IRS-2蛋白表達、血清炎癥因子水平變化與多囊卵巢綜合征發病的相關性分析

賀淑巍 ，王旭 ，周帆 ，李蕾 ，韓星敏

(1.鄭州大學第一附屬醫院核醫學科；2.河南省分子影像醫學重點實驗室，河南 鄭州450052)

多囊卵巢綜合征 （polycystic ovary syndrome，PCOS）的發生，能夠導致患者月經不調、不孕及內分泌激素的紊亂。流行病學研究顯示，多囊卵巢綜合征的發病率可達234~566/10萬人左右[1]，同時在肥胖或者具有相關家族史的人群中，多囊卵巢綜合征的發病率可進一步上升。

在探討多囊卵巢綜合征發病機制的過程中發現，細胞炎癥因子的表達波動，能夠通過促進胰島素抵抗的發生，增加下丘腦-卵巢軸的紊亂，從而促進無排卵性雌激素、雄激素的過度分泌[2，3]。C反應蛋白C reactive protein，CRP）、腫瘤壞死因子a（tumor necrosis factor α，TNF-α）等，能夠降低脂肪細胞表面的胰島素受體的活性，降低胰島素對于下游信號通路的激活作用，提高胰島素抵抗的程度[4，5]； 胰島素受體底物-2 （insulin receptor substrate-2，IRS-2）蛋白的表達濃度的維持，能夠提高三磷酸肌醇腺苷的轉錄活性，促進卵泡膜細胞的過度增殖，提高雄激素的分泌水平[6]。為了進一步揭示IRS-2蛋白及血清炎癥因子的表達與PCOS的關系，從而為臨床上PCOS的治療或者臨床預后隨訪提供參考，本次研究選取2015年2月至2017年9月在我院治療的PCOS患者107例，探討了相關指標的表達情況及其與患者胰島素抵抗的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年2月至2017年9月在我院治療的PCOS患者107例，根據空腹血胰島素＞20μIU/ml，分為 PCOS合并 IR患者 63例（PCOS合并IR組），PCOS非IR患者44例（PCOS非IR組）。納入標準：⑴診斷符合歐洲人類生殖和胚胎學會與美國生殖醫學會（ESHRE/ASRM）的鹿特丹專家會議推薦的診斷標準；⑵患者及家屬知情同意并簽署同意書。排除標準：⑴合并有甲狀腺疾病、腎上腺疾病、肝腎功能不全、惡性腫瘤等疾病；⑵近3個月服用過激素類藥物。同時選取月經周期規律，因輸卵管堵塞、男方不育等導致不孕患者70例作為對照組。

1.2 檢測方法 采集空腹靜脈血約5ml并分作兩份，一份自然抗凝后以3000r/min離心10min，取上清液采用酶聯免疫吸附法測定血清中LH、T、IL-18、IL-17、IL-1β、CRP 和 TNF-α 水平，檢測試劑盒購自北京中杉金橋生物有限公司，具體檢測步驟嚴格按照試劑盒說明書進行操作；另一份置于枸櫞酸鈉抗凝管內，加入IRS-2檢測試劑盒后，利用膠體金法檢測IRS-2水平，試劑盒購自上海奧普生物醫藥有限公司，具體檢測步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。穩態模型（Homeostasis model assessment，HOMA）計算方式：空腹血糖水平（FPG，mmol/L）×空腹胰島素水平（FINS，mIU/L）/22.5。

1.3 統計學處理 統計分析采用SPSS 19.0軟件，計量資料采用（）表示，組間比較使用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；相關性采用Pearson相關分析。以P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 各組一般資料及血清指標比較 各組年齡、FSH比較差異無統計學意義 （P＞0.05）；PCOS合并IR 組 BMI、FBG、HOMA-IR、FINS、LH、T、IL-18、IL-17、IL-1β、CRP 和 TNF-α 明顯高于 PCOS 非IR 組和對照組（P＜0.05）；PCOS 非 IR 組 LH、T、IL-18、IL-17、IL-1β、CRP 和 TNF-α 明顯高于對照組（P＜0.05）。 見表 1。

2.2 各組IRS-2蛋白表達比較 PCOS合并IR組IRS-2蛋白相對表達和IRS-2蛋白酪氨酸磷酸化相對表達明顯低于PCOS非IR組和對照組 （P＜0.05）；PCOS非IR組RS-2蛋白相對表達和IRS-2蛋白酪氨酸磷酸化相對表達明顯低于對照組 （P＜0.05）。 見表 2。

2.3 相關分析 將PCOS患者IRS-2蛋白、血清炎癥因子與 BMI、FBG、HOMA-IR、FINS、LH 及 T 進行相關分析，結果顯示IL-17與BMI、HOMA-IR和 T 呈正相關 （r=0.564、0.581 和 0.602，P＜0.05）；IL-18與BMI、HOMA-IR和T呈正相關 （r=0.571、0.568 和 0.599，P＜0.05）；IL-1β 與 BMI、HOMA-IR和 T 呈正相關 （r=0.603、0.572 和 0.603，P＜0.05）；IRS-2蛋白相對表達與BMI、HOMA-IR和T呈負相關（r=-0.472、-0.511 和-0.522，P＜0.05；IRS-2 蛋白酪氨酸磷酸化相對表達與BMI、HOMA-IR和T呈負相關（r=-0.413、-0.505 和-0.573，P＜0.05）。

表1 各組一般資料及血清指標比較

表2 各組IRS-2蛋白表達比較

3 討論

胰島素抵抗的發生是促進患者PCOS病情進展的重要因素，胰島素抵抗越為明顯，體內的脂肪代謝紊亂越為嚴重，脂肪細胞膜表面性激素受體的敏感性明顯下降，體內的性激素的波動紊亂較為嚴重。同時過度上升的胰島素抵抗，能夠影響到下丘腦-垂體-卵巢軸的負反饋調節機制。臨床上PCOS的患者，其臨床治療的總體有效率不高，治療后的病情緩解率不足35%，且疾病長期遷延不愈[7]。而通過對于PCOS發病過程中相關生物學機制的研究，可以為PCOS患者的綜合性臨床治療提供參考。

IL-18、IL-17、IL-1、CRP 等炎癥因子， 不僅能夠參與感染性疾病的病情進展過程中，同時在自身免疫性疾病或者內分泌性疾病的發生過程中同樣發揮了重要的作用。細胞炎癥因子的異常表達，能夠影響局部卵泡上皮細胞的內分泌功能，促進雌激素的分泌，降低下丘腦-垂體-卵巢軸的負反饋調節機制，影響到孕激素分泌高峰的形成[8，9]。IL-18、IL-17、IL-1、CRP 能夠誘導單核細胞或者巨噬細胞浸潤卵泡顆粒細胞，導致細胞膜完整性的損傷，干預孕激素羥基末端的磷酸化修飾過程，抑制孕激素的釋放，通過正反饋調節機制促進雌激素的過度合成和分泌， 抑制卵泡細胞的成熟[10，11]；IRS-2蛋白是胰島素下游的重要轉導信號因子，其表達濃度的上升能夠影響胰島素下游酪氨酸激酶的活性，抑制胰島素的下游生物學效應，提高胰島素抵抗的程度。部分研究揭示了細胞炎癥因子的表達在PCOS早期發生過程中的作用，認為高表達的炎癥因子是促進PCOS患者胰島素抵抗的重要因素[12，13]，但對于IRS-2蛋白的分析研究不足。

本次研究發現，在合并有胰島素抵抗的PCOS患者血清中，FBG、HOMA-IR、FINS等胰島素抵抗指標的上升較為明顯，高于非胰島素抵抗組，差異具有統計學意義，PCOS胰島素抵抗的發生主要考慮與脂肪細胞功能異常、胰島素受體敏感性的下降或者血糖代謝紊亂的發生等有關。相關細胞炎癥因子的表達上升同樣較為明顯，其中IL-18、IL-17、IL-1β、CRP和TNF-α等炎癥因子均有不同程度的上升，提示炎癥反應可能是促進PCOS患者胰島素抵抗的重要因素，從機制上考慮，細胞炎癥因子的表達與胰島素抵抗的關系可能與下列幾個方面的因素有關：⑴IL-18、IL-17等炎癥因子的表達，通過誘導下游中性粒細胞等，促進了相關下游因子對于胰島B細胞的功能損傷，導致胰島素的合成及分泌減少；⑵IL-18、IL-17等細胞炎癥因子的異常表達，通過影響到下游局部脂肪細胞膜表面的胰島素受體，促進局部氧化應激反應的發生，干預胰島素下游生物學信號通路的激活，降低胰島素的生物學效應。李毓秋等[14-16]研究者在探討了73例樣本量的PCOS患者的血清學指標后發現，IL類炎癥因子的表達濃度可平均上升25%以上，而TNF-α等因子的表達上升幅度也可達30%以上，患者體內的胰島素抵抗越為嚴重，病程越長，其炎癥因子的上升越為明顯。IRS-2蛋白在PCOS患者血清中的低表達趨勢較為明顯，特別是在合并有胰島素抵抗的人群中，IRS-2蛋白的下降更為明顯，一方面提示IRS-2蛋白的異常表達波動參與到了PCOS的病情進展過程中，一方面考慮其機制主要與IRS-2蛋白的表達，對于胰島素受體底物酪氨酸激酶末端磷酸化等的影響，從而干預到胰島素與受體的結合，降低了胰島素的敏感性。IRS-2蛋白酪氨酸磷酸化是IRS-2蛋白的效應蛋白，其表達濃度的改善同樣呈現出了明顯的下降趨勢，而相關關系分析也可見，不僅細胞炎癥因子的表達與PCOS胰島素抵抗具有密切的關系，同時IRS-2蛋白的表達與PCOS患者的病情也密切相關。

綜上所述，IRS-2 蛋白、IL-17、IL-18 和 IL-1β可能參與了PCOS的發病過程，且與胰島素抵抗等有關。