黄连素通过重塑肠道菌群和调节PI3K/AKT信号通路改善多囊卵巢综合征小鼠的作用机制研究
作者:杨宇琦 吴丽娜 孙克 邢伟园 侯越 张丽文
关键词:多囊卵巢综合征;黄连素;肠道菌群;PI3K/AKT信号通路;小鼠;
目的 探究黄连素(BBR)对多囊卵巢综合征(PCOS)小鼠肠道菌群的调节作用及其治疗机制。方法 于2021年6月—2022年6月在复旦大学附属上海市第五人民医院实验动物中心进行实验。清洁级健康雌性C57BL/6J小鼠24只,随机选取6只作为正常对照组,其余18只应用来曲唑灌胃制备PCOS模型。造模成功后,将造模小鼠随机分为模型(PCOS)组、阳性药达英-35(0.2 mg·kg-1·d-1)组和BBR(100·kg-1·d-1)组,每组6只,给予相应药物治疗14 d。收集小鼠结肠内粪便,采用16S rDNA测序检测肠道菌群;称小鼠体质量,观察小鼠阴道脱落细胞形态学改变;检测血清性激素和胰岛素水平;HE染色观察卵巢病理结构;免疫组化检测小鼠结肠Claudin-1、Occludin表达;Western-blot检测卵巢组织PI3K/AKT通路相关蛋白表达。结果 16S rDNA测序结果显示,PCOS组肠道菌群多样性较正常对照组发生变化。在属水平,与正常对照组比较,PCOS组布劳特氏菌属、韦永氏球菌属、孪生球菌属和梭形杆菌属等有害菌属丰度增加;BBR治疗后小鼠肠道菌群紊乱状态得到改善,乳酸菌属等有益菌属丰度增加。与正常对照组比较,PCOS组小鼠雌二醇(E2)、卵泡刺激素(FSH)和胰岛素敏感系数(ISI)水平降低(t/P=2.847/0.017,3.079/0.012,3.541/0.005),体质量和睾酮(T)、黄体生成素(LH)、LH/FSH、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)水平升高(t/P=4.782/0.013,4.626/0.001,5.703/<0.001,2.578/0.028,4.156/0.002,3.255/0.009,7.439/<0.001),动情周期紊乱,光镜下卵巢结构符合PCOS病理特征,Claudin-1、Occludin、p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT表达下降(t/P=3.806/0.003,3.795/0.004,13.474/<0.001,17.285/<0.001)。与PCOS组比较,达英-35组E2、FSH和ISI水平升高(t/P=2.389/0.038,3.354/0.007,3.198/0.010),体质量和T、LH、LH/FSH、FINS、HOMA-IR水平降低(t/P=3.133/0.011,3.416/0.007,4.596/0.001,2.327/0.042,2.908/0.016,6.096/<0.001),动情周期和卵巢结构得到改善,Claudin-1、Occludin、p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT表达升高(t/P=2.390/0.038,2.247/0.048,7.323/<0.001,7.564/<0.001);BBR组ISI水平升高(t/P=3.198/0.010),体质量和T、LH、LH/FSH、FPG、FINS、HOMA-IR水平明显降低(t/P=3.668/0.004,4.602/0.001,6.101/<0.001,2.535/0.030,5.950/<0.001,2.914/0.015,7.630/<0.001),动情周期和卵巢结构得到改善,Claudin-1、Occludin、p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT表达升高(t/P=3.799/0.003,3.185/0.010,7.473/<0.001,8.187/<0.001)。结论 来曲唑诱导的PCOS小鼠存在菌群失调,BBR通过调节肠道菌群分布可能有助于激活PI3K/AKT通路,改善肠道屏障功能,达到治疗PCOS的目的。