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研究背景及目的：肥胖已经成为一种影响成年人和儿童的全球流行性疾病,流行病学的研究表明,过多的身体脂肪影响女性生殖功能,可导致女性月经紊乱、不排卵和不育。但是肥胖影响女性生殖功能的机制还不清楚。已有研究证实,CR可以延长各种动物的寿命,也使哺乳动物的卵巢寿命延长,但CR延长卵巢寿命的机制也还不十分清楚。近期研究表明,mTOR信号在肥胖及其相关疾病中发挥着重要作用;而SIRT家族是调控CR延长动物生命的重要因子,SIRT1转基因小鼠寿命延长,卵泡发育受到抑制,性成熟推迟。提示mTOR和SIRT1信号可能参与调控卵巢发育。本研究以成年Sprague Dawley(SD)雌性大鼠为研究对象,用高脂食物喂养和能量限制方法建立肥胖和能量限制大鼠模型,旨在研究肥胖与能量限制对成年雌性大鼠卵巢寿命和卵泡发育的影响及其作用机制。 材料与方法：36只成年雌性SD(Sprague Dawley)大鼠随机分为对照(NC)组(自由取食标准的动物饲料),高脂(High-fat,HF)组(自由取食添加了20％猪油的标准饲料),能量限制(Calorie Restriction,CR)组摄食NC组70%的饲料。每只大鼠单笼饲养,自由取水。每天早上对大鼠实施阴道涂片观察大鼠动情周期并记录大鼠的进食量。连续喂养18周后,按0.3mg/100g体重的剂量腹腔注射戊巴比妥钠,将大鼠麻醉后用颈椎脱臼法处死大鼠。剖开腹腔,取各组大鼠的肾周脂肪及双侧卵巢并称重。苏木素-伊红(hematoxylin-eoxin,HE)染色观察并分别计数5张有代表性的组织切片中各级卵泡数以及各级卵泡数占总卵泡数的比例。通过免疫组化来观察mTOR信号和SIRT1信号中各因子在卵巢各类卵泡细胞中的表达与定位。通过Western blot来检测卵巢中mTOR信号和SIRT1信号中各因子,如mTORC1,p-S6K1,SIRT1,SIRT6,FOXO3a和NRF-1的蛋白表达水平。 结果：在饮食处理期间,NC组的摄入量为16.6±0.1g/d,摄入能量为65.2±0.7kcal;CR组摄入量为12.1±0.1g/d,摄入能量为47.2±0.3kcal;HF组的摄入量为14.8±0.2g/d,摄入能量为86.2±0.8kcal。尽管HF组的摄入量比NC组少,但HF组大鼠摄入的能量比NC组大鼠多。饮食处理18周后,HF食物致大鼠中度肥胖,HF组大鼠质量、内脏脂肪和卵巢质量均高于NC和CR组(P<0.05)。HE染色结果显示,与NC组比,HF组、CR组的存活卵泡数(128.9±2.7,138.9±1.2vs.124.6±1.4;P>0.05,P<0.05)和黄体数(36.1±1.4,28.6±1.5vs.20.5±1.8;P<0.05,P>0.05)较多,但是HF组原始卵泡数(22.1±0.7)及比例(10.3±0.2%)相对于对照组(43.6±0.6,23.0±0.2%)明显减少,发育中卵泡数(106.8±2.5vs.81.0±1.8;P<0.01)和闭锁卵泡数(79.2±0.9vs.63.6±1.0;P<0.01)增多,提示肥胖可以加速卵泡发育与消耗,从而加快了卵泡的损失。而CR组原始卵泡数(62.8±1.4vs.43.6±0.6;P<0.001)及比例(32.7±0.4%vs.23.0±0.2%,P<0.01)显著增加,闭锁卵泡数(53.2±0.9vs.63.6±1.0;P<0.05)及比例(27.4±0.3%vs.33.7±0.3%;P<0.01)减少,提示能量限制可以降低卵泡的损耗。免疫组化的结果表明,mTOR信号和SIRT1信号中的各因子均在大鼠卵巢卵泡中表达。Western blot结果显示,与NC大鼠相比,HF组大鼠卵巢中mTORC1和p-S6K1的蛋白表达水平显著增高,而SIRT1,SIRT6,Foxo3a和NRF-1的蛋白表达量降低;另外,CR大鼠卵巢中mTORC1和p-S6K1的蛋白表达低于NC组,而SIRT1,SIRT6,Foxo3a和NRF-1的蛋白表达高于NC组,且差异均具统计学意义。这些结果提示高能量摄入或肥胖可激活大鼠卵巢中mTOR信号,抑制SIRT1信号;而CR抑制mTOR信号,激活SIRT1信号。 结论：肥胖通过激活mTOR和抑制SIRT1信号,加速卵巢卵泡的发育与消耗,可能导致卵巢早衰;而CR可抑制mTOR,激活SIRT1信号,从而抑制原始卵泡的激活以及卵泡的发育与消耗,增加卵巢卵泡的储备量,以此延长卵巢寿命。