慢性疾病癥狀在高雄激素化動物模型的研究進展

孫立峰，全軍民

(北京大學深圳研究生院，化學生物學與生物技術學院，腫瘤化學基因組學國家重點實驗室，廣東 深圳 518055)

慢性疾病指非傳染性，病程長且病情遷延不愈的疾病總稱。這類疾病包括癌癥、高血壓、糖尿病等。隨著人均壽命延長，慢性病的發生率增加。在研究多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian syndrome，PCOS)相關問題過程中發現高雄激素化動物模型表現了多種疾病癥狀，包括脂代謝紊亂、慢性炎癥等，具有慢性疾病特征，因此慢性疾病的研究可以借助這一類模型加以開展實施。

給予外源雄激素刺激可以導致動物血液雄激素濃度增加，伴隨生殖、代謝紊亂癥狀表現。作為研究對象，這些動物便是高雄激素化動物模型。高雄激素化動物模型廣泛用于高雄激素血癥、PCOS相關研究。PCOS主要癥狀為臨床/生化高雄激素血癥、稀缺排卵、多囊性卵巢，此外還會表現的癥狀包括胰島素抵抗、高血糖、高血脂、脂肪肝、動脈粥樣硬化、失眠等。現有信息顯示，雄激素化動物模型應用于生殖、代謝癥狀的研究具有合理性，并且適用于研究相應內容。而進一步分析這些信息我們還會知道哪些研究需要補充，哪些研究方法可以改善當前模型局限性。

雄激素化動物模型以脫氫表雄酮(dehydroepiandrosterone，DHEA)和雙氫睪酮(dihydrotestosterone，DHT)誘導的高雄激素化大、小鼠最為常用。當前綜述的目的在于促進不同領域的研究者了解以上兩種雄激素建立的嚙齒動物疾病模型，進而更好利用這些模型研究不同的問題。之前對這些動物模型的綜述僅關注生殖特征，而鮮有代謝等內容的報道。本綜述在總結生殖特征的同時還會討論：肥胖、糖代謝、脂代謝、心血管癥狀、慢性炎癥和生物節律紊亂。

1 動物模型的建立

1.1 DHEA嚙齒動物模型的建立過量的雄激素會引起多毛癥、排卵障礙和囊性卵巢，這些癥狀普遍存在于PCOS患者群體。PCOS患者，相對健康女性，有更高濃度的血清DHEA，高達2.6倍[1]。同時，PCOS患者表現癥狀多開始于青春期，此時DHEA及其衍生物是主要的雄激素活性形式[2]。根據以上信息，研究提出假說——雄激素、DHEA、誘導了PCOS樣癥狀。

在1962年，Roy[3]使用DHEA處理大鼠，使大鼠表現了囊性卵泡特征。1991年，Lee等[4]首次報道DHEA處理大鼠可以表現高雄激素血癥、動情周期紊亂、囊性卵泡等PCOS樣癥狀。2008年，有報道顯示DHEA處理小鼠也具有大鼠類似的癥狀[2]。這些嚙齒動物模型的制作過程描述如下：22-27日齡(青春期前)雌性大鼠(小鼠)每天接受DHEA皮下注射(劑量為60 mg·kg-1體質量，溶解于0.1-0.2 mL的中性油)，持續20 d[4]。

1.2 DHT嚙齒動物模型的建立雖然DHEA可以誘導PCOS樣癥狀，但是DHEA在體內會轉化為雌二醇(estradiol，E2)——一種雌激素，以致難以確定癥狀的產生是雌激素的作用還雄激素的作用。為了避免這種困擾，研究者嘗試用不能在體內轉變為雌激素的DHT——一種雄激素取代DHEA來建模[5]。DHT建模也有病理基礎，因為DHT在PCOS群體中是健康群體中血液濃度的1.7倍[5]。

在2007年， Manneras首次報道了持續暴露于DHT刺激可以誘導大鼠表現PCOS樣癥狀[5]。在2012年，Houten報道DHT處理小鼠也可以表現PCOS樣癥狀。DHT處理過程如下：將21日齡大鼠(小鼠)皮下埋置DHT緩釋片，緩釋片包含7.5 mg DHT(小鼠用緩釋管含有2.5 mg DHT),每天的劑量約為83 μg(27.5 μg)，動物被處理60-90 d[5-6]。

2 動物模型生殖特征的分析

2.1 動情周期紊亂的分析DHEA和DHT處理的大、小鼠具有動情周期紊亂癥狀，如持續間情期或持續動情期[4-6]。月經紊亂(人)和動情周期紊亂(鼠)反應的是子宮功能相關的生殖異常。PCOS具有月經過少癥狀。

但是，如果DHEA刺激的持續時長從20 d延長到90 d，那么DHEA處理小鼠與對照組小鼠動情周期無明顯差異[7]。一種可能的解釋是，在DHEA處理20 d的實驗中，小鼠處于41日齡，它們沒有完成性成熟(35-45日齡)和機體成熟(65-75日齡)，它們沒有能力高效的轉化DHEA以維持激素穩態，因而導致了卵巢、子宮生殖器官的形態和功能異常。而處理90 d的實驗中，小鼠處于101日齡，它們達到了機體成熟的狀態，能夠及時的轉化DHEA，緩解、避免相應癥狀。這提示DHEA處理應在青春期內進行，并在青春期內完成相關癥狀、指標的觀察、檢測。

另外，DHT可能對陰道上皮細胞具有直接作用。正如腦、卵巢組織器官特異性敲除雄激素受體(androgen receptor，AR)小鼠中觀察到的，當AR在腦或卵巢中敲除時，雖然PCOS相關癥狀，如囊性卵巢、脂肪肝等得到緩解，但是小鼠仍表現動情周期紊亂癥狀，陰道涂片中含有大量白細胞[8]。由于這一現象機制尚不清楚，因此需補充雄激素對子宮直接作用相關研究，涉及上皮細胞分化、局部免疫反應。DHEA和DHT模型均適用研究月經紊亂疾病。

2.2 卵巢形態異常的分析無論是DHEA還是DHT，都可以誘導大、小鼠表現囊性卵巢。囊性卵泡的特征是完整的卵泡膜包裹著被擠壓變薄的顆粒細胞層，中間是充滿液體的空腔。這些卵泡的壁層顆粒細胞數目減少，血管化的卵泡膜內層缺失[4-6]。雖然在囊性卵巢中仍有正常的卵泡存在，但是閉鎖卵泡等畸形卵泡數量是增加的[4，6]。PCOS患者常有多囊性卵巢癥狀，表現為卵巢體積增加(單側卵巢體積≥10 mL)，小卵泡數目增加(≥25個)，卵巢基質肥大。

DHEA使用的劑量和處理持續時長決定著囊性卵巢的產生和嚴重程度[3-4]。給大鼠注射不同劑量DHEA(0.1、0.3、1、3、10、30 mg·kg-1)，囊性卵巢僅在10、30 mg·kg-1處理組中被觀察到[3]。處理后d 10可以看到卵巢中出現囊性卵泡，d 20大約88%的大鼠會表現囊性卵巢癥狀[7]。值得注意的是，當DHEA處理的持續時長由20 d延長到90 d，小鼠實驗顯示，DHEA組和對照組卵巢形態無明顯差別[4]。

以上信息提示，高雄激素誘導的卵巢囊性改變是可逆的，我們的實驗結果證明了這一點。去除PCOS樣小鼠外源DHT，經1個月的飼養后，卵巢形態明顯恢復，囊性卵泡減少，黃體出現，卵巢基質增生得到緩解[9]。

通常認為高雄激素血癥干擾大腦中的神經環路，破壞了性激素反饋機制和促性腺激素分泌規律，從而導致排卵障礙。如給予神經細胞特異性敲除AR小鼠DHT處理，這種處理會導致野生型小鼠表現PCOS樣癥狀，基因敲除鼠雖在卵巢中出現囊性卵泡，但同時出現了與健康小鼠相似的黃體數目[8]。與此類似，將全身性敲除AR的小鼠進行DHT處理，處理過程中用外源野生型小鼠的卵巢取代原有卵巢，處理結束時可以觀察到這些小鼠具有規律的動情周期和正常的黃體數目，但是也有囊性卵泡存在[8]。對囊性卵泡存在的一種推測是卵泡細胞自身的AR也在囊性卵泡的形成中起到了作用。與卵泡細胞不同，卵巢基質細胞似乎明顯受神經細胞AR的控制，在以上兩種基因缺失小鼠中均未出現卵巢基質增生現象[8]。由于雄激素對不同細胞作用差異性不甚清楚，因此需補充雄激素對卵巢不同細胞，卵泡細胞和卵巢基質細胞的作用相關研究，涉及細胞的代謝、分化和凋亡。

DHT處理的大鼠具有卵巢質量降低、體積減小的特征[5]，這與PCOS患者表現的癥狀相反。這可能與DHT處理動物生長卵泡更少有關。PCOS多囊性卵巢的一個特征是生長卵泡數目的增加，但是DHT處理的動物沒有這一癥狀。我們的研究發現，在DHT處理小鼠僅存的有腔卵泡中，顆粒細胞黃體化受到了抑制(數據未發表)。免疫組織化學染色結果顯示，在正常黃體化顆粒細胞表達的CYP11A1等黃體化標記物在DHT處理小鼠中是缺少的。mRNA分析顯示，DHT不僅抑制了顆粒細胞黃體化相關基因表達，還進一步抑制了排卵相關基因表達，如Prlr、Lhcgr、Ptgfr、Areg、Tnfaip6、Ptgr1等。我們進一步使用顆粒細胞進行體外研究發現，DHT處理細胞可以導致類似在體的顆粒細胞活性變化，說明DHT對顆粒細胞有直接作用。DHT對小鼠的這一作用也可以通過短期的高濃度DHT處理實現。這可能是在AR卵巢外敲除后，仍有囊性卵泡形成的原因之一。而同時開展的研究顯示，DHEA對顆粒細胞黃體化活性沒有明顯影響。另一方面，卵巢基質增生也是PCOS患者中的普遍癥狀[10]，而這一癥狀DHT處理動物較DHEA處理動物更為嚴重。以上信息提示， DHEA和DHT模型都適用于以卵泡發育異常為特征的卵巢疾病，并且DHEA模型適用于卵泡過度生長問題的研究，而DHT模型則適用于有腔卵泡黃體化障礙的研究。此外，DHT模型還適用于如卵巢基質細胞肥大等細胞代謝異常的研究。

2.3 血液性激素異常的分析DHEA和DHT誘導的高雄素化動物血液對應的外源雄激素處于高濃度。血液中高濃度的游離睪酮是PCOS重要診斷標準之一。除了睪酮水平異常，其它種類的激素異常也在PCOS患者常見，如高頻率的促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone，GnRH)濃度波動，高水平的黃體化激素(luteinizing hormone，LH)與促卵泡生成素(follicular stimulating hormone，FSH)比值，高濃度DHEA、DHT[10]、促乳素(prolactin，PRL)等。

與PCOS患者相似，長時間高濃度DHEA處理動物也表現血液激素異常。在DHEA誘導PCOS的大鼠模型建立時，研究者Lee便關注到了血液激素特征。在DHEA大鼠模型中，相對于無處理組，DHEA組大鼠血清具有更高濃度的雄激素[雄酮(androsterone，4A)、 睪酮(testosterone，T)、 DHT]、雌激素[(雌酮(estrone，E1)、 雌二醇(estradiol，E2)]、孕酮(progesterone，P4)和促乳素。在這次研究中，還發現催乳素、LH與囊性卵泡數目具有相關性，具有囊性卵泡的大鼠，相對無囊性卵泡的大鼠，血液中催乳素、LH水平更高[7]。使用高濃度DHEA持續刺激小鼠，也觀察到增加了血液中T、E2和P4的濃度[11]。此外，DHEA也升高了血液前列腺素E(prostaglandin E，PGE)、抑制素β濃度(inhibin β，INHB)[11]。

但是，在DHT動物模型中沒有明顯的激素異常，無論是大鼠還是小鼠，DHT均未改變它們的血液P4、E2和T濃度[5，7]。并且，對于小鼠而言，是否有DHT刺激也不影響血液FSH和LH濃度[7]。與健康個體相比，抗繆勒管激素(anti-mullerian hormone，AMH)在PCOS患者也處于濃度過高狀態。但是，DHT處理的小鼠與無處理小鼠具有相同生長卵泡數目的情況下，兩者的血液AMH沒有明顯差異[6]。雖然DHT沒有改變卵巢的激素合成分泌，但是它改變了卵巢對促性腺激素的反應活性，DHT抑制了FSH誘導的雌激素合成過程(大鼠)[10]。

大鼠和小鼠由于自身可以合成充足的DHEA和DHT，并實現相應功能，而且存在調節機制，故可以維持其相對穩定狀態。因此需要補充“外源DHEA/DHT引起的DHEA/DHT合成相關變化與疾病條件下自發的合成變化可比性評估”。如已知在PCOS患者中常見卵巢高表達CYP17A1，但DHEA或DHT動物模型呈現表達降低，提示DHEA/DHT雄激素化模型不適用于高雄激素血癥等問題的研究。

3 動物模型代謝特征的分析

3.1 肥胖的分析DHT或者DHEA處理都可以導致大鼠和小鼠有更高的體質量獲得量，呈現肥胖傾向[5-7，12-13]。PCOS患者群體中約50%的個體處于肥胖狀態。

遺傳背景可以影響DHEA引起的體質量增加。相較于BABLC小鼠，C57小鼠受到DHEA刺激后更早出現肥胖傾向。并且DHEA處理相同時間長度內，C57小鼠有更高的體質量獲得量[12]。但是，在DHEA導致體質量增加時，脂肪質量與體質量比、內臟脂肪質量是下降的[13]。一種可能的解釋為DHEA增加體質量不僅通過增加脂肪，還可能源于對肌肉組織的增加。延長DHEA處理時間也不會明顯增加脂肪含量，如將DHEA處理C57小鼠的時間由20 d延長到90 d，DHEA處理小鼠與無處理小鼠的脂肪細胞尺寸是相似的[7]。

高脂飲食可以促進DHEA誘導的體質量增加。雖然較單一高脂飲食相比，DHEA加高脂飲食處理小鼠具有更低體質量值。但相較于單一DHEA處理，DHEA加高脂飲食使小鼠在處理期內的d 5到d 20都具有更高的體質量值，這時增加的體質量源于增加的總脂肪質量，尤其是內臟脂肪質量[13]。與此同時，可以觀察到兩組小鼠的瘦肉質量與體質量比值是沒有顯著差異的[13]。與單一DHEA刺激一樣，DHEA加高脂飲食也可以誘導卵巢囊性病變[13]。單一高脂飲食可以誘導動物糖脂代謝紊亂，但囊性卵巢發生率低，且癥狀不典型。DHEA和高脂飲食存在交互作用， DHEA加高脂飲食誘導動物表現多種癥狀更接近人的臨床表現。以上信息提示，外源DHEA刺激結合遺傳因素、飲食條件可以更有效的誘導體脂增加和肥胖的發生。單純DHEA刺激不適用于研究肥胖相關問題，但DHT模型適用肥胖問題的研究。

DHT處理的大鼠具有更高的體質量值，此種狀態下體脂質量和骨骼肌質量都更重。但是增加的體質量主要來源于體脂[5]。以脛骨前肌肉為例，雖然DHT引起了它的質量增加，但是脛骨前肌與體質量的比值卻在DHT刺激下是減小的[5]。與肌肉組織不同，脂肪組織，包括腹股溝脂肪、腹膜下脂肪，在質量增加的同時，他們相對體質量的比例也是增加的[5]。進一步的形態學分析可以觀察到，與無處理小鼠相比，DHT處理大鼠有更大的脂肪細胞尺寸[5]。而對于小鼠來說，DHT處理可以引起類似于大鼠的體質量、體脂、脂肪細胞尺寸變化[6-7，9]。

神經細胞特異性的雄激素受體(AR)抑制能夠緩解DHT誘導的體質量增加和脂肪細胞肥大。與野生型小鼠相比，神經細胞特異性敲除AR的小鼠在DHT處理時肥胖傾向不明顯，并且脂肪細胞尺寸保持了相對較小的狀態[9]。但是，卵巢組織特異性缺失AR對DHT誘導的代謝癥狀則無明顯緩解作用[9]。以上信息提示，DHT引起的神經細胞活性改變是體脂增加的前提。為了揭示雄激素影響體脂的途徑和方式，需要補充利用雄激素化動物模型研究神經內分泌調節機制相關內容。

去除雄激素化小鼠模型的外源DHT，模型小鼠相對無處理小鼠仍然更重，我們的研究提示至少在停止外源DHT刺激一個月內是如此。在這時，卵巢形態與功能已得到明顯恢復。而在使用二甲雙胍緩解了DHT處理小鼠的血脂異常時，沒有明顯影響體質量(數據未發表)。以上信息提示肥胖，高體脂比率，不是雄激素引起卵巢、血脂異常的決定性因素。

3.2 糖代謝異常的分析PCOS患者群體中有70%的患者具有糖代謝紊亂癥狀，主要表現為胰島素抵抗。目前沒有報道DHEA對大鼠的糖代謝的影響，而現有的數據顯示DHEA沒有改變小鼠的糖代謝過程[12]。與DHEA不同，DHT可以擾亂大鼠和小鼠的糖代謝活動[5-6]。DHT模型適用于糖代謝紊亂疾病的研究。雖然在不同的獨立研究中，糖代謝評價是可能通過不同指標實現的，這些方法包括空腹血糖、空腹胰島素、糖灌注率(glucose infusion rate，GIR)、糖耐量和胰島素敏感性指數，但是評價結果均支持以上DHEA、DHT展示的效應。

DHEA誘導的PCOS小鼠沒有糖代謝紊亂癥狀。即便將DHEA處理的持續時間由20 d延長到90 d，DHEA處理小鼠和無處理小鼠空腹血糖值是相似的[7]。雖然DHEA處理小鼠沒有出現血清胰島素增加的現象，但是肝組織可能存在糖代謝異常，如轉導胰島素信號的分子p-Akt在DHEA處理下，相較于無處理小鼠濃度降低[5]。遺傳背景對DHEA處理小鼠的糖代謝狀態影響有限，雖然C57/BL6小鼠表現高空腹血糖癥狀時BALB/c小鼠卻維持血糖在正常水平，但是DHEA處理與否沒有引起同一品種小鼠糖代謝的明顯差異[12]。高脂飲食結合DHEA處理小鼠表現糖代謝異常，與單一高脂飲食相比，DHEA加高脂飲食處理小鼠的這些癥狀更嚴重，DHEA和高脂飲食存在交互作用。與單一DHEA處理相比，DHEA結合高脂飲食處理的小鼠表現了胰島素抵抗、葡萄糖耐受癥狀[12]，適用于糖代謝紊亂疾病的研究。

DHT模型具有糖代謝異常癥狀，無論是大鼠還是小鼠。DHT處理導致大鼠葡萄GIR降低、胰島素敏感性指數減小，表現胰島素抵抗癥狀[5]。小鼠也表現類似的糖代謝異常，如腹腔注射葡萄糖耐量實驗觀察到，在注射葡萄糖后的每個時間點均是DHT小鼠具有更高的血糖值[6]。雖然DHT處理小鼠胰島素水平沒有明顯變化。以胰腺的胰島β細胞功能紊亂為特征的糖代謝紊亂在PCOS群體中較為常見，可能DHT能夠引起胰島β細胞發生相應的變化[14]。大鼠實驗過程中發現，是否DHT處理對基礎胰島素分泌沒有影響，但是DHT處理降低了胰島在葡萄糖刺激下的胰島素合成分泌(glucose-stimulated insulin secretion，GSIS)[14]。DHT處理還導致了線粒體增殖、氧消耗和三磷酸腺苷合成相關基因的表達抑制[14]。相對未處理大鼠，來自DHT處理大鼠的胰島含有更高濃度的AR蛋白。并且使用flutamide拮抗AR活性，或使用siRNA降低AR表達，可以緩解DHT引起的GSIS紊亂。據此可以進一步推測，DHT以AR依賴的方式，通過破壞線粒體功能，誘導β細胞功能紊亂[14]。

GSIS紊亂會增加PCOS相關癥狀的風險，如心血管疾病。Tepavevi等發現，DHT雖然沒有改變心臟細胞胰島素受體、胰島素受體底物1和下游分子Akt的表達，但是它抑制了GLUT1/4，導致了糖攝取障礙。因為胰島素在機體細胞存在廣泛活性，但目前研究有限，因此需要補充雄激素刺激下不同種類細胞的胰島素反應活性變化。

3.3 脂代謝異常的分析對脂代謝的影響，DHEA和DHT具有差異。脂代謝紊亂常見高濃度血清總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglycerides，TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)，低濃度血清高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)。PCOS群體中約50%的個體具有脂代謝紊亂癥狀。

DHEA誘導小鼠表現PCOS相關癥狀時沒有改變全身性的脂代謝，包括血清TC、TG[5]。在肝臟局部，與未處理小鼠比，DHEA處理小鼠Cd36/Fat等降低脂肪積累的分子濃度增加，同時Srebp-1和Dgat2等促進脂積累的分子濃度降低[13]。在外周和組織局部的有無變化方面，與血糖情況類似。以上信息提示，DHEA引起以脂質過度積累為特征的脂代謝紊亂可能性低，DHEA模型不適用脂代謝紊亂相關問題研究。

高脂肪飲食能夠誘導DHEA處理小鼠發生脂代謝紊亂，與單一DHEA處理相比，高脂肪飲食結合DHEA處理小鼠具有更高的血清TC濃度、更低的血清TG濃度[13]。在肝臟，聯合處理較DHEA單獨處理小鼠減少了負責膽固醇穩態的LXRs(liver X receptors)表達[13]。DHEA結合高脂肪飲食可以誘導小鼠發生脂代謝紊亂。這種改良的DHEA模型適用于脂代謝紊亂相關問題研究。

DHT處理的大鼠脂代謝也沒有出現異常，包括血漿TC、TG，此外，游離脂肪酸(free fatty acids，FFA)和高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)也與未處理大鼠沒有明顯差別[5]。但是兩種調節脂代謝的激素，leptin 和 adiponectin， 在DHT處理大鼠與未處理大鼠間具有明顯差異，DHT處理大鼠具有更高水平的leptin和更低水平的adiponectin[5-6]。PCOS患者也具有類似癥狀[15]。因為沒有相關報道，所以不確定DHEA處理的大鼠或小鼠是否leptin和adiponectin處于異常水平。與DHT處理大鼠有不同，DHT處理小鼠，相對未處理小鼠，具有更高的血清TC、TG濃度[7，9]。此外，DHT處理的大鼠或小鼠都具有脂肪細胞肥大[7-8]、肝細胞脂肪變性[7-8]癥狀。以上信息提示，DHT能引起以脂質過度積累為特征的脂代謝紊亂，DHT小鼠模型適用于肥胖、非酒精性脂肪肝等疾病的研究。

抑制雄激素可以緩解糖脂代謝紊亂，但可能相比于改善卵巢功能較遲鈍。在我們的研究中，DHT誘導小鼠表現生殖、代謝癥狀后去除外源DHT，飼養小鼠30 d后進行觀察。結果發現，當DHT處理小鼠的卵巢形態、基因表達趨向與無處理小鼠一致時，脂肪組織和肝臟形態和脂代謝相關基因表達仍處于異常狀態，但可以看到好轉趨勢[9]。與此同時，雖然去除了外源DHT，但與無處理小鼠比，處理小鼠具有血脂紊亂癥狀[9]。因為不同的報道描述DHT對血脂影響不同，但是不同的實驗使用了不同類型的樣本，如血清[9]、血漿[5]，因此需要補充樣本種類對實驗結果影響的相關研究。

3.4 心血管異常的分析目前僅見DHT處理大鼠相關的心血管疾病研究報道，而沒有使用DHEA、小鼠的案例。心血管疾病包括心臟疾病和血管疾病[1，16]。PCOS群體在表現高DHT雄激素血癥高發生率的情況下，PCOS患者更容易患心血管疾病[1]。例如PCOS群體中進行性心肌梗塞的發生率是健康群體的7倍[17]。

血管內皮功能紊亂是心血管疾病常見癥狀，DHT處理大鼠有內皮功能紊亂、血壓高和血管舒張壓增加的癥狀[17-18]。在結構上，DHT處理大鼠血管彈性蛋白含量增加，被動血管腔直徑減小[16]。在功能上，DHT處理大鼠血管被動舒張壓降低，腸系膜動脈擴張活性降低，血壓增加40-50%[16]。高血壓反映出DHT處理大鼠血管對乙酰膽堿(acetyl choline，ACh)反應活性降低[16，18]。雖然DHT處理大鼠血管對ACh的敏感性沒有變化，但是ACh誘導的血管舒張程度變小[16]。血DHT濃度與血管腔最大擴張有負相關關系，其它激素和體質量與血管腔最大擴張沒有呈現明顯的相關性。DHT引起的血管舒張降低部分源于血管收縮因子前列腺素的增加。因為使用前列腺合成酶COX抑制劑，或者前列腺素受體拮抗劑，可以恢復血管的正常功能[16]。同時，DHT也破壞了NO依賴型或非依賴型血管舒張，而且DHT還增加了血管對前列腺素誘導的血管收縮反應活性[19]。

以上研究可以看出，DHT處理而成的雄激素化動物模型，心血管疾病研究集中在血管舒張、調節活性，而動脈粥樣硬化等病癥鮮有研究。由于高水平DHT可以誘導高脂血癥的發生，而高脂血癥是動脈粥樣硬化的重要風險因素，因此存在DHT處理而成雄激素化動物模型具有發生動脈粥樣硬化的可能。需要補充開展相應實驗內容，以更全面的揭示該模型的心血管狀態，探索機制和調節途徑問題。

4 動物模型慢性炎癥的分析

DHEA、DHT處理嚙齒動物具有局部慢性炎癥反應特征。大體表現為外周血中淋巴細胞、巨噬細胞數量增加，特定的炎癥因子如CRP、IL-6、TNF-α等濃度增加[20]，局部組織器官表現為巨噬細胞浸潤、天然免疫系統活躍、炎癥因子合成分泌增加。Kelly等最先報道了PCOS患者可能存在慢性炎癥。PCOS患者血液中具有更多的淋巴細胞、巨噬細胞，和更多的CRP、IL-6、TNF-α，這種特征在排除肥胖因素干擾后仍然存在，而且PCOS患者高發的糖尿病、動脈粥樣硬化等與慢性炎癥具有相關性。如TNF-α可以干擾胰島素下游分子的磷酸化，阻礙胰島素信號轉導，導致胰島素抵抗，繼發糖尿病。CRP與LDL形成的復合物會激活補體系統誘導泡沫細胞，促進動脈粥樣硬化。

DHEA誘導表現PCOS樣癥狀的小鼠炎癥反應不明顯[21]。與沒有處理小鼠比，這些小鼠的血液炎癥因子IFN-γ、TNF-α、MCP-1、IL-6、IL-10、IL-12p70沒有明顯差異，并且內臟脂肪組織的IL1β、TNF-α表達，和M1型巨噬細胞浸潤也沒有差異。但是不能排除其它組織存在局部炎癥反應的可能。在DHEA誘導表現PCOS樣癥狀的大鼠，卵巢組織表現了炎癥反應特征，如大部分囊性卵泡顆粒細胞層高表達炎癥相關分子VCAM-1(vascular cell adhesion molecule-1)、ICAM-1(intercellular adhesion molecule-1)。此外，這些大鼠的腹膜腔免疫細胞在體外培養條件下炎癥因子合成分泌增加，這些炎癥因子為TNFa、IFN-γ、MCP-1、IL-6、IL-12P70、IL-10。DHEA促進了腹膜腔、卵巢組織中免疫細胞表達VCAM-1、ICAM-1配體ICAM-1、VLA-4和LFA-1。并且在體外條件下，DHEA也誘導了CD4+細胞等免疫細胞產生類似的反應。

同為雄激素，均可經AR發揮作用，DHT對炎癥反應的誘導作用可能與DHEA類似[22]。目前沒有報道DHT處理大鼠、或小鼠血液免疫細胞、炎癥因子的變化。已有的數據顯示，DHT可以改變卵巢局部M1型巨噬細胞、M2型巨噬細胞的比例，DHT處理大鼠15 d，卵巢有腔卵泡、排卵前卵泡中的巨噬細胞數量增加，M1/M2比例也增加，表現炎癥反應活性，此時大鼠已有PCOS樣癥狀，如囊性卵泡。增加的M1型巨噬細胞一個可能作用是誘導顆粒細胞凋亡。在體外，1 μmol·L-1的DHT處理24 h，不會引起顆粒細胞的死亡，但是當對顆粒細胞和巨噬細胞共培養體系進行相同處理時，顆粒細胞發生了明顯凋亡。是否M1還參與了其它PCOS樣癥狀的發生發展，還有待探索。DHT導致卵泡內M1數量的增加可能是通過卵泡液中高濃度的chemerin實現的，M1型巨噬細胞表達chemerin的受體CMKLR1。體外實驗證明，chemerin可以誘導M1型巨噬細胞從低濃度向高濃度遷移。值得注意的是，DHT處理大鼠15 d，卵巢卵泡液中出現高濃度chemerin，而血液chemerin維持在正常水平。在DHT處理大鼠28 d時，卵泡液、血液均具有高濃度的chemerin。說明DHT誘導的炎癥反應在局部與外周具有相對獨立性。

局部的炎癥反應可能在一段時間內存在波動。DHT處理大鼠28 d，相對與15 d，巨噬細胞數量減少，M1/M2比例也減小。并且隨著M1型巨噬細胞表達CMKLR1增加，表達CMKLR1的M1巨噬細胞數量驟然減少[24]。我們的實驗數據顯示，DHT處理小鼠21 d表現血中性粒細胞比例增加，在35 d現象消失(數據未發表)。以上信息提示，因為波動的存在，對炎癥反應水平的檢測應有明確的檢測時間點。DHEA和DHT模型適用于慢性炎癥的研究。

5 動物模型生物節律紊亂的分析

僅有DHT處理小鼠具有生物節律紊亂的報道，而沒有DHEA、大鼠的相關報道。目前，研究者已經確定DHT處理小鼠表現了雄激素依賴性的生理節律基因表達重編程，表現了不同組織器官普遍存在生物節律紊亂,過多的雄激素會導致不同組織器官間生物節律不匹配，具體表現如增加了組織依賴型的時相分布[23]。使用DHT處理小鼠，各種組織的Period 2(一種生物節律蛋白)發生不同變化，進而影響了各組織振蕩器的活性。體內和體外實驗均顯示DHT可以通過雄激素受體直接改變生物節律基因表達模式，進而誘導內源性的生物節律不匹配，這一過程便是雄激素依賴性的生理節律基因表達重編程。常見的生物節律紊亂疾病是睡眠紊亂，DHT可能適用于相關問題的研究。

6 總結和展望

嚙齒動物是常用的人類疾病動物模型，因為它的生命周期短，清晰的遺傳背景，成熟的基因編輯技術。DHEA或DHT誘導的高雄激素化動物已經在很多研究中被使用，這類模型的建立機制是基于PCOS具有高雄激素血癥。實踐證明雄激素可以誘導多種癥狀，如囊性卵泡、慢性炎癥、胰島素抵抗、血管內皮功能紊亂和肝脂肪變性等。這些癥狀在肥胖、糖尿病、高血壓等慢性疾病也多有表現。因此這類模型適用于慢性疾病的研究。與其它因素誘導的模型相比，DHEA或DHT動物模型有更高的成功率，表現癥狀更典型、多面等優勢。此外，DHEA或DHT模型的局限性使其不能回答PCOS高雄激素血癥是怎樣發生的這類問題。而已發現的DHEA、DHT通過改變神經系統活性、影響糖脂代謝、誘導氧化應激而引起不同癥 狀的具體機制還有待進一步驗證和完善。