全 文 :左归饮对围绝经期大鼠卵巢 VEGF及
SPARC表达的影响
赵薇1,2,温海霞1,郑慧丽3,孙世晓2,倪江1
(1哈尔滨医科大学 生理学教研室,黑龙江 哈尔滨 150086;
2黑龙江中医药大学 生理学教研室,黑龙江 哈尔滨 150040;
3齐齐哈尔市第一医院 检验科,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
[摘要] 目的:观察滋阴理气中药左归饮对围绝经期大鼠卵巢血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,
VEGF)及富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(secretedproteinacidicandrichincysteine,SPARC)表达的影响。方法:采用围绝经期
大鼠动物模型,分别给予低、中、高剂量左归饮(1378,2067,31g·kg-1)灌胃处理8周。用RTPCR和免疫组化法检测卵巢
VEGFmRNA及蛋白的表达,用RTPCR方法检测卵巢SPARCmRNA的表达水平。结果:围绝经期大鼠卵巢 VEGFmRNA的
表达明显高于青年组(P<001),中、高剂量左归饮可有效降低其表达水平(P<001)。围绝经期大鼠卵巢 SPARCmRNA的
表达明显低于青年组(P<001),中、高剂量左归饮可使其表达显著升高(P<001)。结论:VEGF和SPARC表达异常可能在
卵巢衰老过程中起一定作用。滋阴理气中药左归饮能通过下调VEGF的表达、上调SPARC的表达,从而促进衰老大鼠卵巢的
血管生成,延缓卵巢衰老过程。
[关键词] 左归饮;VEGF;SPARC;围绝经期;卵巢;大鼠
[收稿日期] 20090619
[基金项目] 哈尔滨市科技攻关项目(2005AA9CS11617);黑龙江
省中医药大学科研基金资助项目(200722)
[通信作者] 倪江,教授,博士生导师,主要研究方向为生殖内分
泌生理学,Tel:(0451)86666752,Email:paradise111000@163com
[作者简介] 赵薇,在读博士生,助教,主要研究方向为衰老和生殖
的分子机制,Tel:13946039695,Email:paradise1100@sinacom
围绝经期综合征其根本原因就是卵巢功能衰
退,而卵巢微循环结构与功能是影响卵巢功能的重
要因素之一。因此,本研究以卵巢血管新生为切入
点,观察左归饮对初老大鼠卵巢VEGF及SPARC表
达的影响,以期寻找左归饮在卵巢中的作用位点,探
讨其对围绝经期综合征缓解与治疗的机制。
1 材料
11 动物 健康雌性 Wistar大鼠,12月龄40只,
体重(310±20)g;3月龄10只,体重(210±10)g,
黑龙江省肿瘤防治研究所提供,动物合格证号
SCXK黑20050001。
12 药物与试剂 左归饮煎剂(生药购自世一堂
中药饮片有限责任公司,药品批号分别为熟地:
0801053z,山药:0709030s,山茱萸:0708203s,枸杞:
0707007s,茯苓:0803072s,炙甘草:0710037m,黑龙
江中医药大学动物实验中心煎制);尼尔雌醇(北京
四环制药有限公司,规格:每片 1mg,批号:
970324)。Trizol(美国 Invitrogen);BcaBESTTMRNA
PCRKit(大连Takara);引物(上海英俊生物技术有
限公司);即用型SABC免疫组化染色试剂盒(武汉
博士德生物工程有限公司);DAB显色试剂盒(北京
中杉生物技术有限公司);小鼠 VEGF单克隆抗体
(美国SantaCruz)。
13 仪器 PTC100型 PCR扩增仪 (美国
MJResearchInc);紫外分光光度计(英国 Amer
sham公司);DYYⅢⅡ型稳压稳流电泳仪(北京六
一仪器厂);GIS凝胶图像扫描及分析系统(上海天
能生物软件公司);BH2显微照相仪(日本 OLYM
PUS公司)。
2 方法
21 模型建立 采用自然老化法。12月龄雌性
Wistar大鼠,应用阴道脱落细胞涂片连续观察15d,
选择动情周期紊乱的初老大鼠40只作为围绝经期
的实验动物,另选取3月龄动情周期规律的大鼠10
只作为青年对照。
22 分组与给药 40只初老大鼠随机分为5组:初
老组(模型组)(8只):085%生理盐水灌胃(ig);低、
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中、高剂量中药组(各8只):1378,2067,31g·kg-1
左归饮溶液ig;雌激素组(8只):0158mg·kg-1尼尔
雌醇溶液ig。另设青年组(对照组)(10只):处理同
初老组。每日给药1次,连续给药8周。
23 取材及处理 大鼠末次给药24h后急性断头
处死,迅速取出双侧卵巢,一侧经液氮速冻后于-70
℃冰箱冻存,用于总 RNA的提取和 RTPCR检测;
另一侧置于 4%多聚甲醛固定,常规脱水,石蜡包
埋,用于免疫组化检测。
24 RTPCR 用 Trizol试剂提取总 RNA,紫外分
光光度计测定 A260和 A280,分析 RNA纯度并计算其
含量。取总 RNA25μg,按 BcaBESTTMRNAPCR
Kit说明书进行逆转录,合成 cDNA20μL。大鼠
VEGF,SPARC基因引物采用 GeneRunner软件设
计,以βactin作为内参照,引物序列及预计产物长
度见表1。PCR扩增条件均为:94℃ 4min,94℃
45s,55~65℃45s,72℃1min,72℃5min。退火
温度、循环次数见表2。PCR扩增产物于15%琼脂
糖凝胶中电泳,采用 GIS凝胶成像系统进行图像扫
描及条带灰度分析,用目的基因与 βactin灰度的比
值代表目的基因的相对表达量,实验重复3次。
表1 PCR引物序列及长度
基因名称 引物序列(5′3′)
产物长度
/bp
VEGF164 sense:GCTCTCTTGGGTGCACTGGA 563
VEGF120 antisense:CACCGCCTTGGCTTGTCACA 431
SPARC sense:GTGGTGGAGGAGACAGGGTTAC 455
antisense:TTGTTGCCCTCATCTCTCTCG
βactin sense:GTTTGAGACCTTCAACACCCC 320
antisense:GTGGCCATCTCTCTTGCTCGAAGTC
表2 PCR退火温度及循环数
基因名称 退火温度/℃ 循环次数
VEGF 65 35
SPARC 55 30
βactin 55 25
25 免疫组织化学染色 采用免疫组化SABC法,
按试剂说明书操作。石蜡切片常规脱蜡至水,3%过
氧化氢封闭内源性过氧化物酶,微波抗原修复后,胎
牛血清封闭20min,小鼠抗大鼠VEGF单克隆抗体37
℃孵育1h后,依次滴加生物素化羊抗小鼠二抗IgG
工作液,SABC工作液,按DAB显色试剂盒进行显色,
苏木素复染,常规脱水、透明,中性树胶封片。以PBS
代替一抗作为阴性对照。细胞浆内棕黄色颗粒为阳
性染色。染色结果采用 MoticImages2000显微图像
分析系统扫描后并分析结果,光镜10×10放大倍数
下对每张切片选取1个视野拍照,每组8张切片,以
染色阳性面积百分比代表蛋白表达相对强度。
26 统计学处理 实验数据以平均值 ±标准差
(珋x±s)表示,应用 SPSS115软件进行分析,首先进
行方差齐性检验,然后进行OnewayANOVA方差分
析,若有差异再进行Dunnett检验或两组间比较的
StudentNewmanKeuls(SNK)检验,P<005为有统
计学意义。
3 结果
31 不同剂量左归饮对围绝经期大鼠卵巢 VEGF
mRNA表达的影响 RTPCR电泳结果显示:各组大
鼠卵巢均扩增出2条清晰的特异片段,即 VEGF164
(约563bp)和VEGF120(约431bp),见图1。条带分
析结果显示:青年组、雌激素组和中、高剂量中药组
VEGF164和VEGF120的 mRNA表达量均低于模型
组(P<005或P<001);低剂量中药组VEGF表达
略高于模型组,但差异无统计学意义。中药对衰老卵
巢VEGFmRNA表达的影响存在剂量依赖性,其中高
剂量中药组卵巢VEGFmRNA的表达与青年组相比,
差异不具有统计学意义,结果见表3。
MDNA相对分子质量标准(bp);A青年组;B模型组;
C雌激素组;D低剂量中药组;E中剂量中药组;
F高剂量中药组(图3同)。
图1 RTPCR检测各组大鼠卵巢VEGFmRNA
表达的电泳条带
32 不同剂量左归饮对围绝经期大鼠卵巢 VEGF
蛋白表达的影响 免疫组化结果显示:VEGF蛋白
主要表达于卵巢的黄体细胞的胞浆中,其次是卵泡
膜细胞及颗粒细胞,间质细胞和卵泡液中也可见,见
图2。与青年组相比,模型组卵巢黄体数目及闭锁
卵泡的数量明显增多,而各时期的生长卵泡数量明
显减少,其中黄体细胞中 VEGF阳性染色强度明显
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表3 各组大鼠卵巢VEGFmRNA表达的
相对强度值(珋x±s,n=3)
组别
剂量
/g·kg-1
VEGF164
/βactin
VEGF120
/βactin
青年 - 0244±0042 0108±0010
模型 - 0943±00401) 0436±00371)
雌激素 0158mg·kg-1 0826±00224) 0338±00481,4)
左归饮 1378 0985±00093) 0451±00771,3)
2067 0525±00825,6) 0226±00231,5,6)
31 0242±01302,5,6)0109±00182,5,6)
注:与青年组相比1)P<001,2)P>005;与模型组相比3)P>
005,4)P<005,5)P<001;与雌激素组相比6)P<001。
增强(P<001),其余部位阳性颗粒的分布则较弥
散。与模型组相比,雌激素组卵巢生长卵泡数量有
所增加,VEGF阳性染色强度明显减弱,差异有统计
学意义(P<001);各剂量中药组,卵巢卵泡数量均
有一定程度增加,低剂量中药组 VEGF阳性染色强
度与模型组相比无显著差异,而中、高剂量中药组其
染色强度均显著减弱(P<001),其中高剂量中药
组VEGF阳性染色强度与青年对照组相似,差异无
统计学意义,结果见表4。
A青年组;B模型组;C雌激素组;D低剂量中药组;
E中剂量中药组;F高剂量中药组;G阴性对照。
图2 免疫组化显示大鼠卵巢VEGF蛋白的
表达情况(×100)
表4 大鼠卵巢VEGF阳性染色的相对强度值(珋x±s,n=8)
组别 剂量/g·kg-1 VEGF染色相对强度
青年 - 0153±0019
模型 - 0943±00311)
雌激素 0158mg·kg-1 0601±00491,3)
左归饮 1378 0907±00271,4)
2067 0456±00481,3,5)
31 0182±00332,3,5)
注:与青年组相比1)P<001,2)P>005;与模型组相比3)P<
001,4)P>005;与雌激素组相比 5)P<001。
33 不同剂量左归饮对围绝经期大鼠卵巢
SPARCmRNA表达的影响 RTPCR电泳结果显
示:各组大鼠卵巢均扩增出 1条清晰的、大小约
为455bp的 SPARC特异片段,见图 3。条带分
析结果显示:模型组卵巢SPARCmRNA表达量明
显低于青年组(P<001);雌激素和中、高剂量
中药组均可使衰老卵巢 SPARCmRNA的表达显
著升高,差异具有统计学意义(P<001),其中
雌激素和高剂量中药组的作用最明显,其 SPARC
mRNA的表达水平高于青年组,差异有统计学意
义(P<001);并且高剂量中药组的表达量明显
高于雌激素组(P<001),结果见表5。
图3 RTPCR检测各组大鼠卵巢SPARCmRNA
表达的电泳条带
表5 各组大鼠卵巢中SPARCmRNA表达的
相对强度值(珋x±s,n=3)
组别 剂量/g·kg-1 SPARC/βactin
青年 - 0443±0049
模型 - 0091±00181)
雌激素 0158mg·kg-1 0821±00511,3)
左归饮 1378 0086±00201,4)
2067 0338±00382,3)
31 1228±02851,3,5)
注:与青年组相比1)P<001,2)P<005;与模型组相比3)P<
001,4)P>005;与雌激素组相比5)P<001。
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4 讨论
由于卵巢的衰老导致体内雌激素水平降低,从
而引起的一系列累及全身多器官功能变化而表现出
的症状称围绝经期综合征。动物实验证明,雌性
Wistar大鼠从10~12月龄开始,动情周期出现紊
乱,表现为动情周期延长,之后持续动情以及反复假
妊娠;血清性激素、促性腺激素水平以及卵巢相关生
化指标等也都相应变化,这与人类女性围绝经期表
现极为相似[1]。本研究选用12月龄雌性 Wistar大
鼠,连续阴道细胞学观察,选择呈动情周期变长、之
后持续动情表现的大鼠作为初老动物模型,可供
参考。
围绝经期综合征的根本原因是卵巢功能减退,
卵巢血管结构及微循环血流的改变是影响卵巢功能
的重要因素之一。目前发现的最重要的血管生长因
子为VEGF,是卵巢微循环的主要调节因子[2],可促
进内皮细胞生长、增殖,是内皮细胞特异的强效有丝
分裂原,在卵巢周期性的血管新生中起重要作
用[3]。本研究观察到,模型大鼠卵巢 VEGFmRNA
的表达量明显高于青年组,这一结果与 Klein[4]和
Manau[5]等的研究结果是一致的。VEGF在衰老卵
巢中虽然呈现高表达,但衰老卵巢微循环不良的状
态说明VEGF促血管生成作用是被抑制的。分析这
种矛盾产生的原因,可能由于衰老卵巢的微血管出
现退行性改变,血管硬化、管腔狭窄,引起卵巢微循
环血供不足而导致缺氧,缺氧刺激可增加 VEGF基
因转录率和 VEGFmRNA稳定性[6],从而引起
VEGF基因发生代偿性表达上调。因此,随着年龄
的增长,促血管生成因子 VEGF含量的增加可能反
映了卵子的老化和卵巢的低反应性。
目前卵泡微循环随年龄增长而不足的原因还不
清楚。VEGF亦只是众多血管生成调节因子中的一
种。因此,本实验对另外一种血管新生相关因子
SPARC在衰老卵巢中表达变化进行了观察。结果
发现,SPARC在衰老大鼠卵巢内的表达量下降。这
一结果与Bradshaw等[7]的报道有差异,由于各实验
室所用的试剂不同,研究对象不同,导致结果也很不
一致。SPARC作为多功能的基质细胞蛋白,具有
抗细胞黏附以及调节细胞因子的作用[8]。本研究
认为SPARC表达下降可能起到调节 VEGF活性的
作用。
使用中医药探索治疗围绝经期综合征在临床已
开展多年,因其疗效好,毒副作用小,故有望取代雌
激素替代疗法(estrogenreplacementtherapy,ERT)。
左归饮是滋阴理气、补益肾阴的常用方剂。众多研
究表明左归饮可通过调节机体内微量元素[9]、影响
自由基代谢[10]、调节免疫系统的功能[11]等多种途
径发挥抗衰老作用,但目前国内外尚无报道左归饮
在卵巢中的作用位点。本研究观察了左归饮对围绝
经期大鼠卵巢 VEGF,SPARC表达的影响,结果表
明,中、高剂量左归饮能使 VEGF表达显著降低,同
时明显升高 SPARC表达。提示该药改善卵巢老化
的作用与其调节血管新生基因的表达有关,从而使
卵巢这个具有丰富血管网的器官具有正常的形态和
功能。
综上所述,左归饮可通过下调大鼠卵巢 VEGF
的表达,同时上调 SPARC的表达,促进血管生成延
缓卵巢衰老,从而改善围绝经期症状。可是,VEGF,
SPARC只是众多血管生成调节因子中的2种,它们
与其他细胞因子按多大浓度和什么比例一起相互作
用才能够诱导具有生物功能的血管形成尚需进一步
的研究。
[参考文献]
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EfectofZuoguiyinonexpressionofovarianVEGFandSPARCinrats
duringperimenopausalperiod
ZHAOWei1,2,WENHaixia1,ZHENGHuili3,SUNShixiao2,NIJiang1
(1DepartmentofPhysiology,HarbinMedicalUniversity,Harbin150086,China;
2DepartmentofPhysiology,HeilongjiangUniversityofChineseMedicine,Harbin150040,China;
3DepartmentofClinicalLaboratory,FirstHospitalofQiqihaerCity,Qiqihaer161005,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheefectofonekindofregulatingqiandNourishingyinChineseherbsZuoguiyinonthe
expressionofratsovarianvascularendothelialgrowthfactor(VEGF)andsecretedproteinacidicrichincysteine(SPARC)duringthe
periodofperimenopauseMethod:TheanimalmodelsofperimenopauseratswereestablishedbynaturalagingPerimenopauserats
weretreatedbyintragastricadministration(ig)withlow(1378g·kg-1),middle(2067g·kg-1)andhigh(31g·kg-1)doseof
Zuoguiyinfor8weeksExpressionofVEGFandSPARCmRNAweredetectedbyRTPCRImmunohistochemistrywasusedtoevaluate
expressionlevelsofVEGFproteinResult:Comparedwiththatinthecontrolgroup,ovarianexpressionlevelsofVEGFmRNAandits
proteininratsduringperimenopauseincreasedsignificantly(P<001)MiddleandhighdoseofZuoguiyincouldbothdownregulate
theexpressionofVEGFinovariesofpraesenilisrats,andthediferencehasstatisticalsignificance(P<001)Expressionlevelsof
SPARCmRNAinratovariesduringperimenopausalperioddecreasedobviouslycomparedtothatinthecontrolgroup(P<001)
MiddleandhighdoseofZuoguiyincouldgreatlypromoteovarianSPARCmRNAexpressionofpraesenilisrats(P<001)Conclu
sion:TheabnormalchangesofVEGFandSPARCmayplayanimportantroleintheagingprocessofovaryZuoguiyin,onekindof
regulatingqiandNourishingyinChineseherbs,canimproveovarianvascularformationthroughdownregulatingtheexpressionof
VEGFmeanwhileupregulatingtheexpressionofSPARCAnditmaydelayagingbythisway
[Keywords] Zuoguiyin;VEGF;SPARC;perimenopause;ovary;rats
[责任编辑 张宁宁]
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