常伟勤,宋昕恬,孟令仪,张晶莹,冯琳琳,许天敏,张 琨*
(1.吉林大学第二医院,吉林 长春130041;2.吉林省疾病预防控制中心,吉林 长春130062)
人参粉对长期喂养去卵巢大鼠内分泌功能影响初探
常伟勤1,宋昕恬2,孟令仪2,张晶莹2,冯琳琳1,许天敏1,张 琨1*
(1.吉林大学第二医院,吉林 长春130041;2.吉林省疾病预防控制中心,吉林 长春130062)
目的 研究长期给予去卵巢大鼠一定剂量人参粉对其内分泌功能相关指标的影响。方法 分别以0.5、1、3.0 g/kg BW d人参粉掺入基础饲料喂饲去卵巢大鼠90 d,另设给予基础饲料的假手术组及去卵巢大鼠对照组;试验结束取血测定血清部分内分泌功能相关指标;测定相关脏器系数并进行组织病理检查。结果 给予不同剂量人参粉的去卵巢大鼠肾上腺/体重比,子宫/体重比及血清E2、T3、T4与去卵巢大鼠对照组比较有所增加;体重及血清FSH、LH与去卵巢大鼠对照组比较有所减少,且差异均有显著性(P<0.05)并呈现一定的剂量反应关系。结论 一定剂量人参粉长期喂养去卵巢大鼠能够对雌激素水平突然下降导致的一系列内分泌功能及相关脏器的变化有所调节,提示了人参有可能改善妇女绝经期一系列症状。
人参粉;去卵巢大鼠;长期喂养;内分泌
(ChinJLabDiagn,2017,21:0698)
人参做为万能草药在我国已有四千多年的使用历史,以加工方式不同分为红、白和鲜参[1]。人参的食用在韩国、日本也已经有一定历史;在美国已作为日常食品添加剂销售(0.5-2 g/d),且将其作为能减轻绝经期症状的中草药而推荐使用,每年销量约30亿美元,不需要满足美国FDA的特殊安全性和功效性要求[2]。我们采用初断乳未成年正常大鼠在清洁级环境进行了为期两年多系统的吉林产生晒参粉的新资源食品的评价研究,证实了在实验剂量范围内,不同试验周期大鼠肝肾功能等指标均未见异常变化,长期食用无不良影响,且胆固醇指标比对照组有所降低预示了食用生晒参粉可能潜在的脂肪调节作用[3-5];2012年国家批准将吉林产生晒参作为新资源食品应用。与此同时江一川、张虹等进行的吉林省重大科技攻关项目(10ZDGG013)研究也阐明了五年生晒参原粉和人参醇提物对正常成年大鼠下丘脑-垂体-肾上腺轴、性腺轴及糖脂代谢等具有一定的调节作用且均维持在正常范围内[6-8]。
另外,人参经不同提取方法获得的单体成分研究也已取得了很大进展:人参皂甙能明显降低高胆固醇血症大鼠血清胆固醇、甘油三脂、血糖[9];唐忠艳还证实了rb1具有雌激素样活性,能够延缓衰老保护卵巢功能[10]并通过免疫组化和免疫印迹法得出结论rb1可能是通过下调bax蛋白水平减少卵巢颗粒细胞的凋亡,对化疗所致卵巢早衰起到治疗的作用,进而延缓卵巢衰老[11]。徐颖等多项研究也均表明去卵巢小鼠给予人参后,子宫系数显著增加,E2含量明显升高,LH、FSH 的水平显著降低,子宫、阴道的生长发育加速[12,13]。
鉴于人参单体具有雌激素样作用及生晒参原粉对正常成年大鼠脂代谢和内分泌功能的一定影响,我们设想长期食用生晒参粉缓解女性绝经期综合征,采用去卵巢大鼠进行吉林生晒参粉的90天喂养试验,观察血清生化指标及脏器病理作用,初步了解其对去卵巢大鼠内分泌代谢部分相关指标及脏器的影响。
1.1 样品 吉林产五年生晒参粉,淡黄色粉末状。
1.2 实验动物及饲养条件 由长春亿斯试验动物技术有限责任公司提供基础饲料(生产许可证号:SCXK-(吉)2010-0001)及清洁级雌性50只Wistar大白鼠(批准证号:SCXK-(吉)-2010-0003),体重:180 g-220 g。清洁级实验动物环境设施合格证号,吉动设字10-1005,实验动物使用许可证号:SYXK(吉)2010-0011;温度20℃-22℃、湿度55%-65%。
1.3 试验方法 动物购入饲养3天,随机分为两个对照组及三个受试动物组,其中四组行去卵巢手术,一组行假手术。麻醉大鼠,仰位固定;沿腹中线及周围处消毒,剪毛,切开皮肤和腹肌,将卵巢下输卵管( 包括脂肪团) 用丝线结扎,去除卵巢,同法去除另一侧卵巢,双层缝合手术伤口。假手术组按造模方法找出双侧卵巢,不去除,缝合即可[14]。各组缝合完毕后马上给予头孢0.5 ml/100 g,恢复3天后进行人参粉喂养试验[15]。大鼠基础饲料摄入量按体重10%计算,参考新版药典人允许摄入人参量设高剂量3 g/kg BW,另设1 g、0.5 g/kg BW为中、低剂量。受试物均匀地掺入基础饲料中,对照组喂饲基础饲料。单笼喂养,自由饮食,记录进食量、体重,连续观察90天,结束试验前16小时禁食,之后用1%戊巴比妥钠生理盐水溶液,按5 ml/kg BW腹腔注射麻醉,下腔静脉采血,采用酶联免疫法试剂盒、美国伯腾仪器有限公司的多功能酶标仪(型号:Synergy HT)在波长450 nm条件测定血清内分泌代谢相关指标。统计分析采用SPSS11.5进行。
表1可见各实验组的PTH、TSH略有变化但与去卵巢对照组比较均未见明显差异;而给予3 g/kg BW人参粉的去卵巢大鼠血清各指标虽然未达到假手术组正常水平但与去卵巢大鼠对照组比较E2、T3、T4明显增加(P<0.05);LH、FSH明显降低(P<0.05),且三个剂量组均呈现剂量反应关系,说明本试验剂量范围内人参粉对去卵巢大鼠血清内分泌代谢相关指标具有一定的调节作用。
表2可见,各剂量组的胸腺、脾脏的脏器系数无显著差别,病理检查未见差异性不良影响,初步判断去卵巢对免疫器官未见影响,且剂量范围内的人参粉对其影响也不大;肾上腺及子宫的脏器系数与去卵巢对照组比较有所增加且3 g/kg BW剂量组具有显著性差异(P<0.05);病理检查发现,去卵巢对照组子宫内膜全层萎缩,表面光滑,无波浪状起伏,未见透亮细胞,宫内膜腺体数量极少,平滑肌呈现明显萎缩;肾上腺皮质明显变薄,球状带厚度虽然没有明显改变,但束状带、网状带明显变薄,且网状带血管扩张,结构紊乱,有出血,胞浆内可见脂褐素。假手术组子宫内膜表面凹凸不平,夹杂较多透亮细胞,宫内膜腺体呈团或分散排列,平滑肌呈内环外纵排列,浆膜面光滑;肾上腺皮质区球状带、束状带、网状带细胞均无异常改变。而给与3 g/kg BW剂量人参粉90天的去卵巢组子宫内膜表面略平滑,虽未见波浪起伏及透亮细胞,但宫内膜腺体数量较模型组略增多,间质细胞数量稍减少,平滑肌虽呈萎缩表现但有所改善。肾皮质厚度较模型组略有增加,束状带、网状带厚度增加明显,且结构整齐。即去卵巢使大鼠内分泌代谢相关脏器系数明显降低,体重明显增加,且3 g/kg BW剂量人参粉对这些脏器及内分泌相关的部分血清指标有明显的向好的调节作用。
表1 长期喂养去卵巢大鼠人参粉对血清内分泌代谢相关指标的影响
注:与去卵巢对照组比较ΔΔP<0.01 ;ΔP<0.05。与假手术组比较**P<0.01;*P<0.05。
表2 长期喂养人参粉对去卵巢大鼠体重及脏器系数的影响
注:与去卵巢对照组比较ΔΔP<0.01 ;ΔP<0.05。与假手术组比较**P<0.01;*P<0.05。
随着我国社会进入老龄化,老年女性健康问题已引起医学界关注。流行病学调查发现40-60岁妇女中有80%的妇女会出现绝经综合征。女性进入绝经期后,卵巢功能衰退,卵泡数量减少,E2分泌减少或不足,反馈性引起下丘脑及垂体分泌亢进,进而刺激垂体释放FSH 和LH;垂体-性腺轴各个水平的激素之间都存在着纽带联系,上游激素FSH和LH可作用于性腺,调节性激素的生成、释放,同样会被性激素反馈性抑制[16]。结合以往的人参不同部位、不同提取物以及与不同动植物合成制剂对正常成年大鼠细胞的功效和毒性研究报道及本次对去卵巢大鼠进行五年产生晒参粉90天喂养试验,确认了人参粉能显著提高去卵巢大鼠E2水平,降低FSH、LH水平,改善去势大鼠下丘脑-垂体-卵巢轴平衡失调造成的负反馈调节垂体和下丘脑的作用增强,使得E2、FSH、LH有所恢复。即人参粉对去卵巢大鼠内分泌代谢能够产生明显影响;人参粉对大鼠雌激素相关的肾上腺,子宫的脏器系数及去卵巢大鼠体重均有明显的调节作用,同样印证了以往有关雌激素代谢影响的研究。
甲状腺是雌激素的靶器官之一,雌激素的大量存在影响甲状腺的功能,它通过下丘脑-垂体-甲状腺轴干扰甲状腺激素的水平[17]。研究报道甲状腺激素与人体的多种代谢有密切的关系,如脂肪、蛋白质、钙磷等,在甲状腺过氧化物酶的参与下,酪氨酸与碘结合生成并分泌甲状腺激素(T4和T3)是甲状腺的主要功能。雌激素可增加甲状腺功能减退女性甲状腺激素的合成[18];增加大鼠甲状腺的摄碘、甲状腺过氧化物酶活性、血T3水平以及甲状腺的重量[19]。本次实验对甲状腺激素(T4),三碘甲状腺原氨酸(T3),促甲状腺激素(TSH)等检测发现人参粉能显著增加因去卵巢造成的大鼠T3、T4水平的降低,部分恢复了雌激素水平突降产生的甲状腺功能指标的变化。虽然各组间TSH比较并未产生显著性差异,但与以往文献报道的与T3、T4变化呈负相关的结论趋势是相同的。
综上所述,本次试验初步确认了长期食用人参粉改善绝经期综合征的潜在能力。绝经综合征是雌激素水平波动或下降所致。雌激素分泌下降,下丘脑的酪氨酸羟化酶活性增加,去甲肾上腺素转化率增加,使下丘脑体温调节中枢下调,加上脑内5-羟色胺的下降,导致脑内β内啡肽异常,产生精神神经症状及血促性腺激素变化;下丘脑是中枢神经系统和女性生殖内分泌系统间的枢纽,下丘脑的神经分泌细胞兼有神经细胞和内分泌细胞的特性,它们既能对高级中枢的神经冲动和神经递质起反应,同时又具有分泌功能,能合成激素性物质,并将这些神经激素释放入血,对其他部位发挥生理效应[20]。中枢单胺类神经递质在调节情绪、行为及运动方面起着重要作用。NE在体温调节中起重要作用,雌激素对DA 的活力有一定的影响,雌激素的含量与DA 的活性成正比关系[21]。随着年龄的增长,下丘脑的功能也会衰退,有研究显示[22]紫参可以通过下丘脑调节自主神经功能、明显提高去卵巢大鼠脑组织内NE、5-HT,使其接近年轻大鼠含量值,纠正围绝经期综合征大鼠单胺类神经递质紊乱,缓解围绝经期综合征的潮热汗出等症状。
后续我们将对喂养人参粉的去卵巢大鼠中枢的神经冲动和神经递质反应及分泌合成激素性物质功能进行一系列检测,完善机制的探讨,最终有可能将其直接用来预防和改善妇女的绝经期激素水平下降、内分泌紊乱及代谢异常等症状。
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The First Exploration about Endocrine Function Effect of the Ovariectimized Rats Feeding Panax Ginseng Powder for Long-term
CHAGNWei-qin,SONGXin-tian,MENGLing-yi,etal.
(TheSecondHospitalAttechedJilinUniversity.Changchun130041,China)
Objective study the effect of long term feeding ginseng powder on ovariectimized rats about endocrine function related index.Methods Three groups of ovariectimized rats were given with the dose of 0.5、1、3.0 g/kg BW d ginseng powder mixtured with foundation animal feed;one ovariectimized rats group and one sham operation group were given foundation animal feed only for 90 days.At the end of the test,measure some endocrine function related index of the serum and organic coefficient of empty stomach rats,exam the organic pathology.Results After given with the different dose of ginseng powder mixtured with foundation animal feed,ratio of adrenal weight/body weight、 uterine weight/body weight and E2、T3、T4 of serum can be slightly increased compared with that of ovariectimized rats’group;the body weight and FSH、LH of serum can be decreased compared with that of ovariectimized rats’group.The difference is apparent(P<0.05)and there is dose-effect relationship between 3 ginseng powder groups,there was also some changes in organic pathological examination.Conclusion Long term feeding with the certain dose ginseng powder can regulate the changes about endocrine function related index of ovariectimized rats caused by the sudden drop of estrogen after ovariectomy,and there was no bad influence on rats’ serum and organic pathology.That indicates ginseng powder’s potential role on improving perimenopausal syndrome of older women.
ginseng powder;ovariectimized rat;long term feeding;endocrine function
吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目资金资助项目(吉教科合字[2016]第488号);吉林省科技厅项目资助(20150204041YY)
1007-4287(2017)04-0698-04
R588.6
A
2016-10-14)
*通讯作者