应激对雄性小鼠垂体-性腺功能的影响

                       作者：周峰 郑琦 王亮 朱清

【摘要】  目的：观察应激对雄性小鼠垂体-性腺功能的影响，建立应激性性机能下降动物模型。方法：利用电刺激方法使成熟雄性小鼠处于重复应激状态，然后观察雄鼠捕捉雌性小鼠的性行为活动，并用放射免疫方法测定血清中睾酮和促黄体生成素的水平。结果：重复电刺激应激后，雄性小鼠捕捉雌性小鼠的行为明显减少，表现为跨骑潜伏期延长，舔舐与跨骑次数减少（P<0.01）。而且血清睾酮与促黄体生成素水平均下降（P<0.05，P<0.01）。结论：重复电刺激应激可作为应激性性功能下降动物模型应用。

【关键词】  垂体-性腺轴；应激；电刺激；性功能；睾酮；促黄体生成素

    [Abstract]   Objective：To observe the effect of stress on function of hypophysial-gonadal axis in mature male mice，and establish the model of declined sexual function induced by stress. Methods: Mature male mouse was dealted with eletrical stimulation to make it in stress，then the sexual behaviour of male mice capturing female mice was observed and the testosterone and luteinizing hormone（LH） in mouse serum were determined by radioimmunoassay kit. Results: After repeated electrical stimulation of stress，male mouse action of capturing female mouse significantly reduced. It manifested that latent period of mounting behavior extended and frequency of licking and mounting decreased，and all the differences had statistic significant（P<0.01）. The testosterone and luteinizing hormone levels in mouse serum declined （P<0.05，P<0.01，respectively）. Conclusion: Repeated electrical stimulation of stress can be used to establish the model of declined sexual function induced by stress.

    [Key words]   Hypophysial-gonadal axis；Stress；Electrical stimulation；Sexual function；Testosterone；Luteinizing hormone

    应激是指内外环境剧变刺激时，机体出现的包括精神、神经、内分泌和免疫系统等的综合应答状态。任何来自环境、社会、工作、生活的躯体、精神、心理刺激均能使机体处于躯体或心理的应激之中。应激对于生物体而言，可以是一种积极的挑战，也可以是一次创伤性的经历。只有应激过于强烈、持久或个体耐受性差时，应激才作为一种有害的因素，导致病变。生殖内分泌系统对应激刺激尤为敏感，应激已成为生殖内分泌疾病常见而重要的原因。建立应激性性功能下降动物模型可以供改善性功能、调节生殖内分泌、抗应激以及延缓衰老类药物的研究。有研究报道应激可导致雄性小鼠的性功能障碍[1-2]。应激动物的行为学和内分泌改变，是观察动物应激反应强度的指征。本实验用反复电刺激的方法对成熟雄性小鼠进行应激，观察应激对小鼠性功能的影响。并同时测定血清中睾酮和促黄体生成素水平的变化。

    1   材料与方法

    1.1   动物   成年雄性小鼠40只，体重22~26 g。雌性小鼠若干只，体重16~20 g，均由南通大学实验动物中心提供（合格证：SYXK（苏）2007-0021）。

    1.2   药品、试剂及仪器   己烯雌酚注射液（上海信谊康捷药业有限公司）；睾酮放射免疫分析药盒，促黄体生成激素免疫放射分析药盒（北京北方生物技术研究所）；电刺激器（JJC-4，上海国泰仪器厂），全自动放射免疫γ计数仪（SN6100，上海核所日环光电仪器有限公司）。

    1.3   实验方法

    1.3.1   动物分组及处理方法   取40只性成熟雄性小鼠（22~26 g），动情期雌鼠若干以及非动情期雌鼠若干（非动情期雌鼠：阴道口闭合、色泽淡红；动情期雌鼠：阴道口开放、色泽红润；动情期雌鼠准备：雌鼠于实验前2天每天1次给予皮下注射己烯雌酚1 mg/kg，使其进入发情期）。成熟雄性鼠按1∶1比例与动情期雌鼠合笼2天，使之获得性经验，然后隔日进行对雄鼠的筛选，将雄鼠1只放入笼中10 min适应环境，然后每笼放入非动情期雌鼠1只，根据是否有屡次捕捉雌性小鼠的现象，把具有捕捉能力的小鼠挑选出来（共24只）。然后将其按体重均衡随机分成两组，即对照组（n=12）和应激组（n=12），应激组应用反复电刺激，使之处于应激状态，连续7天。应激方法根据[3]并稍有变动，将小鼠放入刺激盒中，接受电刺激应激，电压36 V，每秒电击1次，连续电击10次，隔50 s再电击10次，如此进行10次循环，电击安排在每天下午2点，每天电击1次，连续7天。

    1.3.2   捕捉潜伏期与捕捉次数测定   于末次给药60 min后，将1只雄性小鼠放入笼中10 min适应环境，然后每笼加入1只非动情期雌性小鼠，并记录如下捕捉行为：舔舐、跨骑。舔舐行为即是雄性小鼠对雌性小鼠有追尾并舔舐雌鼠生殖器官的现象，跨骑行为即为雄鼠两前肢爬上雌鼠背部，并作性交状。用秒表人工目测计数，记录自雌鼠投入至雄性鼠发生第1次捕捉雌鼠的时间（捕捉潜伏期，包括舔舐潜伏期和跨骑潜伏期），15分钟内雄鼠捕捉雌鼠的次数（包括舔舐次数与跨骑次数）。

    1.3.3   血清中睾酮（T）与促黄体生成素（LH）的水平的测定   捕捉实验完成后，摘眼球取血1ml，待血凝固后，2 500 rpm，15 min离心，获得血清，按放免试剂盒说明书提供的方法测定各组小鼠的血清中睾酮与促黄体生成素的水平，并作复管测试，取平均值进行分析。

    1.4   统计学方法   数据用x±s表示，用SPSS11.0统计软件，组间比较采用成组t检验。P<0.05示差异有统计学意义。

    2   结      果

    2.1   应激对雄性小鼠捕捉能力的影响   见表1。重复电刺激应激7天后，雄性小鼠捕捉雌性小鼠的行为明显减少，表现为跨骑潜伏期延长，舔舐与跨骑次数减少（P<0.01）。

    2.2   应激雄性小鼠血清睾酮和促黄体生成素的影响   见表2。

    3   讨      论

    强烈身心应激尤其是长期慢性应激严重影响着人类身心健康，并加速机体衰老过程[4]。临床上与应激相关的疾病屡见不鲜，并突出表现在生殖内分泌疾病。身心应激成为月经失调(月经先期或迟后)、无排卵月经、高雄激素血症(多毛、多囊卵巢)、闭经、不孕、性功能障碍等常见而重要的致病因素[5-6]。

    已有研究表明，严重的躯体和心理应激均能抑制或损伤下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴系统。相关实验表明急性和慢性制动应激可使大鼠血浆T、LH和促黄体生成素释放激素（LHRH）水平显著降低[7-8]。小鼠接受慢性悬吊应激也可见血浆T水平明显降低，同时出现性行为低下或缺损[9]。

    现在越来越多证据表明，HPG轴应激性损害与下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴应激性亢进密切相关。应激反应时，下丘脑促肾上腺皮质释放激素（CRF）及肾上腺糖皮质激素(GCS)大量释放，根据相关报道[10-11]，CRF和GCS在下丘脑、垂体、性腺（睾丸或卵巢）多水平均可抑制HPG轴功能。表现为抑制垂体促性腺功能，使促性腺激素分泌减少，而且可直接作用于性腺功能，减少性激素分泌。

    在我们的实验中发现，小鼠接受反复电刺激应激可使血浆T，LH的水平显著降低，同时出现性行为低下或缺损。这说明电刺激应激后，由于机体的肾上腺轴亢进，CRF和GCS的升高，导致了促黄体生成素以及睾酮水平下降，从而致使性行为低下。故我们用此方法建立的模型可以作为应激性性功能下降动物模型应用。

    本实验方法在参照前人研究基础上加以改进：（1）在进行正式实验之前，要对动物进行筛选，挑选出捕捉能力强的雄性小鼠，即有多次舔舐追尾及骑跨行为。我们在预实验过程中，由于没有进行筛选，实验发现对照组中也有许多小鼠性行为很低下，导致实验结果无法解释。而经过预筛后，动物的同质性得到了保证，实验结果比较理想、可靠；（2）非动情期雌鼠一般不接受雄性鼠交配要求，致使雄鼠对雌鼠产生屡捕现象，屡次捕捉的频率反映雄鼠的性机能状态。所以在进行捕捉实验时，笔者认为使用非动情期雌鼠进行实验较为妥当。而要使雄性小鼠获得性交经验则要使用动情期雌鼠；（3）捕捉实验要求比较高，小鼠要精心饲养，饲养环境要好，勤换垫料，充足饮食，避免应激以外的因素导致小鼠性功能受到影响。进行观察捕捉现象时，严格控制环境，在弱光，安静环境下进行效果最佳，一般实验安排在晚上7点至10点较好。另外我们实验发现，在应激7天后，并没有立即处死小鼠，于3天之后我们为求证电刺激应激的持续性，再次对小鼠进行行为学观察，发现电刺激对小鼠性行为功能的影响仍未恢复。可以得出结论，长期反复应激对于生物体的机能的危害在短时间内不易恢复。

【文献】
  [1] 廖 群，肖兵华. 应激对雄性小鼠性功能的影响及益肾方的防治作用[J]. 中药新药与临床药理，2006，17（6）:412-415.

[2] 连晓媛，丁 岩，张均田.应激性生殖内分泌功能低下动物模型[J]. 新药杂志，1999，8（10）: 673-675.

[3] 陈 奇，主编. 中药药理研究方法学[M]. 2版. 北京:人民卫生出版社， 2006:679-680.

[4] 胡长春，朱婉儿. 心理应激和衰老机制研究进展[J]. 国外医学·老年医学分册，2007，28（4）: 150-154.

[5] 黎 萍，郭锡永. 应激对女性生殖内分泌疾病影响的研究进展[J]. 中国妇幼健康研究，2006，17（4）:322-324.

[6] 石 立，钟历勇. 应激对神经内分泌免疫的影响与胰岛素抵抗[J]. 东南大学学报（医学版）， 2005，24（5）:347-350.

[7] López-Calderón A，Ariznavarreta C. Stress induced changes in testis function[J]. J Steroid Biochem Molec Biol，1991， 40（1-3）:473-479.

[8] Briski K，Stimulatory VS. Inhibitory effects of acute stress on plasma LH:Differential effects of pretreatment with RU486[J]. Pharmac Biochem Behav， 1996，55（11）:19-26.

[9] 连晓媛，张均田. 重复应激造成小鼠性行为缺损[J]. 中国药通报，1998，14（3）:273-274.

[10] 郑 陆，潘力平，隋 波. 递增负荷运动过程中雌性大鼠生殖激素水平的变化特点及其机制[J]. 山东学院学报，2005，21（3）:58-62.

[11] Cumming C，Quigley ME. Acute suppression of circulating testosterone levels by cortisol in men[J]. J Clin Endocrinol Metab，1983，57（3）:671-673.