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多囊卵巢综合征（Polycystic Ovarian Syndrome,PCOS）为育龄女性常见的一种复杂内分泌及代谢异常所致的疾病。临床症状通常表现为不孕、不规律的月经周期、多毛和/或痤疮、卵巢多囊样改变,可伴有胰岛素抵抗等代谢异常疾病。PCOS不仅影响女性生殖功能,还与妊娠期并发症以及II型糖尿病和心血管疾病等重大疾病的风险增加相关。然而,至今PCOS的病理机制仍无统一解释,亦未有统一的治疗方案及专门批准的PCOS治疗药物。目前临床治疗以对症治疗为主,往往具有较大副作用且患者负担较重。对PCOS病理机制的研究和治疗方案的探索关系着女性的生殖健康甚至终生健康。现有研究多认为,PCOS各种临床表现及并发症或与雄激素异常（过高）和胰岛素抵抗相关,两者是PCOS的两大病理特点。近年研究显示,氧化应激水平增加与PCOS进程密切相关。我们推测,有植物雌激素作用和抗氧化作用的中药单体染料木素（Genistein,GEN）、羟基红花黄色素A（Hydroxysafflor Yellow A,HSYA）和人参皂苷Rb1（Ginsenoside Rb1）可能对PCOS有治疗潜力。因此,以小鼠为研究对象,使用脱氢表雄酮（Dehydroepiandrosterone,DHEA）诱导PCOS模型,然后采用三种中药单体对PCOS小鼠进行治疗,筛选出效果最显著的中药单体。之后对小鼠卵巢颗粒细胞（GCs）进行体外培养,利用RT-PCR、Western Blot、流式细胞术和启动子突变等方法探究PCOS的发病机制以及治疗策略。研究结果显示,PCOS小鼠模型诱导成功,小鼠出现发情周期紊乱、囊性卵泡和激素（T、E2、P4、LH、FSH、AMH）分泌紊乱的症状,卵巢类固醇激素分泌相关基因（Star、Hsd3b1、Cyp11a1、Cyp19a1）的表达异常。经筛选,GEN对PCOS小鼠有最显著治疗效果,其恢复了PCOS小鼠的以上情况,提示GEN可能通过植物雌激素作用和调节类固醇激素分泌相关基因表达发挥治疗作用。进一步研究发现,PCOS卵巢发生氧化应激,而GEN能够降低氧化应激水平并提高抗氧化酶活性,提示提高PCOS卵巢抗氧化能力可能是GEN发挥治疗作用的另一个原因。进一步对GCs的分析显示,GEN修复了DHEA处理的GCs的分泌功能,而雌激素受体抑制剂（ICI 182780,ICI）的加入显著抑制了GEN的作用,表明GEN对GCs分泌功能的保护作用由雌激素受体（estrogen receptor,ER）介导。继续分析显示,GEN对DHEA处理的GCs抵抗氧化应激能力的提高亦通过ER介导。为了进一步探究天然非酶抗氧化剂GSH和抗氧化酶（SOD、CAT、GSH-Px和GR）在其中的作用,本研究分别采用DDC（SOD抑制剂）、3AT（CAT抑制剂）、MSA（GSH-Px抑制剂）、BSO（GSH合成抑制剂）和BCNU（GR抑制剂）对细胞进行处理。在以上几种抑制剂的存在下,GEN不能显著降低氧化应激水平亦不能显著提高抗氧化酶活性,表明GSH和以上抗氧化酶在GEN增强DHEA处理的GCs的抗氧化能力中有关键作用。除此之外,以上几种抑制剂亦显著抑制GEN对分泌功能的修复,表明GSH和以上几种抗氧化酶在GEN对DHEA处理的GCs分泌功能的保护作用中亦有关键作用。进一步分析显示,DHEA处理还造成GCs线粒体功能紊乱（膜电位下降;ATP水平下降）,而ICI亦显著抑制GEN对线粒体功能的保护作用,表明GEN亦是通过ER介导修复DHEA处理的GCs线粒体功能紊乱。Nrf2通过与抗氧化反应元件ARE结合,激活下游相关基因和蛋白的表达,形成机体内最为重要的内源性抗氧化信号通路。根据报道,Foxo1能够提高细胞抵抗氧化应激的能力。本研究发现,GEN显著提高了Nrf2表达及核转位,亦增加了Foxo1的表达。同时分析发现,Foxo1的启动子区域包含ARE序列。通过构建野生型和突变型Foxo1启动子区域萤光素酶报告载体及pARE-luc质粒的转染,我们发现GEN激活Nrf2的表达并促进了Nrf2的核转位,随后与Foxo1启动子区域中的ARE序列结合转录激活Foxo1表达发挥作用。综上所述,本研究显示,GEN对PCOS有显著的治疗潜力,ER-Nrf2-Foxo1是其中可能的一个作用通路,其作用包括两个方面:一方面通过调节激素分泌水平和卵巢类固醇激素分泌相关基因的表达来修复内分泌功能;另一方面通过降低氧化损伤,提高抗氧化能力和修复线粒体功能来降低氧化应激水平。研究结果为进一步探明PCOS的致病机制、建立新的更有效的PCOS临床治疗方案提供了重要的理论依据。