综述:多囊卵巢综合征合并胰岛素抵抗的发病机制、临床影响及中医药治疗研究进展

【字体: 时间:2025年09月12日 来源:Frontiers in Pharmacology 4.8

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  本综述系统探讨了多囊卵巢综合征(PCOS)合并胰岛素抵抗(IR)的发病机制与临床管理策略,重点阐述了遗传多态性、高雄激素血症(HA)、慢性炎症、肠道菌群紊乱及线粒体功能障碍在IR发生中的关键作用,并深入总结了中医药(包括复方与单体)通过调节PI3K/AKT、NF-κB等信号通路及肠道微生态等多靶点改善IR的有效性与机制,为PCOS-IR的整合治疗提供了重要理论依据与临床实践方向。

  

2 Pathological mechanism of IR in PCOS

多囊卵巢综合征(PCOS)是一种以卵巢多囊样改变、高雄激素血症和胰岛素抵抗(IR)为主要特征的内分泌代谢紊乱性疾病。IR不仅是PCOS的核心临床特征,更是推动其病理进展的关键因素。近年来研究揭示,IR的发生与遗传背景、激素失衡、炎症状态、微生物组异常及细胞能量代谢失调等多维度机制密切相关。

2.1 Genetic factors involved in the development of IR in PCOS

基因多态性与表观遗传调控在PCOS-IR的发病中扮演重要角色。例如,TOX3基因rs4784165多态性与中国汉族PCOS患者的IR风险显著相关;GALNT2基因rs4846914多态性则在肥胖亚型中与空腹胰岛素(FINS)及HOMA-IR水平升高有关。表观遗传方面,INSR基因甲基化状态、AMHRII基因位点甲基化以及FTO介导的m6A RNA甲基化修饰均可通过影响基因表达稳定性或信号转导效率参与IR发生。非编码RNA如miR-612/Rap1b轴、miR-133a-3p等也通过调控MAPK或PI3K/AKT通路参与IR的形成。

2.2 HA mediates the development of IR in PCOS

高雄激素血症(HA)与IR之间存在双向促进作用。雄激素可通过下调Kisspeptin水平、干扰BMAL1时钟基因功能、降低NAD+水平等机制诱发IR。同时,IR引起的代偿性高胰岛素血症(HI)可刺激卵巢与肾上腺源性雄激素合成,并抑制肝脏性激素结合球蛋白(SHBG)产生,进一步增加游离睾酮水平,形成“HA–IR”恶性循环。

2.3 Inflammation mediates the development of IR in PCOS

慢性低度炎症是PCOS的重要特征,亦为IR的关键推手。炎症因子如TNF-α通过抑制IRS酪氨酸磷酸化、激活JAK-STAT/HIF-1/PI3K-Akt等信号通路介导胰岛素信号障碍。饱和脂肪酸摄入可激活单核细胞中NF-κB通路,促进TNFα、IL-6、IL-1β等释放,从而加剧IR。

2.4 Abnormal structure and function of gut microbiota contribute to the development of IR in PCOS

肠道菌群紊乱通过“肠屏障-内毒素血症-炎症”轴参与PCOS-IR的发生。拟杆菌(Bacteroides)富集可导致胆汁酸代谢紊乱,抑制IL-22分泌,影响FXR激活,最终导致IR。菌群代谢产物如丙酸水平与HOMA-IR正相关,而益生菌如Bifidobacterium longum则可通过恢复菌群平衡、抑制炎症改善IR。此外,菌群-脑轴调控也通过影响GnRH释放与神经内分泌功能参与IR发生。

2.5 Mitochondrial dysfunction mediates IR in PCOS

线粒体DNA突变、氧化磷酸化(OXPHOS)系统异常及活性氧(ROS)过量生成导致能量代谢障碍和氧化应激,进而诱发IR。同时,IR也可进一步加剧线粒体损伤,减少mtDNA拷贝数,破坏线粒体动态平衡,形成恶性循环。

3 Dysregulation of insulin signaling pathways in PCOS involved in the development of IR

胰岛素信号通路的异常是PCOS-IR的核心分子事件。主要包括PI3K/AKT通路、NF-κB通路和MAPK通路的失调。

3.1 Abnormality of the PI3K/AKT signaling pathway mediates the development of IR in PCOS

在生理状态下,胰岛素结合受体后通过IRS-PI3K-PIP3-AKT级联反应促进GLUT4转位与糖原合成。而在PCOS中,CPXM1、NETs、Sam68等分子可通过抑制IRS-1/2表达、降低Akt磷酸化水平等方式阻断该通路,导致IR。

3.2 Abnormality of the NF-κB signaling pathway mediates the development of IR in PCOS

TNF-α激活IKK/NF-κB通路后,不仅促进炎症因子释放,还可通过Ser307磷酸化抑制IRS-1功能,阻断胰岛素信号转导。

3.3 Abnormality of the MAPK signaling pathway mediates the development of IR in PCOS

高胰岛素激活Ras-Raf-MEK-ERK通路,其激活反而可负反馈抑制PI3K/AKT通路,进一步加剧IR。

4 Negative effects of IR on health in patients with PCOS at different stages

IR对PCOS患者的影响贯穿全生命周期,不同年龄段表现各异。

4.1 Negative effects of IR on health in adolescent PCOS

青少年PCOS患者中,IR可加剧月经紊乱、肥胖、糖脂代谢异常及非酒精性脂肪肝的发生,同时与焦虑、抑郁等心理问题密切相关。

4.2 Negative effects of IR on the health of women of reproductive age with PCOS

育龄期PCOS患者中,IR通过抑制卵泡发育、干扰子宫内膜能量代谢与免疫环境(如促进NK细胞活化及M2型巨噬极化)、引发胎盘氧化应激与铁死亡等机制,导致排卵障碍、胚胎植入失败、流产风险增加和活产率下降。

4.3 Negative effects of IR on the health of postmenopausal women with PCOS

绝经后PCOS患者仍面临IR带来的长期风险,包括心血管损伤、高血压、肾功能异常及某些癌症(如子宫内膜癌)发生风险上升。

5 TCM in the treatment of IR in PCOS

中医药通过多成分、多通路、多靶点方式在改善PCOS-IR方面展现出独特优势。

5.1 Application of TCM botanical drug products alone to improve IR in PCOS

研究表明,苍附导痰汤可通过激活IGF-1-PI3K/Akt通路、抑制NF-κB/LCN-2炎症通路显著改善IR;荷芪散则通过调控巨噬细胞M1极化与肠道菌群组成增强胰岛素敏感性。单体成分如小檗碱(berberine)通过激活PI3K/AKT、抑制炎症因子释放及重塑肠道菌群改善IR;槲皮素(quercetin)通过上调PM20D1表达、抑制炎症反应发挥类效应。

5.2 Combined application of TCM botanical drug products on the basis of conventional drugs to improve IR in PCOS

临床实践中,中药复方(如定坤丹、滋肾育胎丸)或单体(如姜黄素、葛根素)与常规西药(如二甲双胍、达英-35)联用可显著增强疗效,在改善IR、调节性激素水平、抑制炎症及优化脂代谢方面表现协同效应。

6 Conclusion and prospects

尽管现有研究证实了中医药在PCOS-IR治疗中的潜力,但仍存在研究样本偏小、模型局限性、制剂标准化不足以及长期疗效数据缺乏等问题。未来需开展多中心大样本临床研究,深化剂量-效应关系探索,推动中药复方与单体在PCOS-IR个体化治疗中的广泛应用。

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