小檗碱治疗胰岛素抵抗型多囊卵巢综合征的临床与基础研究

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目的:  胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)不仅是胰岛素抵抗型多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)发生发展的重要机制,还是代谢综合征(metabolic syndrome,MS)发生的中心环节。Burger于1980年首次报道PCOS患者普遍存在胰岛素抵抗(约50%-70%),提示IR可能是PCOS的始动因素和中心环节。胰岛素抵抗型多囊卵巢综合征(PCOS-IR)的患者不仅存在月经紊乱、无排卵性不孕等生殖健康问题,其高胰岛素状态可以导致糖脂代谢紊乱,甚则损伤血管内皮引起高血压等心血管疾病;IR与PCOS患者的不良妊娠结局和代谢综合征的发生有着密切关系,亦为PCOS相关子宫内膜癌发病风险增高的重要影响因子,研究发现:IR可能通过PI3K-Akt信号通路等机制作用,使PCOS发生子宫内膜癌前病变甚则子宫内膜癌。  因此有效的控制PCOS患者IR的水平成为一个亟待解决的问题。目前临床控制IR的药物主要是二甲双胍和噻唑烷二酮类药物,但二甲双胍存在胃肠道不良反应,包括腹泻、恶心、乏力、消化不良、长期服用影响维生素B12的吸收等副作用;噻唑烷二酮类药物存在肝损伤、潜在的胎儿致畸性等副作用,这些都使得这两类药物在临床运用上受到一定局限性。小檗碱是从黄连中提取的单一生物碱,具有抗菌、降糖、降脂、抗肿瘤、免疫调节、改善IR、肝肾功能损伤少、胃肠道副作用小等特点。有研究显示小檗碱运用于PCOS-IR患者有一定疗效,但具体机制不明。本研究主要探索PCOS-IR患者的临床特征、小檗碱治疗PCOS-IR患者的临床疗效、小檗碱发挥治疗作用的机制以及与PI3K-Akt信号通路的关系,为治疗PCOS-IR提供可选择的药物进行前期的临床及基础研究。  方法:  在临床研究方面,我们收集了2014年01月-2017年03月期间就诊于广东省妇幼保健院的545名符合鹿特丹诊断标准的PCOS患者的临床资料,按照稳态胰岛素评价指标(homeostasis model assessment,HOMA)分成胰岛素抵抗(IR)组及非胰岛素抵抗(non-insulin resistance,NIR)组,统计分析两组患者的临床特征;再从PCOS-IR组中选择2016年01月-2017年01月期间就诊的100例患者,分成三组,分别予以小檗碱联合炔雌醇环丙孕酮(小檗碱组)、二甲双胍联合炔雌醇环丙孕酮(二甲双胍组)及炔雌醇环丙孕酮(对照组)治疗3个周期,收集患者治疗前后的相关指标,统计分析小檗碱的临床疗效;在细胞基础实验方面,从2016年04月至2017年03月就诊广东省妇幼保健院生殖科的患者中,我们收集了行体外受精-胚胎移植技术(IVF-ET)助孕治疗的PCOS-IR患者的卵泡液,共16例,提取卵泡液中卵巢颗粒细胞后,分别予以小檗碱40ug/mL(小檗碱组)、二甲双胍10-5mol/L(二甲双胍组)、胰岛素100nmol/L(胰岛素组)、小檗碱40ug/mL联合胰岛素100nmol/L(小檗碱联合胰岛素组)、二甲双胍10-5mol/L联合胰岛素100nmol/L(二甲双胍联合胰岛素组)及空白溶剂(空白对照组)处理,检测药物处理前后上清液中葡萄糖浓度,之后使用Western blot技术检测小檗碱组、二甲双胍组及空白对照组中GLUT-4及PI3K-p85蛋白的表达情况。  结果:  1、PCOS-IR女性中体重指数(Bodymass index,BMI)≥23kg/m2人数占77.1%、BMI≥25kg/m2的人数占59.2%、腰臀比(Waist-hip ratio,WHR)>0.8的人数占93.5%,相比PCOS-NIR组发生率高,差异具有统计学意义(P<0.05);  在内分泌激素方面,PCOS-IR的女性的LH水平较PCOS-NIR的女性低,但其高雄的发生率较PCOS-NIR的女性高,差异具有统计学意义(P<0.05);  在代谢方面,PCOS-IR女性更易发生血糖、血脂、尿酸(UA)代谢的紊乱以及肝功能的异常,差异具有统计学意义(P<0.05);  在多重线性相关性分析中,内分泌激素及尿酸等指标对HOMA-IR的影响程度不同,影响程度大小依次为游离雄激素指数(FAI)>BMI>睾酮(T)>尿酸(UA)>WHR。  2、在治疗方面,小檗碱组较二甲双胍组在改善BMI、WHR、2h血糖、甘油三酯(TG)作用更为明显,差异具有统计学意义(P<0.05);  小檗碱组在使用过程中胃肠道、头晕等不良反应发生率低,仅为12.9%,而二甲双胍组胃肠道、头晕等不良反应的发生率为36.1%,两组相比具有统计学差异(P<0.05);  小檗碱组在改善促黄体生成素(LH)、促卵泡生成素(FSH)、性激素结合球蛋白(SHBG)、UA、高雄激素水平、胰岛素情况以及妊娠率等方面,相比二甲双胍组、空白对照组无明显统计学差异(P>0.05)。  3、在细胞实验方面,空白对照组在空白溶剂作用前后上清液中葡萄糖浓度变化不明显,而胰岛素组、小檗碱组、二甲双胍组、胰岛素联合小檗碱组以及胰岛素联合二甲双胍组经作用后,上清液中葡萄糖浓度均较药物作用前降低,差异具有统计学意义(P<0.05);且小檗碱联合胰岛素的降糖效果比小檗碱单独使用降糖效果好,差异具有统计学意义(P<0.05);  PCOS-IR患者的卵巢颗粒细胞经小檗碱、二甲双胍及空白溶剂处理后,小檗碱组、二甲双胍组的GLUT-4蛋白表达量,相比空白对照组增加,差异具有统计学意义(P<0.05),但两组之间GLUT-4蛋白表达无统计学差异(P>0.05);  小檗碱组PI3K-p85蛋白表达量较空白对照组及二甲双胍组表达量减少,二甲双胍组PI3K-p85蛋白表达量较空白对照组增加,差异都具有统计学意义(P<0.05)。  结论:  1、PCOS-IR的患者应密切监测血糖、血脂、UA及肝功能等指标,通过治疗控制IR,改善高雄及糖脂代谢情况,以预防糖尿病、心血管疾病、代谢综合征等并发症的发生;  2、临床上对于PCOS-IR患者合并有肥胖,或合并脂代谢异常,尤以TG异常为主的患者,或对二甲双胍不敏感、有严重胃肠道反应者,都可以考虑使用小檗碱治疗;  3、小檗碱可以不依赖胰岛素而发挥调解葡萄糖代谢的作用,且在改善IR方面,GLUT-4是主要的作用靶蛋白,其蛋白的改变可能受PI3K-p85蛋白的负向调节作用。
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