糖代谢在月经病寒证证候研究中的意义
总结月经病寒证的生物学机制，分析糖代谢及PI3K-Akt通路在其中的作用，希望对今后的研究提供新思路。
[关键词] 月经病；寒证；糖代谢；PI3K-Akt
[中图分类号] R271.11 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）04（a）-0066-04
Research on the glucose metabolism in menopathy with cold syndrome
XU Dingjie1 XU Hong2 DONG Yushan1 DU Chenguang1 CAO Ying1 BAI Sufen1 LIU Yuejuan1 DU Huilan3
1.College of Traditional Chinese Medicine， North China University of Science and Technology， Hebei Province， Tangshan 063000， China； 2.Research Center of Medical Experiment， North China University of Science and Technology， Hebei Province， Tangshan 063000， China； 3.College of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine， Hebei University of Chinese Medicine， Hebei Province， Shijiazhuang 050091， China
[Abstract] Cold syndrome is one of the eight principal syndromes， and menopathy with cold syndrome is more common in clinic， its main pathogenesis is feeling cold. The researches on the mechanism of menopathy with cold syndrome are mainly focused on pelvic microcirculation， energy metabolism and immune function at present. Glucose metabolism is the core component of energy metabolism. It has been confirmed that the cold stimulation can cause abnormal glucose metabolism. PI3K-Akt pathway is the main insulin signal pathway involved in glucose metabolism of path physiological mechanisms. This paper summarizes the biological mechanism of menopathy with cold syndrome， analyzes the role of glucose metabolism and PI3K-Akt pathway in them， so as to provide new ideas for future research.
[Key words] Menopathy； Cold syndrome； Glucose metabolism； PI3K-Akt
寒证是指感受寒邪或阳虚阴盛，机体的功能活动衰减所形成的病证，而月经病寒证是临床较为多见的病证之一。既往流调学显示：育龄女性36.63%属月经病寒证[1]。“妇人以血为本”，女性的“经、孕、产、乳”生理特点均以血为物质基础。寒属阴邪，性主收引、凝滞，易与血搏结，致冲任瘀阻为患；寒客冲任、胞宫，致经脉拘挛，血行瘀滞，“不通则痛”，则发痛经；或冲任、胞脉被阻，胞宫不能按时满盈，致月经后期、闭经、不孕等病[2]。早在《妇人大全良方》记载：“风冷伤经血，血性得温则宣泄，得寒则涩闭。既为冷所搏，血结于内，故令月水不通也。”《诸病源候论》亦载：“寒邪留滞胞宫，则易导致月经错后，或虽亦如期而至，但经量明显减少，行而不爽，遂成月经后期或月经过少之疾。或表现为经来骤止，继发月经数月不行，或由月经后期，月经过少发展而来。”感受寒邪已成为中重度原发性痛经的首要致病因素[3]。可见寒邪是导致月经病的常见病因，寒证也是月经病的常见证候。对月经病寒证发病机制从整体、器官、细胞和分子水平上进行深入探讨，以阐释中医证候本质。
1 神经-内分泌-免疫失调引起的糖代谢异常是月经病寒证的重要发病机制之一
1.1 月经病寒证研究现状
目前对月经病寒证发生机制的研究多集中于盆腔微循环、氧化应激、免疫功能等系统[4-5]，临床采用气相色谱-飞行时间质谱（GC-TOFMS）技对实寒证、虚寒证月经病患者尿液进行代谢组学分析[6]，与正常组相比，月经病实寒证、虚寒证患者差异性代谢产物中以糖代谢产物居多，包括葡萄糖、果糖、木糖醇、半乳糖等含量均异常。动物实验，对SD大鼠采用“冰箱冷冻+冰水浸泡”造模过程中发现，寒证是由实寒逐步向虚寒转化的过程，其转化过程中空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、空腹胰岛素（fasting plasma insulin，FISN）、胰高血糖素（glucagon，GLN）均发生了显著变化[7]，提示月经病寒证的发生、发展与糖代谢有关。
1.2 糖代谢与妇科疾病的关系
糖代谢是能量代谢的核心组成部分，也是维持机体正常生理功能的关键。以往研究多发现糖代谢异常与代谢综合征以及肿瘤等疾病密切相关[8]，已有证据表明，糖代谢异常与许多妇科疾病相关联[9]。胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）作为糖代谢异常的致病基础之一，能通过胰岛素样生长因子-1受体（insulin-like growth factor-1 receptor，IGF-1R）影响体内性激素对卵巢及子宫内膜的作用，导致无排卵或子宫内膜病变，引发妇科疾病[10]。76.5%的多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）患者存在IR，IR是PCOS患者糖代谢异常的主要表现之一，也是其病理生理过程中的中心环节[11]。35%子宫内膜癌患者（无糖尿病病史）存在IR，临床上给予二甲双胍治疗可降低其发病率，间接证实了糖代谢异常参与了子宫内膜癌的发生[12]。
1.3 月经病寒证与糖代谢的关系
在整体水平上，神经-内分泌-免疫网络（neuro-endocrine-immunity net work，NEI）对胰岛素、胰岛素反调激素（包括胰高血糖素、肾上腺素等）的稳态调节，是糖代谢的主要调控方式。而在疾病、应激状态下NEI紊乱，各种激素、神经递质和细胞因子的水平发生改变，能够引起胰岛素作用的靶器官如肌肉、脂肪组织对胰岛素的敏感性下降，发生IR[13]。研究显示[6]，月经病寒证患者血清雌二醇（estradiol，E2）、孕酮（progesterone，P）、睾酮（testosterone，T）、卵泡刺激素（follicle stimulating hormone，FSH）、黄体生成素（luteinizing hormone，LH）紊乱，血清5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）含量升高；Th1/Th2及CD4+/CD8+比值下降，Ⅰ/Ⅱ型T淋巴细胞间的极化状态发生改变。寒证模型大鼠下丘脑去甲肾上腺素（norepinephrine，NA）、多巴胺（dopamine，DA）含量及卵巢白介素-1β（interleukin，IL-1β），肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）含量增加，核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）的活化增强。动物实验，造模不同时间点寒证模型大鼠的下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴、甲状腺轴、卵巢轴以及免疫因子发生变化，从NEI角度证实了糖代谢异常是月经病寒证的重要机制之一，参与了月经病由实寒证向虚寒证转化的过程[6]。
2 PI3K-Akt信号介导的糖代谢在妇科疾病中的研究
2.1 PI3K-Akt信号介导的糖代谢机制
胰岛素是糖代谢过程中主要的调控激素。正常情况下，胰岛素由胰岛β细胞分泌后通过血液循环达到外周靶细胞，与胰岛素受体的α亚单位结合，引起α亚单位酪氨酸残基自身磷酸化，这种自身磷酸化促使胰岛素受体底物（insulin receptor substrate，IRS）蛋白家族成员，包括IRS-l和IRS-2与之结合，靶细胞通过外周细胞上的葡萄糖转运蛋白（glucose transporter，GLUT）摄取利用葡萄糖[14]。诸多研究表明，磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）是调节胰岛素的主要信号通路[14]。活化的PI3K通过催化产生第二信使 3，4，5- PIP3，并激活下游靶分子磷酸肌醇依赖的蛋白激酶B（protein kinase B，PKB/AKT）[15]。研究表明：与正常小鼠比较，AKT2基因敲除小鼠的组织器官（肝脏、骨骼肌）对胰岛素的反应有不同程度的减弱，其中肝脏方面主要提示肝糖原的合成减少，骨骼肌则表现为血糖的吸收减少，提示AKT2在维持糖代谢平衡方面的重要意义[16]。磷酸化的AKT通过进一步磷酸化糖原合酶激酶-3（glycogen synthase，GSK-3β）、叉头转录因子-1（forkhead transcription factors，FoxO1）等，通过将多种生长因子及细胞因子的信号传递到细胞内，参与对生长、增殖、细胞周期及糖代谢的调节[17]。
GSK-3β能够通过磷酸化糖原合成酶而抑制其活性，减少糖原合成。故而AKT能够通过磷酸化抑制GSK-3活性，提高糖原合成酶的活性，从而促进细胞摄取葡萄糖进一步合成糖原，以此降低血糖，能够从糖原合成、葡萄糖转运、肝脏糖异生及β细胞功能调控等角度参与调节机体糖代谢[18]。FoxO亚家族中发现最早的转录因子是FoxO1，其广泛表达于胰岛素作用的靶器官及组织，介导了胰岛素对糖、脂代谢关键分子的调控，是胰岛素信号转导的主要靶点。当胰岛素缺乏时，FoxO1积聚于胞核与葡萄糖-6-磷酸酶（glucose-6-phosphataseg，G6Pase）、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase，PEPCK）启动子区域中的胰岛素反应元件（insulin response element，IRE）结合，反式激活肝糖代谢的关键基因，引起靶基因转录表达增加，促进肝糖异生；当胰岛素存在时，激活PI3K-Akt信号通路，FoxO1磷酸化促进其从胞核转位到胞浆失去活性，进而使G6Pase、PEPCK的表达下调，抑制肝糖异生。FoxO1对糖代谢的调节作用不仅通过激活糖异生相关酶的活性，还可以抑制如葡萄糖激酶等糖分解相关限速酶的表达，多靶点多角度参与调控糖代谢[19]。见图1。
2.2 PI3K-Akt在妇科疾病中的应用
肝脏作为人体物质代谢的中枢，也是胰岛素的重要靶器官，在胰岛素、胰高血糖素信号通路的双重调节下，对糖异生过程进行精细调控。而作为女性生殖功能的基本结构单位的卵巢、子宫，也是能量代谢活跃的器官，同时含有调节胰岛素各类功能的信号蛋白和代谢酶[20]。Lin等[11]发现PCOS患者卵巢细胞胰岛素信号蛋白表达量和分布明显异常，导致胰岛素调节糖代谢的信号减弱；Mioni等[21]发现PCOS患者子宫内膜细胞上GLUT-4数目下降，影响脂肪细胞对葡萄糖的摄取，是IR发生的重要分子基础。推测卵巢、子宫发生或参与糖代谢异常，是月经病寒证在器官水平的发病基础之一，与PI3K-Akt信号的失常密切相关。已有文献报道了PI3K-Akt信号活化参与妇科疾病的发生、发展，如在PCOS、子宫内膜癌、卵巢癌以及子宫腺肌症中此信号通路异常活化能够介导靶细胞的增殖、凋亡和迁移[22]。研究表明，PI3K-Akt信号通路可影响子宫、卵巢等靶器官FoxO蛋白的磷酸化水平，从而调节其活性，对哺乳动物的生殖发挥调控作用[23]。
3 PI3K-Akt介导的糖代谢异常可能是月经病寒证发生、发展的重要分子机制
上述文献均提示PI3K-Akt信号通路和妇科疾病的发生有关，但月经病寒证表现出的痛经、月经过少、闭经、不孕症等疾病是否也与此信号通路异常有关，这些疾病发生时除了机体NEI的整体调控，PI3K-Akt信号通路是否发挥调控作用未见报道。因此对于靶器官内（卵巢、子宫）PI3K-Akt信号介导的GSK-3、FoxO1参与了糖代谢异常的机制研究，是对月经病寒证的发生、发展在器官、细胞、分子水平研究的重要补充。
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