慢性疾病症状在高雄激素化动物模型的研究进展

孙立峰，全军民

(北京大学深圳研究生院，化学生物学与生物技术学院，肿瘤化学基因组学国家重点实验室，广东 深圳 518055)

慢性疾病指非传染性，病程长且病情迁延不愈的疾病总称。这类疾病包括癌症、高血压、糖尿病等。随着人均寿命延长，慢性病的发生率增加。在研究多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome，PCOS)相关问题过程中发现高雄激素化动物模型表现了多种疾病症状，包括脂代谢紊乱、慢性炎症等，具有慢性疾病特征，因此慢性疾病的研究可以借助这一类模型加以开展实施。

给予外源雄激素刺激可以导致动物血液雄激素浓度增加，伴随生殖、代谢紊乱症状表现。作为研究对象，这些动物便是高雄激素化动物模型。高雄激素化动物模型广泛用于高雄激素血症、PCOS相关研究。PCOS主要症状为临床/生化高雄激素血症、稀缺排卵、多囊性卵巢，此外还会表现的症状包括胰岛素抵抗、高血糖、高血脂、脂肪肝、动脉粥样硬化、失眠等。现有信息显示，雄激素化动物模型应用于生殖、代谢症状的研究具有合理性，并且适用于研究相应内容。而进一步分析这些信息我们还会知道哪些研究需要补充，哪些研究方法可以改善当前模型局限性。

雄激素化动物模型以脱氢表雄酮(dehydroepiandrosterone，DHEA)和双氢睾酮(dihydrotestosterone，DHT)诱导的高雄激素化大、小鼠最为常用。当前综述的目的在于促进不同领域的研究者了解以上两种雄激素建立的啮齿动物疾病模型，进而更好利用这些模型研究不同的问题。之前对这些动物模型的综述仅关注生殖特征，而鲜有代谢等内容的报道。本综述在总结生殖特征的同时还会讨论：肥胖、糖代谢、脂代谢、心血管症状、慢性炎症和生物节律紊乱。

1 动物模型的建立

1.1 DHEA啮齿动物模型的建立过量的雄激素会引起多毛症、排卵障碍和囊性卵巢，这些症状普遍存在于PCOS患者群体。PCOS患者，相对健康女性，有更高浓度的血清DHEA，高达2.6倍[1]。同时，PCOS患者表现症状多开始于青春期，此时DHEA及其衍生物是主要的雄激素活性形式[2]。根据以上信息，研究提出假说——雄激素、DHEA、诱导了PCOS样症状。

在1962年，Roy[3]使用DHEA处理大鼠，使大鼠表现了囊性卵泡特征。1991年，Lee等[4]首次报道DHEA处理大鼠可以表现高雄激素血症、动情周期紊乱、囊性卵泡等PCOS样症状。2008年，有报道显示DHEA处理小鼠也具有大鼠类似的症状[2]。这些啮齿动物模型的制作过程描述如下：22-27日龄(青春期前)雌性大鼠(小鼠)每天接受DHEA皮下注射(剂量为60 mg·kg-1体质量，溶解于0.1-0.2 mL的中性油)，持续20 d[4]。

1.2 DHT啮齿动物模型的建立虽然DHEA可以诱导PCOS样症状，但是DHEA在体内会转化为雌二醇(estradiol，E2)——一种雌激素，以致难以确定症状的产生是雌激素的作用还雄激素的作用。为了避免这种困扰，研究者尝试用不能在体内转变为雌激素的DHT——一种雄激素取代DHEA来建模[5]。DHT建模也有病理基础，因为DHT在PCOS群体中是健康群体中血液浓度的1.7倍[5]。

在2007年， Manneras首次报道了持续暴露于DHT刺激可以诱导大鼠表现PCOS样症状[5]。在2012年，Houten报道DHT处理小鼠也可以表现PCOS样症状。DHT处理过程如下：将21日龄大鼠(小鼠)皮下埋置DHT缓释片，缓释片包含7.5 mg DHT(小鼠用缓释管含有2.5 mg DHT),每天的剂量约为83 μg(27.5 μg)，动物被处理60-90 d[5-6]。

2 动物模型生殖特征的分析

2.1 动情周期紊乱的分析DHEA和DHT处理的大、小鼠具有动情周期紊乱症状，如持续间情期或持续动情期[4-6]。月经紊乱(人)和动情周期紊乱(鼠)反应的是子宫功能相关的生殖异常。PCOS具有月经过少症状。

但是，如果DHEA刺激的持续时长从20 d延长到90 d，那么DHEA处理小鼠与对照组小鼠动情周期无明显差异[7]。一种可能的解释是，在DHEA处理20 d的实验中，小鼠处于41日龄，它们没有完成性成熟(35-45日龄)和机体成熟(65-75日龄)，它们没有能力高效的转化DHEA以维持激素稳态，因而导致了卵巢、子宫生殖器官的形态和功能异常。而处理90 d的实验中，小鼠处于101日龄，它们达到了机体成熟的状态，能够及时的转化DHEA，缓解、避免相应症状。这提示DHEA处理应在青春期内进行，并在青春期内完成相关症状、指标的观察、检测。

另外，DHT可能对阴道上皮细胞具有直接作用。正如脑、卵巢组织器官特异性敲除雄激素受体(androgen receptor，AR)小鼠中观察到的，当AR在脑或卵巢中敲除时，虽然PCOS相关症状，如囊性卵巢、脂肪肝等得到缓解，但是小鼠仍表现动情周期紊乱症状，阴道涂片中含有大量白细胞[8]。由于这一现象机制尚不清楚，因此需补充雄激素对子宫直接作用相关研究，涉及上皮细胞分化、局部免疫反应。DHEA和DHT模型均适用研究月经紊乱疾病。

2.2 卵巢形态异常的分析无论是DHEA还是DHT，都可以诱导大、小鼠表现囊性卵巢。囊性卵泡的特征是完整的卵泡膜包裹着被挤压变薄的颗粒细胞层，中间是充满液体的空腔。这些卵泡的壁层颗粒细胞数目减少，血管化的卵泡膜内层缺失[4-6]。虽然在囊性卵巢中仍有正常的卵泡存在，但是闭锁卵泡等畸形卵泡数量是增加的[4，6]。PCOS患者常有多囊性卵巢症状，表现为卵巢体积增加(单侧卵巢体积≥10 mL)，小卵泡数目增加(≥25个)，卵巢基质肥大。

DHEA使用的剂量和处理持续时长决定着囊性卵巢的产生和严重程度[3-4]。给大鼠注射不同剂量DHEA(0.1、0.3、1、3、10、30 mg·kg-1)，囊性卵巢仅在10、30 mg·kg-1处理组中被观察到[3]。处理后d 10可以看到卵巢中出现囊性卵泡，d 20大约88%的大鼠会表现囊性卵巢症状[7]。值得注意的是，当DHEA处理的持续时长由20 d延长到90 d，小鼠实验显示，DHEA组和对照组卵巢形态无明显差别[4]。

以上信息提示，高雄激素诱导的卵巢囊性改变是可逆的，我们的实验结果证明了这一点。去除PCOS样小鼠外源DHT，经1个月的饲养后，卵巢形态明显恢复，囊性卵泡减少，黄体出现，卵巢基质增生得到缓解[9]。

通常认为高雄激素血症干扰大脑中的神经环路，破坏了性激素反馈机制和促性腺激素分泌规律，从而导致排卵障碍。如给予神经细胞特异性敲除AR小鼠DHT处理，这种处理会导致野生型小鼠表现PCOS样症状，基因敲除鼠虽在卵巢中出现囊性卵泡，但同时出现了与健康小鼠相似的黄体数目[8]。与此类似，将全身性敲除AR的小鼠进行DHT处理，处理过程中用外源野生型小鼠的卵巢取代原有卵巢，处理结束时可以观察到这些小鼠具有规律的动情周期和正常的黄体数目，但是也有囊性卵泡存在[8]。对囊性卵泡存在的一种推测是卵泡细胞自身的AR也在囊性卵泡的形成中起到了作用。与卵泡细胞不同，卵巢基质细胞似乎明显受神经细胞AR的控制，在以上两种基因缺失小鼠中均未出现卵巢基质增生现象[8]。由于雄激素对不同细胞作用差异性不甚清楚，因此需补充雄激素对卵巢不同细胞，卵泡细胞和卵巢基质细胞的作用相关研究，涉及细胞的代谢、分化和凋亡。

DHT处理的大鼠具有卵巢质量降低、体积减小的特征[5]，这与PCOS患者表现的症状相反。这可能与DHT处理动物生长卵泡更少有关。PCOS多囊性卵巢的一个特征是生长卵泡数目的增加，但是DHT处理的动物没有这一症状。我们的研究发现，在DHT处理小鼠仅存的有腔卵泡中，颗粒细胞黄体化受到了抑制(数据未发表)。免疫组织化学染色结果显示，在正常黄体化颗粒细胞表达的CYP11A1等黄体化标记物在DHT处理小鼠中是缺少的。mRNA分析显示，DHT不仅抑制了颗粒细胞黄体化相关基因表达，还进一步抑制了排卵相关基因表达，如Prlr、Lhcgr、Ptgfr、Areg、Tnfaip6、Ptgr1等。我们进一步使用颗粒细胞进行体外研究发现，DHT处理细胞可以导致类似在体的颗粒细胞活性变化，说明DHT对颗粒细胞有直接作用。DHT对小鼠的这一作用也可以通过短期的高浓度DHT处理实现。这可能是在AR卵巢外敲除后，仍有囊性卵泡形成的原因之一。而同时开展的研究显示，DHEA对颗粒细胞黄体化活性没有明显影响。另一方面，卵巢基质增生也是PCOS患者中的普遍症状[10]，而这一症状DHT处理动物较DHEA处理动物更为严重。以上信息提示， DHEA和DHT模型都适用于以卵泡发育异常为特征的卵巢疾病，并且DHEA模型适用于卵泡过度生长问题的研究，而DHT模型则适用于有腔卵泡黄体化障碍的研究。此外，DHT模型还适用于如卵巢基质细胞肥大等细胞代谢异常的研究。

2.3 血液性激素异常的分析DHEA和DHT诱导的高雄素化动物血液对应的外源雄激素处于高浓度。血液中高浓度的游离睾酮是PCOS重要诊断标准之一。除了睾酮水平异常，其它种类的激素异常也在PCOS患者常见，如高频率的促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone，GnRH)浓度波动，高水平的黄体化激素(luteinizing hormone，LH)与促卵泡生成素(follicular stimulating hormone，FSH)比值，高浓度DHEA、DHT[10]、促乳素(prolactin，PRL)等。

与PCOS患者相似，长时间高浓度DHEA处理动物也表现血液激素异常。在DHEA诱导PCOS的大鼠模型建立时，研究者Lee便关注到了血液激素特征。在DHEA大鼠模型中，相对于无处理组，DHEA组大鼠血清具有更高浓度的雄激素[雄酮(androsterone，4A)、 睾酮(testosterone，T)、 DHT]、雌激素[(雌酮(estrone，E1)、 雌二醇(estradiol，E2)]、孕酮(progesterone，P4)和促乳素。在这次研究中，还发现催乳素、LH与囊性卵泡数目具有相关性，具有囊性卵泡的大鼠，相对无囊性卵泡的大鼠，血液中催乳素、LH水平更高[7]。使用高浓度DHEA持续刺激小鼠，也观察到增加了血液中T、E2和P4的浓度[11]。此外，DHEA也升高了血液前列腺素E(prostaglandin E，PGE)、抑制素β浓度(inhibin β，INHB)[11]。

但是，在DHT动物模型中没有明显的激素异常，无论是大鼠还是小鼠，DHT均未改变它们的血液P4、E2和T浓度[5，7]。并且，对于小鼠而言，是否有DHT刺激也不影响血液FSH和LH浓度[7]。与健康个体相比，抗缪勒管激素(anti-mullerian hormone，AMH)在PCOS患者也处于浓度过高状态。但是，DHT处理的小鼠与无处理小鼠具有相同生长卵泡数目的情况下，两者的血液AMH没有明显差异[6]。虽然DHT没有改变卵巢的激素合成分泌，但是它改变了卵巢对促性腺激素的反应活性，DHT抑制了FSH诱导的雌激素合成过程(大鼠)[10]。

大鼠和小鼠由于自身可以合成充足的DHEA和DHT，并实现相应功能，而且存在调节机制，故可以维持其相对稳定状态。因此需要补充“外源DHEA/DHT引起的DHEA/DHT合成相关变化与疾病条件下自发的合成变化可比性评估”。如已知在PCOS患者中常见卵巢高表达CYP17A1，但DHEA或DHT动物模型呈现表达降低，提示DHEA/DHT雄激素化模型不适用于高雄激素血症等问题的研究。

3 动物模型代谢特征的分析

3.1 肥胖的分析DHT或者DHEA处理都可以导致大鼠和小鼠有更高的体质量获得量，呈现肥胖倾向[5-7，12-13]。PCOS患者群体中约50%的个体处于肥胖状态。

遗传背景可以影响DHEA引起的体质量增加。相较于BABLC小鼠，C57小鼠受到DHEA刺激后更早出现肥胖倾向。并且DHEA处理相同时间长度内，C57小鼠有更高的体质量获得量[12]。但是，在DHEA导致体质量增加时，脂肪质量与体质量比、内脏脂肪质量是下降的[13]。一种可能的解释为DHEA增加体质量不仅通过增加脂肪，还可能源于对肌肉组织的增加。延长DHEA处理时间也不会明显增加脂肪含量，如将DHEA处理C57小鼠的时间由20 d延长到90 d，DHEA处理小鼠与无处理小鼠的脂肪细胞尺寸是相似的[7]。

高脂饮食可以促进DHEA诱导的体质量增加。虽然较单一高脂饮食相比，DHEA加高脂饮食处理小鼠具有更低体质量值。但相较于单一DHEA处理，DHEA加高脂饮食使小鼠在处理期内的d 5到d 20都具有更高的体质量值，这时增加的体质量源于增加的总脂肪质量，尤其是内脏脂肪质量[13]。与此同时，可以观察到两组小鼠的瘦肉质量与体质量比值是没有显著差异的[13]。与单一DHEA刺激一样，DHEA加高脂饮食也可以诱导卵巢囊性病变[13]。单一高脂饮食可以诱导动物糖脂代谢紊乱，但囊性卵巢发生率低，且症状不典型。DHEA和高脂饮食存在交互作用， DHEA加高脂饮食诱导动物表现多种症状更接近人的临床表现。以上信息提示，外源DHEA刺激结合遗传因素、饮食条件可以更有效的诱导体脂增加和肥胖的发生。单纯DHEA刺激不适用于研究肥胖相关问题，但DHT模型适用肥胖问题的研究。

DHT处理的大鼠具有更高的体质量值，此种状态下体脂质量和骨骼肌质量都更重。但是增加的体质量主要来源于体脂[5]。以胫骨前肌肉为例，虽然DHT引起了它的质量增加，但是胫骨前肌与体质量的比值却在DHT刺激下是减小的[5]。与肌肉组织不同，脂肪组织，包括腹股沟脂肪、腹膜下脂肪，在质量增加的同时，他们相对体质量的比例也是增加的[5]。进一步的形态学分析可以观察到，与无处理小鼠相比，DHT处理大鼠有更大的脂肪细胞尺寸[5]。而对于小鼠来说，DHT处理可以引起类似于大鼠的体质量、体脂、脂肪细胞尺寸变化[6-7，9]。

神经细胞特异性的雄激素受体(AR)抑制能够缓解DHT诱导的体质量增加和脂肪细胞肥大。与野生型小鼠相比，神经细胞特异性敲除AR的小鼠在DHT处理时肥胖倾向不明显，并且脂肪细胞尺寸保持了相对较小的状态[9]。但是，卵巢组织特异性缺失AR对DHT诱导的代谢症状则无明显缓解作用[9]。以上信息提示，DHT引起的神经细胞活性改变是体脂增加的前提。为了揭示雄激素影响体脂的途径和方式，需要补充利用雄激素化动物模型研究神经内分泌调节机制相关内容。

去除雄激素化小鼠模型的外源DHT，模型小鼠相对无处理小鼠仍然更重，我们的研究提示至少在停止外源DHT刺激一个月内是如此。在这时，卵巢形态与功能已得到明显恢复。而在使用二甲双胍缓解了DHT处理小鼠的血脂异常时，没有明显影响体质量(数据未发表)。以上信息提示肥胖，高体脂比率，不是雄激素引起卵巢、血脂异常的决定性因素。

3.2 糖代谢异常的分析PCOS患者群体中有70%的患者具有糖代谢紊乱症状，主要表现为胰岛素抵抗。目前没有报道DHEA对大鼠的糖代谢的影响，而现有的数据显示DHEA没有改变小鼠的糖代谢过程[12]。与DHEA不同，DHT可以扰乱大鼠和小鼠的糖代谢活动[5-6]。DHT模型适用于糖代谢紊乱疾病的研究。虽然在不同的独立研究中，糖代谢评价是可能通过不同指标实现的，这些方法包括空腹血糖、空腹胰岛素、糖灌注率(glucose infusion rate，GIR)、糖耐量和胰岛素敏感性指数，但是评价结果均支持以上DHEA、DHT展示的效应。

DHEA诱导的PCOS小鼠没有糖代谢紊乱症状。即便将DHEA处理的持续时间由20 d延长到90 d，DHEA处理小鼠和无处理小鼠空腹血糖值是相似的[7]。虽然DHEA处理小鼠没有出现血清胰岛素增加的现象，但是肝组织可能存在糖代谢异常，如转导胰岛素信号的分子p-Akt在DHEA处理下，相较于无处理小鼠浓度降低[5]。遗传背景对DHEA处理小鼠的糖代谢状态影响有限，虽然C57/BL6小鼠表现高空腹血糖症状时BALB/c小鼠却维持血糖在正常水平，但是DHEA处理与否没有引起同一品种小鼠糖代谢的明显差异[12]。高脂饮食结合DHEA处理小鼠表现糖代谢异常，与单一高脂饮食相比，DHEA加高脂饮食处理小鼠的这些症状更严重，DHEA和高脂饮食存在交互作用。与单一DHEA处理相比，DHEA结合高脂饮食处理的小鼠表现了胰岛素抵抗、葡萄糖耐受症状[12]，适用于糖代谢紊乱疾病的研究。

DHT模型具有糖代谢异常症状，无论是大鼠还是小鼠。DHT处理导致大鼠葡萄GIR降低、胰岛素敏感性指数减小，表现胰岛素抵抗症状[5]。小鼠也表现类似的糖代谢异常，如腹腔注射葡萄糖耐量实验观察到，在注射葡萄糖后的每个时间点均是DHT小鼠具有更高的血糖值[6]。虽然DHT处理小鼠胰岛素水平没有明显变化。以胰腺的胰岛β细胞功能紊乱为特征的糖代谢紊乱在PCOS群体中较为常见，可能DHT能够引起胰岛β细胞发生相应的变化[14]。大鼠实验过程中发现，是否DHT处理对基础胰岛素分泌没有影响，但是DHT处理降低了胰岛在葡萄糖刺激下的胰岛素合成分泌(glucose-stimulated insulin secretion，GSIS)[14]。DHT处理还导致了线粒体增殖、氧消耗和三磷酸腺苷合成相关基因的表达抑制[14]。相对未处理大鼠，来自DHT处理大鼠的胰岛含有更高浓度的AR蛋白。并且使用flutamide拮抗AR活性，或使用siRNA降低AR表达，可以缓解DHT引起的GSIS紊乱。据此可以进一步推测，DHT以AR依赖的方式，通过破坏线粒体功能，诱导β细胞功能紊乱[14]。

GSIS紊乱会增加PCOS相关症状的风险，如心血管疾病。Tepavevi等发现，DHT虽然没有改变心脏细胞胰岛素受体、胰岛素受体底物1和下游分子Akt的表达，但是它抑制了GLUT1/4，导致了糖摄取障碍。因为胰岛素在机体细胞存在广泛活性，但目前研究有限，因此需要补充雄激素刺激下不同种类细胞的胰岛素反应活性变化。

3.3 脂代谢异常的分析对脂代谢的影响，DHEA和DHT具有差异。脂代谢紊乱常见高浓度血清总胆固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglycerides，TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)，低浓度血清高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)。PCOS群体中约50%的个体具有脂代谢紊乱症状。

DHEA诱导小鼠表现PCOS相关症状时没有改变全身性的脂代谢，包括血清TC、TG[5]。在肝脏局部，与未处理小鼠比，DHEA处理小鼠Cd36/Fat等降低脂肪积累的分子浓度增加，同时Srebp-1和Dgat2等促进脂积累的分子浓度降低[13]。在外周和组织局部的有无变化方面，与血糖情况类似。以上信息提示，DHEA引起以脂质过度积累为特征的脂代谢紊乱可能性低，DHEA模型不适用脂代谢紊乱相关问题研究。

高脂肪饮食能够诱导DHEA处理小鼠发生脂代谢紊乱，与单一DHEA处理相比，高脂肪饮食结合DHEA处理小鼠具有更高的血清TC浓度、更低的血清TG浓度[13]。在肝脏，联合处理较DHEA单独处理小鼠减少了负责胆固醇稳态的LXRs(liver X receptors)表达[13]。DHEA结合高脂肪饮食可以诱导小鼠发生脂代谢紊乱。这种改良的DHEA模型适用于脂代谢紊乱相关问题研究。

DHT处理的大鼠脂代谢也没有出现异常，包括血浆TC、TG，此外，游离脂肪酸(free fatty acids，FFA)和高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)也与未处理大鼠没有明显差别[5]。但是两种调节脂代谢的激素，leptin 和 adiponectin， 在DHT处理大鼠与未处理大鼠间具有明显差异，DHT处理大鼠具有更高水平的leptin和更低水平的adiponectin[5-6]。PCOS患者也具有类似症状[15]。因为没有相关报道，所以不确定DHEA处理的大鼠或小鼠是否leptin和adiponectin处于异常水平。与DHT处理大鼠有不同，DHT处理小鼠，相对未处理小鼠，具有更高的血清TC、TG浓度[7，9]。此外，DHT处理的大鼠或小鼠都具有脂肪细胞肥大[7-8]、肝细胞脂肪变性[7-8]症状。以上信息提示，DHT能引起以脂质过度积累为特征的脂代谢紊乱，DHT小鼠模型适用于肥胖、非酒精性脂肪肝等疾病的研究。

抑制雄激素可以缓解糖脂代谢紊乱，但可能相比于改善卵巢功能较迟钝。在我们的研究中，DHT诱导小鼠表现生殖、代谢症状后去除外源DHT，饲养小鼠30 d后进行观察。结果发现，当DHT处理小鼠的卵巢形态、基因表达趋向与无处理小鼠一致时，脂肪组织和肝脏形态和脂代谢相关基因表达仍处于异常状态，但可以看到好转趋势[9]。与此同时，虽然去除了外源DHT，但与无处理小鼠比，处理小鼠具有血脂紊乱症状[9]。因为不同的报道描述DHT对血脂影响不同，但是不同的实验使用了不同类型的样本，如血清[9]、血浆[5]，因此需要补充样本种类对实验结果影响的相关研究。

3.4 心血管异常的分析目前仅见DHT处理大鼠相关的心血管疾病研究报道，而没有使用DHEA、小鼠的案例。心血管疾病包括心脏疾病和血管疾病[1，16]。PCOS群体在表现高DHT雄激素血症高发生率的情况下，PCOS患者更容易患心血管疾病[1]。例如PCOS群体中进行性心肌梗塞的发生率是健康群体的7倍[17]。

血管内皮功能紊乱是心血管疾病常见症状，DHT处理大鼠有内皮功能紊乱、血压高和血管舒张压增加的症状[17-18]。在结构上，DHT处理大鼠血管弹性蛋白含量增加，被动血管腔直径减小[16]。在功能上，DHT处理大鼠血管被动舒张压降低，肠系膜动脉扩张活性降低，血压增加40-50%[16]。高血压反映出DHT处理大鼠血管对乙酰胆碱(acetyl choline，ACh)反应活性降低[16，18]。虽然DHT处理大鼠血管对ACh的敏感性没有变化，但是ACh诱导的血管舒张程度变小[16]。血DHT浓度与血管腔最大扩张有负相关关系，其它激素和体质量与血管腔最大扩张没有呈现明显的相关性。DHT引起的血管舒张降低部分源于血管收缩因子前列腺素的增加。因为使用前列腺合成酶COX抑制剂，或者前列腺素受体拮抗剂，可以恢复血管的正常功能[16]。同时，DHT也破坏了NO依赖型或非依赖型血管舒张，而且DHT还增加了血管对前列腺素诱导的血管收缩反应活性[19]。

以上研究可以看出，DHT处理而成的雄激素化动物模型，心血管疾病研究集中在血管舒张、调节活性，而动脉粥样硬化等病症鲜有研究。由于高水平DHT可以诱导高脂血症的发生，而高脂血症是动脉粥样硬化的重要风险因素，因此存在DHT处理而成雄激素化动物模型具有发生动脉粥样硬化的可能。需要补充开展相应实验内容，以更全面的揭示该模型的心血管状态，探索机制和调节途径问题。

4 动物模型慢性炎症的分析

DHEA、DHT处理啮齿动物具有局部慢性炎症反应特征。大体表现为外周血中淋巴细胞、巨噬细胞数量增加，特定的炎症因子如CRP、IL-6、TNF-α等浓度增加[20]，局部组织器官表现为巨噬细胞浸润、天然免疫系统活跃、炎症因子合成分泌增加。Kelly等最先报道了PCOS患者可能存在慢性炎症。PCOS患者血液中具有更多的淋巴细胞、巨噬细胞，和更多的CRP、IL-6、TNF-α，这种特征在排除肥胖因素干扰后仍然存在，而且PCOS患者高发的糖尿病、动脉粥样硬化等与慢性炎症具有相关性。如TNF-α可以干扰胰岛素下游分子的磷酸化，阻碍胰岛素信号转导，导致胰岛素抵抗，继发糖尿病。CRP与LDL形成的复合物会激活补体系统诱导泡沫细胞，促进动脉粥样硬化。

DHEA诱导表现PCOS样症状的小鼠炎症反应不明显[21]。与没有处理小鼠比，这些小鼠的血液炎症因子IFN-γ、TNF-α、MCP-1、IL-6、IL-10、IL-12p70没有明显差异，并且内脏脂肪组织的IL1β、TNF-α表达，和M1型巨噬细胞浸润也没有差异。但是不能排除其它组织存在局部炎症反应的可能。在DHEA诱导表现PCOS样症状的大鼠，卵巢组织表现了炎症反应特征，如大部分囊性卵泡颗粒细胞层高表达炎症相关分子VCAM-1(vascular cell adhesion molecule-1)、ICAM-1(intercellular adhesion molecule-1)。此外，这些大鼠的腹膜腔免疫细胞在体外培养条件下炎症因子合成分泌增加，这些炎症因子为TNFa、IFN-γ、MCP-1、IL-6、IL-12P70、IL-10。DHEA促进了腹膜腔、卵巢组织中免疫细胞表达VCAM-1、ICAM-1配体ICAM-1、VLA-4和LFA-1。并且在体外条件下，DHEA也诱导了CD4+细胞等免疫细胞产生类似的反应。

同为雄激素，均可经AR发挥作用，DHT对炎症反应的诱导作用可能与DHEA类似[22]。目前没有报道DHT处理大鼠、或小鼠血液免疫细胞、炎症因子的变化。已有的数据显示，DHT可以改变卵巢局部M1型巨噬细胞、M2型巨噬细胞的比例，DHT处理大鼠15 d，卵巢有腔卵泡、排卵前卵泡中的巨噬细胞数量增加，M1/M2比例也增加，表现炎症反应活性，此时大鼠已有PCOS样症状，如囊性卵泡。增加的M1型巨噬细胞一个可能作用是诱导颗粒细胞凋亡。在体外，1 μmol·L-1的DHT处理24 h，不会引起颗粒细胞的死亡，但是当对颗粒细胞和巨噬细胞共培养体系进行相同处理时，颗粒细胞发生了明显凋亡。是否M1还参与了其它PCOS样症状的发生发展，还有待探索。DHT导致卵泡内M1数量的增加可能是通过卵泡液中高浓度的chemerin实现的，M1型巨噬细胞表达chemerin的受体CMKLR1。体外实验证明，chemerin可以诱导M1型巨噬细胞从低浓度向高浓度迁移。值得注意的是，DHT处理大鼠15 d，卵巢卵泡液中出现高浓度chemerin，而血液chemerin维持在正常水平。在DHT处理大鼠28 d时，卵泡液、血液均具有高浓度的chemerin。说明DHT诱导的炎症反应在局部与外周具有相对独立性。

局部的炎症反应可能在一段时间内存在波动。DHT处理大鼠28 d，相对与15 d，巨噬细胞数量减少，M1/M2比例也减小。并且随着M1型巨噬细胞表达CMKLR1增加，表达CMKLR1的M1巨噬细胞数量骤然减少[24]。我们的实验数据显示，DHT处理小鼠21 d表现血中性粒细胞比例增加，在35 d现象消失(数据未发表)。以上信息提示，因为波动的存在，对炎症反应水平的检测应有明确的检测时间点。DHEA和DHT模型适用于慢性炎症的研究。

5 动物模型生物节律紊乱的分析

仅有DHT处理小鼠具有生物节律紊乱的报道，而没有DHEA、大鼠的相关报道。目前，研究者已经确定DHT处理小鼠表现了雄激素依赖性的生理节律基因表达重编程，表现了不同组织器官普遍存在生物节律紊乱,过多的雄激素会导致不同组织器官间生物节律不匹配，具体表现如增加了组织依赖型的时相分布[23]。使用DHT处理小鼠，各种组织的Period 2(一种生物节律蛋白)发生不同变化，进而影响了各组织振荡器的活性。体内和体外实验均显示DHT可以通过雄激素受体直接改变生物节律基因表达模式，进而诱导内源性的生物节律不匹配，这一过程便是雄激素依赖性的生理节律基因表达重编程。常见的生物节律紊乱疾病是睡眠紊乱，DHT可能适用于相关问题的研究。

6 总结和展望

啮齿动物是常用的人类疾病动物模型，因为它的生命周期短，清晰的遗传背景，成熟的基因编辑技术。DHEA或DHT诱导的高雄激素化动物已经在很多研究中被使用，这类模型的建立机制是基于PCOS具有高雄激素血症。实践证明雄激素可以诱导多种症状，如囊性卵泡、慢性炎症、胰岛素抵抗、血管内皮功能紊乱和肝脂肪变性等。这些症状在肥胖、糖尿病、高血压等慢性疾病也多有表现。因此这类模型适用于慢性疾病的研究。与其它因素诱导的模型相比，DHEA或DHT动物模型有更高的成功率，表现症状更典型、多面等优势。此外，DHEA或DHT模型的局限性使其不能回答PCOS高雄激素血症是怎样发生的这类问题。而已发现的DHEA、DHT通过改变神经系统活性、影响糖脂代谢、诱导氧化应激而引起不同症 状的具体机制还有待进一步验证和完善。