围绝经期(perimenopausal period)指从接近绝经出现绝经有关的内分泌、生物学和临床特征起至绝经一年内的期间,即绝经过渡期至绝经后一年。围绝经期综合征是由于卵巢功能减退,导致雌激素分泌减少,引起机体内分泌失调、免疫力低下和自主神经功能紊乱的综合征。临床上常见潮热盗汗、月经紊乱、精神状态的变化、心血管与生殖泌尿系统病变及骨质疏松等表现。常用的围绝经期综合征动物模型有卵巢摘除模型、自然老化模型、X线损伤卵巢模型等。
一、卵巢摘除动物模型
【造模机制】卵巢摘除动物模型(ovariecto- mized animal model)又称去势模型,女性雌激素90%由卵巢分泌,摘除卵巢,切断其来源,可人为地造成雌激素突然降低的环境,来模拟围绝经期综合征。
【造模方法】一般常用3~6月龄雌性Sprague Dawley大鼠或Wistar大鼠(小鼠也可),用戊巴比妥钠或水合氯醛腹腔麻醉后,取*末肋骨下、腋中线和距脊柱外侧约2cm交叉处。剪除长毛,消毒手术野,切开皮肤和背肌约1.5~2.0cm,卵巢位于肾脏外下方,将卵巢下输卵管(包括脂肪)用丝线结扎,摘除卵巢,同法摘除另一侧卵巢。验证卵巢的完整性及切口无出血后,将子宫放回原处,关腹,缝皮。缝合的伤口上涂抹0.5%碘伏并撒适量青霉素钠粉末,并继续在术后第1~3天给每只大鼠腹腔注射1.5ml青霉素生理盐水(4万U/ml)常规抗感染治疗。去卵巢术后一周后,每天逐只进行阴道脱落细胞涂片检查,1次/天,连续5天,以不出现动情期反应为造模成功。
【模型特点】
1.模型组大鼠连续2周阴道涂片未见发情期改变,仅有发情间期改变,涂片显示有少量核细胞及大量白细胞。
2.去势1个月后,模型组大鼠血清激素水平较空白对照组相比,血清雌二醇E2水平降低,促卵泡生成激素FSH水平及促黄体生成激素LH水平升高,子宫指数(子宫重与体重比值)也降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。
3.去势6周后,肝细胞轻度肿胀,界限模糊,细胞中可见大量脂滴,个别细胞被脂滴充满;肝窦较混乱、纤细、轻度充血。肝组织匀浆中胆固醇和甘油三酯含量明显增加,大鼠肝脏出现脂类蓄积改变,可作为围绝经期脂质代谢紊乱的模型。
4.去势3个月后,相继出现血清降钙素浓度下降,骨吸收增加,骨形成速率变慢,皮质骨变薄,骨髓腔变大,骨小梁数目减少、缺失或断裂,骨髓腔中细胞数目减少,表现出围绝经期骨质疏松的病理特征,是围绝经期骨质疏松较理想的模型。
5.出现了围绝经期综合征表现,替代应用外源性雌激素可以缓解这些症状。
【模型评估和应用】模型鼠没有自然衰老过程,其他各个系统均为青年,与围绝经期机体老化尚有一定差距,且卵巢的彻底切除与围绝经期鼠卵巢功能的衰竭也有所不同。但是,本模型阴道脱落细胞涂片及血清性激素水平均有围绝经期改变,所以本模型的建立是成功的。另外,本模型建模时间短,模型成功率高,所用动物比老年大鼠廉价易得,节省成本,应用方便,为科研工作者广为采用,常用于围绝经期综合征病因、发病机制及治疗的研究,筛选和开发有效的治疗药物。
二、自然老化动物模型
【造模机制】12月龄前后(11~13月龄)的雌性大鼠,开始出现动情周期紊乱,血清学及卵巢相应的生化指标等均显示,该阶段大鼠卵巢的生殖功能呈进行性衰退的改变,与女性围绝经期表现极为相似,可作为围绝经期卵巢衰老研究的动物模型。
【造模方法】12月龄前后的雌性Sprague- Dawley大鼠或Wistar大鼠若干只,连续阴道细胞学观察15天,选取动情周期出现了延长及紊乱表现的为模型组,包括动情周期延长,之后持续动情,反复假妊娠。大鼠性成熟后,动情周期每经4~5昼夜节律性地重复一次,在这个过程中卵巢的卵泡、子宫和阴道上皮都经历着周期性的变化,动情期可见大而淡染的无核角化细胞,动情间期阴道上皮逐渐增厚,细胞间有许多白细胞。阴道脱落细胞涂片方法:左手背位固定大鼠,右手持吸管,其内预先吸入生理盐水0.1~0.2ml。轻轻插入大鼠阴道内0.5~1cm,抽吸2~3次,滴一滴吸液于载玻片上。然后滴一滴95%乙醇溶液,晾干后以1%亚甲蓝染色10分钟,用水冲洗多余染液。吹干后置于显微镜下进行细胞学检查。逐只进行阴道涂片检查,每天1次,连续15天。
【模型特点】
1.卵巢组织的形态学观察
(1)光镜观察结果:青年对照组大鼠卵巢发育成熟,皮质、髓质层次分明,其中各级卵泡及黄体数量均较多。卵泡液丰富,可见少量闭锁卵泡及间质腺。模型组大鼠卵巢萎缩,发育较差,髓质增多,原始卵泡和生长卵泡均明显减少,颗粒细胞排列不规整,可见颗粒细胞的崩解,未见典型的成熟卵泡,闭锁卵泡数量增加;成熟黄体数量也较少,而退化黄体数目增多,间质腺少而疏松,可见纤维组织增生或崩解,血管数量减少,小动脉管腔狭窄、堵塞。
(2)电镜观察结果:青年组对照卵巢原始卵泡丰富,卵母细胞体积较大,核质均匀、核仁明显,周围单层颗粒细胞核不规则,核膜内有薄层异染色体;生长卵泡中可见透明带增宽,颗粒细胞呈多层分布,核大淡染,核仁明显,染色质均匀,细胞器完整,轮廓清晰,胞质中细胞器丰富,可见分泌颗粒;细胞间有窦状间隙。模型组卵巢颗粒细胞中有较多空泡,分泌颗粒减少,其中可见致密物,滑面内质网不丰富,细胞间的窦状间隙增大;间质可见纤维、基质溶解。
2.模型组与青年对照组相比,血清促卵泡生成激素FSH、促黄体生成素LH、促性腺激素释放激素GnRH水平升高,血清雌激素E2水平降低;模型组较青年对照组卵巢指数与子宫指数显著降低;以上均有显著差异(P<0.05)。
3.围绝经期妇女由于卵巢功能衰退,雌激素水平下降,血中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇增加。而血脂代谢异常是导致动脉粥样硬化(atheroscbrasis)、冠心病(coronary heart disease)的主要原因。本模型动物的血清总胆固醇、血清甘油三酯、血清高密度脂蛋白胆固醇、血清低密度脂蛋白胆固醇等水平均与青年组有显著差异,非常符合围绝经期的特点,本模型是成功的。
【模型评估和应用】自然老化模型与人围绝经期生物学特性相仿,有自然的衰老过程,是卵巢功能的衰竭而不是卵巢摘除(去势),所以更接近于事实本身,是较为理想的模型。缺点是周期长,费用高。
三、X线损伤卵巢动物模型
【造模机制】X线损伤卵巢动物模型(animal model of ovary hurt by X-ray)是用X线照射破坏卵巢所致症状来反映围绝经期的主要临床表现。
【造模方法】Wistar大鼠,150~180g,将大鼠固定于平板上,暴露下腹部“卵巢区”,置于电子直线加速器2100C照射野下,野宽距4cm,剂量率4Gy/min,以高能X线(6Mev)照射2.5分钟,总剂量9Gy。
【模型特点】
1.X线照射后3~5天,大鼠出现明显放射性肠炎症状,且有少数动物死亡。
2.照射后第10天起体重明显减轻,照射后21天大鼠子宫、卵巢重量显著降低,垂体重量明显升高,提示卵巢受到损伤后,垂体反馈性增殖。
3.自主活动显著增多,甘油三酯和胆固醇含量明显升高等。
【模型评估和应用】这种方法由于实验室设备和条件的限制,以及照射时间、强度不好掌握,因而减小了其应用范围。