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背景和目的多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)是育龄妇女最常见的内分泌紊乱性疾病之一,以雄激素过多与持续不排卵为主要特征,发病率占育龄妇女的5%-10%,占不排卵性不孕妇女的75%-80%。该病是1935年由Stein和Leventhal首先报道的一组以闭经、肥胖、多毛、不孕及双侧卵巢呈多囊性增大为主要表现的综合征。因其病理生理学改变范围非常广泛,涉及遗传、神经内分泌、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢以及卵巢局部调控因素等的异常变化,对其研究至今仍是妇科内分泌领域的热点之一。PCOS绝大多数无排卵,少数可稀发排卵或黄体功能不足。目前关于PCOS卵泡发育和排卵障碍的机制仍不清楚。研究表明,某些卵巢局部调节因子的功能紊乱可能是导致PCOS卵泡发育和排卵障碍的重要因素。结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)和基质金属蛋白酶-9(matrixmetalloproteinase-9,MMP-9)是两种重要卵巢局部调节因子,其中,MMP-9在PCOS卵巢组织中的表达报道甚少,CTGF在PCOS卵巢组织中的表达国内外尚未见报道,这两种因子是否对PCOS的发病起作用,还不清楚。CTGF广泛表达于肾、心脏、肺、肝等器官,可促进细胞增殖、黏附分子表达、胶原合成和(extracellular matrix,ECM)形成,广泛参与胚胎发育、组织分化、创伤修复和组织纤维化等生理病理过程。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPS)是一类依赖锌离子而获得催化活性的金属蛋白酶超家族的一个亚族,主要降解ECM,在有机体生长发育中的ECM逆转与重塑以及疾病中的病理损害中起重要的作用。MMP-9是其中的一种,属于Ⅳ型胶原酶,在人体中多种细胞以无活性的酶原形式分泌,主要降解Ⅳ型胶原、Ⅴ型胶原和弹性硬蛋白。胶原是ECM的主要成分,其分解依赖于胶原酶的作用。MMP-9促进包括Ⅳ型胶原在内的ECM的快速崩解引起细胞发生形态学变化和引发凋亡。卵巢的各种生理过程,如:卵泡发育、成熟、排卵、黄体形成及退化等都涉及到ECM重铸。本研究将CTGF和MMP-9这两种参与ECM合成和降解的主要的细胞因子作为研究指标探讨PCOS可能的发病机制。我们通过建立PCOS大鼠模型进行研究,目前国内建立PCOS大鼠模型的方法主要有:雌激素造模、雄激素造模、持续光照造模等,本研究利用来曲唑建立PCOS大鼠模型,来曲唑是一种非甾体类芳香化酶抑制剂,芳香化酶是雄激素形成雌激素最后一步的限速酶,卵巢内此酶活性下降可导致雄激素水平升高并发展为多囊卵巢。本研究通过监测大鼠动情周期的变化、卵巢及子宫解剖学和组织学改变、放射免疫法测定大鼠血清性激素水平,对建造的模型进行评价;应用免疫组化方法观察CTGF及MMP-9在PCOS大鼠卵巢中的表达和分布,以探讨PCOS的发病机制。材料与方法1研究对象6周龄清洁级SD雌性大鼠60只,有4天的规律动情周期,由郑州大学医学院实验动物中心[生产许可证号:SCXK(豫)2005—0001]提供,随机分为实验组20只,实验对照组20只,空白对照组20只。2实验方法2.1 PCOS大鼠模型的建立实验组灌胃服用来曲唑1mg/kg/d,溶于1%羧甲基纤维素(carboxmethlycellulose,CMC)中;实验对照组灌胃服用1%CMC;空白对照组正常饲养。连续灌服23天,此期须每日监测大鼠动情周期有无变化。2.2标本采集在最后一次应用来曲唑24h(并禁食12h)后,缺血法致死,取心脏血5ml,2000r/min离心10min,收集血清,-40℃冻存备用;称重子宫与卵巢,卵巢以其长径将其剖开并固定于10%福尔马林。2.3卵巢组织学检查以卵巢最大平面作为待检平面行石蜡包埋,每个石蜡块分别以4μm厚度连续切片,行HE染色。2.4血清性激素测定应用RIA测定促黄体生成激素(luteinizing Hormone,LH)、促卵泡激素(follicle Stimulating Hormone,FSH)、雌二醇(estradiol,E2)、垂体泌乳素(prolactin,PRL)、睾酮(testoterone,T),以评定模型鼠的内分泌改变。2.5 CTGF、MMP-9在PCOS大鼠卵巢组织中的表达免疫组化,经Biosens Digital Imaging System进行图像灰度值分析。3统计学处理选用SPSS10.0统计软件进行统计学处理,所有数据均以(?)±s表示,进行单因素方差分析;以α=0.05作为检验水准。结果1 PCOS大鼠模型评价1.1动情周期的变化阴道涂片并行巴氏染色后,见实验组在应用来曲唑12天后动情周期失去规律性变化,提示无排卵。对照组有规律的动情周期,提示有排卵。1.2卵巢、子宫解剖学改变解剖学观察:实验对照组及空白对照组卵巢色泽红,实验组卵巢表面较苍白,体积增大,实验组卵巢重量显著高于实验对照组及空白对照组(p<0.05);实验组子宫重量显著低于实验对照组及空白对照组(p<0.05)。1.3卵巢组织学检查HE染色后镜检,实验组可见有较多早期发育的小卵泡和闭锁卵泡;囊状扩张卵泡明显增加,颗粒细胞层减少至2~3层;卵泡内卵母细胞或放射冠消失,黄体数量明显下降并伴有不完全的黄素化。1.4血清性激素水平实验组血清LH、PRL、T水平显著高于实验对照组及空白对照组(p<0.05)。实验组血清E2、FSH水平显著低于实验对照组及空白对照组(p<0.05)。2卵巢组织中CTGF、MMP-9的表达CTGF在大鼠卵巢的白膜、颗粒细胞、卵泡基底膜、窦前卵泡卵泡膜细胞的胞浆中均有表达,其中在卵巢的白膜、卵泡基底膜、窦前卵泡卵泡膜中实验组CTGF表达水平显著高于对照组(P<0.05)MMP-9在大鼠卵巢的白膜、黄体、卵泡基底膜、颗粒细胞的胞浆中均有表达,其中实验组MMP-9在卵巢组织的卵泡基底膜中的表达显著低于实验对照组及空白对照组(p<0.05),实验组MMP-9在黄素化颗粒细胞中的表达显著高于实验对照组及空白对照组(p<0.05)。结论1应用来曲唑(非甾体类芳香化酶抑制剂)所制备的PCOS大鼠模型,是一种理想的PCOS模型,可靠性强;它优于目前国内惯用的PCOS模型。2 CTGF、MMP-9在PCOS大鼠卵巢中的表达与PCOS的发病密切相关。