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编号:10282550
促卵泡生成素、黄体生成素和胰岛素对多囊卵巢病人颗粒细胞甾体激素分泌的影响
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1998年第11期
     作者:王蔼明 卢春华 乔杰 李美芝

    单位:100083 北京医科大学第三医院妇产科(王蔼明现在中国人民解放军海军总医院妇产科,100037北京)

    关键词:多囊卵巢综合症;激素类 高胰岛素血症

    中华医学杂志981109 【摘要】 目的 研究在促卵泡生成素(FSH)、促黄体生成素(LH)和胰岛素(INS)刺激作用下多囊卵巢综合症(PCOS)病人与正常卵巢的颗粒细胞甾体激素产生的异同。方法 对18例月经周期正常妇女卵泡期的33个卵泡和8例PCOS的100个卵泡的颗粒细胞行体外培养,利用放射免疫法测定培养液中的甾体激素水平,比较了两组颗粒细胞在FSH、LH和INS刺激作用下雌二醇(E2)和孕酮(P)的产生。结果 PCOS病人的颗粒细胞在基础状态下,FSH和INS刺激作用下E2产生量明显高于对照组(P<0.05~0.01),在FSH、LH和INS刺激作用下PCOS组产生的P量明显高于对照组(P<0.05~0.01);INS能明显的增强FSH和LH对颗粒细胞的刺激作用;外周胰岛素拮抗的PCOS病人的颗粒细胞对INS刺激仍然敏感。结论 PCOS病人的颗粒细胞甾体激素合成酶在体内时可能已被活化,PCOS病人的高INS和高LH血症可能起关键作用。
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    The effects of FSH,LH and insulin on steroids production by granulosa cells from polycystic ovaries syndrome Wang Aiming, Lu Chunhua, Qiao Jie, et al. Department of Gynecology & Obstetrics, Third Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100083

    【Abstract】 Objectives To investigate steroids production of granulosa cells obtained from normal ovaries and polycystic ovaries from polycystic ovary syndrome (PCOS) patients under FSH, LH and insulin stimulation. Methods Granulosa cells of 33 folicles from 18 pairs of normal ovaries and about 100 folicles from 8 pairs of PCOS were cultured. Estrodial (E2) and progesterone (P) accumulation in the medium was determined under different incubated conditions by RIA. Results Granulosa cells from PCOS produced more E2 (P<0.05~0.01) under basal, FSH and insulin stimulation and more P (P<0.05~0.01) under FSH, LH and insulin stimulation than controls. Insulin markedly augmented FSH and LH-stimulated steroid accumulation by two groups of granulosa cells. Granulosa cells from PCOS with peripheral insulin resistance also responded to insulin. Conclusion Enzymes for steroids synthesis in granulosa cells from PCOS may be activated in vivo, and hyperinsulinisma and elevated LH levels in PCOS may be contributable.
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    【Key words】 Polycystic ovary syndrome Hormones Hyperinsulinis

    (Natl Med J China, 1998, 78:830-832)

    以往的观点认为多囊卵巢综合征(PCOS)病人的卵泡内膜及卵泡间质产生雄激素过多而导致卵泡发育异常,其颗粒细胞功能衰退,对促卵泡生成素(FSH)刺激不产生反应。但近年来发现,PCOS病人的颗粒细胞对FSH、黄体生成素(LH)和胰岛素(INS)刺激的反应比正常的颗粒细胞更敏感,PCOS病人的颗粒细胞甾体激素合成酶在体内已被活化[1]。本研究旨在通过离体培养颗粒细胞,进一步了解PCOS病人与月经周期正常者的颗粒细胞的功能有什么异同,以及INS对PCOS病人颗粒细胞分泌功能的影响。

    对象与方法

    一、对象及卵泡的采集
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    对象为1996年3月~1997年5月在本院就诊的病人,其中:(1) 月经周期正常妇女(对照组):共18例,系因子宫肌瘤开腹手术治疗者,平均年龄32±5岁,月经周期为3~7/26~30天;卵泡是手术同时采集的,对照组共取卵泡33个,直径3~8 mm,外观透明清亮。(2) PCOS病人:共8例,平均年龄28±2岁。8例均符合下列条件:B型超声下呈典型的多囊卵巢征象;月经稀发或闭经;于闭经期或周期第3~5天时血激素符合下例2项或3项:LH/FSH>2,睾酮>2.2 nmol/L和(或)>9 nmol/L。8例PCOS病人中术前诊断有胰岛素拮抗和高胰岛素血症者3例,其它5例因条件受限没做胰岛素释放试验检查。PCOS组共取卵泡100个。

    二、细胞培养[1,2]

    收集颗粒细胞后,以1×105细胞/孔在24孔的塑料培养板内进行有血清培养,24小时后换无血清培养液0.5 ml(每孔加入1×10-7 mol/L睾酮作为合成雌激素的底物),同时加影响因素,培养48小时。培养结束后每孔细胞再次计数,每例不同卵泡的细胞混合培养。影响因素为:FSH(购于瑞士Serono公司)、LH和INS(均购于美国Sigma公司)以M199培养液配制贮存液。FSH的剂量曲线:浓度为1、5、10、20、50及100 μg/L,对照组与PCOS组每个剂量3~4人份,每人2个平行孔。INS与FSH和LH共同孵育,将两组细胞各分为6组:空白组、FSH(10 μg/L)组、LH(10 μg/L)组、INS(10 μg/L)组、INS+FSH组及INS+LH组。每组每个影响因素8~10个培养孔。
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    三、培养液中激素的测定

    加影响因素后48小时取培养液,贮存于-20 ℃直到激素测定。所测的激素值均以每1 000细胞数为单位来计算(pmol.48小时-1.1 000细胞-1)。采用天津DPC公司放射免疫试剂盒,测定培养液原液中的雌二醇(E2)和孕酮(P)。

    四、统计学处理

    采用t检验。

    结果

    一、FSH的剂量曲线

    如图1,2所示,在一定浓度范围的FSH作用下,两组颗粒细胞产生的E2和P量有不同程度地增加,FSH最大的反应剂量是5~10 μg/L,随FSH浓度的进一步增加E2的产生量并没有增加,但P有升高降趋势。不同浓度的FSH刺激作用下PCOS组的颗粒细胞产生的E2和P量均偏高。基础状态下,PCOS组产生的E2量明显高于对照组(P<0.05),PCOS组产生的P量虽偏高,但差异无显著意义(P>0.05);FSH浓度是10 μg/L情况下,PCOS组产生的E2和P量明显高于对照组(P<0.05~0.01)(表1,2)。
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    二、INS对颗粒细胞激素分泌的影响

    由表1,2可见,INS可刺激两组颗粒细胞产生E2和P量增加。PCOS组对INS的刺激更敏感,在INS刺激作用下,PCOS组产生的E2明显高于对照组(P<0.01),PCOS组产生的P值偏高,但差异无显著意义(P>0.05)。3例胰岛素抵抗的颗粒细胞对INS刺激也同样产生反应,E2量为193±64 pmol.48小时-1.1 000细胞-1,P量为284±82 pmol.48小时-1.1 000细胞-1,与其它5例接近(P>0.05)。
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    图1 雌二醇的剂量曲线

    图2 孕酮的剂量曲线

    三、INS与FSH、LH共同作用下颗粒细胞激素的分泌

    由表1,2可见,FSH和INS共同影响下,比FSH和INS单一因素刺激作用下产生更多量的E2和P。FSH和INS共同刺激作用下PCOS组产生的E2和P量明显高于对照组,差异有显著意义(P<0.01)。

    LH也可刺激颗粒细胞产生E2和P的量增加,PCOS组产生的E2偏高,但差异没有显著意义(P>0.05),P却明显高于对照组(P<0.01)。INS和LH共同刺激作用下两组的反应都比单一因素作用下更明显。INS+LH刺激作用下PCOS组产生的E2和P量均明显高于对照组(P<0.05)。
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    讨论

    一、PCOS病人颗粒细胞产生的E2和P量增加

    研究结果显示,不仅在FSH刺激作用下PCOS组产生的E2和P量均明显高于对照组,在基础状态下PCOS组产生的E2量也明显增高,与Willis[1]等和Masion等[2]结果是一致的。表明,PCOS病人的颗粒细胞并不同于闭锁卵泡病人的颗粒细胞,进一步支持PCOS病人的卵泡并不都是闭锁卵泡的说法。在离体

    表1 两组颗粒细胞的E2产生量(pmol.48小时-1.1 000细胞-1±s) 组别
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    卵泡个数

    基础值

    FSH

    INS

    FSH+INS

    LH

    LH+INS

    对照组

    33

    10.4± 2.3

    37± 9

    33± 7

    70± 19
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    39± 33

    83±27

    PCOS组

    100

    80.4±60.5

    198±47

    175±43

    398±131

    155±147

    272±90

    P值

    <0.05

    <0.01
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    <0.01

    <0.01

    >0.05

    <0.05

    表2 两组颗粒细胞的P产生量(pmol.48小时-1.1 000细胞-1±S) 组别

    卵泡个数

    基础值

    FSH

    INS
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    FSH+INS

    LH

    LH+INS

    对照组

    33

    56±23

    163±29

    172±32

    207± 38

    190± 30

    208± 58

    PCOS组

    100
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    112±56

    388±88

    308±79

    553±101

    612±145

    749±193

    P值

    >0.05

    <0.05

    >0.05

    <0.01

    <0.01

    <0.05
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    时同等条件下PCOS病人的颗粒细胞比正常月经者的颗粒细胞产生更多的甾体激素,提示在活体的情况下,颗粒细胞甾体激素合成酶活性因受到一些内分泌或自分泌(旁分泌因子)的影响而发生了改变。

    二、胰岛素刺激作用下PCOS病人的颗粒细胞产生E2和P增加

    INS可刺激颗粒细胞产生雌、孕激素。本研究表明,INS刺激作用下PCOS病人的颗粒细胞产生E2和P的量增加。由于50%~60% PCOS病人伴有外周INS拮抗(IR)及高INS血症,因此,高INS血症一定对PCOS病人的颗粒细胞功能产生影响。Willis等[1]培养了12例PCOS病人的颗粒细胞,其中2例伴有高INS血症者的颗粒细胞对INS还同样敏感。本研究中3例IR及高INS病人的颗粒细胞在INS刺激作用下与其它5例一样产生更多的E2,进一步表明虽然PCOS病人存在外周组织的胰岛素拮抗,但似乎卵巢却不存在,有两种可能:一是INS不是作用于自身受体而是通过作用于卵巢的类胰岛素样生长因子受体即所谓的“cross-talk”发挥作用;二是INS在卵巢组织作用的发挥是通过不同的信号传递系统。
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    三、INS可增强LH对颗粒细胞甾体激素的合成

    颗粒细胞主要产生E2和P于颗粒细胞内胆固醇经侧链裂解酶作用生成P,雄激素经芳香化酶作用生成E2。在卵泡期是以FSH促E2生成为主,黄体期以LH促P大量产生的同时也刺激一定量的E2产生[3]。本结果表明,PCOS病人颗粒细胞产生的E2和P量增加,这虽然不能完全反映活体的情况,但间接表明在体时PCOS病人颗粒细胞上述两种酶的活性可能是增强的。高LH血症是PCOS病人的一个主要内分泌变化,本研究表明PCOS病人在LH刺激作用下产生E2和P的量增加,由此可推论PCOS病人的颗粒细胞于在体时因受到高LH血症的影响,使其甾体合成酶活性增强,同时PCOS病人的高INS血症可增强LH对颗粒细胞的刺激作用。

    体外实验表明LH在促进颗粒细胞产生E2和P的同时,却抑制颗粒细胞的DNA合成[4];LH于排卵前出现高峰时在促进颗粒细胞分化的同时抑制颗粒细胞的有丝分裂和增殖,最终导致卵泡发育停止[5]。虽然LH的水平在大多数无排卵的PCOS病人中是增加的,但没能达到其排卵前高峰期的水平。可能的机制是INS增强了颗粒细胞对LH的反应,使颗粒细胞过早进入分化状态,导致颗粒细胞增殖终止,影响卵泡发育。尽管PCOS病人的卵泡发育障碍原因很可能还受到卵泡内高雄激素及一些自分泌和或旁分泌因素的影响,但PCOS病人的高INS和高LH血症对颗粒细胞功能的影响可能是卵泡发育障碍的原因之一。
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    本课题为卫生部科研基金资助项目

    参考文献

    1 Willis DS, Mason HD, Carole Gilling-Smith, et al. Modulation by insulin of follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone actions in human graulosa cells of normal and polycystic ovaries. J Elin Endocrinol Metab, 1996, 81:302-309.

    2 Mason HD, Willis DS, Richard W, et al. Estradiol production by granulosa cells of normal and polycystic ovaries: relationship to menstrul cycle history and concentration of gonadotropins and sex steroids in follicular fluid. J Clin Endocrinol Metab, 1994, 79:1355-1360.
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    3 Knobil E, Neil J D. The Physiology Reproduction. Second Edition. New York: Raven, 1994. 751-781.

    4 Yong EL, Baird DT, Yates R, et al. Hormonal regulation of the growth and steroidogenic function of human granulosa cells. J Clin Endocrinol Metab, 1992, 74:842-849.

    5 McNatty KP, Sawers RS. Relationship between the endocrine enviroment within the graafian follicle and the subsequent rate of progesterone secretion by human granulosa cells in vitro. J Endocrinol, 1975, 66:391-400

    (收稿:1997-10-21 修回:1998-08-01), 百拇医药