谷氨酸钠诱导雌性大鼠肥胖后对其生殖内分泌的影响

　　作者：张洪芹,张连双,李雅娜,赵伟,时彦　　作者单位：滨州医学院组织学与胚胎学教研室 滨州市 256603

　　【摘要】目的探讨谷氨酸钠诱导雌性大鼠肥胖后对其生殖内分泌的影响。方法 给新出生雌性Wistar大鼠皮下注射谷氨酸钠，连续5 d，以建立肥胖模型。通过持续阴道涂片确定肥胖不孕模型，动物存活至90日龄，自股动脉取血，测定血清雌二醇(E2)、睾酮(T)、瘦素(leptin) 、卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)的水平。结果 80%的注射谷氨酸钠大鼠呈能量失衡致肥胖不孕状态;血清E2、T、leptin水平较对照组明显升高(P<0.05)，FSH、LH水平较对照组明显降低(P<0.05)。结论 谷氨酸钠诱导大鼠肥胖后由于生殖内分泌改变而引起功能失调性无排卵，导致不孕。

　　【关键词】 谷氨酸钠,肥胖,生殖,大鼠

　　　【Abstract】 Objective To investigate the effects of obesity on reproductiveendocrine of female rats induced by glutamic sodium. Methods Subcutaneous injection of glutamic sodium to rats for 5 continuing days to create the model of obesity. To measure the blood levels of E2, T, leptin, FSH，and LH.Results 80% rats induced by glutamic sodium showed overweight and infertility, the blood levels of E2,T and leptin in model group were significantly high than those of control group (P<0.05).And the levels of FSH and LH were lower(P<0.05) than those of control group.Conclusion Injection of glutamic sodium can cause the imbalance of reproductiveendocrine,which can induce the nonovulation in function.

　　【Key words】 glutamic sodium，obesity，reproduction，rats

　　不孕症是妇科常见疾病之一，也是世界性的健康问题，影响婚姻、家庭及社会各方面。女性不孕症原因很多，其中排卵功能障碍是一个重要因素，约占25%～30%。排卵功能障碍包括无排卵和黄体功能不全，两者均与生殖内分泌功能失调有关。流行病学证实肥胖可能是导致生殖内分泌失调的一个重要原因。研究显示，机体的生殖能力与其营养及代谢状况有关[1],现认为营养对生殖的调控是通过某些代谢信号因子将机体营养状况信息传递给大脑，各因子相互作用协同调控下丘脑分泌GnRH而影响下丘脑垂体性腺轴(HPGA)。给新生期鼠注射谷氨酸钠可以导致动物肥胖，动物肥胖后与生殖有关的血清各种激素水平是如何变化的，尚未见报道。本研究拟采用给新生期鼠注射谷氨酸钠以建立肥胖模型探讨肥胖对其排卵的影响。

　　1 材料与方法

　　1.1 模型制作 新生雌性Wistar大鼠 80只，购自山东大学动物实验中心，合格证号SCXK(鲁)0030004，分为实验组和对照组，每组 40只，实验组按2、4、6、8、10 d皮下注射谷氨酸钠(MSG , 4 g/㎏体重)，对照组也按2、4、6、8、10 d注射等量生理盐水，共5次，1个月后断奶，断奶后每天不加限制地给大鼠以常规饲料和水喂养，连续8周。测量所有大鼠体重及体长，依据Lee指数舍去不符合标准的大鼠。得到实验组肥胖大鼠33只，对照组非肥胖大鼠31只。自70 d起每日阴道涂片，连续11天，阴道上皮持续角化无动情周期出现确认为谷氨酸钠诱导肥胖无排卵大鼠模型。最终筛选出20只肥胖不孕大鼠模型，20只正常对照组动物。

　　1.2 动物取材及实验室检测 动物模型于90日龄，对照组大鼠于90日龄动情前期，麻醉后无菌操作，自股动脉取血离心待测血清激素E2、T、leptin、FSH及LH(RIA试剂盒均由武汉博士德生物工程公司提供)。

　　1.3 统计学处理 应用SPSS11.0软件包对实验结果统计分析，各组统计量以x±s表示，先行单因素方差分析，方差齐性检验后行配对t检验，P<0.05有统计学意义。

　　2 结果

　　2.1 肥胖及不孕现象

　　2.1.1 摄食量、 体重及腹膜后脂肪质量的改变：实验组摄食量比对照组明显增加(P<0.05), 腹膜后脂肪堆积增多(P<0.05)，体重超过对照组(P<0.05)， 各项指标对比，具有显著性差异(P<0.05)，见表1。表1 各组大鼠体重、腹膜后脂肪、摄食量比较注：*与对照组比较，P<0.05

　　2.1.2 卵巢及子宫的形态学特点：实验组大鼠阴道上皮持续角化无动情期出现，卵巢体积明显减小，卵巢内发育的卵泡数量少，未见接近发育成熟的卵泡。对子宫内膜每横断面腺体数以及内膜厚度参数的统计学结果显示，实验组子宫内膜厚度及腺体数明显小于对照组(P<0.05)，各项指标对比，具有显著性差异(P<0.05)，见表2。表2 子宫内膜厚度、腺体数比较注：*与对照组比较，P<0.05

　　2.2 血清激素测定结果 血清E2、T、leptin水平较对照组明显升高(P<0.05)，FSH 、LH水平较对照组明显降低(P<0.05)，见表3。表3 各组血清激素测定结果 (x±s)项 目E2(pg/ml)T(nmol/L)leptin(ng/ml)FSH(ng/ml)LH(ng/ml)实验组89.56±4.71*0.28±0.15*2.89±0.51*0.71±0.33*6.27±0.14*对照组75.43±6.270.15±0.071.87±0.421.74±0.439.38±0.27 注：*与对照组比较，P<0.05

　　3 讨论

　　肥胖是一种典型的环境因素与遗传因素相互作用而导致能量摄入与消耗失衡后造成的慢性疾病[2]。近几十年来，全球肥胖人口的比例呈逐年上升趋势，而且越是发达国家，肥胖人口的比例越高。肥胖不但与心脑血管疾病、糖尿病、脂代谢紊乱等疾病密切相关[3]，而且对女性生殖有一定的影响[4]。因此，探讨肥胖的发生机制以及肥胖对生殖的影响机制，一度成为人们关注的热点。1994年Zhang等[5]首次从小鼠和人的脂肪组织中分离并克隆出肥胖基因(ob基因)，ob基因编码的蛋白质为leptin，主要由脂肪组织产生，脂肪组织分泌的leptin入血后，通过脉络丛进入脑脊液，流入第三脑室，然后通过室管膜层转运至下丘脑与相应核团上的leptin 受体(obR)结合。leptin具有广泛的生物学效应，除了已知调节能量代谢的作用外, 还参与生殖的调节。有研究证实，leptin可恢复雌性ob/ob鼠的生育力[6], 雌性ob/ob鼠早期的性发育正常，但其发育程度停留在青春前期，用重组 leptin治疗除可减轻体重外，尚可恢复其生育力，而单用饮食控制无此作用，提示leptin在正常生殖功能的调节中起一定作用。目前有资料证实，瘦素在能量状况与生殖轴的信号传递中起重要作用，其神经内分泌作用的关键是调节GnRH的释放，作用于下丘脑垂体卵巢轴的各个层次。瘦素能刺激GnRH从下丘脑基底部分泌;在垂体水平，瘦素在相当低的浓度下，可刺激FSH和LH从垂体前叶中释放出来;在性腺，卵泡液中存在的瘦素可诱发E2的产生，提示瘦素对卵巢有直接作用[4]。

　　本实验中观察到谷氨酸钠诱导的肥胖大鼠血清中leptin水平升高，由于存在中枢性瘦素抵抗作用，反馈性抑制了下丘脑NPY神经元上的obR，使其数量减少[7]，因此实际与obR结合的leptin减少，而间接影响GnRH的合成，导致血清中GnRH的水平较低，低水平的GnRH通过性腺轴使垂体合成FSH、LH减少，从而导致血清中FSH、LH 水平下降。同时，血清中高水平的leptin通过进入卵巢内卵泡液而诱发E2的产生，使血液中E2水平升高。血液中高水平E2抑制下丘脑垂体性腺轴的负反馈调节，导致生殖内分泌功能失调，从而影响卵泡的发育而出现无排卵性不孕。本实验提示，要恢复肥胖大鼠的正常排卵功能，就必须降低血清瘦素浓度，解除瘦素对下丘脑性腺轴的影响，从而恢复排卵功能。

　　本实验得到了谷氨酸钠诱导大鼠肥胖后其生殖内分泌改变的相关数据，对肥胖引起不孕的发生提供了实验依据，为临床应用减肥治疗不孕提供了相关的理论支持。参 考 文 献

　　【参考文献】

　　[1] Stewart D. Reproductive functions in eating disorders[J]. Ann Med, 1992,24 (1):287291.

　　[2] Schwartz MW, Woods SC, Porte D,et al. Central nervous system control of food in take[J]. Nature,2000,404 (6778):661.

　　[3] 蔡滢, 李晓东, 王飞,等. 食源性肥胖大鼠下丘脑弓状核NPY表达上调[J].天津医科大学学报, 2005, 11(1): 13.

　　[4] 蒋立艳, 成娅. 瘦素在女性不孕症发病机制中的作用[J].医学研究生学报, 2003, 16 (10): 792794.

　　[5] Zhang YY, Proenca R, Maffei M,et al.Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue[J].Nature , 1994, 372 (1):425432.

　　[6] Zamorano PL, Mahesh VB, De Sevilla LM,et al. Expression and localization of the leptin receptor in endocrine and neuroendocrine tissues of the rat[J].Neuroendocrinology, 1997, 65 (3):223228.

　　[7] Steinberg GR,Parolin ML,Heigenhauser GJ,et al.Leptin increases FA oxidation in lean but not obese human skeletal muscle: evidence of peripheral leptin resistance[J].Am Physiol Endocrinol Metab,2002,283 (1):E187E192.