补肾化痰方通过激活PI3K/Akt通路抑制GSDMD介导的细胞焦亡与线粒体损伤改善多囊卵巢综合征

《Journal of Ovarian Research》：Bushen Huatan formula alleviates polycystic ovary syndrome in rats by activating the PI3K/Akt pathway to inhibit GSDMD-mediated pyroptosis and mitochondrial damage

本研究针对多囊卵巢综合征(PCOS)发病过程中细胞焦亡与线粒体损伤形成的恶性循环难题，通过动物实验验证补肾化痰方(BSHT)可通过激活PI3K/Akt信号通路，显著抑制GSDMD介导的细胞焦亡，改善线粒体功能，从而有效缓解PCOS大鼠的内分泌紊乱、胰岛素抵抗和卵巢功能障碍，为中医药治疗PCOS提供了新的分子机制依据。

　　

在女性生殖健康领域，多囊卵巢综合征(PCOS)犹如一个复杂的谜题，困扰着全球约6%-20%的育龄女性。这种常见的内分泌代谢疾病不仅导致月经紊乱、不孕等生殖问题，更伴随着胰岛素抵抗、糖脂代谢异常等远期健康风险，严重影响着患者的生活质量。尽管现代医学提供了避孕药、胰岛素增敏剂等治疗手段，但往往只能缓解症状，难以从根本上阻断疾病进展。近年来，科学家们逐渐将目光投向PCOS发病机制中两个关键环节：细胞焦亡(pyroptosis)和线粒体功能障碍。这两者之间形成的恶性循环被认为是推动PCOS发生发展的重要驱动力，然而如何有效干预这一过程仍是一个亟待解决的科学难题。

在这一背景下，传统中医药显示出了独特优势。补肾化痰方(BSHT)作为临床治疗PCOS的有效方剂，已在前期研究中展现出调节内分泌、改善胰岛素抵抗的多重功效，但其具体作用机制尚不明确。为此，熊倩、杨静、刘清艳等研究人员在《Journal of Ovarian Research》上发表了一项创新性研究，深入探讨了BSHT通过PI3K/Akt信号通路调控细胞焦亡和线粒体功能的作用机制。

为了回答这一科学问题，研究团队采用高脂饮食联合来曲唑诱导建立PCOS大鼠模型，通过设置不同剂量BSHT治疗组、阳性对照组(二甲双胍)和模型对照组，进行了为期31天的干预实验。研究运用了酶联免疫吸附试验(ELISA)检测内分泌指标和炎症因子，蛋白质印迹法(Western blot)分析关键蛋白表达，组织病理学检查观察卵巢形态变化，同时结合网络药理学预测和通路抑制验证等综合技术手段，系统评估了BSHT对PCOS的治疗效果及其分子机制。

3.1 BSHT对PCOS大鼠的治疗效果

通过系统评估体重变化、内分泌指标和卵巢形态功能，研究发现BSHT能有效控制PCOS引起的体重异常增加，逆转内分泌紊乱状态。在血清激素水平方面，BSHT显著调节了促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)、雌二醇(E₂)的异常水平，降低了LH/FSH比值。卵巢组织学观察显示，BSHT治疗增加了生长卵泡和黄体数量，减少了囊状卵泡，改善了卵巢指数和组织结构，其中高剂量组效果最为显著，接近阳性药物组。

3.2 BSHT改善PCOS大鼠的胰岛素抵抗

研究结果显示，BSHT能显著降低PCOS模型大鼠的空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)水平和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。在分子水平上，BSHT剂量依赖性地上调葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)表达，下调脂肪酸结合蛋白4(FABP4)表达，这表明BSHT可能通过调节葡萄糖转运和脂质代谢来恢复胰岛素信号通路。

3.3 BSHT恢复PCOS模型大鼠的生育能力

BSHT显著抑制了PCOS引起的抗穆勒氏管激素(AMH)异常升高，并逆转了卵巢局部关键基因的异常表达，包括卵泡生长相关基因(Esr1、Esr2)、卵母细胞成熟相关基因(Bmp15、Lhcgr)以及卵泡发育和类固醇生成相关基因(Fshr)。这些结果表明BSHT可能通过调节卵巢局部信号网络来改善卵巢储备功能和生育能力。

3.4 BSHT改善PCOS大鼠的炎症损伤

BSHT能剂量依赖性地降低血清和卵巢组织中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子水平，同时显著降低乳酸脱氢酶(LDH)活性，表明BSHT能有效缓解PCOS相关的炎症反应和细胞损伤。

3.5 BSHT改善PCOS大鼠的线粒体功能

在线粒体功能方面，BSHT显著增强了Ca²⁺-ATP酶、Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶和Na⁺-K⁺-ATP酶的活性，恢复了线粒体膜电位(MMP)，降低了活性氧(ROS)水平，并减少了线粒体通透性转换孔(mPTP)的异常开放，表明BSHT能有效改善PCOS相关的线粒体功能障碍。

3.6 BSHT改善卵巢细胞焦亡和线粒体损伤

蛋白质印迹分析显示，BSHT剂量依赖性地抑制了卵巢细胞焦亡相关蛋白GSDMD-N、裂解型caspase-1(C-caspase-1)和IL-1β的表达，同时上调了线粒体蛋白ACO2表达，纠正了细胞色素C(Cytochrome C)的异常定位，表明BSHT能同时干预细胞焦亡和线粒体损伤两个关键病理过程。

3.7 网络药理学分析BSHT治疗PCOS的机制

网络药理学预测发现，AKT1是BSHT干预PCOS的最关键靶点，基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析均强调PI3K/Akt通路在疾病调控网络中的核心作用。BSHT中的主要活性成分如β-谷甾醇、山奈酚和槲皮素等均被证实与PI3K/Akt通路相关。

3.8 BSHT通过PI3K/Akt通路调节PCOS中的焦亡和线粒体功能障碍

为进一步验证机制，研究使用PI3K/Akt通路抑制剂LY294002进行干预实验。结果显示，BSHT能显著激活PI3K/Akt通路，但这一效应被LY294002所抑制。同时，LY294002也逆转了BSHT对炎症因子、氧化应激指标、焦亡相关蛋白和线粒体功能相关蛋白的改善作用，证实了PI3K/Akt通路在BSHT治疗效应中的关键地位。

研究结论与讨论部分强调，本研究首次系统阐明了BSHT通过激活PI3K/Akt信号通路，抑制GSDMD介导的细胞焦亡，同时改善线粒体功能，从而打破"线粒体损伤-细胞焦亡"恶性循环的作用机制。与传统单一靶点药物相比，BSHT作为一种多成分中药复方，能够同时调控炎症、氧化应激、线粒体功能、糖脂代谢和HPO轴等多个病理环节，展现出综合治疗优势。

该研究不仅深化了对PCOS发病机制的理解，也为开发针对细胞焦亡和线粒体损伤的新型治疗策略提供了实验依据。值得注意的是，研究采用的letrozole联合高脂饮食的PCOS模型较好地模拟了临床PCOS的生殖-代谢双重表型，增强了研究结果的临床相关性。然而，作者也指出研究的局限性，包括动物模型与人类疾病的差异、复杂中药方剂中各成分的具体贡献尚未明确、观察时间较短等，这些都为未来研究指明了方向。

总的来说，这项研究为中医药治疗PCOS提供了坚实的科学证据，展现了多靶点、整体调节的治疗策略在复杂疾病管理中的独特价值，为PCOS的临床治疗开辟了新途径。