鄭 珞, 陳 權(quán), 鄭志群
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PCOS與抑郁對(duì)雌鼠下丘腦單胺類神經(jīng)遞質(zhì)和血清黃體生成素、睪酮分泌的影響
鄭 珞1, 陳 權(quán)2, 鄭志群1
目的 研究多囊卵巢綜合征(PCOS)及抑郁2種因素對(duì)雌性大鼠下丘腦中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)[多巴胺(DA)、去甲腎上腺素(NE)、5-羥色胺(5-HT)、促性腺素釋放素(GnRH)]及血清中黃體生成素(LH)、睪酮(T)分泌的影響,分析抑郁與PCOS之間的相互關(guān)系。 方法 將40只雌性6周齡清潔級(jí)SD大鼠分為:空白組、抑郁組及PCOS組及PCOS合并抑郁組。采用放射免疫法測(cè)定大鼠血清T及LH水平;ELISA法檢測(cè)大鼠下丘腦中GnRH水平;高效液相色譜-熒光檢測(cè)流速梯度法檢測(cè)大鼠下丘腦中NE,DA及5-HT水平。 結(jié)果 4組大鼠血清LH及T水平、下丘腦GnRH水平比較,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且呈遞增趨勢(shì)。4組大鼠下丘腦的DA,NE及5-HT水平比較,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),NE呈遞增趨勢(shì),DA及5-HT呈遞減趨勢(shì)。GnRH變化趨勢(shì)與DA(P<0.05,r=-0.874)、5-HT(P<0.05,r=-0.821)變化趨勢(shì)呈負(fù)相關(guān),而與NE變化趨勢(shì)呈正相關(guān)(P<0.05,r=0.809)。 結(jié)論 PCOS及抑郁2種因素均會(huì)使機(jī)體中樞DA,NE及5-HT分泌異常,影響下丘腦GnRH、血清LH及T的分泌,影響雌性大鼠的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng),引起機(jī)體卵巢組織學(xué)、臨床表征及心理等發(fā)生變化;抑郁可能是PCOS發(fā)生及產(chǎn)生遠(yuǎn)期并發(fā)癥的重要誘因,而PCOS又可導(dǎo)致抑郁的發(fā)生及加劇其發(fā)展。
多囊卵巢綜合征; 抑郁; 神經(jīng)遞質(zhì)藥; 促性腺素釋放激素; 性腺甾類激素
多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是育齡期女性常見的一種內(nèi)分泌紊亂疾病,以促黃體生成素、雄激素分泌過多、間斷或持續(xù)無排卵為特征,主要表現(xiàn)為體質(zhì)量增加、體毛多、痤瘡、月經(jīng)紊亂或閉經(jīng)、不孕等。抑郁癥是由多種因素引起的精神、心理疾病,研究發(fā)現(xiàn)多巴胺(dopamine,DA)、去甲腎上腺素(noradrenaline,NE)、5-羥色胺(5-serotonin,5-HT)等單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的異常與抑郁的發(fā)生及病變程度有密切關(guān)系[1]。
PCOS的發(fā)病機(jī)制最主要為下丘腦促性腺素釋放素-黃體生成素脈沖發(fā)生器即下丘腦-垂體-卵巢軸(H-P-OA)發(fā)生異常,此發(fā)生器的中樞調(diào)節(jié)物質(zhì)主要由DA,NE及5-HT等構(gòu)成;上述遞質(zhì)又通過調(diào)節(jié)促性腺素釋放素(gonadotropin releasing hormone,GnRH)、黃體生成素(luteinizing hormone,LH)、睪酮(testosterone,T)等因子在PCOS的病理生理機(jī)制中發(fā)揮作用。PCOS與精神、心理因素之間也存在內(nèi)在聯(lián)系。
Annagur等認(rèn)為,PCOS是一種生理與心理的復(fù)合疾病,可因抑郁等心理問題觸發(fā),同時(shí)其可誘發(fā)抑郁[2]。人群心理研究認(rèn)為,在不孕癥患者中合并PCOS者,其抑郁量表評(píng)分及生活不滿意度均明顯升高[3]。對(duì)PCOS合并抑郁或抑郁影響PCOS的判斷目前多由主觀量表界定,迫于倫理限制,常無法深入研究人類神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的內(nèi)在機(jī)制。
本研究擬采用Maharjan等的PCOS大鼠模型及Willner等的慢性應(yīng)激抑郁大鼠模型的方法構(gòu)建全新的PCOS合并抑郁大鼠模型[4-5],通過各種已知實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型及檢測(cè)下丘腦-垂體-卵巢軸上的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)、GnRH、LH及T,探討神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)各因素之間的關(guān)系,以此進(jìn)一步評(píng)估PCOS與抑郁之間的因果聯(lián)系及相互作用[6-8]。
1.1 材料
1.1.1 動(dòng)物 6周齡SD清潔級(jí)雌性大鼠40只[福建醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào):SCXK(閩)2014-0001],體質(zhì)量163 g,二級(jí)動(dòng)物房飼養(yǎng),恒溫22 ℃,12 h光照12 h黑暗交替,自由攝取食物和水。每日定時(shí)作陰道涂片檢查,觀察大鼠動(dòng)情周期,連續(xù)2個(gè)正常動(dòng)情周期(4~5 d)的大鼠用于實(shí)驗(yàn)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)前各組之間體質(zhì)量、攝食量、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)評(píng)分和糖水偏愛性在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無顯著性差異。
1.1.2 試劑 來曲唑(批號(hào):H19991001,江蘇恒瑞公司);BCA蛋白定量試劑盒(貨號(hào):GF2202,Gene-Foci公司);LH及T放射免疫試劑盒(批號(hào):S10950199及S10950203,天津協(xié)和醫(yī)藥科技公司);GnRH ELISA試劑盒(貨號(hào):B100-65503,R&D公司);DA(貨號(hào)H8502,美國(guó)Sigma公司)、5-HT(貨號(hào)55591,美國(guó)Sigma公司)、NE標(biāo)準(zhǔn)品(貨號(hào)407453,美國(guó)Sigma公司)。
1.1.3 儀器 γ放射免疫計(jì)數(shù)器(XH-6020,國(guó)營(yíng)二六二廠);高效液相色譜儀(LC-10Atvp,日本島津公司);熒光檢測(cè)器(RF-10AXL,日本島津公司),C18柱(Shim-pack,日本島津公司)。
1.2 方法
1.2.1 分組 將具有規(guī)律動(dòng)情周期SD雌性大鼠40只隨機(jī)分為4組:空白組、抑郁組、PCOS組及PCOS合并抑郁組。空白組:自由攝取食物和水21 d;抑郁組:構(gòu)建慢性不可預(yù)見性的應(yīng)激動(dòng)物模型的方法:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物孤養(yǎng),刺激方式包括禁水24 h、禁食24 h、強(qiáng)迫游泳(冰水)5 min、晝夜節(jié)律轉(zhuǎn)換[早8點(diǎn)(暗箱) 晚8點(diǎn)(照明)、制動(dòng)2 h、夾尾(距離尾部1 cm)1 min、熱刺激(40 ℃)5 min、鼠籠傾斜30度 15 h/d],以上刺激隨機(jī)安排,每日1種,連續(xù)21 d,同種刺激不連續(xù)出現(xiàn)[5];PCOS組:構(gòu)建大鼠模型的來曲唑法:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物孤養(yǎng),每日灌胃溶解在1%羥甲基纖維素水溶液(CMC 2 mL/kg)的來曲唑0.5 mg/kg,21 d[4];PCOS合并抑郁組:結(jié)合上述2組模型的構(gòu)建方法:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物孤養(yǎng),每日8:00灌胃溶解在1%羥甲基纖維素水溶液(CMC 2 mL/kg)的來曲唑0.5 mg/kg后,再開始慢性應(yīng)激刺激,刺激方式同上,隨機(jī)安排,每日1種,連續(xù)21 d,同種刺激不連續(xù)出現(xiàn)。
1.2.2 大鼠體質(zhì)量變化情況 參照文獻(xiàn)[6]的方法,每日以電子稱稱量大鼠體質(zhì)量,比較各組大鼠體質(zhì)量變化情況。
1.2.3 卵巢標(biāo)本采集及處理 腹腔注射水合氯醛(0 .3 mL/100 mg)麻醉,打開腹腔,取出雙側(cè)卵巢,用10%中性福爾馬林固定后石蠟包埋,光鏡下(H-E染色)觀察卵巢組織學(xué)改變。
1.2.4 大鼠動(dòng)情周期變化 陰道分泌物涂片,瑞氏染色液染色干燥后,顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)確定動(dòng)情周期。
1.2.5 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 參照文獻(xiàn)[7]的方法,曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱由黑色不透明材料制成,底面為75 cm×75 cm的正方形,周壁高40 cm,底面分為面積相等的25塊。8:30-12:00在安靜的房間內(nèi)進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。將大鼠置于方格的中心,計(jì)時(shí)3 min,根據(jù)動(dòng)物穿越底面方格數(shù)(四爪均進(jìn)入方格可計(jì)數(shù))作為水平活動(dòng)得分,以直立次數(shù)(兩前爪騰空或攀附箱壁)為垂直活動(dòng)得分,水平和垂直得分總和為總分。徹底清潔實(shí)驗(yàn)箱后再進(jìn)行下1只大鼠的觀察。
1.2.6 糖水消耗實(shí)驗(yàn) 參照文獻(xiàn)[8]的方法,實(shí)驗(yàn)前48 h,在安靜的房間內(nèi)訓(xùn)練大鼠適應(yīng)飲糖水,給動(dòng)物2瓶水,1瓶為1%的蔗糖水,另1瓶為普通純水,2瓶重量一致。大鼠單籠飼養(yǎng),禁水禁食24 h后,給每只大鼠重量相等的2瓶水:1瓶1%蔗糖水,1瓶普通純水,讓其自由飲水1 h,然后通過稱取飲水瓶的重量計(jì)算消耗量,按以下公式計(jì)算:
動(dòng)物對(duì)糖水的偏愛性(%)=糖水?dāng)z入(g)/總攝入(糖水?dāng)z入+純水?dāng)z入)(g)×100%
1.2.7 血清中激素的測(cè)定 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)及糖水消耗實(shí)驗(yàn)后24 h,禁食8 h,對(duì)所有大鼠進(jìn)行腹腔麻醉后腹腔靜脈取血,約4~5 mL,將全血1 500 r/min離心5 min,取其上層血清,同時(shí)加入相應(yīng)抑肽酶,將血清置于-20 ℃冷藏箱中,留待測(cè)定大鼠LH及T(據(jù)放射免疫分析藥盒說明書測(cè)定),其中T單位:ng/dL;LH單位:mIU/mL。
不同指標(biāo)加入標(biāo)準(zhǔn)品、質(zhì)控血清和樣本不盡相同,分別是:T:100 μL;LH:200 μL。
1.2.8 取大鼠下丘腦及制備檢測(cè)樣本 取出大鼠全腦,將全腦腹側(cè)面向上,按Paxinos和Watson的大鼠腦立體定位圖譜分別于視交叉前和乳頭體后用雙面刀片垂直切割,剝離大腦及周圍組織取出下丘腦部分,將下丘腦組織分為兩部分,一部分應(yīng)用ELISA測(cè)定其中的GnRH,另一部分應(yīng)用高效液相色譜-熒光檢測(cè)流速梯度法測(cè)定其中的NE,DA及5-HT。
1.2.9 ELISA測(cè)定下丘腦中的GnRH 將上述處理好的一部分下丘腦組織迅速倒入玻璃勻漿器中,加入適量生理鹽水搗碎,1 000 r/min離心10 min,取上清液,應(yīng)用BCA蛋白定量試劑盒按照其說明書測(cè)定各樣本總蛋白含量,通過定容調(diào)整使各樣本總蛋白含量相同,前后各取50 μL樣本,分別使用人GnRH ELISA試劑盒,按照說明書檢測(cè)樣本含量。
1.2.10 高效液相色譜-熒光檢測(cè)流速梯度法檢測(cè)下丘腦中的NE,DA及5-HT 標(biāo)準(zhǔn)品和腦勻漿樣品的制備:準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)品NE 4.23 mg,DA 47.40 mg,5-HT 53.18 mg,分別溶于0.1 mol/L HCl中,并定容于25 mL容量瓶,制成標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液(NE 5 mmol/L,DA 10 mmol/L,5-HT 10 mmol/L)。再按需要用0.1 mol/L HCl稀釋成各種濃度的標(biāo)準(zhǔn)液。
將另一部分下丘腦組織倒入玻璃勻漿器中,加入少量冰冷的0.4 mol/L HClO4溶液,在冰浴中充分研磨使組織勻漿化,將勻漿液轉(zhuǎn)入Ependet管中,加冰冷的0.4 mol/L HClO4溶液適量,渦流2 min,置高速冷凍離心機(jī)(4 ℃)內(nèi)以12 000 r/min離心20 min,將離心后的上清液轉(zhuǎn)入Ependet管中,再以12 000 r/min二次離心15 min,取上清液用0.4 mol/L HClO4溶液定容至1 mL,渦流混勻,即得腦組織樣品溶液。樣品經(jīng)HClO4處理后呈強(qiáng)酸性,加入一半樣品體積的鉀鹽沉淀(20 mmol/L檸檬酸鉀,300 mmol/L K2HPO4,2 mmol/L Na2EDTA),冰預(yù)10 min后離心(同前),取上清液再進(jìn)樣。色譜條件為Shim-pack C18柱,6.0 mm i.d.×150 mm,5 μm;流動(dòng)相:0.1 mol/L的KH2PO4緩沖液-甲醇(體積比為9∶1)。單泵流速線性梯度程序:0.5 mL/min×10 min→1 mL/min×2.5 min→1.5 mL/min×20 min→0.5 mL/min。進(jìn)樣環(huán)體積為20 μL;柱溫為室溫;熒光檢測(cè)器的激發(fā)波長(zhǎng)為254 nm,發(fā)射波長(zhǎng)為338 nm。
2.1 大鼠體質(zhì)量情況 實(shí)驗(yàn)前各組大鼠體質(zhì)量無明顯差別(P>0.05),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后各組大鼠體質(zhì)量比較,PCOS合并抑郁組較空白組大鼠體質(zhì)量無明顯差別(P>0.05);抑郁組大鼠較空白組大鼠體質(zhì)量明顯降低(P<0.05);PCOS組大鼠較空白組大鼠體質(zhì)量明顯升高(P<0.05,表1)。

表1 各組大鼠體質(zhì)量比較
n=10. PCOS:多囊卵巢綜合征. 與空白組比較,☆:P<0.05.
2.2 陰道脫落細(xì)胞涂片觀察大鼠動(dòng)情周期 持續(xù)觀察大鼠陰道脫落細(xì)胞涂片21 d,發(fā)現(xiàn)空白組大鼠陰道脫落細(xì)胞變化符合正常大鼠動(dòng)情周期;抑郁組陰道脫落細(xì)胞變化不規(guī)則;而PCOS組大鼠在給來曲唑第5天起,規(guī)律動(dòng)情周期消失,均處動(dòng)情間期,鏡下僅見大量白細(xì)胞及少量角化細(xì)胞,提示無排卵。PCOS合并抑郁組與PCOS組表現(xiàn)相似(圖1)。

A 動(dòng)情前期:大量有核細(xì)胞; B 動(dòng)情期:大量角化細(xì)胞; C 動(dòng)情后期:有核細(xì)胞、角化細(xì)胞及白細(xì)胞; D 動(dòng)情間期:大量白細(xì)胞.圖1 大鼠動(dòng)情周期示意圖(瑞氏染色 ×100)Fig 1 The schematic diagram of rat model of emotion(Wright’s staining ×100)
2.3 卵巢組織學(xué)H-E染色觀察 空白組:卵泡內(nèi)顆粒細(xì)胞呈多層,可達(dá)8~9層,可見各級(jí)不同發(fā)育階段的卵泡,卵巢白膜較薄。抑郁組:卵泡呈囊狀擴(kuò)張,顆粒細(xì)胞層數(shù)減少至2~3層,可見少量的小卵泡及閉鎖卵泡,卵巢白膜厚。PCOS組:卵泡呈囊狀擴(kuò)張明顯,卵母細(xì)胞和放射冠消失,顆粒細(xì)胞層數(shù)減少明顯,可見較多的小卵泡及閉鎖卵泡,卵巢白膜較厚。PCOS合并抑郁組:卵泡數(shù)目明顯減少,以小卵泡及閉鎖卵泡為主,部分呈囊狀擴(kuò)張,卵母細(xì)胞和放射冠消失,顆粒細(xì)胞層數(shù)減少更明顯,卵巢白膜厚(圖2)。
2.4 大鼠行為情況 抑郁組、PCOS組、PCOS合并抑郁組大鼠水平運(yùn)動(dòng)得分(P<0.05)和垂直運(yùn)動(dòng)得分(P<0.05)都顯著低于空白組,而抑郁組、PCOS組、PCOS合并抑郁組3組之間水平運(yùn)動(dòng)得分(P>0.05)和垂直運(yùn)動(dòng)得分(P>0.05)均無顯著差異(表2)。
2.5 液體消耗結(jié)果 抑郁組、PCOS組、PCOS合并抑郁組大鼠的糖水消耗和糖水偏愛百分比都顯著低于空白組(P<0.05),而純水消耗量則顯著高于空白組(P<0.05),總液體消耗在整個(gè)造模過程中無明顯變化。抑郁組、PCOS組、PCOS合并抑郁組3組大鼠之間的糖水消耗和糖水偏愛百分比都無顯著差別(P>0.05,表3)。

A:空白組; B:抑郁組; C:PCOS組; D:PCOS合并抑郁組. PCOS:多囊卵巢綜合征.圖2 大鼠卵巢切片H-E染色示意圖(H-E染色 ×400)Fig 2 The schematic diagram of H-E staining of ovarian of rat model (H-E staining ×400)

表2 各組大鼠行為情況結(jié)果比較
n=10. PCOS:多囊卵巢綜合征. 與空白組比較,☆:P<0.05.
2.6 血清T及LH結(jié)果 抑郁組、PCOS組、PCOS合并抑郁組大鼠血清中T及LH水平均高于空白組,且有逐漸遞增趨勢(shì)。PCOS組、PCOS合并抑郁組大鼠血清中T及LH的水平高于空白組,PCOS合并抑郁組大鼠高于抑郁組,差別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。空白組與抑郁組之間、抑郁組與PCOS組之間、PCOS組與PCOS合并抑郁組之間雖有差別,但均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表3 各組大鼠液體消耗結(jié)果比較
n=10. PCOS:多囊卵巢綜合征. 與空白組比較,☆:P<0.05.
表4 各組大鼠血清中T及LH的結(jié)果比較
Tab 4 Comparison of T and LH in serum of rats in each group

分 組ρT/(ng·dL-1) ρLH/(mIU·mL-1)空白組抑郁組PCOS組PCOS合并抑郁組8.95±1.6728.48±14.6561.75±27.82☆74.00±24.75☆◆1.46±0.372.12±0.313.12±0.81☆5.28±1.39☆◆
n=10. PCOS:多囊卵巢綜合征; T:睪酮; LH:黃體生成素. 與空白組比較,☆:P<0.05;與抑郁組比較,◆:P<0.05.
2.7 下丘腦GnRH水平結(jié)果 抑郁組、PCOS組、PCOS合并抑郁組大鼠下丘腦GnRH水平[(15.289±2.079),(21.115±1.369),(29.767±1.772)ng/mL]均高于空白組[(11.799±1.385)ng/mL],并呈遞增趨勢(shì)。4組大鼠兩兩之間,除PCOS組與空白組、PCOS合并抑郁組與空白組及PCOS合并抑郁組與抑郁組有顯著差別外(P<0.05),其余各組兩兩之間雖有差別,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.8 下丘腦中DA,NE及5-HT結(jié)果 抑郁組、PCOS組、PCOS合并抑郁組3組大鼠下丘腦DA及NE及5-HT水平均有別于空白組,NE有遞增趨勢(shì),DA及5-HT有遞減趨勢(shì)。PCOS組DA水平與空白組、PCOS合并抑郁組與空白組比較,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外(P<0.05),其余各組兩兩之間雖有差別,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。PCOS合并抑郁的NE水平與空白組比較,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外(P<0.05),其余各組兩兩之間雖均有差別,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。4組大鼠兩兩之間5-HT水平比較,差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表5)。

表5 各組大鼠下丘腦中DA,NE及5-HT水平的比較
PCOS:多囊卵巢綜合征; DA:多巴胺; NE:去甲腎上腺素; 5-HT:5-羥色胺. 與空白組比較,☆:P<0.05.
2.9 下丘腦中GnRH與DA,NE,5-HT的相關(guān)性 4組中GnRH水平變化趨勢(shì)與DA水平變化趨勢(shì)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05,r=-0.874),與5-HT水平變化趨勢(shì)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05,r=-0.821),GnRH水平變化趨勢(shì)與NE水平變化趨勢(shì)呈正相關(guān)(P<0.05,r=0.809)。
PCOS是育齡期婦女最常見的內(nèi)分泌紊亂疾病,是具有特異性的神經(jīng)內(nèi)分泌及基礎(chǔ)代謝改變的疾病,其發(fā)病與下丘腦-垂體-卵巢軸調(diào)控異常密切相關(guān)。抑郁癥是以顯著而持久的抑郁情感或心境改變?yōu)橹饕卣鳎桥c應(yīng)激緊密聯(lián)系的一類心理疾病。抑郁癥發(fā)病機(jī)理以中樞單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌異常及功能紊亂最為認(rèn)可,其中DA,NE及5-HT與抑郁癥的發(fā)生關(guān)系密切[9]。PCOS與抑郁癥之間通過下丘腦-垂體-卵巢軸在神經(jīng)內(nèi)分泌解剖及遺傳學(xué)等方面存在著聯(lián)系。
慢性應(yīng)激為長(zhǎng)期或反復(fù)的刺激,當(dāng)機(jī)體受到慢性應(yīng)激時(shí),出現(xiàn)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂,即通過單胺類神經(jīng)遞質(zhì)影響下丘腦中GnRH,進(jìn)而影響垂體LH及血清T等。研究證實(shí),抑郁與中樞神經(jīng)遞質(zhì)DA,NE和5-HT功能障礙有關(guān)[10]。研究發(fā)現(xiàn),慢性應(yīng)激抑郁導(dǎo)致大鼠下丘腦DA及5-HT含量降低,下丘腦NE含量上升[11]。對(duì)抑郁患者的研究發(fā)現(xiàn),血清中DA及5-HT含量明顯降低,NE含量有明顯上升[12]。本研究中,通過慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激成功構(gòu)建的慢性抑郁大鼠模型,其下丘腦中DA,NE和5-HT的水平與空白組均有差別,其中5-HT的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示與正常大鼠比較,慢性抑郁大鼠下丘腦中DA及5-HT含量降低,NE含量上升。
PCOS作為一種身心疾病,常合并抑郁等心理問題,機(jī)體在此狀態(tài)下神經(jīng)遞質(zhì)特別是單胺類神經(jīng)遞質(zhì)可發(fā)生代謝變化。GnRH是一種多肽性激素,具有促進(jìn)垂體分泌對(duì)其有依賴性的促性腺激素(gonadotropins,Gn),通過Gn再促進(jìn)性激素釋放,此即為下丘腦-垂體-卵巢軸分泌全程。對(duì)PCOS患者血清進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),DA及5-HT含量明顯降低,NE含量有明顯上升變化[9]。本研究通過來曲唑成功構(gòu)建PCOS大鼠模型,通過檢測(cè)其下丘腦組織發(fā)現(xiàn),下丘腦中DA,NE和5-HT的水平與空白組有差別,其中NE與5-HT差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示與正常大鼠比較,PCOS大鼠下丘腦中DA及5-HT含量降低,NE含量上升。
無論是抑郁大鼠還是PCOS大鼠,其下丘腦中單胺類神經(jīng)遞質(zhì)可以通過下丘腦-垂體-卵巢軸起作用,通過調(diào)控GnRH來引起下游激素的改變。Liu等研究發(fā)現(xiàn),DA能有效抑制成年小鼠約50%的GnRH神經(jīng)元放電[13]。Han等利用轉(zhuǎn)基因GnRH綠色熒光蛋白的小鼠模型證實(shí)了NE對(duì)雄性和雌性小鼠GnRH神經(jīng)元的電興奮性作用,間接反映了NE促進(jìn)GnRH[14]。Pronina等在對(duì)胎兒小鼠的研究中發(fā)現(xiàn),5-HT能抑制GnRH神經(jīng)元前體細(xì)胞的增殖,反映其對(duì)GnRH的抑制作用[15]。
本研究采用來曲唑構(gòu)建大鼠PCOS模型、慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激構(gòu)建大鼠抑郁模型及嘗試?yán)蒙鲜鰞煞N因素疊加作用于大鼠后構(gòu)建一種全新的PCOS合并抑郁大鼠模型,并通過陰道涂片、卵巢組織學(xué)觀察、血清激素水平測(cè)定、曠場(chǎng)試驗(yàn)及糖水消耗實(shí)驗(yàn)等驗(yàn)證了PCOS合并抑郁大鼠的陰道涂片結(jié)果符合PCOS持續(xù)無排卵的特點(diǎn);血清激素LH及T水平明顯高于空白組,符合PCOS內(nèi)分泌改變的特點(diǎn);其曠場(chǎng)試驗(yàn)及糖水消耗實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)于空白組差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,符合抑郁疾病特點(diǎn)。綜上所述,PCOS合并抑郁大鼠模型構(gòu)建成功。本研究證實(shí)抑郁及PCOS 2種因素均會(huì)影響血液中的T及LH的含量及下丘腦中GnRH,DA,NE和5-HT的水平。
在下丘腦中,DA,NE及5-HT等是體現(xiàn)抑郁等精神、心理疾病指標(biāo),4組大鼠下丘腦中DA,NE及5-HT水平有明顯差別,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),NE有遞增趨勢(shì),DA及5-HT有遞減趨勢(shì)。上述結(jié)果提示,在抑郁及PCOS 2種因素干預(yù)下,大鼠下丘腦5-HT,DA及NE水平與空白組比較有明顯差別,可認(rèn)為此2種因素均可能導(dǎo)致精神、心理失衡,2種因素疊加后可加劇失衡情況,雌性機(jī)體在抑郁基礎(chǔ)上再經(jīng)歷PCOS干預(yù),其病情可能進(jìn)一步加重。
4組大鼠下丘腦GnRH水平比較,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,GnRH水平變化趨勢(shì)與DA水平變化趨勢(shì)呈負(fù)相關(guān),與5-HT水平變化趨勢(shì)呈負(fù)相關(guān),與NE水平變化趨勢(shì)呈正相關(guān),表明GnRH可受上述三者單胺類神經(jīng)遞質(zhì)控制調(diào)節(jié),與其共同變化。當(dāng)機(jī)體精神、心理發(fā)生變化時(shí),腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)會(huì)發(fā)生變化,從而影響GnRH的分泌,影響性激素的分泌。
抑郁及PCOS對(duì)大鼠內(nèi)分泌激素方面的影響主要體現(xiàn)在血清中T及LH水平。4組大鼠之間血清中T及LH水平有差別(P<0.05),且激素水平呈逐漸遞增趨勢(shì),表明抑郁及PCOS因素均可導(dǎo)致內(nèi)分泌激素異常,2種因素疊加后可使內(nèi)分泌失調(diào)加劇。若雌性機(jī)體在PCOS內(nèi)分泌調(diào)節(jié)改變的情況下再經(jīng)歷慢性應(yīng)激而導(dǎo)致抑郁的發(fā)生,其內(nèi)分泌紊亂更加嚴(yán)重,可認(rèn)為抑郁能加重PCOS病情并導(dǎo)致其遠(yuǎn)期并發(fā)癥發(fā)生,這表明在內(nèi)分泌激素調(diào)節(jié)方面PCOS因素起主導(dǎo)作用,可明顯促進(jìn)T及LH升高,而抑郁因素作用有限。考慮到目前臨床上PCOS診斷主要依據(jù)上述2種激素變化,推斷抑郁可能僅是PCOS誘因之一。
PCOS及抑郁2種因素均會(huì)影響雌性大鼠的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng),使機(jī)體中樞DA,NE及5-HT的分泌異常,從而影響下丘腦GnRH、血清LH及T的分泌,引起機(jī)體卵巢組織學(xué)、臨床表征及心理發(fā)生變化,所以上述2種因素可能存在互為因果、相互促進(jìn)的關(guān)系。抑郁可能是PCOS發(fā)生及產(chǎn)生遠(yuǎn)期并發(fā)癥的重要誘因,而PCOS又可導(dǎo)致抑郁的發(fā)生及加劇其發(fā)展,這為進(jìn)一步了解抑郁與PCOS之間的相關(guān)性研究提供理論支持。
[1] Luo H O,Yang M H,Zhao H,etal. Activity of neurotran-smitter on encep-halofluctuograph in patients with depression[J].JChinPLAPostgradMedSch, 2011,32(4):347-348,356.
[2] Annagur B B,Tazegul A,Uguz F,etal. Biological correlates of major depression and generalized anxiety disorder in women with polycystic ovary syndrome[J].JPsychosomRes, 2013,74(3):244-247.
[3] Zueff L N,da Silva Lara L A,Vieira C S,etal. Body composition characteristics predict sexual functioning in obese women with or without PCOS[J].JSexMaritalTher, 2015,41(3):227-237.
[4] Maharjan R,Nagar P S,Nampoothiri L. Effect of aloe barbadensis Mill.F-ormulation on Letrozole induced polycystic ovarian syndromerat model[J].JAyurvedaIntegrMed, 2010,1(4):273-279.
[5] Willner P,Towell A,Sampson D,etal.Reduction of sucrose preference by chronic unpredictable mild stress, and its restoration by a tricyclic antidepressant[J].Psychopharmacology,1987,93(3): 358-364.
[6] Willner P. Validity, reliability and utility of the chronic mild stress model of depression: a 10-year review and evaluation[J].Psychopharmacology, 1997,134(4): 319-329.
[7] Fenli S,Feng W,Ronghua Z,etal.Biochemical mechanism studies ofvenlafaxine by meta bonomic method in rat model of depression[J].EurRevMedPharmacolSci, 2013,17(1):41-48.
[8] Gomez-Galan M,de Bundel D,van Eeckhaut A,etal. Dysfunctionalastrocytic regulation of glutamate transmission in a rat model of depression[J].MolPsychiatry, 2013,18(15):582-594.
[9] Racagni G, Brunello N. Physiology to functionality: The brain and neurotr-ansmitter activity[J].IntClinPsychopharmacol, 1999,14:3-7.
[10] 袁勇貴,吳愛勤,張心保.焦慮和抑郁合病的生理學(xué)研究進(jìn)展[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)精神病學(xué)分冊(cè),2000,97:143-145.
[11] Anisman H,Kelly O,Hayley S,etal. Acoustic startle and fear-potentiated startle in rates selectively bred for fust and slow kindling rates: relation to monoamine activity[J].EurJNenrosci, 2000,12(12):4405-4416.
[12] Shi X,Zhang L,Fu S,etal. Co-involvement of psychological and neurological abnormalities in infertility with polycystic ovarian syndrome[J].ArchGynecolObstet, 2011,284(3):773-778.
[13] Liu X,Herbison A E. Dopamine regulation of gonadotropin-releasing hormone neuron excitability in male and female mice[J].Endocrinology,2013,154(1):340-350.
[14] Han S K, Herbison A E. Norepinephrine suppresses gonadotropin-releasing hormone neuron excitability in the adult mouse[J].Endocrinology,2008,149(3):1129-1135.
[15] Pronina T,Ugrumov M,Calas A,etal. Influence of monoamines on diff-erentiating gonadotropin-releasing hormone neurones in foetal mice[J].JNeuroendocrinol,2003,15(10):925-932.
(編輯:張慧茹)
The Influence of PCOS and Depression on the Expression of Neuro-transmitter on Hypothalamic and LH, T in Serum of Female Rats
ZHENG Luo1, CHEN Quan2, ZHENG Zhiqun1
1. Department of Obstetrics and Gynecology,Fujian Medical University Union Hospital, Fuzhou 350001,China; 2. Department of Neurosurgery, Fujian Medical University Union Hospital, Fuzhou 350001,China
Objective To study the impacts of PCOS and depression on serum sex hormone and Neuro-transmitter. To analyze the relationship between depression and PCOS, and to provide the reference for clinical research. Method Forty female SD rats were divided into four groups: normal control group, depression group, PCOS group, and depression with PCOS group. Serum T and LH levels were measured by radioimmunoassay. The levels of GnRH, NE, DA and 5-HT in hypothalamus were measured by ELISA and HPLC fluorescence. Results The difference in rats serum LH and T levels were statistically significant among the four groups(P<0.05), and there was a gradual increasing trend. The difference in GnRH levels of rats in the hypothalamus among the four groups had statistical significance(P<0.05), and there was a gradual increasing trend. DA, NE and 5-HT levels in hypothalamus were significantly different among 4 groups (P<0.05), while the NE level showed a increasing trend, whereas DA and 5-HT showed a decreasing trend. Correlation analysis showed that the level of GnRH in each group had a positive correlation with NE(P<0.05,r=0.809). The level of GnRH was negatively correlated with DA(P<0.05,r=-0.874)and 5-HT(P<0.05,r=-0.821). Conclusion PCOS and depression are two key factors that may affect the neuroen-docrine system in SD female rats. The abnormal secretion of DA, NE and 5-HT may affect the secretion of hypothalamic GnRH, serum LH and T therefore induce clinical manifestation and psychological and ovarian changes in female rats. Depression may be an important cause of PCOS occurrence and long-term complications, while PCOS can also lead to the occurrence of depression and aggravate its development.
polycystic ovary syndrome; depression; neurotransmitter agents; gonadotropin-releasing hormone; gonadal steroid hormones
2017-01-10
福建醫(yī)科大學(xué) 附屬協(xié)和醫(yī)院 福州 350001 1.婦產(chǎn)科,2.神經(jīng)外科
鄭 珞,女,主治醫(yī)師,醫(yī)學(xué)碩士
陳 權(quán). Email: 395304751@qq.com
R322.65; R347.512; R711.75; R737.31; R749.42; R749.72; R977.1
A
1672-4194(2017)03-0159-07