多囊卵巢綜合征患者胰島素抵抗與血清中腦星形膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子水平的關(guān)系

俞淑君,魏兆蓮

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)多發(fā)生于育齡期女性,是一種常見的生殖內(nèi)分泌疾病和代謝紊亂疾病,以無(wú)排卵或少排卵、高雄激素血癥、卵巢多囊樣改變?yōu)橹饕卣?多表現(xiàn)為月經(jīng)稀發(fā)、不孕、多毛、痤瘡等,通常還伴有許多代謝異常,如胰島素抵抗、2型糖尿病、肥胖和心血管疾病等[1]。越來(lái)越多的研究[2-3]表明PCOS及胰島素抵抗的發(fā)生與全身性慢性低度炎癥相關(guān)。中腦星形膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor,MANF)是新型神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子家族的成員之一,是一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)表達(dá)蛋白,它在體內(nèi)多種器官和組織中廣泛表達(dá)。多項(xiàng)研究[4-5]表明MANF不僅可以抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,還可通過(guò)抑制NF-κB通路的激活對(duì)抗炎癥損傷。此外,MANF在代謝性疾病中的保護(hù)作用也被廣泛報(bào)道,MANF可通過(guò)促進(jìn)胰島β細(xì)胞的增殖,抑制其凋亡,在糖尿病的發(fā)生及進(jìn)展中發(fā)揮重要的保護(hù)作用[4-6]。鑒于胰島素抵抗是PCOS常見的代謝異常,該研究對(duì)PCOS患者胰島素抵抗與血清MANF水平的關(guān)系作一探討。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源招募2020年11月—2021年12月就診于安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院的120例PCOS患者作為實(shí)驗(yàn)組,40例健康女性作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組納入標(biāo)準(zhǔn):① 20～35歲的女性;② 符合2003年P(guān)COS鹿特丹診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];③ 就診前3個(gè)月未使用任何影響體內(nèi)激素和炎癥因子的藥物,包括雌孕激素、抗生素、免疫抑制劑等。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn):① 20～35歲的女性;② 非PCOS患者;③ 就診前3個(gè)月未使用任何影響體內(nèi)激素和炎癥因子的藥物,包括雌孕激素、抗生素、免疫抑制劑等。排除標(biāo)準(zhǔn):① 年齡<20歲或>35歲;② 合并子宮肌瘤、子宮內(nèi)膜異位癥、子宮腺肌病、盆腔炎、卵巢囊腫、卵巢腫瘤等婦科疾病及手術(shù)史;③ 合并肝臟、腎臟、心血管、內(nèi)分泌、造血系統(tǒng)等原發(fā)病及精神性疾病;④ 就診前3個(gè)月使用了影響體內(nèi)激素和炎癥因子的藥物,包括雌孕激素、抗生素、免疫抑制劑等。穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment for insulin resistance,HOMA-IR)=空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)×空腹胰島素(fasting insulin,FINS)/22.5,HOMA-IR≥2.69認(rèn)為存在胰島素抵抗。根據(jù)HOMA-IR將實(shí)驗(yàn)組分為胰島素抵抗患者61例及非胰島素抵抗患者59例。實(shí)驗(yàn)組研究對(duì)象的年齡為20～35(28.18±3.51)歲,對(duì)照組研究對(duì)象的年齡為23～34(29.18±3.04)歲,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有參與本研究的受試者均知情同意,此項(xiàng)研究已通過(guò)安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)的審查,可正常開展。

1.2 方法

1.2.1性激素檢測(cè) 月經(jīng)規(guī)律和月經(jīng)紊亂的研究對(duì)象分別在月經(jīng)經(jīng)期第2天或隨機(jī)日早晨空腹采集5 ml靜脈血,通過(guò)全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀測(cè)定血清中的黃體生成素(luteinizing hormone,LH)、卵泡刺激素(follicle stimulating hormone,FSH)、雌二醇(estradiol,E2)、睪酮(testosterone,T)、雄烯二酮(androstenedione,A2)、硫酸脫氫表雄酮(dehydroepiandrosterone sulfate,DHEA-S)和性激素結(jié)合蛋白(sex hormone binding globulin,SHBG)水平。

1.2.2FBG和FINS檢測(cè) 月經(jīng)規(guī)律和月經(jīng)紊亂的研究對(duì)象分別在月經(jīng)經(jīng)期第2天或隨機(jī)日早晨空腹采集5 ml 靜脈血,通過(guò)全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中的FBS水平,通過(guò)全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光儀測(cè)定血清中的FINS水平。

1.2.3血清MANF檢測(cè) 月經(jīng)規(guī)律和月經(jīng)紊亂的研究對(duì)象分別在月經(jīng)經(jīng)期第2天或隨機(jī)日早晨空腹采集5 ml 靜脈血,在3 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心10 min,離心后收集上層血清,于-80 ℃條件下保存。通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)對(duì)所采集樣本進(jìn)行血清MANF水平的檢測(cè)。

1.3 研究指標(biāo)比較實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組血清中的性激素、FBS、FINS及MANF水平的差異,比較實(shí)驗(yàn)組中胰島素抵抗患者及非胰島素抵抗患者血清MANF水平的差異,并對(duì)血清MANF水平與HOMA-IR之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 兩組性激素水平比較與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組PCOS患者血清中的LH、T、A2和DHEA-S水平均顯著升高,血清中的FSH和SHBG水平顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組血清中的E2水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組性激素水平比較

2.2 兩組FBG、FINS水平比較與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組PCOS患者血清中的FBG、FINS水平和HOMA-IR水平均顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組FBG、FINS及HOMA-IR水平比較

2.3 兩組血清MANF水平比較對(duì)照組的血清MANF水平為(415.13±105.00)×10-6mg/L,實(shí)驗(yàn)組的血清MANF水平為(295.48±78.27)×10-6mg/L。與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組中PCOS患者的血清MANF水平顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.4 實(shí)驗(yàn)組中胰島素抵抗患者與非胰島素抵抗患者的血清MANF水平比較實(shí)驗(yàn)組中胰島素抵抗患者61例,血清MANF水平為(270.28±61.92)×10-6mg/L;非胰島素抵抗患者59例,血清MANF水平為(321.54±85.12)×10-6mg/L。胰島素抵抗患者的血清MANF水平顯著低于非胰島素抵抗患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.5 實(shí)驗(yàn)組中血清MANF水平與HOMA-IR的相關(guān)性實(shí)驗(yàn)組中PCOS患者的血清MANF水平和HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.642,P<0.05)。

3 討論

PCOS是一種常見的生殖內(nèi)分泌紊亂的臨床疾病,常伴有多種代謝障礙,多篇研究報(bào)道PCOS的發(fā)病病因復(fù)雜,具體機(jī)制尚不明確,遺傳、神經(jīng)內(nèi)分泌、環(huán)境及心理等多種因素共同參與PCOS的發(fā)生及發(fā)展過(guò)程[8]。研究[9]顯示,PCOS是一種全身性慢性低度炎癥。PCOS患者外周血及卵巢組織中的炎癥因子水平均顯著上調(diào),如白細(xì)胞介素(interleukin-1 beta,IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)等。在這種慢性低度炎癥環(huán)境的刺激下,卵巢和腎上腺合成和分泌的雄激素顯著增多,活性顯著增強(qiáng),并且肝臟合成的性激素結(jié)合球蛋白明顯減少,導(dǎo)致血清中游離睪酮的水平明顯上升,從而形成高雄激素血癥。反之,升高的雄激素可促進(jìn)NF-κB等信號(hào)通路的激活進(jìn)一步誘導(dǎo)相關(guān)炎癥因子的表達(dá)進(jìn)而加重全身和卵巢等組織局部的炎癥反應(yīng)[10]。

胰島素抵抗常伴發(fā)于PCOS是PCOS發(fā)生及進(jìn)展的重要機(jī)制之一。胰島素抵抗是一種機(jī)體對(duì)胰島素敏感性下降的病理狀態(tài)。當(dāng)肝臟和骨骼肌等組織中的細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性降低時(shí),胰島素促進(jìn)這些細(xì)胞攝取并利用葡萄糖的能力降低,進(jìn)而刺激機(jī)體代償性合成并分泌胰島素,以維持機(jī)體的代謝平衡。已有研究證實(shí)[11-12]IRS-1/PI3K/AKT信號(hào)通路是重要的胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路之一。當(dāng)游離的胰島素與細(xì)胞表面受體結(jié)合后,胰島素受體底物被活化,可激活下游PI3K/AKT信號(hào)通路,促進(jìn)組織細(xì)胞吸收和利用葡萄糖。有研究[11]顯示,炎癥反應(yīng)會(huì)抑制IRS-1/PI3K/AKT信號(hào)通路的激活。在慢性低度炎癥環(huán)境下,IL-1β、IL-6、TNF-α和C反應(yīng)蛋白等多種促炎因子的水平顯著升高,這使得IRS-1的絲氨酸磷酸化水平明顯升高,酪氨酸磷酸化水平明顯降低,繼而引起IRS-1相關(guān)的PI3K活性下降,導(dǎo)致胰島素信號(hào)通路的傳導(dǎo)受阻,最終出現(xiàn)胰島素抵抗和2型糖尿病等代謝異常[11]。另有研究[12]結(jié)果表明,多種藥物如葛根素、染料木黃酮等,可通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路的激活,下調(diào)其下游促炎因子的表達(dá),從而有效抑制IRS-1的絲氨酸磷酸化,促進(jìn)胰島素信號(hào)通路的傳導(dǎo),最終使胰島素抵抗得到緩解。

MANF是一種分泌型小分子蛋白質(zhì),可在體內(nèi)廣泛表達(dá),對(duì)于神經(jīng)元和非神經(jīng)元細(xì)胞都具有一定的保護(hù)作用[5,13]。有研究[14]表明,MANF可以通過(guò)抑制細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的過(guò)度激活,進(jìn)而抑制細(xì)胞的凋亡。MANF還可以結(jié)合NF-κB通路的關(guān)鍵亞基p65,抑制其下游靶基因的轉(zhuǎn)錄激活,從而發(fā)揮對(duì)抗炎癥的作用。此外,MANF可在多種代謝性疾病中發(fā)揮關(guān)鍵的保護(hù)作用。MANF可通過(guò)抑制肝細(xì)胞的凋亡,促進(jìn)脂肪分解相關(guān)基因的表達(dá)[15]。MANF還可以抑制胰島β細(xì)胞的凋亡,促進(jìn)其功能的恢復(fù),進(jìn)而對(duì)抗糖尿病的發(fā)生及病程進(jìn)展[4,6]。

所以課題組推測(cè),MANF可能是通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路的激活以調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),進(jìn)而影響IRS-1/PI3K/AKT胰島素信號(hào)通路的傳導(dǎo),最終參與PCOS患者胰島素抵抗的發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程。本研究通過(guò)比較PCOS患者及健康女性血清中性激素、FBS、FINS及MANF的水平,發(fā)現(xiàn)PCOS患者表現(xiàn)出明顯的內(nèi)分泌紊亂及胰島素抵抗等異常(P<0.05)。PCOS患者血清中的MANF水平較健康女性明顯下降(P<0.05)。重要的是,與未患有胰島素抵抗的PCOS患者比較,患有胰島素抵抗的PCOS患者血清中的MANF水平顯著下降(P<0.05),并且實(shí)驗(yàn)組PCOS患者血清中的MANF水平與HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

綜上所述,MANF可能參與了PCOS患者胰島素抵抗發(fā)生及進(jìn)展的過(guò)程,其發(fā)揮作用的具體機(jī)制還需要進(jìn)一步深入研究,以期為臨床上PCOS的診斷和治療提供新的思路。