呼吸高浓度氢气对大鼠子宫内膜异位症的疗效及机制探讨

研究背景和目的:子宫内膜异位症（Endometriosis,EMT）是指具有活性的子宫内膜组织异位到子宫腔之外的部位生长,引起患者出现慢性盆腔痛、痛经以及不孕等表现,是一种雌激素依赖的良性疾病,影响5%10%的育龄期女性。目前的治疗方法多数以降低雌激素为目标,但治疗的副作用是出现类似更年期的症状,以致患者无法耐受而中断治疗,导致疾病复发。因此,需要探索新的治疗方法以缓解EMT患者的临床症状,并减少副作用,提高生活质量。虽然目前各种学说尚无法完全解释EMT的发病原因,但越来越多的研究发现EMT存在氧化与抗氧化的失衡。EMT患者体内氧化应激的增加可能是导致疾病的病因,但也可能是EMT病理生理学的一个结果。近期也有报道指出抗氧化剂对EMT的治疗是有效的。因此,EMT的抗氧化治疗是值得进一步研究的,并且具有很强的临床应用前景。氢气,一直被认为是一种惰性气体,医学方面主要用来预防潜水病。2007年首次报道了氢气可以作为一种抗氧化剂,通过选择性地减少氧化应激从而保护大脑的缺血再灌注损伤。这篇文章一经报道,便引起了医学界的广泛关注,许多研究也已证明氢分子的抗氧化能力在多种疾病的治疗中是有效的。此外,氢气与其他抗氧化剂相比,具有安全、高效、低价等优点。本实验通过选择雌性SD大鼠为实验对象,先建立稳定的EMT大鼠模型,然后评估呼吸氢气对EMT大鼠的保护作用并初步探讨其作用机制。

实验方法:1.建立EMT动物模型:取雌性SD大鼠,采用自体移植方法,将自体子宫内膜组织分别移植于卵巢、宫骶韧带及腹壁上,建立EMT模型。2.实验动物分组与处理:（1）模型组（EMT）:子宫内膜异位症大鼠;（2）氢气治疗组（EMT+P1H2）:大鼠在手术建模后4周起予以呼吸67%氢气+33%氧气的混合气体（每天1次,1小时/次）,连续4周;（3）氢气预防组（EMT+P2H2）:大鼠在手术建模后立即予以呼吸67%氢气+33%氧气的混合气体（每天1次,1小时/次）,连续4周;（4）氮气治疗组（EMT+P1N2）:大鼠在手术建模后4周起予以呼吸67%氮气+33%氧气的混合气体（每天1次,1小时/次）,连续4周;（5）氮气预防组（EMT+P2N2）:大鼠在手术建模后立即予以呼吸67%氮气+33%氧气的混合气体（每天1次,1小时/次）,连续4周。3.检测指标:建模后8周再次手术进行取材,对移植物进行大体及组织学观察,测量移植物总质量,对移植物进行增殖细胞核抗原（PCNA）、COX-2及MMP-9的蛋白和基因检测,检测大鼠血清及移植物组织中的氧化应激指标MDA、SOD、GSH及CAT的含量。实验结果:1.采用自体移植方法可建立稳定的EMT动物模型:卵巢、宫骶韧带及腹壁3个部位的自体子宫内膜移植物均可形成内膜异位病灶,建模成功率均较高,且3个部位之间的成模率差异无统计学意义。2.呼吸67%氢气可显著抑制异位子宫内膜的生长:EMT+P1H2组和EMT+P2H2组移植物的总质量均小于EMT组,差异有统计学意义（P均<0.05）,而EMT+P1N2和EMT+P2N2组与EMT组之间差异均无统计学意义。此外,EMT+P1H2组和EMT+P2H2组异位内膜的PCNA+细胞计数均少于EMT组,差异有统计学意义（P均<0.05）,而EMT+P1N2组和EMT+P2N2组与EMT组之间差异均无统计学意义。3.呼吸67%氢气可明显减少氧化应激损伤:与EMT组相比,EMT+P1H2组和EMT+P2H2组大鼠血清及异位内膜组织中的SOD、GSH和CAT活性增加,而MDA含量降低,差异均有统计学意义（P均<0.05）,但EMT+P1N2和EMT+P2N2组与EMT组之间差异无统计学意义。4.呼吸67%氢气可降低MMP-9和COX-2的蛋白和基因表达:EMT+P1H2组和EMT+P2H2组大鼠异位内膜组织中的MMP-9+和COX-2+细胞计数均低于EMT组,差异有统计学意义（P均<0.05）,而EMT+P1N2和EMT+P2N2组与EMT组之间差异无统计学意义。EMT+P1H2和EMT+P2H2组大鼠异位内膜中MMP-9-mRNA和COX-2-mRNA的基因表达均低于EMT组,差异有统计学意义（P均<0.05）,但EMT+P1N2和EMT+P2N2组与EMT组之间差异无统计学意义。

结论:通过本实验发现采用自体移植方法可建立稳定的子宫内膜异位症动物模型。呼吸67%H2+33%O2混合气体对大鼠子宫内膜异位症的预防及治疗都有一定的作用,高浓度氢气的吸入可能在子宫内膜异位症的治疗中具有潜在的临床实践意义。