羅小鳳 秦麗華 達(dá)云萌 白 蕓 孫艷榮 王子月 賈 靜
絕經(jīng)是由于自然或手術(shù)導(dǎo)致卵巢功能喪失而引起的月經(jīng)停止超過6個(gè)月的生理過程,多發(fā)生于50歲左右的女性。在更年期綜合癥中,除潮熱、盜汗、性交困難等常見癥狀外,眼干、口干等癥狀也明顯增多,以往研究證實(shí)絕經(jīng)后激素生成減少可能導(dǎo)致唾液分泌量顯著下降,引起口干癥等,而雌激素治療可改善絕經(jīng)后的口干癥狀[1],但其通過何種方式調(diào)控唾液分泌尚未有定論。
血管活性腸肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)是一種直鏈鈦,屬胰泌素/胰高血糖素家族,參與調(diào)控多種生理功能,如蛋白分泌、抗凋亡以及免疫調(diào)節(jié)等[2]。VIP可能與絕經(jīng)后的多種癥狀相關(guān)并受到雌激素的調(diào)控。Liu X等研究表明,VIP可能參與絕經(jīng)期骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病過程[3]。Lara,L.A等研究顯示雌激素能夠通過調(diào)控陰道后壁中VIP的表達(dá),影響陰道分泌功能[4]。VIP主要通過與其受體結(jié)合發(fā)揮作用,受體包括VIP-1 受體(VPAC1)、VIP-2 受體(VPAC2)、PAC1,其中VPAC1與VIP的結(jié)合有高度親和力,因此對(duì)于VIP受體的研究多選擇VPAC1[5]。截至目前,VIP在絕經(jīng)后下頜下腺中表達(dá)以及對(duì)其功能的影響尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。
1.1 動(dòng)物模型60只8-10周齡(體重220±10g)雌性SD大鼠[6],隨機(jī)分為:假手術(shù)組(SHAM),去卵巢組(OVX)和去卵巢后雌激素干預(yù)組(OVX+E),每組20只。置于25±1℃,相對(duì)濕度40-50%,光暗周期12h的環(huán)境中,非直接光照,自由飲水,無(wú)大豆飼料飼養(yǎng)兩周。所有實(shí)驗(yàn)程序已獲得當(dāng)?shù)氐赖略S可,并遵守中國(guó)公共衛(wèi)生部護(hù)理和使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物指南。本研究經(jīng)過北京大學(xué)健康科學(xué)中心倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(the approval number:LA2012-82)。
SHAM 組,只打開盆腔找到卵巢,切除卵巢周圍相同重量的脂肪,卵巢未切除;OVX 和OVX+E組大鼠實(shí)施雙側(cè)卵巢切除術(shù)[7]?;謴?fù)兩周后,OVX+E 組根據(jù)25 μg/kg 每日腹腔注射雌二醇[8,9](17β-雌二醇,Sigma E8875),SHAM 和OVX 組大鼠腹腔注射等量芝麻油,給藥四周后每組剔除4 只體重明顯異常的大鼠,剩余每組16 只局麻下進(jìn)行心臟取血測(cè)定血清雌二醇含量以及處死后摘取下頜下腺組織。
1.2 免疫放射法測(cè)定血清雌二醇 所有大鼠麻醉后,暴露心臟,使用注射針提取心臟血液3-4ml,在4℃,3500rpm條件下離心15min,吸取上清液使用放射免疫試劑盒檢測(cè)大鼠體內(nèi)雌二醇含量[10]。
1.3 下頜下腺取材 完成心臟取血后,每組取8只大鼠,用4%多聚甲醛心臟灌流后剪取下頜下腺組織,制作冰凍切片用于免疫組化。每組剩余8 只處死后,直接摘取下頜下腺組織,將外側(cè)包膜剝離后-80℃保存,用于免疫印跡和sAA活性測(cè)量。
1.4 免疫組織化學(xué) 常規(guī)將冰凍切片(厚度10μm)Triton-X100 打孔,抗原修復(fù)后,使用VIP抗體(稀釋濃度1∶400,Abcam,ab272726)和VPAC1 抗體(稀釋濃度1∶500,杭州華安生物,ER65303)在4℃下孵育16h,滴加生物素山羊抗兔IgG 孵育3h,滴加辣根酶標(biāo)記鏈酶親和素孵育1.5h,DAB 顯色,每個(gè)組織在顯微鏡下觀察并在同一放大倍數(shù)時(shí),隨機(jī)選取5 張視野進(jìn)行拍攝[11]。陰性對(duì)照組在一抗孵育時(shí)使用0.01mol/L PBS 溶液,其余步驟同實(shí)驗(yàn)組。
1.5 免疫印跡 稱取0.4-0.6mg 下頜下腺組織進(jìn)行蛋白提取,電泳槽中加入等量蛋白提取液(80μg)100V 電壓下電泳1.5h,接著電轉(zhuǎn)2h 將蛋白轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜上,進(jìn)行目標(biāo)蛋白抗體孵育18h(VIP,VPAC1 稀釋濃度均為1∶1000),辣根過氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔IgG (H+L)孵育2h 后進(jìn)行曝光,使用Image J 軟件計(jì)算灰度值[12]。
1.6 微量法sAA 活性檢測(cè) sAA 能夠催化α-1,4-糖苷鍵水解生成還原性糖,還原3,5-二硝基水楊酸產(chǎn)生棕紅色,在540nm 波長(zhǎng)處出現(xiàn)吸收峰,可通過測(cè)量吸光度獲得sAA 活性。組織破碎后提取粗酶液,設(shè)置對(duì)照管,測(cè)定管,標(biāo)準(zhǔn)管和空白管,按照說明依次加入相應(yīng)試劑,測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)直線(y=kx+b)計(jì)算sAA 活性(每克組織每分鐘催化生成1mg 還原糖定義為1個(gè)酶活性單位):sAA(U/g)=2×x÷W(W為樣本鮮重)[13]。
1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析 數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,SPSS 17.0 軟件分析結(jié)果。三組間VIP、VPAC1表達(dá)及sAA 活性之間的差異使用單因素方差分析(ANOVA),組間差異使用事后多重分析(SNK檢驗(yàn)),P<0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[14]。
2.1 大鼠血清雌二醇含量 放射免疫法結(jié)果顯示,OVX組大鼠體內(nèi)雌二醇含量(8.643±4.226pg/ml)較SHAM 組(16.331±2.150pg/ml)明顯減少(P<0.05),OVX+E組含量增加(15.715±4.816pg/ml)接近SHAM組水平(P>0.05),(圖1)。
圖1 大鼠血清雌二醇含量(S±SD):(*P<0.05,n=8)。
2.2 大鼠下頜下腺VIP 的表達(dá) 免疫組化結(jié)果顯示,血管活性腸肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)在大鼠下頜下腺腺泡細(xì)胞的細(xì)胞核及細(xì)胞漿中均有表達(dá)(圖2 B-D)。VIP 在OVX 組下頜下腺的細(xì)胞核及細(xì)胞漿中表達(dá)相比于SHAM 組明顯減低,OVX+E組表達(dá)水平與SHAM組相似。
圖2 VIP在大鼠下頜下腺的免疫組化染色(S±SD)A:陰性對(duì)照;B:SHAM組;C:OVX組;D:OVX+E組;箭頭示:VIP的表達(dá)位置,標(biāo)尺:30 μm。
免疫印跡結(jié)果顯示,OVX 組下頜下腺中VIP表達(dá)(1.12±0.09)比SHAM 組(1.92±0.12)明顯減少(P<0.01),OVX+E 組(1.77±0.11)增加到SHAM組水平(P>0.05),(圖3 A,B)。
圖3 VIP在大鼠下頜下腺的免疫印跡結(jié)果(S±SD)A:VIP的免疫印跡蛋白表達(dá);B:VIP的免疫印跡灰度值統(tǒng)計(jì);(**P<0.01,n=8)。
2.3 大鼠下頜下腺VPAC1 的表達(dá) 免疫組化結(jié)果顯示,血管活性腸肽受體VPAC1 在大鼠下頜下腺腺泡細(xì)胞細(xì)胞核核膜和細(xì)胞膜上均有表達(dá)(圖4 B-D)。OVX 組下頜下腺中VPAC1 表達(dá)較SHAM 組明顯減少,OVX+E 組表達(dá)基本恢復(fù)到SHAM組水平。
圖4 VPAC1在大鼠下頜下腺的免疫組化染色(S±SD)A:陰性對(duì)照組;B:SHAM組;C:OVX組;D:OVX+E組;箭頭示VPAC1表達(dá)位置,標(biāo)尺:30 μm。
免疫印跡結(jié)果同免疫組化相同,灰度值分析(S±SD)結(jié)果,OVX 組下頜下腺中VPAC1 表達(dá)(4.46±1.43)較SHAM 組(8.64±0.42)明顯減少(P<0.05),OVX+E 組(8.50±2.30)增加到SHAM組水平(P>0.05)。(圖5 A,B)
圖5 VPAC1在大鼠下頜下腺的免疫印跡結(jié)果(S±SD)A:VPAC1的免疫印跡蛋白表達(dá);B:VPAC1的免疫印跡灰度值統(tǒng)計(jì);(*P<0.05,n=8)。
2.4 大鼠下頜下腺sAA活性sAA由漿液性腺泡細(xì)胞分泌產(chǎn)生,微量法活性檢測(cè)分析(S±SD)結(jié)果顯示,OVX 組下頜下腺分泌sAA 活性(0.34±0.80)較SHAM 組(0.72±0.28)明 顯降低(P<0.05),OVX+E 組(0.65±0.28)活性升高接近SHAM組水平(P>0.05),(圖6)。
圖6 下頜下腺中唾液淀粉酶活性(S±SD);(*P<0.05,n=8)。
本實(shí)驗(yàn)通過檢測(cè)大鼠體內(nèi)血清雌二醇含量,確保大鼠去卵巢模型成功建立[7]。雌激素通過雌激素受體,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)許多蛋白和肽類的表達(dá)[15]。雌激素與雌激素受體特異性結(jié)合后發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng),主要的受體亞型為:ERα、ERβ 和GPR30。下頜下腺中三種雌激素受體均有表達(dá),其中ERα 僅在導(dǎo)管細(xì)胞表達(dá)[16],而ERβ 和GPR30在漿液性腺泡細(xì)胞中均有表達(dá)[17,18],與本實(shí)驗(yàn)中VIP 及其受體的表達(dá)位置一致。有研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后婦女陰道后壁中雌激素受體ERα 表達(dá)減少可導(dǎo)致VIP 的表達(dá)減少[4];小鼠SCN 神經(jīng)元中雌激素可通過受體ERβ 影響VIP 的表達(dá),繼而維持細(xì)胞的晝夜節(jié)律[19]。另有研究發(fā)現(xiàn)垂體中GPR30 能夠與受體活性修飾蛋白3(RAMP3)特異性結(jié)合調(diào)控VIP 的表達(dá)[20]。因此,我們推測(cè)雌激素很可能通過各種雌激素受體調(diào)控腺泡細(xì)胞中VIP 和VPAC1 表達(dá),但具體機(jī)制仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探索和驗(yàn)證。本課題組之前的研究發(fā)現(xiàn)去卵巢后大鼠下頜下腺細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激增加,腺泡萎縮,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常[7],這也可能是導(dǎo)致VIP 和VPAC1 表達(dá)減少原因之一。另外VIP 對(duì)VPAC1 具有調(diào)節(jié)作用[21],VIP 表達(dá)減少后可能導(dǎo)致兩者結(jié)合減少,長(zhǎng)期失代償后VPAC1表達(dá)亦減少。
圍絕經(jīng)期女性唾液中多種成分發(fā)生改變[22]。α-唾液淀粉酶(salivary alpha-amylase,sAA)是唾液中十分重要的有機(jī)成分,是唾液腺代表性功能指標(biāo)之一。它能夠?qū)⒌矸酆吞窃?,其分泌和活性異常能夠?qū)е率澄餆o(wú)法成團(tuán)和初步消化,出現(xiàn)咀嚼和吞咽困難[23]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示大鼠在低雌激素狀態(tài)下,下頜下腺分泌的sAA 活性降低,給與雌激素治療后,活性顯著提高,表明雌激素能夠影響下頜下腺sAA 的活性,這與Purushotham K R等的研究結(jié)果相似,該研究采用了與我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相同的去卵巢動(dòng)物模型并測(cè)量了唾液腺中提取的sAA活性[24]。而部分臨床研究顯示,使用雌激素治療后的絕經(jīng)后婦女唾液中的sAA 活性隨日間采樣時(shí)間不同呈現(xiàn)規(guī)律變化,而不使用激素治療的絕經(jīng)后婦女唾液中的sAA 的活性日間規(guī)律被打亂,這可能與絕經(jīng)后婦女在基礎(chǔ)和應(yīng)激條件下腎上腺素能神經(jīng)系統(tǒng)和腎上腺皮質(zhì)(hypothalamus -pituitary -adrenal,HPA)軸活動(dòng)之間存在不對(duì)稱性導(dǎo)致。雌激素治療通過減少交感神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)而改變異常的腎上腺素能神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)維持了唾液腺細(xì)胞的晝夜節(jié)律。N Yoshida 等人的研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)前、圍絕經(jīng)期、絕經(jīng)后婦女的血清雌二醇含量及靜息唾液流量依次顯著減少,但sAA 活性并沒有顯著差異,根據(jù)皮爾遜相關(guān)系數(shù)計(jì)算得出雌二醇與sAA 活性呈負(fù)相關(guān)的結(jié)論,但該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的樣本是靜息唾液,而研究顯示唾液淀粉酶在咀嚼或酸性食物刺激時(shí)才會(huì)大量分泌到唾液中[25,26],此實(shí)驗(yàn)中的sAA 活性僅能作為精神壓力指標(biāo),不能作為功能標(biāo)志,故與我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不矛盾[27]。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,去卵巢后大鼠下頜下腺中VIP,VPAC1 表達(dá)減少,同時(shí)sAA 活性降低。另有研究發(fā)現(xiàn)在免疫細(xì)胞中特異性激動(dòng)和拮抗VPAC1,使血清中淀粉酶含量發(fā)生變化,表明VPAC1 對(duì)血清淀粉酶具有調(diào)控作用[28]。給與大鼠唾液腺細(xì)胞外源性VIP 刺激,sAA 活性顯著提高[29]。以上結(jié)果均提示下頜下腺中sAA 活性變化可能與VIP 和受體VPAC1 異常表達(dá)具有一定相關(guān)性??赡茉蛴校海?)下頜下腺中VIP 和VPAC1 表達(dá)和結(jié)合減少,可能使細(xì)胞內(nèi)cAMP 或Ca2+含量改變,而下頜下腺漿液性腺泡細(xì)胞能夠在cAMP 刺激下合成和分泌sAA,導(dǎo)致sAA 活性降低[30];(2)下頜下腺中VIP 能夠通過蛋白激酶PKA 途徑抑制腫瘤壞死因子TNF-α 介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,VIP 表達(dá)減少可能導(dǎo)致腺泡細(xì)胞凋亡增多,分泌sAA 減少,活性降低[31]。
本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)去卵巢后三大唾液腺出現(xiàn)腺泡細(xì)胞萎縮,凋亡細(xì)胞與氧化應(yīng)激現(xiàn)象加劇,毒蕈堿乙酰膽堿受體M1、M3 和水通道蛋白5表達(dá)減少等[12]。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)低雌激素狀態(tài)與VIP 及其受體VPAC1 的表達(dá)具有一定相關(guān)性,這一過程可能導(dǎo)致唾液腺功能發(fā)生變化,進(jìn)而引起圍絕經(jīng)期女性口干、味覺異常等不適感。本研究為揭示圍絕經(jīng)期女性唾液分泌成分變化及其可能機(jī)制提供了新的線索,為深入研究圍絕經(jīng)期女性唾液分泌功能障礙提供新的思路。