低脂联素血症不增强瘦型PCOS样小鼠模型中的焦虑样行为

《Scientific Reports》：Hypoadiponectinemia does not enhance anxiety-like behaviour in a lean PCOS-like mouse model

　　

摘要
多囊卵巢综合征（PCOS）以生殖和代谢紊乱为特征，并与焦虑和抑郁的较高患病率相关。循环中的脂联素是一种胰岛素增敏脂肪因子，在PCOS女性中水平降低，而低脂联素水平与心理健康受损相关，尤其在女性中。研究人员探讨了PCOS女性血清低脂联素水平是否与心理健康受损相关，以及脂联素缺乏是否在PCOS样小鼠模型中加剧焦虑样行为。研究人员测量了患有PCOS（n=179）和未患PCOS（n=228）女性的血清脂联素，并按体重指数（BMI）进行分层。使用简短健康调查量表36（SF-36）评估健康相关生活质量，生成躯体及心理组分评分。同时，将产前雄激素化（PNA）PCOS样小鼠模型与脂联素缺陷小鼠（APNhet）相结合，以评估脂联素降低在有或无产前雄激素暴露情况下对焦虑样行为的影响。与对照组相比，PCOS女性的总脂联素和高分子量（HMW）脂联素水平较低。在BMI<30的女性中，脂联素与心理组分评分呈正相关，但在肥胖女性中无此关联。游离睾酮与脂联素呈负相关。在小鼠中，PNA诱导了焦虑样行为。然而，尽管APNhet PNA小鼠血清脂联素水平降低了65%，脂联素缺乏并未加剧焦虑样表型。与PCOS女性不同，成年PNA小鼠并未表现出高雄激素血症。这些研究结果表明，脂联素与非肥胖女性的心理健康相关，但单独的脂联素降低在缺乏高雄激素血症的情况下并不诱导焦虑样行为。需要在高雄激素模型中进行进一步研究，以阐明脂联素与高雄激素血症在不同发育阶段和不同BMI组别中如何相互作用，从而影响PCOS中焦虑和抑郁的易感性。
试验注册信息：Clinical trial.gov：NCT01319162、NCT00484705、NCT01457209和NCT00921492。

论文解读：脂联素、雄激素与PCOS相关焦虑样行为的复杂关系

**研究背景与问题**
多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）是影响育龄女性约11%–13%的常见内分泌疾病，主要特征包括高雄激素血症、排卵功能障碍和卵巢多囊样形态。除生殖和代谢异常外，PCOS患者焦虑和抑郁的患病率显著升高，约30%–40%存在抑郁症状，30%–75%存在焦虑症状，严重损害健康相关生活质量。尽管社会心理因素（如肥胖、不孕、多毛等带来的病耻感）可部分解释这一关联，但越来越多证据提示高雄激素血症和胰岛素抵抗等生物学机制也参与其中。脂联素作为脂肪细胞分泌的胰岛素增敏激素，在PCOS女性中水平降低，且与胰岛素抵抗相关。既往荟萃分析显示循环脂联素水平与焦虑、心境及创伤相关障碍呈负相关，且该关联在女性中更强。然而，脂联素与雄激素在影响PCOS心理健康中的相互作用机制尚不清楚。因此，研究人员开展本研究，旨在明确低血清脂联素是否与PCOS女性心理健康受损相关，并利用脂联素缺陷小鼠结合产前雄激素化（prenatal androgenization，PNA）模型，从因果层面探讨脂联素降低是否会加剧焦虑样行为。

**主要技术方法**
本研究包含临床队列和动物实验两部分。临床队列来自瑞典四项研究的407名18–38岁女性（PCOS 179例，非PCOS 228例），覆盖广泛BMI范围，PCOS诊断采用鹿特丹标准或NIH标准。使用CPRS-S-A量表中的BSA和MADRS-S亚量表评估焦虑和抑郁症状，SF-36量表评估健康相关生活质量，ELISA法测定总脂联素和高分子量（high molecular weight，HMW）脂联素，并计算游离睾酮和游离雄激素指数。动物实验采用脂联素杂合敲除（APNhet）小鼠与野生型（wt）同窝对照，在孕16.5–18.5天对孕鼠注射二氢睾酮（dihydrotestosterone，DHT）或溶剂以构建PNA模型，后代分为wt veh、wt PNA、APNhet veh、APNhet PNA四组。通过高架十字迷宫（elevated plus maze，EPM）和旷场（open field，OF）实验评估焦虑样行为，并检测血清及脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF）脂联素水平、代谢指标、性激素浓度、卵巢组织学及抗菌勒管激素（anti-müllerian hormone，AMH）水平。

**研究结果**
**临床队列**：与对照组相比，PCOS女性总脂联素和HMW脂联素水平均较低，但HMW/总脂联素比值无差异。在BMI<30 kg/m2的女性中，PCOS患者抑郁和焦虑症状评分更高、心理组分评分（mental component score，MCS）更低。相关分析显示，仅在BMI<30的女性中，总脂联素与MCS呈弱正相关（r=0.25），而脂联素与焦虑（r=-0.052）或抑郁（r=-0.090）无显著相关。游离睾酮（r=-0.21）和游离雄激素指数（r=-0.20）与脂联素呈弱负相关。

**行为学特征**：APNhet小鼠血清脂联素较wt降低65%，脑脊液中也观察到类似降低，且血清与脑脊液脂联素水平强相关（r=0.65）。行为学结果显示，wt PNA小鼠在EPM开放臂停留时间显著减少、闭合臂停留时间增多，表现出焦虑样行为。然而，APNhet PNA与wt PNA相比，焦虑样行为并未加剧；APNhet仅在闭合臂进入次数上低于wt PNA。双因素方差分析显示，PNA对闭合臂进入次数和中央区停留时间有主效应，但基因型与PNA之间无交互效应，表明脂联素缺乏不增强PNA诱导的焦虑样行为。旷场实验中各组间无明显差异。

**代谢与生殖特征**：各组间体重、腹股沟白色脂肪、性腺白色脂肪和肝脏重量无差异。APNhet小鼠空腹血糖低于wt，wt PNA小鼠空腹胰岛素低于wt veh，PNA对降低血糖存在主效应。卵巢组织学方面，wt PNA小鼠窦前卵泡数量增加，PNA对窦前卵泡数量有主效应，窦状卵泡数量有增加趋势（p=0.12），但卵巢重量、黄体数无明显差异。wt PNA组AMH较wt veh有升高趋势（P=0.071）。性激素方面，各组血清睾酮和DHT浓度无显著差异，且许多小鼠（尤其PNA组）的激素水平低于检测下限，这与临床队列中PCOS女性的高雄激素血症特征形成对比。

**讨论与结论**
研究人员发现，低血清脂联素与非肥胖PCOS女性的心理组分评分弱相关，支持脂联素可能参与PCOS相关心理症状的假说。游离睾酮与脂联素的负相关也再次印证雄激素抑制脂联素分泌的机制。然而，在PNA小鼠模型中，尽管APNhet小鼠脑脊液脂联素降低约三倍，脂联素缺乏并未加剧雄激素诱导的焦虑样行为。对此，研究人员提出几种解释：第一，PNA模型本身不产生成年期高雄激素血症，而PCOS女性在青春期后持续存在高雄激素暴露，可能构成第二次“打击”；第二，现有脂联素与焦虑相关的机制证据主要来自雄性小鼠，脂联素信号可能存在性别二态性；第三，APNhet小鼠表现出较低的血糖和改善的葡萄糖稳态，可能通过棕色脂肪组织解偶联蛋白-1（uncoupling protein-1，UCP-1）表达增加等机制，掩盖了低脂联素潜在的致焦虑效应。此外，肥胖本身对心理健康的负面影响可能超过PCOS状态的影响，这也解释了为何仅在BMI<30女性中观察到脂联素与MCS的关联。

研究结论指出，血清脂联素与女性心理组分评分相关，提示脂肪因子调节与心理健康存在联系，但单独降低脂联素且无高雄激素血症和高胰岛素血症时，并不在小鼠模型中诱导焦虑样行为。不同BMI类别之间以及人类队列与实验数据之间的差异，凸显了PCOS心理健康障碍机制的复杂性。研究人员强调，脂联素、睾酮和肥胖之间存在多因素交织作用。未来需在高雄激素模型中进一步研究这些因素在发育阶段和代谢环境中的相互作用，以阐明PCOS中焦虑和抑郁易感性的机制。论文发表在《Scientific Reports》。