中药调整性早熟儿童青春发育进程的机制研究

来源:岁月联盟 作者: 时间:2010-07-12

             作者:蔡德培,陈伯英,张炜,李嫔

【关键词】  ,中药

    [摘要]  目的:从神经内分泌调节及基因表达的角度,探讨调整性早熟儿童青春发育进程的滋阴泻火中药和益肾填精中药有效调节下丘脑垂体促性腺机能、促生长机能的作用机制。方法:青春期大鼠分别予以喂饲滋阴泻火中药或益肾填精中药。采用神经生物学实验方法(下丘脑推挽灌流、组织匀浆、脑片孵育及免疫组化法)检测下丘脑促性腺区促性腺激素释放激素(gonadotropinreleasing hormone, GnRH)的含量、脉冲释放频率与幅度,以及中枢氨基酸递质、神经肽Y及β内啡肽释放的变化;采用定量逆转录聚合酶链反应检测下丘脑GnRH、生长激素释放激素(growth hormone releasing hormone, GHRH)、生长抑素(somatostatin, SS)、腺垂体卵泡刺激素(follicular stimulating hormone, FSH)、黄体生成素(luteinizing hormone, LH)、生长激素(growth hormone, GH)、长骨干骺端胰岛素样生长因子Ⅰ(insulinlike growth factorⅠ, IGFⅠ)基因及蛋白的表达水平。结果:滋阴泻火中药可明显抑制下丘脑促性腺区兴奋性氨基酸递质的释放,促进抑制性氨基酸递质、神经肽Y和β内啡肽的释放,使下丘脑GnRH神经元的功能活动降低,下调GnRH、FSH及LH基因的表达水平,上调下丘脑SS基因的表达,并下调垂体GH及长骨干骺端IGFⅠ基因的表达,从而明显抑制下丘脑垂体的促性腺机能及促生长机能。益肾填精中药则可明显抑制下丘脑促性腺区神经肽Y的释放,使下丘脑GnRH神经元的功能活跃,上调GnRH、FSH及LH基因的表达,下调下丘脑SS基因的表达,上调垂体GH及长骨干骺端IGFⅠ基因的表达,从而明显促进下丘脑垂体的促性腺机能及促生长机能。结论:滋阴泻火中药和益肾填精中药可通过调整机体的神经内分泌调节机制,调整下丘脑GnRH、SS,腺垂体FSH、LH、GH及长骨干骺端IGFⅠ基因的转录,有效调节下丘脑垂体的促性腺机能及促生长机能。这可能是滋阴泻火中药和益肾填精中药可有效调整性早熟患儿青春发育进程及改善骨骼发育的主要作用机制。

  [关键词]  中药; 青春期,早熟; 神经递质; 神经肽Y; β内啡肽; 下丘脑垂体性腺轴; 生长抑素生长激素胰岛素样生长因子Ⅰ轴

  Effects of Chinese herbal medicine on modulating the course of puberty development in children with precocious puberty

  ABSTRACT  Objective: To explore the therapeutic effects of Ziyin Xiehuo Recipe (ZYXHR) for nourishing yin and lowering fire and Yishen Tianjing Recipe (YSTJR) for nourishing kidney and replenishing essence on regulating the gonadotrophic and somatotrophic functions of hypothalamicpituitary axis, and to reveal the mechanisms of ZYXHR and YSTJR in modulating the course of pubertal development of children with precocious puberty. Methods: The pubertal rats were fed with ZYXHR or YSTJR for 30 days, and the parameters of rats were monitored as the followings: The content of gonadotropinreleasing hormone(GnRH), the frequency and amplitude of GnRH impulse releasing, the releasing amounts of aminoacid neurotransmitters, and neuropeptide Y (NPY) and βendorphin (βEND) in the gonadotrophic area of the hypothalamus were detected with neurobiological methods (pushpull perfusion, homogenate, incubation of brain slices, and immunohistochemical staining). The levels of gene and protein expressions of GnRH, growth hormone releasing hormone (GHRH) and somatostatin (SS) in hypothalamus, and follicular stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH) and growth hormone (GH) in adenohypophysis as well as insulinlike growth factorⅠ (IGFⅠ) in metaphysis were determined with real time reverse transcriptionpolymerase chain reaction (RTPCR). Results: The ZYXHR could reduce the activity of GnRH neurons in hypothalamus through inhibiting the release of central exciting aminoacid neurotransmitters, whereas promoting the release of central inhibiting aminoacid neurotransmitters, NPY and βEND in gonadotrophic area of hypothalamus. The expression levels of GnRH, FSH and LH mRNAs were downregulated while the expression level of SS mRNA in hypothalamus was upregulated in the ZYXHRtreated group. The GH mRNA in hypophysis and the IGFⅠ mRNA in metaphysis were both downregulated by ZYXHR. The YSTJR could promote the activity of GnRH neurons in hypothalamus through inhibiting the release of NPY in gonadotrophic area of hypothalamus, upregulating the expression levels of GnRH, FSH, LH and GH mRNAs in hypophysis, and IGFⅠ mRNA in metaphysis, while downregulating the expression level of SS mRNA in hypothalamus. Conclusion: The ZYXHR and YSTJR could both regulate the gonadotrophic and somatotrophic functions of hypothalamicpituitary axis through modulating the neuroendocrine regulation and the gene expressions of GnRH and SS in hypothalamus, GH, FSH and LH in hypophysis, and IGFⅠ in metaphysis. These may be the chief mechanisms of ZYXHR and YSTJR in modulating the course of pubertal development and ameliorating the skeletal development in children with precocious puberty.

  KEY WORDS  Chinese materia medica; puberty, precocious; neurotransmitters; neuropeptide Y; βendorphin; hypothalamicpituitarygonadal axis; somatostatingrowth hormoneIGFⅠ axis

  复旦大学医学院儿科近十余年来对儿童特发性性早熟的发病、诊断及进行了系统的研究,制定了一套调整其青春发育进程的中药治疗方案,包括在起病时诱导其缓解,缓解后巩固并维持疗效,待至正常青春期年龄时,则促使其更好地青春发育。临床研究已证实该中药治疗方案能有效地调整患儿的青春发育进程并改善其骨骼发育[1]。本研究系在临床已取得疗效的基础上,进一步从神经内分泌调节及基因表达的角度研究该中药治疗方案的作用机制。

  1  材料与方法

  1.1  实验动物  同窝SD雌性大鼠240只,1.5月龄(相当于青春期),体质量160~180 g,饲养于光照环境中。

  1.2  动物分组及药物处理  240只大鼠随机分为3组:(1)滋阴泻火中药组80只,喂饲滋阴泻火中药;(2)益肾填精中药组80只,喂饲益肾填精中药;(3)正常对照组80只,喂饲等量生理盐水。滋阴泻火中药(Zhiyin Xiehuo Recipe, ZYXHR)由生地黄15 g、炙龟板12 g、黄柏9 g、知母9 g、牡丹皮9 g等组成;益肾填精中药(Yishen Tianjing Recipe, YSTJR)由熟地黄15 g、龟板胶9 g、仙灵脾9 g、鹿角胶9 g、肉苁蓉9 g、菟丝子9 g等组成。由复旦大学医学院儿科医院中药制剂室煎制成浓缩合剂,约含生药3 g/ml。每组大鼠均予以灌胃给药,1次/d,5 ml/d,治疗30 d为1个疗程。

  1.3  检测指标

  1.3.1  下丘脑促性腺区神经递质及神经肽的含量  兴奋性氨基酸递质谷氨酸(glutamic acid, Glu)、天门冬氨酸(aspartic acid, Asp)及抑制性氨基酸递质γ氨基丁酸(γaminobutyric acid, GABA)采用推挽灌流及高效液相色谱法检测;β内啡肽(βendorphin, βEND)采用推挽灌流及放射免疫法检测;神经肽Y(neuropeptide Y, NPY)采用免疫组化法检测。

  1.3.2  下丘脑促性腺区促性腺激素释放激素(gonadotropinreleasing hormone, GnRH)的释放方式及含量  (1)GnRH周期性分泌中心――下丘脑内侧视前区(medial preoptic area, MPOA):采用推挽灌流及放射免疫法测定GnRH脉冲释放的频率与幅度;组织匀浆、放射免疫法及免疫组化法测定GnRH的含量。(2)GnRH紧张性分泌中心――内侧基底下丘脑弓状核(arcuate nucleus, ARC)及正中隆起(median eminence, ME):采用脑片孵育、放射免疫法及免疫组化法测定GnRH的含量。

  1.3.3  下丘脑GnRH mRNA、腺垂体卵泡刺激素(follicular stimulating hormone, FSH)mRNA、黄体生成素(leuteinizing hormone, LH)mRNA的表达水平  采用定量逆转录多聚酶链反应(reverse transcriptionpolymerase chain reaction, RTPCR)方法进行检测[2]。

  1.3.4  下丘脑生长激素释放激素(growth hormone releasing hormone, GHRH)mRNA、生长抑素(somatostatin, SS)mRNA的表达水平  采用漂浮法原位杂交技术进行检测。

  1.3.5  腺垂体生长激素(growth hormone, GH)mRNA、肝脏胰岛素样生长因子Ⅰ(insulinlike growth factorⅠ, IGFⅠ)mRNA及长骨干骺端IGFⅠ mRNA的表达水平  采用实时荧光定量RTPCR方法进行检测。

  1.3.6  下丘脑SS蛋白及腺垂体GH蛋白的表达水平  采用免疫组化法进行检测。

  1.4  神经生物学实验方法

  1.4.1  推挽灌流  用0.35% 戊巴比妥按10 ml/kg予以大鼠腹腔注射麻醉后,采用脑立体定位仪固定大鼠头部,将推挽套管插至视前区(含视前内侧核)。在大鼠处于清醒状态时予以灌流,用恒流泵推动人工脑脊液,以50 μl/min的速度注入视前区, 稳定30 min后开始收集灌流液,每10 min收集1管,连续收集2 h。灌流结束后,在灌流套管内注入20 μl绘图墨水后取出全脑,10% 多聚甲醛固定1周后,切片观察套管位置,定位准确者其灌流液可用于样品检测。收集的样品置于-70 ℃保存,备GnRH、NPY及氨基酸类递质的测定。

  1.4.2  组织匀浆  大鼠断头,迅速取出全脑,置于冰浴上,分离视前区。组织用冰酸性丙酮溶液抽提,2次超声匀浆,4 ℃离心5 000 r/min,10 min,合并上清液,真空抽干后置-20 ℃保存,稀释后备GnRH的测定。

  1.4.3  脑片孵育  大鼠断头,迅速取出全脑,置于冰浴上,分离内侧基底下丘脑(含弓状核及腹内侧核),垂直切成2片,迅速移入0.5 ml人工脑脊液(预先置于37 ℃水浴中,并通以95% O2和5% CO2)中孵育。平衡30 min后,更换新的人工脑脊液0.5 ml,再孵育30 min后,收集孵育液。收集的样品置于-70 ℃保存,备氨基酸类递质的测定。

  1.4.4  免疫组化  大鼠在乙醚吸入麻醉下,开胸暴露心脏,从其左心尖向左心室插入11号注射针头。先以温生理盐水200 ml快速冲净组织内血液,继以冰冻的4%多聚甲醛磷酸缓冲液(pH 7.4)250~300 ml予以灌注,取出大鼠全脑,先后移入20%蔗糖多聚甲醛液及30%蔗糖磷酸缓冲液中,待下沉后进行冰冻切片,切成30 μm厚的冠状脑片,采用抗生物素蛋白生物素过氧化物酶复合物(avidinbiotinperoxidase complex, ABC)法进行常规免疫组化染色后,用Leica图像分析处理系统测定阳性物质的积分光密度值。

  1.4.5  高效液相色谱荧光法  采用高效液相色谱荧光法检测灌流液样品中的兴奋性氨基酸递质(Glu, Asp)及抑制性氨基酸递质(GABA)的含量,用Beckman公司的System gold软件进行梯度控制及色谱数据处理,以外标法样品浓度。

  1.4.6  GnRH、βEND及NPY的放射免疫法测定  上述收集的孵育液及灌流液样品中的GnRH、βEND及NPY含量均按常规放射免疫法测定。

  1.5  统计学方法  所有实验数据均采用SPSS 11.0软件予以统计学处理,计量资料均数用x±s表示,组间比较采用t检验及单因素方差分析。

  2  结果

  2.1  滋阴泻火中药对下丘脑促性腺区神经递质及βEND释放的影响  滋阴泻火中药组下丘脑内侧视前区Asp及Glu的释放量较正常对照组明显减少,而GABA及βEND的释放量则明显增加,差异有统计学意义。提示滋阴泻火中药可使下丘脑内侧视前区兴奋性氨基酸递质的释放明显减少,抑制性氨基酸递质及β内啡肽的释放明显增加。见表1。

  2.2  滋阴泻火中药及益肾填精中药对下丘脑促性腺区NPY释放及含量的影响  滋阴泻火中药组下丘脑NPY含量较正常对照组明显增加,差异有统计学意义,提示滋阴泻火中药可促进下丘脑NPY蛋白的表达;而益肾填精中药组ARC及ME处NPY的含量较正常对照组则有明显减少,差异有统计学意义,提示益肾填精中药可以抑制内侧基底下丘脑NPY蛋白的表达。见表2。

  2.3  滋阴泻火中药对下丘脑促性腺区GnRH释放及含量的影响

  2.3.1  滋阴泻火中药对下丘脑视前区GnRH脉冲释放方式的影响  检测一系列按时间顺序收集的灌流液样品,可以反映下丘脑视前内侧核GnRH脉冲释放的频率与幅度。滋阴泻火中药组GnRH脉冲释放的幅度比正常对照组明显降低,其脉冲释放频率也明显减低,差异有统计学意义,提示滋阴泻火中药可以明显抑制下丘脑视前内侧核GnRH的脉冲分泌。见表3。

  表1  滋阴泻火中药对下丘脑视前区氨基酸递质及βEND释放的影响(略)

  Table 1  Effects of ZYXHR on releasing contents of aminoacid transmitters and βEND in preoptic area of hypothalamus

  *P<0.05, **P<0.01, vs normal control group.

  表2  滋阴泻火与益肾填精中药对下丘脑NPY含量的影响(略)

  Table 2  Effects of ZYXHR and YSTJR on NPY contents in hypothalamus

  *P<0.05, vs normal control group.

  表3  滋阴泻火中药对下丘脑视前区GnRH脉冲释放方式的影响(略)

  Table 3  Effects of ZYXHR on impulse releasing of GnRH in preoptic area of hypothalamus

  *P<0.05, **P<0.01, vs normal control group.

  2.3.2  滋阴泻火中药及益肾填精中药对下丘脑视前区组织匀浆GnRH含量的影响  益肾填精中药组下丘脑视前区GnRH的含量较正常对照组明显增高,差异有统计学意义,提示益肾填精中药可以明显增加下丘脑视前区GnRH的含量。见表4。

  表4  滋阴泻火与益肾填精中药对下丘脑视前区组织匀浆GnRH含量的影响(略)

  Table 4  Effects of ZYXHR and YSTJR on GnRH contents  in homogenate of preoptic area of hypothalamus

  *P<0.05, vs normal control group.

  2.3.3  滋阴泻火中药对内侧基底下丘脑GnRH释放的影响  孵育液中GnRH的含量,尤其是用KCl激活释放后孵育液中GnRH的含量代表下丘脑ARC及腹内侧核GnRH的储备状况,可以反映该部位GnRH合成的水平。滋阴泻火中药组GnRH的激活释放量较正常对照组明显减少,差异有统计学意义,提示滋阴泻火中药可抑制下丘脑GnRH的合成。见表5。

  表5  滋阴泻火中药对内侧基底下丘脑GnRH释放的影响(略)

  Table 5  Effects of ZYXHR on GnRH releasing in medial basal hypothalamus

  *P<0.05, vs normal control group.

  2.3.4  滋阴泻火中药及益肾填精中药对下丘脑GnRH含量的影响  滋阴泻火中药组下丘脑GnRH含量较正常对照组明显减少,差异有统计学意义,提示滋阴泻火中药可以抑制下丘脑GnRH的蛋白表达;益肾填精中药组下丘脑GnRH的含量较正常对照组则有明显增加,提示益肾填精中药可以促进下丘脑GnRH的蛋白表达。见表6、图1。

  2.4  滋阴泻火中药及益肾填精中药对下丘脑GnRH,腺垂体FSH、LH基因表达的影响  滋阴泻火中药组GnRH、FSH及LH cDNA扩增产物含量均较正常对照组明显降低,差异有统计学意义,提示滋阴泻火中药可以下调下丘脑GnRH及腺垂体FSH、LH mRNA的表达水平;益肾填精中药组GnRH、FSH及LH cDNA扩增产物含量均较正常对照组明显增高,差异有统计学意义,提示益肾填精中药可以上调下丘脑GnRH及腺垂体FSH、LH mRNA的表达水平。见表7。

  表6  滋阴泻火与益肾填精中药对下丘脑GnRH含量的影响(略)

  Table 6  Effects of ZYXHR and YSTJR on GnRH contents in hypothalamus

  **P<0.01, vs normal control group.

  图1  滋阴泻火与益肾填精中药对下丘脑GnRH含量的影响(略)

  Figure 1  Effects of ZYXHR and YSTJR on GnRH contents in hypothalamus

  A: Positive expression of GnRH in MPOA in normal control group (×100); B: Positive expression of GnRH in ARC in normal control group (×200); C: Positive expression of GnRH in ME in normal control group (×200); D: Positive expression of GnRH in MPOA in ZYXHRtreated group (×100); E: Positive expression of GnRH in ARC in ZYXHRtreated group (×200); F: Positive expression of GnRH in ME in ZYXHRtreated group (×200); G: Positive expression of GnRH in MPOA in YSTJRtreated group (×100); H: Positive expression of GnRH in ARC in YSTJRtreated group (×200); I: Positive expression of GnRH in ME in YSTJRtreated group (×200).

  表7  滋阴泻火及益肾填精中药对下丘脑GnRH和垂体FSH、LH基因表达的影响(略)

  Table 7  Effects of ZYXHR and YSTJR on expressions of GnRH gene in hypothalamus, and FSH and LH genes in hypophysis

  **P<0.01, vs normal control group.

  2.5  滋阴泻火中药及益肾填精中药对下丘脑SS基因及蛋白表达的影响  滋阴泻火中药组下丘脑室周核SS mRNA及蛋白的阳性神经元数、单位面积阳性神经元数及阳性细胞面积光密度明显高于正常对照组,差异有统计学意义;益肾填精中药组与之相反,其阳性神经元数、单位面积阳性神经元数及阳性细胞面积光密度均明显低于正常对照组,差异有统计学意义。提示滋阴泻火中药可以上调下丘脑室周核SS基因及蛋白的表达水平,而益肾填精中药则可下调其表达水平。见表8、9和图2、3。

  2.6  滋阴泻火中药及益肾填精中药对下丘脑ARC GHRH基因表达的影响  滋阴泻火中药组及益肾填精中药组ARC GHRH mRNA阳性神经元数及阳性细胞光密度与正常对照组比较均无统计学差异,提示滋阴泻火中药及益肾填精中药对大鼠下丘脑ARC GHRH mRNA的表达无明显影响。见表10、图4。

  2.7  滋阴泻火中药及益肾填精中药对腺垂体GH及肝脏、长骨干骺端IGFⅠ基因表达的影响  滋阴泻火中药组腺垂体GH、肝脏及长骨干骺端IGFⅠ cDNA复制数明显低于正常对照组;益肾填精中药组肝脏及长骨干骺端IGFⅠ cDNA复制数则明显高于正常对照组,差异均有统计学意义。提示滋阴泻火中药可以明显下调腺垂体GH、肝脏及长骨干骺端软骨细胞IGFⅠ基因的表达水平;而益肾填精中药则明显上调腺垂体GH、肝脏及长骨干骺端软骨细胞IGFⅠ基因的表达水平。见表11。

  2.8  滋阴泻火中药及益肾填精中药对腺垂体GH蛋白表达的影响  滋阴泻火中药组腺垂体GH单个细胞面积、每个视野阳性细胞数及阳性细胞面积均低于正常对照组,差异有统计学意义;益肾填精中药组每个视野阳性细胞数及阳性细胞面积均明显高于正常对照组,差异有统计学意义,但单个细胞面积与正常对照组比较则无统计学差异。提示滋阴泻火中药可以抑制腺垂体生长激素细胞合成GH;而益肾填精中药则促进其合成GH。见表12、图5。

  表8  滋阴泻火与益肾填精中药对下丘脑室周核SS mRNA表达水平的影响(略)

  Table 8  Effects of ZYXHR and YSTJR on expression level of SS mRNA in periventricular nucleus of hypothalamus

  *P<0.05, vs normal control group.

  表9  滋阴泻火与益肾填精中药对下丘脑室周核SS蛋白表达水平的影响(略)

  Table 9  Effects of ZYXHR and YSTJR on expression level of SS protein in periventricular nucleus of hypothalamus

  *P<0.05, vs normal control group.

  图2  下丘脑室周核SS mRNA阳性神经元(略)

  Figure 2  Positive neurons of SS mRNA in periventricular nucleus of hypothalamus in three groups

  A: Normal control group; B: ZYXHRtreated group; C: YSTJRtreated group.

  图3  下丘脑室周核SS阳性神经元(略)

  Figure 3  Positive neurons of SS protein in periventricular nucleus of hypothalamus in three groups

  A: Normal control group; B: ZYXHRtreated group; C: YSTJRtreated group.

  表10  滋阴泻火与益肾填精中药对下丘脑ARC GHRH mRNA表达水平的影响(略)
  
  Table 10  Effects of ZYXHR and YSTJR on expression level of GHRH mRNA in ARC of hypothalamus

  图4  下丘脑ARC GHRH mRNA阳性神经元(略)

  Figure 4  Positive neurons of GHRH mRNA in ARC of hypothalamus in three groups

  A: Normal control group: B; ZYXHRtreated group; C: YSTJRtreated group.

  表11  滋阴泻火与益肾填精中药对腺垂体GH cDNA及肝脏、长骨干骺端IGFⅠ cDNA复制数的影响(略)

  Table 11  Effects of ZYXHR and YSTJR on gene copy number of GH cDNA in hypophysis and IGFⅠ cDNA in liver and metaphysis

  *P<0.05, vs normal control group.

  表12  滋阴泻火与益肾填精中药对腺垂体GH细胞的影响(略)

  Table 12  Effects of ZYXHR and YSTJR on GH cells in adenohypophysis

  *P<0.05, vs normal control group.

  图5  腺垂体GH阳性细胞(略)

  Figure 5  GHpositive cells in adenohypophysis in three groups

  A: Normal control group; B: ZYXHRtreated group; C: YSTJRtreated group.

  3  讨论

  内侧基底下丘脑(包括ARC和腹内侧核)是GnRH的紧张性分泌中心,维持GnRH分泌的基础水平;下丘脑内侧视前区(视前内侧核)是GnRH的周期性分泌中心,其功能活动与GnRH的周期性脉冲式分泌有关,是诱发排卵前LH峰的重要部位[3,4]。青春发育的显著标志不仅是下丘脑GnRH基础分泌的增加,更重要的是GnRH脉冲分泌的频率和幅度增加[5]。女性在青春期的后期,当血中雌二醇浓度升至一个临界水平并持续一定时间后,会引起下丘脑GnRH的脉冲分泌突然剧增,导致腺垂体LH分泌剧增达到峰值,从而诱发卵巢排卵[6]。

  多种中枢神经递质及神经肽参与下丘脑GnRH合成与分泌的调节。兴奋性氨基酸递质(Glu和Asp)可促进GnRH的释放,引起垂体LH分泌的增加,并参与雌性大鼠排卵前LH峰的形成[7];抑制性氨基酸递质(GABA)则可抑制GnRH的释放,GnRH神经元受到GABA的紧张性抑制,在青春期开始前及垂体LH分泌峰值出现前,均可出现GABA水平的下降[8]。βEND亦可明显抑制GnRH的释放。

  本实验结果表明,滋阴泻火中药可明显抑制中枢兴奋性氨基酸递质的释放,促进抑制性氨基酸递质、NPY及βEND的释放,对下丘脑GnRH周期性及紧张性分泌中心均可产生显著的抑制作用,使下丘脑GnRH神经元的功能活动明显降低、GnRH的基因表达水平明显下调、GnRH的合成及分泌明显减少,从而抑制下丘脑垂体的促性腺机能。益肾填精中药则可明显抑制NPY的释放,对下丘脑GnRH周期性及紧张性分泌中心均可产生明显的促进作用,使下丘脑GnRH神经元功能活跃,上调GnRH基因的表达水平,促进GnRH的合成及分泌,从而明显增强下丘脑垂体的促性腺机能。

  青春期的长骨线性生长加速是由于下丘脑垂体生长轴及下丘脑垂体性腺轴功能活跃并协同调控的结果。垂体GH合成及分泌的显著增加,通过血液循环分别作用于肝细胞及长骨干骺端软骨细胞、成骨细胞上的GH受体,合成及释放大量IGFⅠ。IGFⅠ作为细胞分裂原,可刺激长骨干骺端软骨细胞分裂增殖,同时IGFⅠ又具有自分泌及旁分泌作用,可促使局部IGFⅠ进一步增加。GH可直接作用也可经IGFⅠ介导,促进软骨细胞、成骨细胞的分裂增殖,使胶原及硫酸黏多糖增多,并促进骨基质内矿物质的沉积,加速骨的形成,从而加速长骨的线性生长。

  GH的合成和释放受下丘脑GHRH及SS的调控。GHRH神经元位于下丘脑ARC及腹内侧核,其神经纤维伸入ME,分泌的GHRH通过垂体门脉系统,作用于垂体GH细胞,促进GH的合成和分泌。SS神经元在下丘脑内分布广泛,对骨骼生长起调节作用的主要是位于下丘脑室周核的SS神经元,其轴突伸入ARC,抑制GHRH神经元,从而抑制垂体GH的合成。此外,SS纤维亦伸入ME,分泌的SS经垂体门脉系统作用于垂体GH细胞,抑制GH的释放[9,10]。

  滋阴泻火中药可显著上调下丘脑室周核SS基因及蛋白的表达水平,显著下调腺垂体GH基因及蛋白的表达水平,使肝脏及长骨干骺端软骨细胞IGFⅠ基因的表达亦相应下调,从而明显抑制下丘脑垂体生长轴的功能;益肾填精中药则可显著下调下丘脑室周核SS基因及蛋白的表达水平,显著上调腺垂体GH基因及蛋白的表达水平,使肝脏及长骨干骺端软骨细胞IGFⅠ基因的表达亦相应上调,从而明显促进下丘脑垂体生长轴的功能。

  本实验结果表明,滋阴泻火中药及益肾填精中药可通过调整机体的神经内分泌调节机制,调整下丘脑GnRH、SS,腺垂体FSH、LH、GH及长骨干骺端IGFⅠ基因的转录,有效调节下丘脑垂体的促性腺机能及促生长机能。这可能是滋阴泻火中药及益肾填精中药可有效调整性早熟患儿青春发育进程及改善骨骼发育的主要作用机制。

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  1  Cai DP, Ji ZY, Chen BY, et al. Pathogenetic regularity of female precocious puberty and the mechanism of therapy with TCM. Chin J Integr Med, 2001, 7(2): 132134.

  2  李  嫔, 向正华 , 蔡德培. 中药对大鼠下丘脑生长抑素及垂体生长激素基因表达与蛋白表达的调节作用. 中西医结合杂志, 2003, 23(3): 207210.

  3  沈  皓, 蔡德培, 陈伯英. 补肾中药对下丘脑垂体促性腺机能的影响. 中西医结合学报, 2004, 2(1): 5357.

  4  Wetsel WC, Valenca MM, Mercanthaler I, et al. Intrinsic pulsatile secretory activity of immortalized luteinizing hormonereleasing hormonesecreting neurons. Proc Nact Acad Sci U S A, 1992, 89(9): 41494153.

  5Wu FC, Butler GE, Kelnar CJ, et al. Ontogeny of pulsatile gonadotropin releasing hormone secretion from midchildhood, through puberty, to adulthood in the human male: a study using deconvolution analysis and an ultrasensitive immunofluorometric assay. J Clin Endocrinol Metab, 1996, 81(5): 17981805.

  6Bourguignon JP, Franchimont P. Pubertyrelated increase in episodic LHRH release from rat hypothalamus in vitro. Endocrinology, 1984, 114(5): 19411943.

  7  Spergel DJ, Krsmanoric LZ, Stojilkovic SS, et al. Glutamate modulates [Ca2+]i and gonadotropinreleasing hormone secretion in immortalized hypothalamic GT17 neurons. Neuroendocrinology, 1994, 59(4): 309317.

  8Jarry H, Hirsch B, Leonhardt S, et al. Amino acid neurotransmitter release in the preoptic area of rats during the positive feedback actions of estradiol on LH release. Neuroendocrinology, 1992, 56(2): 133140.

  9  Kawano H, Daikoku S. Somatostatincontaining neuron systems in the rat hypothalamus: retrograde tracing and immunohistochemical studies. J Comp Neurol, 1988, 271(2): 293299.

  10  McCarthy GF, Beaudet A, Tannenbaum GS. Colocalization of somatostatin receptors and growth hormonereleasing factor immunoreactivity in neurons of the rat arcuate nucleus. Neuroendocrinology, 1992, 56(1): 1824.