此文介紹了尿液作為測定性腺激素樣品的優越性及可行性，并分析了常用的尿樣測定關鍵方法技術，以期為尿樣性腺激素測定技術發展提供科學依據，同時作為非損傷性研究的重要補充。

尿液，性腺激素，激素測定

［Abstract］Gonadal hormone is one of the important physiological indexes of reproductive endocrine system.Sample and technology are crucial for scientific research and clinical practice.This paper introduces the superiority and feasibility of gonadal hormone assay with urine samples，and analyzes its key measurement techniques，hoping to provide scientific basis for the development of gonadal hormone measurement and become an important supplement to the nondamage research.

［Key wordst］Urine；Gonadal hormone；Hormone assay

人類生殖功能和動物繁殖行為的外在表現均依賴于體內生殖激素的調控，生殖激素的調控作用受到機體內分泌系統的調節，其中最為重要的是下丘腦-垂體-性腺軸，而該軸主要的生殖調控功能是通過性腺分泌的性腺激素來實現的。性腺激素主要包括三種，即雄激素、雌激素和孕激素，三者均為甾體類激素，是調節動物和人類生殖行為最重要的性腺激素。因此，研究這三種性腺激素的分泌水平是研究動物生殖功能及其行為的重要內容，同時也是臨床中治療生殖障礙的重要監測手段之一。此文總結分析性腺激素尿樣測定的可行性及樣本優勢，同時對常用的尿樣前處理方式及測定技術進行綜述，以期為尿樣性腺激素測定技術發展提供科學依據，同時作為非損傷性研究的重要補充。

1　尿樣測定性腺激素的優越性及可行性分析

性腺激素主要通過血液發生調節作用，因此大多研究都以血樣作為首選。但是隨著動物研究的廣泛性和生殖類激素的廣泛使用，尿液也成為重要的研究樣本。首先，在動物研究中需要采集大量連續血樣標本時，由于頻繁采血，對動物的傷害性極大。特別是對于小型、敏感型動物，采血活動是外界對研究動物的應激源，會對動物產生心理及生理影響，甚至會影響到研究結果。再者，對于珍稀瀕危動物，生殖周期研究較少，無全周期激素動態測定，飼養繁殖相對困難，在無參考的情況下頻繁利用血樣檢測性腺激素水平無疑是對這些動物的重大刺激，甚至會造成動物的死亡。第三，如果研究對象是野生動物，采集血樣更為不易，如何利用激素水平測定監控野生動物的生殖狀況是很多研究學者面臨的又一個難題。綜合以上原因，血樣已不再是性腺激素水平測定的首要選擇，加之生殖激素的高效性，機體內源性腺激素濃度低，干擾大，對激素檢測技術要求較高，因此動物尿樣、糞樣成為性腺激素檢測的重要樣本來源。

在性腺激素測定方面，相比較糞樣標本，尿樣有更多優勢。糞便中成分復雜，多含有食物纖維，對樣品的前期處理更為復雜［1］。另外，性腺激素及其代謝產物在糞便和尿液中出現分泌峰的時間相差甚遠。在非人靈長類動物中的研究顯示，將3H標記的性腺激素注入狒狒體內后，性腺激素在糞樣和尿樣中的分泌峰分別比血樣滯后36.4和4.5 h［2］。這就說明糞樣采集更耗時，等待采集樣品期間不可控因素增多，可能給檢測帶來更大誤差，而尿樣檢測耗時較短，更利于研究工作。

尿液之所以可以成為性腺激素水平測定的樣本是因為尿液中的性腺激素濃度與血液中性腺激素濃度呈正相關。性腺激素在血液中發揮其生物學功能的時間很短，一般只有幾分鐘，最后都在肝臟內滅活。激素滅活即是將血液中的性腺激素經過降解和清除，使血液中的激素活性降低。激素滅活的過程主要包括對激素依次進行的羥化、硫酸酯化或者糖醛酸結合成鈍化形式等代謝過程，隨后經排泄物排出體外。研究顯示，注射放射性雌二醇后，尿中可回收65%，其中20%為雌二醇，其余為雌二醇的代謝產物［3］。因此，尿液作為性腺激素的檢測樣本是可行的，同時為非損傷研究方法作了重要補充。

2　尿樣前處理技術

在性腺激素測定之前，對尿樣進行前期處理能夠保證測定結果的精準性。尿樣前處理是經過不同方式的分離純化、有機溶劑抽提分離、甚至層析、萃取等方式去除尿樣中的干擾物質，提高待測物質的測定準確性。于小杰等總結分析了大熊貓尿液類固醇激素測定的前處理方式，提出不同的尿樣處理方式會影響所測定的性腺激素的含量值，而且不同處理方式所得出的研究結果間并無可比性［4］。目前，對于尿液激素測定的前處理并無統一認可的技術，因此比較不同處理方式并遴選出最優方式是尿樣性腺激素測定的關鍵。

尿液作為性腺激素的測定樣本尚不廣泛，主要的尿樣前處理方法基于有機溶劑提取、層析及萃取技術原理，常用的有機溶劑為乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。在所有前處理方法中，首先需要對尿樣進行酶解，促使結合態的性腺激素及其代謝物由結合態轉化為游離態，常用的酶解溶劑為葡萄糖醛酸脫氫酶。有學者認為單純的有機溶劑抽提并不能完全將干擾物質分離出去，因此在有機溶劑抽提的基礎上加上不同層析純化技術，提高了測定的準確性［5］。有研究顯示，尿樣標本冷凍解凍后再離心經固相萃取柱萃取，提取回收率可達到90%以上，去除尿液標本中硫酸鹽和磷酸鹽等雜質，成功檢測尿液中多種內源性類固醇激素［6］。因此，不同的前處理方法對性腺激素的測定具有重大影響，選取合理的純化溶液尤為重要，多種前處理方法的聯合使用可能會提高尿樣的前處理效果。

3　尿樣性腺激素測定技術

在川金絲猴的研究中，作者利用酶聯免疫吸附測定法，購買商用酶免試劑盒成功檢測出川金絲猴尿液中雌二醇、孕酮和睪酮的含量［7］。放射免疫法是以放射性核素為標記的免疫分析技術，常用于臨床血樣檢測，是目前最常用的尿樣激素檢測技術。但有研究顯示，因尿液中的雌激素及其代謝物的結構很相似，以免疫學為原理的各種技術不能同時檢測雌激素和代謝物，只適用于檢測激素總體水平［8］。除此之外，Access化學發光儀也被應用于人類尿液睪酮含量的測定，結果顯示Access化學發光儀可用于測定尿液睪酮，但須與血清同時進行測定結果更具參考價值［9］。近些年來，在生物檢測中，質譜聯合色譜技術因為其超靈敏性而被廣泛應用。色譜-質譜聯用檢測技術隨著該技術的發展需要，主要有以下幾種：GC/MC（氣相色譜質譜聯用）、HPLC/MS（高效液相色譜質譜聯用）、GC/MS/MS、HPLC/MS/MS［10］。這些技術同時應用于奧運會運動員的尿樣興奮劑的檢測中［11］。色譜質譜聯用技術對上樣樣品要求較高，一般需要復雜的前處理步驟［12］。目前有固相萃取、分散液液微萃取、濁點萃取、鹽析輔助液液萃取等多種方法。

綜上可知，目前動物尿樣性腺激素常用的測定技術主要有酶聯免疫法、放射免疫法、高效氣相色譜聯合質譜和高效液相色譜聯合質譜技術。針對不同物種和不同采集、保存及前處理的尿液樣本，如何正確選取測定技術是研究工作和臨床實踐的關鍵。因此，作者對以上幾種常用尿樣性腺激素技術的優缺點進行了比較分析，統計分析結果見表1。雖然放射免疫法具有輻射污染，測定結果不易自動分析，但是該方法適合于少量樣本測定，對于取樣困難的研究，此方法有明顯的優勢。在實際測定過程中可以通過規范操作步驟，試劑盒現用現購等方式將輻射降低至最低。相比較而言，酶聯免疫法對工作人員的安全性更高，可以批量樣本測定，但是因為本方法干擾性大，因此對抗體的靈敏度有較高要求。高效氣相（液相）色譜聯合質譜技術具有前兩種檢測方法的諸多優點，例如靈敏度高，檢測準確度更高，對人身健康無危害，但是因該技術需要的儀器設備更加精密，操作更加復雜，對操作人員的技術要求更高，同時測定更耗時，且不能批量檢測。因此，在實際研究工作中，合理選取激素檢測方法時應基于不同技術的優勢和劣勢。為了降低測定誤差，今后可以加強技術研究，盡量克服其缺點，促進這些測定技術的廣泛應用。

表1　性腺激素水平測定技術優缺點對比

無論哪一種性腺激素檢測方法，為了避免尿液水分含量差異影響尿液中激素濃度，通過測定尿液肌酐（Creatinine，Cr）值進行修正已經是一種常用且成熟的方法。將激素濃度表示方法換算為每毫克肌酐中激素含量，即ng激素/mg肌酐（ng/mg Cr）。最常用的測定尿液肌酐的方法為苦味酸法，其測定原理是肌酐在強堿中與苦味酸作用產物為橙黃色，通過分光光度計即可測定吸光值［13］。

4　總結與展望

綜上所述，尿液中性腺激素及其代謝產物含量與血液中呈現正相關，因此尿液具有成為性腺激素含量測定樣品的生理基礎。同時性腺激素尿樣檢測作為一種非損傷研究方法，不僅減少了對機體的刺激應激，同時更加適用于連續大量采樣、生殖周期動態監測等研究工作中，具有血樣不可比擬的優勢。目前已有有機溶劑提取、層析、萃取等多種尿液前處理方法和酶聯免疫法、放射免疫發、色譜、質譜等多種尿樣性腺激素檢測技術，但是尿樣前處理技術不夠成熟，多種前處理方式所得結果并無可比性，檢測技術精準度有待提高。

基于以上尿樣性腺激素測定的研究現狀，該領域的深入研究可以從以下幾個方面進行。首先，深入研究尿液代謝規律，分析尿樣中性腺激素及其各級代謝產物出現的時間及比例，有助于提高檢測分析的準確性。其次，在尿樣的前處理方式上，采用合理的純化溶劑及多種技術聯用都將提高尿樣的純化效果，提高尿液前處理技術，為提高檢測精準度提供基礎。最后，尿樣前處理技術統一化，增加不同物種、不同研究間結果的可比性研究，更好促進性腺激素尿樣檢測技術的發展和廣泛應用。

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Urine Assay of Gonadal Hormone Levels

LI Xiao-nan
North Sichuan Medical College，Nanchong，Sichuan Province，637100 China

R446

A

2096-1782（2016）08-0163-03

10.19368/j.cnki.2096-1782.2016.08.163

李曉楠（1987.1-），女，河南南陽人，碩士，助教，研究方向：生殖生理學。

2016-05-05）