《Frontiers in Nutrition》：Edible bird’s nest ameliorates hyperandrogenism and gonadotropin imbalance in a rat model of polycystic ovary syndrome
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本文首次在临床相关的大鼠模型中系统评估了新鲜食用燕窝(EBN)对多囊卵巢综合征(PCOS)多维病理的影响。研究发现，高剂量EBN干预可特异性改善由来曲唑-高脂高糖饮食诱导的PCOS大鼠的核心内分泌紊乱，如显著降低血清黄体生成素(LH)、睾酮水平及LH/FSH比值，并提升卵泡刺激素(FSH)和雌二醇水平。然而，EBN未能逆转异常的动情周期、多囊卵巢形态及葡萄糖不耐受，也未改善全身性炎症指标。结果表明，EBN在PCOS中表现出“选择性内分泌调节”的独特作用，提示其可作为调节下丘脑-垂体-卵巢(HPO)轴的膳食调节剂，但针对PCOS的复杂病理生理学，可能需要结合其他靶向代谢和形态学的综合治疗策略。
1 引言
多囊卵巢综合征是一种高度异质性的生殖内分泌与代谢紊乱疾病，全球范围内影响6-10%的育龄女性。其诊断依据鹿特丹标准，包括稀发排卵或无排卵、高雄激素血症（临床或生化表现）以及多囊卵巢形态(PCOM)。该疾病显著增加了胰岛素抵抗、肥胖、2型糖尿病(T2DM)、血脂异常、高血压及心血管疾病的风险，远不止是妇科问题，而是一种具有深远健康影响的复杂代谢综合征。
食用燕窝作为一种源自金丝燕（Aerodramus或Collocalia属）唾液的天然产物，在东亚地区传统上因其对健康的益处和营养价值而被食用。其主要成分为糖蛋白(62-63%)、碳水化合物(25-27%)和矿物质(2-3%)，其中唾液酸是其含量最丰富、最具生物活性的成分之一。其结构以黏蛋白样糖蛋白的复杂基质为特征。燕窝含有表皮生长因子(EGF)等生长因子和抗氧化剂，这些成分被认为与其多种药理作用相关。近年来，体外和体内研究报道了燕窝具有抗氧化、抗炎、免疫调节和抗衰老等多种生物活性，并在调节内分泌功能方面展现出潜力。然而，其在PCOS这类复杂生殖内分泌疾病中的功效此前尚未被探索。
来曲唑是一种强效的口服非甾体第三代芳香化酶抑制剂，可通过双重机制诱导PCOS样病理变化：1) 破坏雌激素介导的下丘脑负反馈，增加促性腺激素分泌；2) 抑制外周雄激素向雌激素的转化，导致雄激素积聚。这种激素环境驱动了无排卵和多囊卵巢形态的形成。单独使用来曲唑能够高保真地重现人类PCOS的核心生殖特征，但未能充分模拟该综合征特有的代谢紊乱。相反，高脂高糖饮食喂养方案可可靠地诱导啮齿动物的肥胖、高血糖和高胰岛素血症，但不会引发显著的高雄激素血症或卵巢病理变化。考虑到PCOS病理生理中生殖与代谢功能障碍的内在关联，本研究采用了一种协同建模方法，将来曲唑给药与HFHS饮食喂养相结合，同时诱导生殖内分泌异常和糖脂代谢失调，从而构建了一个能反映PCOS临床复杂性的转化相关模型。
尽管燕窝因生殖健康益处而被广泛食用，但尚无研究在单一、临床相关的动物模型中全面评估其对PCOS多维度病理生理学（包括激素、代谢、卵巢形态和周期性）的影响。因此，本研究旨在确定口服市售新鲜燕窝产品是否能改善联合来曲唑-高脂高糖饮食诱导的PCOS大鼠模型的高雄激素血症和促性腺激素失衡，同时评估其对葡萄糖耐量、全身炎症、动情周期和卵巢组织病理学的影响。
2 材料与方法
2.1 实验材料与试剂
本研究使用市售新鲜食用燕窝产品（品牌：Xiaoxiandun?，北京融舒堂生物技术有限公司，批号：20240530），于4°C储存，口服给药无需进一步处理。根据先前对原料的成分表征，其以干重计含有10.25±0.14%的唾液酸和11.84±0.28%的中性糖。蛋白质成分主要为富含天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸和苏氨酸的糖蛋白。模型诱导化合物来曲唑溶解于1%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)中制成1 mg/mL工作液。关键组织学试剂包括中性树胶、4%多聚甲醛和苏木精-伊红(H&E)染色试剂盒。采用市售ELISA试剂盒定量检测血清生物标志物，包括大鼠FSH、LH、雌二醇(E2)、睾酮(T)、IL-6、IL-18、TNF-α和CRP。主要仪器包括酶标仪、全自动生化分析仪、研究级移液器、轮转式切片机、全景切片扫描仪和光学显微镜。
2.2 实验动物
八十只SPF级雌性Sprague-Dawley大鼠在AAALAC认证的设施中适应环境，饲养条件受控。所有操作均严格遵守实验室动物护理和使用指南，并获得了机构动物护理和使用委员会的批准。
2.3 实验方法
为建立同时体现生殖和代谢紊乱的大鼠PCOS模型，采用了联合诱导方案。PCOS组大鼠在整个建模期间接受每日口服来曲唑灌胃以及自由取食HFHS饮食。这种双重方法利用了来曲唑（一种芳香化酶抑制剂）诱导高雄激素血症和多囊卵巢形态的能力，同时HFHS饮食促进肥胖、胰岛素抵抗和血脂异常。根据文献中约60%的模型成功率，研究开始时纳入了超额数量的动物；仅表现出确认的PCOS表型的大鼠被保留用于后续干预，确保最终每组有8只动物。
实验分组与建模：八十只雌性SD大鼠随机分为六组。空白对照组(G1)接受标准饲料和1% CMC-Na溶媒。模型对照组(G2)饲喂HFHS饮食并给予来曲唑。正常对照组(G3)接受标准饲料和中剂量燕窝(10 mg/kg/天)。三个干预组(G4-G6)接受HFHS饮食、来曲唑以及低、中、高剂量(5, 10, 20 mg/kg/天)的燕窝。在7天适应期后开始PCOS诱导，建模持续28天。
干预与生理监测：治疗通过每日口服灌胃进行，持续28天。每周测量两次体重。在实验末期，通过阴道细胞学检查评估动情周期阶段。在整个建模和干预期间监测空腹血糖。
终点评估：
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葡萄糖代谢：在干预第28天进行口服葡萄糖耐量试验(OGTT)，并计算曲线下面积(AUC)。
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激素与炎症分析：干预结束后24小时，采集血清，使用ELISA试剂盒测定FSH、LH、E2、T、IL-6、IL-18、TNF-α和CRP水平。
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卵巢形态计量学：摘取卵巢并称重，计算卵巢系数。左侧卵巢经固定、包埋、切片后进行H&E染色，用于组织病理学评估。
统计分析：数据以均数±标准差表示。组间比较采用单因素方差分析和Tukey事后检验。统计显著性定义为p<0.05。建模后每组8只的样本量提供了大于80%的检验效能以检测20%的激素变异。
3 结果
3.1 建模成功与分组
研究初期共使用了80只雌性SD大鼠。建模完成后，未能达到预设PCOS建模标准的动物被排除。筛选过程最终得到48只成功建模的大鼠，均匀分布在六个实验组，每组8只。
3.2 燕窝对大鼠动情周期的影响
空白对照组(G1)和正常对照组(G3)大鼠在检测期间表现出规律的动情周期。模型对照组(G2)大鼠在观察期大部分时间处于发情后期和间情期，表现出典型的动情周期紊乱，与空白对照组(G1)相比有显著差异(p<0.05)。燕窝低、中、高剂量组(G4, G5, G6)的动情周期也表现出典型的紊乱，但与模型对照组(G2)相比无显著差异(p>0.05)。
3.3 燕窝对大鼠体重的影响
所有组别的大鼠体重均随时间增加。正常对照组(G3)的体重增加与空白对照组(G1)相比无显著差异。相比之下，模型对照组(G2)的体重增加显著快于G1，差异从实验第11天开始具有统计学意义。燕窝治疗组(G4-G6)的体重变化趋势与模型对照组(G2)相似，均显示出显著的体重增加。与模型对照组相比，低剂量和中剂量组显示出数值上较低的体重趋势，但未达到统计学显著性。高剂量组的体重变化趋势与模型对照组在整个研究期间无差异。
3.4 葡萄糖代谢特征
各实验组在不同时间点的空腹血糖水平保持相对稳定，始终维持在糖尿病诊断阈值以下，组间无显著差异。OGTT评估显示，与空白对照组(G1)相比，模型对照组(G2)的OGTT-AUC显著升高。所有燕窝治疗组(G4, G5, G6)的OGTT-AUC也显著高于G1。然而，任何燕窝剂量组与模型对照组(G2)之间的OGTT-AUC均无统计学差异。值得注意的是，接受燕窝的正常大鼠(G3)也出现了显著的葡萄糖不耐受。
3.5 卵巢形态学变化
干预28天后，模型对照组(G2)的卵巢系数较空白对照组(G1)显著降低。所有燕窝治疗组(G4, G5, G6)的卵巢系数也显著低于G1。然而，任何燕窝剂量组与模型对照组(G2)之间的卵巢系数均无显著差异。
3.6 燕窝对大鼠血清炎症因子水平的影响
终点分析显示，与空白对照组(G1)相比，无论是模型对照组(G2)还是任何燕窝治疗组(G4-G6)，血清中IL-6、IL-18、CRP和TNF-α的浓度均无显著变化。模型对照组与所有燕窝干预组相比，这些炎症因子的表达也无显著差异。
3.7 燕窝对大鼠血清性激素水平的影响
与空白对照组(G1)相比，模型对照组(G2)表现出FSH和E2水平显著降低，同时LH、LH/FSH比值和T浓度显著升高。燕窝干预显示出对激素参数的不同影响。与模型对照组(G2)相比，高剂量组(G6)表现出FSH和E2显著增加，同时LH、LH/FSH比值和T显著降低。低剂量和中剂量组(G4, G5)表现出LH/FSH比值显著降低，但其他测量的激素水平无显著变化。
3.8 卵巢组织病理学
H&E染色结果显示，在空白对照组(G1)和正常对照组(G3)中，大鼠卵巢中可见多个黄体和处于不同发育阶段的卵泡，罕见卵泡囊性扩张，对卵巢发育无明显影响。与空白对照组(G1)相比，模型对照组(G2)大鼠的卵巢表现出囊性扩张、囊性卵泡显著增大、黄体组织明显减少以及颗粒细胞层变薄，提示无排卵。燕窝低、中、高剂量组(G4, G5, G6)大鼠的卵巢也表现出囊性扩张、颗粒细胞层变薄和黄体组织显著减少。然而，与模型对照组(G2)相比，未观察到显著差异。
4 讨论
本研究表明，燕窝在来曲唑-HFHS饮食诱导的PCOS大鼠模型中发挥选择性内分泌恢复作用，但未能改善核心代谢或形态学病理。将有效剂量(20 mg/kg/天)通过体表面积标准化转化为人体等效剂量，约为3.24 mg/kg/天，或~194 mg/天（以60 kg成人体重计）。考虑到传统燕窝食用量通常为每日3-10克干品，我们的有效剂量通过常规膳食摄入是营养学上可实现的。然而，负责内分泌效应的特定糖蛋白组分是否在完整的燕窝中含量足够，或是否需要浓缩提取物，值得进一步研究。
尽管燕窝治疗显著改善了高雄激素血症和促性腺激素失衡，但需要注意的是，这只是部分而非完全的内分泌正常化。高剂量燕窝组的睾酮水平虽然降低了26%，但仍高于生理水平。激素改善与持续无排卵之间的分离表明，28天的燕窝干预可能优先进行功能性内分泌纠正，而非结构性卵巢修复。在临床背景下，燕窝可作为辅助疗法来使内分泌环境正常化，潜在地增强对一线促排卵药物如克罗米芬或来曲唑的反应性。
最显著的发现是PCOS大鼠性激素水平的剂量依赖性正常化，特别是在高剂量燕窝(20 mg/kg)下，与未经治疗的PCOS对照组相比，其显著升高了FSH和E2，同时降低了LH、LH/FSH比值和睾酮。我们推测观察到的内分泌效应可能由燕窝中的生物活性成分介导，可能调节下丘脑-垂体-卵巢轴的敏感性或抵消来曲唑诱导的芳香化酶抑制。然而，这些机制仍然是推测性的，需要直接的实验验证。重要的是，尽管存在持续的无排卵，但这种内分泌改善仍然发生，这表明28天的燕窝干预可能优先考虑功能性激素纠正而非结构性卵巢修复，意味着形态恢复可能需要更长的时间。
值得注意的是，燕窝未能显著逆转PCOS大鼠的标志性代谢紊乱。未经治疗和燕窝治疗的PCOS组均表现出进行性体重增加和相同的葡萄糖不耐受。这种代谢中性与燕窝改善胰岛素敏感性的说法相矛盾，但与其缺乏已确定的胰岛素增敏剂的高糖蛋白含量一致。矛盾的是，接受燕窝的正常大鼠(G3)出现了显著的葡萄糖不耐受，这一新发现值得进一步研究。
未观察到抗炎作用，这对燕窝作为免疫调节剂的传统说法提出了挑战。这可能反映了模型本身的特征：来曲唑-HFD主要驱动内分泌代谢功能障碍，而无显著炎症，这不同于临床PCOS中常见的低度炎症。燕窝无法逆转卵巢萎缩或囊性形态，进一步强调了其对激素轴而非组织重塑的作用机制特异性。
与其他用于PCOS管理的营养品相比，燕窝的独特价值在于其靶向的内分泌调节作用。然而，存在转化局限性：高剂量燕窝组大鼠的睾酮水平仍然高于生理水平，且未恢复排卵。未来研究应调查更长的治疗持续时间、与胰岛素增敏剂的组合方案以及对卵巢芳香化酶活性的直接测量，以阐明燕窝的作用机制。
5 结论
来曲唑-高脂高糖共同暴露大鼠模型成功复制了人类PCOS的核心生殖和代谢表现，为治疗研究提供了一个转化平台。我们的研究结果表明，高剂量燕窝干预显著改善了PCOS特征性的内分泌紊乱，表现为血清FSH、LH、睾酮和雌二醇水平正常化，特别是LH/FSH比值的显著恢复。这种治疗作用表现出明显的剂量依赖性，在最高给药剂量下观察到最大疗效。
相比之下，燕窝给药并未显著改善基本的卵巢组织病理学特征。所有治疗组均保持与未经治疗的PCOS对照组相当的囊性卵泡形成、颗粒细胞层变薄和黄体缺乏。此外，燕窝对体重变化轨迹、葡萄糖耐量或关键炎症介质等代谢参数无显著影响，表明其作用特定于内分泌通路，而非全身代谢或炎症调节。
这些结果将燕窝定位为PCOS管理中激素调节的有前景的候选物。然而，卵巢形态缺陷的持续存在表明，针对组织重塑的联合方法可能是实现全面治疗效果所必需的。未来的研究应优先阐明燕窝选择性内分泌作用的分子机制，评估其与胰岛素增敏剂的协同潜力，并评估其对生育力恢复的长期结果。
