基于LKB1-AMPK-MAPK3/1信号通路研究小檗碱治疗多囊卵巢综合征的分子机制

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is a reproductive-metabolic disorder which has become one of the main cause of female infertility. Although evidence suggests that the effect of Berberine(BBR) has a positive therapeutic effect on PCOS, its exact mechanism of action remains unclear. Basing on the previous study about BBR activates AMPK pathway to improve insulin resistance, this project will adopt Testosterone propionate-induced PCOS rats and high glucose and fat-induced KGN cells to observe the effect of BBR on the glucose, lipid, sex hormone levels in serum and the condition of follicular development，and to detect the expression of LKB1-AMPK-MAPK3/1 signaling pathways related molecule usingimmunohistochemistry, western blot, RT-PCR. The objective is to verify that BBR has multipath effects include improving the insulin resistance, sex hormones secretion and promoting the follicular development through influence the expression of LKB1-AMPK-MAPK3/1 signaling pathways. It can provide theory evidence for BBR in the treatment of PCOS, and establish the foundation of the application and extension of TCM in reproduction medicine.

多囊卵巢综合征(PCOS)是一种生殖及内分泌系统障碍并存的临床综合征，已成为临床上造成女性不孕症的主要原因之一。尽管有证据表明,小檗碱对于PCOS有良好的治疗效果，但其作用机理仍不清楚。本项目在前期小檗碱激活AMPK信号通路改善胰岛素抵抗研究的基础上，分别以丙酸睾酮诱导的PCOS大鼠和高糖高脂诱导的人卵巢颗粒细胞系为研究对象，应用免疫组化、Western blot、RT-PCR等技术，观察小檗碱对糖脂代谢、性激素水平、卵泡发育情况以及卵巢LKB1-AMPK-MAPK3/1信号通路相关分子表达的影响，验证小檗碱改善胰岛素抵抗、性激素分泌和促进卵泡发育的多重效应，为小檗碱治疗PCOS提供理论依据，也为中医药在生殖医学的推广及应用奠定基础。

小檗碱是清热燥湿解毒的常用中药。前期研究结果表明：小檗碱以及含小檗碱复方可明显改善2型糖尿病大鼠的糖脂代谢紊乱，其机制可能与调节肝脏及胰腺组织LKB1-AMPK-TORC2信号通路并抑制糖异生有关。目前研究认为小檗碱具有抗肥胖、抗糖尿病、抗肿瘤等多种生物学效应，同时对于多囊卵巢综合征显示出良好效果，其作用机制考虑与诱导AMPK活化密切相关。本课题以此为依据提出“小檗碱调控卵巢LKB1-AMPK-MAPK3/1信号通路改善多囊卵巢综合征（PCOS）胰岛素抵抗、性激素分泌和促进卵泡发育”的假说。通过建立大鼠PCOS动物模型，在检测糖脂代谢、性激素水平及卵巢的形态学改变的同时，采用Western-blot方法，检测卵巢组织类固醇调节蛋白（StAR)和CCNE等蛋白的表达；同时，采用Western-blot技术检测KGN细胞中LKB1、腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）的表达及磷酸化（pAMPK）水平、MAPK3/1（Erk）及磷酸化（pErk）蛋白的表达，以及性激素受体相关分子CYP11A1和CCND2蛋白的表达。实验结果初步显示小檗碱同时具有调节血糖，调节脂质代谢，改善胰岛素抵抗，改善性激素分泌，改善卵巢多囊性改变等多重功效，其机制可能与提高卵巢颗粒细胞AMPK及磷酸化MAPK3/1的表达，并影响下游性激素受体和细胞增殖相关分子有关。本项目探讨了小檗碱作为AMPK激动剂改善PCOS卵巢胰岛素抵抗的可能机制，并初步揭示清热解毒中药在治疗妇科疾病中的重要性，促进其临床应用。