發(fā)布時(shí)間:2025-05-30 瀏覽量:2696
#1
雄激素和結(jié)締組織
筋膜與性激素
性激素——主要是雌激素、孕激素和雄激素,新證據(jù)強(qiáng)調(diào)其對(duì)結(jié)締組織的顯著影響。研究證實(shí)性激素直接調(diào)控筋膜的組成與力學(xué)特性。
雄激素對(duì)結(jié)締組織的潛在影響
睪酮作為主要的男性性激素,在肌肉質(zhì)量和骨密度方面起著關(guān)鍵作用。盡管睪酮對(duì)人體筋膜的直接影響尚未得到研究,但其對(duì)結(jié)締組織重塑和ECM生成的作用已得到充分證實(shí)。相反,睪酮缺乏(常見(jiàn)于老年男性)與肌肉骨骼疾?。ò∪鉁p少癥和骨關(guān)節(jié)炎)的發(fā)病率增加相關(guān)。
生理水平的睪酮通過(guò)增強(qiáng)一氧化氮(NO)的產(chǎn)生,從而減弱心臟成纖維細(xì)胞的促纖維化活性。睪酮還通過(guò)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)和血管緊張素II(Ang II)途徑抑制Akt和Smad2/3的磷酸化,減少成纖維細(xì)胞的活化、遷移和膠原蛋白生成,可能對(duì)心力衰竭有益 。在皮膚成纖維細(xì)胞中,雄激素抑制膠原沉積并調(diào)節(jié)炎癥,影響愈合過(guò)程中的ECM組成。
睪酮的作用由雄激素受體(AR)介導(dǎo),既可直接作用,也可通過(guò)其更有效的代謝物二氫睪酮(DHT)——由5α-還原酶產(chǎn)生——來(lái)介導(dǎo)。DHT對(duì)AR的親和力高2至3倍,它通過(guò)調(diào)節(jié)膠原蛋白、蛋白聚糖、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)及其組織抑制劑(TIMPs)來(lái)影響ECM重塑,這些成分對(duì)于組織穩(wěn)態(tài)和修復(fù)至關(guān)重要。然而,在病理?xiàng)l件下,例如前列腺纖維化和硬纖維瘤型纖維瘤病中,DHT可通過(guò)AR依賴性機(jī)制促進(jìn)纖維化反應(yīng)。
筋膜和激素的兩性差異
此外,多位學(xué)者已證明雄性和雌性軟骨細(xì)胞對(duì)睪酮表現(xiàn)出不同的反應(yīng)性。雌性表現(xiàn)出更高的芳香化酶活性,有利于轉(zhuǎn)化為雌二醇;
而在雄性中,DHT介導(dǎo)了生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞中性別特異性的膜效應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了理解結(jié)締組織穩(wěn)態(tài)中基于性別差異的必要性。
激素波動(dòng),尤其是在女性中,會(huì)影響肌肉骨骼健康。例如,月經(jīng)周期中筋膜僵硬度和膠原組成的差異可能會(huì)影響受傷風(fēng)險(xiǎn)和康復(fù)結(jié)果。激素療法,包括激素替代療法和口服避孕藥,可能為調(diào)節(jié)筋膜特性和緩解相關(guān)癥狀提供治療途徑。
與女性相比,男性通常表現(xiàn)出更大的筋膜厚度和組織僵硬度,這可能是由于較高的基礎(chǔ)睪酮水平和增加的雄激素受體活性所致。結(jié)締組織特性的這種性別二態(tài)性可能具有生物力學(xué)意義。
例如,男性可能通過(guò)筋膜擁有更強(qiáng)的力量傳遞能力,但彈性可能降低,這可能影響其對(duì)某些肌肉骨骼損傷或疼痛綜合征的易感性。此外,與年齡相關(guān)的雄激素水平下降(即男性更年期)與肌肉萎縮和關(guān)節(jié)退變風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān),表明睪酮在結(jié)締組織穩(wěn)態(tài)中具有保護(hù)性和維持作用。這一點(diǎn)得到了細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)隨年齡變化證據(jù)的支持。
雄激素水平的下降可能加劇ECM重塑,促進(jìn)肌肉減少癥和關(guān)節(jié)退變。另一方面,女性體內(nèi)的睪酮,盡管濃度低于男性,但也參與ECM的調(diào)節(jié)。例如,研究表明,給予睪酮可誘導(dǎo)年輕女性的肌纖維肥大并改善毛細(xì)血管化,尤其影響II型肌纖維。此外,睪酮抑制人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MMP-1)的產(chǎn)生,表明其在減少膠原降解方面起作用。
綜上所述,這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了睪酮在男性和女性健康中的重要性,特別是在結(jié)締組織完整性和肌肉骨骼功能方面。理解睪酮的細(xì)致作用可以為旨在解決肌肉骨骼疾病和結(jié)締組織隨年齡變化問(wèn)題的治療策略提供信息。
#2
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
筋膜與性激素
本研究檢測(cè)了雄激素受體(AR)在人類(lèi)深筋膜中的表達(dá),并研究了二氫睪酮(DHT)對(duì)筋膜成纖維細(xì)胞膠原蛋白生成的影響。
采集自四名成年供體(兩男兩女)的闊筋膜和胸腰筋膜樣本。通過(guò)免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)評(píng)估了AR的表達(dá)。筋膜成纖維細(xì)胞在體外用反映生理水平的DHT濃度處理24小時(shí):0.4 ng/ml(女性水平)、4 ng/mL(男性平均水平)和10 ng/ml(男性高劑量)。使用天狼星紅染色(Picrosirius Red staining)定量膠原蛋白總含量,并通過(guò)免疫細(xì)胞化學(xué)和圖像分析評(píng)估I型和II型膠原蛋白,并與未處理的對(duì)照組進(jìn)行比較。
圖1. 陰性對(duì)照(A)顯示省略一抗的效果,(B-D)分別為男性(B)和女性(C、D)人體闊筋膜石蠟切片中的雄激素受體陽(yáng)性表達(dá)。細(xì)胞核經(jīng)蘇木素復(fù)染。比例尺:50微米。
圖2. 男性(A、C)與女性(B、D)人體胸腰筋膜石蠟切片中的雄激素受體陽(yáng)性表達(dá)。細(xì)胞核經(jīng)蘇木素復(fù)染。比例尺:50微米。
圖3. 大腿闊筋膜(A-C)與胸腰筋膜(D-F)分離成纖維細(xì)胞中的雄激素受體表達(dá)。插圖區(qū)域顯示高倍放大圖像,(A,B,D,E)為明場(chǎng)圖像。比例尺:A、B、D、E為50微米;C、F及插圖為10微米。
圖4. 筋膜成纖維細(xì)胞經(jīng)雙氫睪酮(DHT)處理24小時(shí)后的天狼星紅染色:對(duì)照組(A)、0.4 ng/mL(B)、4 ng/mL(C)及10 ng/mL(D)。比例尺:10微米。
圖5. 抗膠原蛋白I/III抗體陽(yáng)性率隨雙氫睪酮(DHT)劑量(ng/mL)的變化趨勢(shì)。* p < 0.05(統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著),** p < 0.01(高度統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著),均相對(duì)于未激素處理的對(duì)照組。
圖6. 經(jīng)雙氫睪酮(DHT)處理的筋膜成纖維細(xì)胞中膠原蛋白I(A-D)及膠原蛋白III(E-H)表達(dá):0.4 ng/mL (B,F)、4 ng/mL (C,G) 或 10 ng/mL (D,H)處理組;對(duì)照組(A,E):未與DHT共孵育的細(xì)胞。比例尺:50微米。
在所有樣本中均檢測(cè)到AR表達(dá)。低劑量DHT(0.4 ng/mL)與對(duì)照組相比(I型膠原:2.09 ± 0.91%;II型膠原:10.46 ± 0.53%),顯著增加了I型膠原(4.80 ± 1.75%)并減少了II型膠原(3.32 ± 0.46%)(p< 0.05)。更高劑量的DHT在膠原蛋白亞型表達(dá)上引起較小或無(wú)顯著變化(例如,10 ng/mL:I型膠原 2.03 ± 0.81%,II型膠原 8.49 ± 1.85%)。
#3
討 論
筋膜與性激素
本研究為雄激素在人類(lèi)筋膜中的作用提供了新的見(jiàn)解,首次證明了雄激素受體(AR)在來(lái)自胸腰筋膜和闊筋膜的成纖維細(xì)胞中均有表達(dá)。這表明筋膜是一種對(duì)激素有反應(yīng)的組織,能夠響應(yīng)雄激素信號(hào)調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的重塑,正如我們先前關(guān)于女性激素效應(yīng)(特別是雌激素和松弛素)的研究所記載的那樣。
在我們之前的研究中,筋膜成纖維細(xì)胞根據(jù)月經(jīng)周期階段和雌激素水平,在膠原組成和原纖維蛋白生成方面表現(xiàn)出顯著變化,突顯了女性筋膜的動(dòng)態(tài)特性及其對(duì)激素波動(dòng)的敏感性。具體而言,排卵期或妊娠期的雌激素峰值會(huì)減少I(mǎi)型膠原,同時(shí)增加II型膠原和原纖維蛋白,促進(jìn)形成更具彈性的基質(zhì);而絕經(jīng)期的雌激素水平則促進(jìn)形成更具纖維化的筋膜組織。
本研究首次證明人類(lèi)深筋膜也對(duì)雄性激素敏感。有趣的是,我們既未觀察到基于組織解剖來(lái)源(闊筋膜 vs. 胸腰筋膜)的差異,也未觀察到基于供體性別的差異,無(wú)論是在雄激素受體表達(dá)方面,還是在細(xì)胞對(duì)激素處理的反應(yīng)方面。所有DHT濃度均在女性和男性來(lái)源的成纖維細(xì)胞中進(jìn)行了測(cè)試,以分析跨性別的劑量依賴性反應(yīng)。兩組細(xì)胞,無(wú)論來(lái)自哪個(gè)筋膜區(qū)域,均表達(dá)該受體,并以可比較的、劑量依賴性的方式對(duì)二氫睪酮(DHT)作出反應(yīng)。
我們的體外實(shí)驗(yàn)揭示了DHT處理后膠原合成的劑量依賴性調(diào)節(jié)。在低(女性當(dāng)量)DHT濃度下,我們觀察到基質(zhì)向更纖維化的方向轉(zhuǎn)變,其特征是I型膠原增加(4.80 ± 1.75%)和II型膠原減少(3.32 ± 0.46%)。在男性當(dāng)量濃度(4 ng/mL 和 10 ng/mL)下,觀察到總膠原含量整體減少,從對(duì)照組的14.06%分別降至11.02%和9.77%。然而,通過(guò)免疫組織化學(xué)測(cè)定的I型膠原和II型膠原的具體水平,在男性當(dāng)量濃度下顯得不那么敏感,與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著變化,除了10 ng/mL下的II型膠原(8.49 ± 1.85% vs. 對(duì)照組的10.46 ± 0.53%)。這些發(fā)現(xiàn)與之前在血管和皮膚成纖維細(xì)胞中的報(bào)道一致,即睪酮和DHT通過(guò)AR介導(dǎo)的信號(hào)通路下調(diào)促纖維化基因和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs),從而減輕纖維化反應(yīng)。
在較低的女性當(dāng)量雄激素濃度下觀察到的獨(dú)特反應(yīng)(即I型膠原生成增強(qiáng)),可能反映了一種性別差異。在女性中,DHT可能促進(jìn)ECM硬化,可能增加整個(gè)月經(jīng)周期中受傷的易感性。相比之下,男性范圍的雄激素水平似乎通過(guò)維持膠原合成與降解之間的平衡來(lái)支持ECM穩(wěn)態(tài),從而防止過(guò)度硬化。
示意圖:筋膜在女性(促纖維化效應(yīng))和男性(ECM生產(chǎn)的內(nèi)穩(wěn)態(tài))中對(duì)雄激素的不同反應(yīng)。
有趣的是,老年男性的睪酮缺乏與肌肉減少癥、韌帶松弛和關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的發(fā)生率增加有關(guān),這支持了雄激素在結(jié)締組織維持中具有保護(hù)作用的假說(shuō)。
在絕經(jīng)后女性中,雌激素和雄激素水平降低與筋膜組織僵硬度增加相關(guān),這可能導(dǎo)致了該人群中慢性疼痛綜合征(如肌筋膜疼痛)的高患病率。
在雙性筋膜中鑒定出雄激素反應(yīng)性具有潛在的臨床意義,例如,雄激素作為筋膜重塑、運(yùn)動(dòng)損傷或手術(shù)恢復(fù)中的調(diào)節(jié)劑的作用。再生醫(yī)學(xué)的最新研究表明,補(bǔ)充睪酮可能通過(guò)促進(jìn)腱細(xì)胞增殖和ECM組織來(lái)增強(qiáng)肌腱和韌帶的愈合。
并且,雄激素療法在增加年輕女性的肌肉形態(tài)(導(dǎo)致I型肌纖維肥大和毛細(xì)血管化改善)方面顯示出有益效果,在性腺功能減退男性、性別多樣化人群以及接受性別肯定激素治療的女性中也是如此。
此外,抑制雄激素向雌激素轉(zhuǎn)化的芳香化酶抑制劑,在乳腺癌患者中與肌肉骨骼副作用相關(guān)。同樣,以超生理雄激素水平為特征的同化類(lèi)固醇濫用,可能會(huì)擾亂ECM穩(wěn)態(tài),并導(dǎo)致結(jié)締組織脆弱和損傷。
這些發(fā)現(xiàn)突顯了雄激素在調(diào)節(jié)筋膜組織特性方面復(fù)雜的、劑量依賴性的作用,并通過(guò)考慮整個(gè)生命周期的激素穩(wěn)定性,可能有助于解釋肌肉骨骼健康方面基于性別的差異。
與女性在月經(jīng)周期、懷孕和更年期期間經(jīng)歷顯著的性激素水平波動(dòng)不同,男性通常在成年期維持更穩(wěn)定的雄激素水平,并在衰老過(guò)程中逐漸下降。女性群體中這些持續(xù)的激素波動(dòng)具有更強(qiáng)的臨床相關(guān)性,導(dǎo)致筋膜張力響應(yīng)周期性激素變化而發(fā)生周期性調(diào)節(jié)。
#4
總 結(jié)
筋膜與性激素
本研究首次提供了證據(jù),證明人類(lèi)筋膜成纖維細(xì)胞表達(dá)雄激素受體,并且對(duì)二氫睪酮的刺激敏感。暴露于二氫睪酮會(huì)誘導(dǎo)膠原蛋白生成的劑量依賴性變化:低(女性當(dāng)量)濃度誘導(dǎo)基質(zhì)向纖維化方向轉(zhuǎn)變,而較高(男性當(dāng)量)濃度對(duì)膠原成分的影響較小。
這些發(fā)現(xiàn)突顯了雄激素在調(diào)節(jié)筋膜組織結(jié)構(gòu)中的一個(gè)新作用,并可能有助于解釋結(jié)締組織特性、損傷風(fēng)險(xiǎn)和肌肉骨骼健康方面與性別相關(guān)的差異。認(rèn)識(shí)到筋膜對(duì)激素的反應(yīng)性,可能有助于未來(lái)在康復(fù)、損傷預(yù)防和肌筋膜疼痛障礙的治療中發(fā)展個(gè)性化方法。
References
參考文獻(xiàn)
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