趙鴻娟,王煜,王麗巖,陳秀娟*
(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生院,呼和浩特 010050;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院生殖中心,呼和浩特 010050)
多囊卵巢綜合征(PCOS)是育齡期婦女最常見的內(nèi)分泌紊亂性疾病,是導(dǎo)致女性不育的主要原因之一,發(fā)病率高達(dá)5%~12%[1]。近年研究結(jié)果提示,卵泡液中分子表達(dá)的異常改變可能與PCOS患者的排卵障礙相關(guān)。
生理狀態(tài)下卵泡的生長發(fā)育在多種激素的調(diào)控下精細(xì)有序地進(jìn)行,參與調(diào)控的激素包括雌激素、雄激素、卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素(LH)等。其中雄激素可以促進(jìn)早期卵泡的生長發(fā)育,而且參與卵泡募集;FSH 在竇卵泡期也起到募集卵泡的作用,且與其受體結(jié)合激活顆粒細(xì)胞芳香化酶活性,促進(jìn)雄激素向雌二醇轉(zhuǎn)化;LH 與其受體結(jié)合促進(jìn)卵泡膜細(xì)胞合成雄激素;雌激素促進(jìn)卵泡的生長和分化,抑制早期竇狀卵泡和竇前卵泡顆粒細(xì)胞凋亡,協(xié)同F(xiàn)SH 支持LH 調(diào)節(jié)卵泡的分泌功能,促進(jìn)卵泡發(fā)育。
PCOS患者呈雄激素占優(yōu)勢、高LH 水平狀態(tài),其持續(xù)性高雄激素水平妨礙形成優(yōu)勢卵泡,但是卵巢內(nèi)的小卵泡仍能分泌相當(dāng)于早卵泡期水平的雌二醇,加上外周血由雄烯二酮轉(zhuǎn)化的雌酮增多,由此形成的大量雌酮和一定水平的雌二醇,正反饋于下丘腦及垂體產(chǎn)生LH,使其分泌幅度及頻率增加,致LH 呈 持 續(xù) 高 水 平[2]。而Franks 等[3]研 究 發(fā) 現(xiàn),PCOS患者高LH 水平可抑制FSH 分泌,使顆粒細(xì)胞功能異常。此外,目前IVF中對于卵巢低反應(yīng)患者經(jīng)常會采用脫氫表雄酮(DHEA)治療后再進(jìn)入周期,DHEA 是合成雄激素并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為雌激素的前體物質(zhì),而雄激素可誘導(dǎo)顆粒細(xì)胞FSH 受體的生成而促進(jìn)卵泡募集,使可募集的卵泡數(shù)目增加。隨著卵泡內(nèi)雄激素含量增加,顆粒細(xì)胞分泌抗苗勒管激素、抑制素B等均升高[4]。DHEA 的作用原理并未明確,對于DHEA 應(yīng)用于改善PCOS患者排卵障礙的研究少見,需深入研究。
1.抗苗勒管激素(AMH):目前普遍認(rèn)為PCOS主要病理生理改變之一是卵泡成熟障礙。AMH 是屬于轉(zhuǎn)化生長因子超家族成員的二聚體糖蛋白,僅在性腺產(chǎn)生,最初發(fā)現(xiàn)AMH 由雄性胚胎睪丸的未成熟Sertoli細(xì)胞分泌,具有使雄性胚胎苗勒氏管退化的作用。AMH 可用來指導(dǎo)PCOS患者促排卵治療用量的預(yù)測[5]。AMH 缺失小鼠的血漿FSH 值較低,但生長卵泡數(shù)仍增加,推測AMH 缺失時(shí)卵泡對FSH 的敏感性增加,故AMH 可能通過降低卵泡對FSH 反應(yīng)性來抑制優(yōu)勢卵泡的選擇[6]。隨著卵泡的生長發(fā)育,AMH 表達(dá)降低,抑制作用得以解除,卵泡繼續(xù)生長發(fā)育。由此可以推測,PCOS患者顆粒細(xì)胞過度表達(dá)AMH,從而降低顆粒細(xì)胞對FSH 的敏感性抑制卵泡生長發(fā)育,最終導(dǎo)致無排卵。陳薪等[7]發(fā)現(xiàn)行IVF-ET 治療的PCOS患者取卵日血清及卵泡液AMH 水平能預(yù)測PCOS患者的IVF促排卵結(jié)果,但同時(shí)發(fā)現(xiàn)妊娠組患者卵泡液中AMH 水平顯著高于非妊娠組;而李瑩等[8]研究發(fā)現(xiàn)PCOS患者卵泡液中AMH 的表達(dá)水平明顯高于正常婦女組,但不能預(yù)測促排卵的最終獲卵數(shù),這可能與患者組間差異、促排卵方案及研究方法等不同有 關(guān);Mashiach 等[9]也 認(rèn) 為PCOS 患 者 卵 泡 液 中AMH 與受精及妊娠無相關(guān)性。PCOS患者卵泡液中AMH 表達(dá)與妊娠相關(guān)性有待于進(jìn)一步研究。
2.抑制素B(INHB):抑制素是轉(zhuǎn)化生長因子β超家族的成員,在生殖系統(tǒng),INHB可以抑制垂體前葉合成FSH,也對促性腺激素釋放激素對自身受體的上調(diào)產(chǎn)生抑制作用,從而對生殖活動產(chǎn)生影響。FSH 能促進(jìn)顆粒細(xì)胞分泌INHB,INHB與PCOS的發(fā)病有一定的關(guān)聯(lián)[10]。就目前研究進(jìn)展看來,INHB參與PCOS的發(fā)病可能的關(guān)聯(lián)是,在正常情況下,F(xiàn)SH 的刺激促進(jìn)卵泡逐漸成熟,同時(shí)雌激素濃度增加,升高的雌激素又進(jìn)一步增加卵泡攝取FSH,使某一卵泡產(chǎn)生更多的雌激素,從而成為優(yōu)勢卵泡,而PCOS患者過多的竇卵泡分泌INHB增多,抑制FSH的合成與分泌,是卵泡生長受阻,及過早閉鎖,形成多囊卵巢;INHB也可直接刺激卵泡膜細(xì)胞生物合成雄激素[11],PCOS患者雄激素積累且雌激素產(chǎn)生受抑制,優(yōu)勢卵泡形成障礙,導(dǎo)致患者長期無排卵。也有研究發(fā)現(xiàn)INHB水平降低的婦女卵巢儲備功能下降,從而可能影響IVF-ET的臨床妊娠率[12]。
3.血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、胰島素樣生長因子(IGF):VEGF是一種雙鏈糖蛋白,能參與維持卵巢的正常功能。婦女正常生理周期中,隨卵泡的發(fā)育VEGF的表達(dá)逐漸增加,但在始基卵泡和閉鎖卵泡中無表達(dá)。Babitha等[13]認(rèn)為水牛卵泡液中的VEGF有助于卵泡周圍的毛細(xì)血管增生,進(jìn)而影響了排卵前卵泡的生長、選擇及成熟。Karimzadeh等[14]發(fā)現(xiàn)PCOS大鼠卵泡膜上VEGF 較正常對照表達(dá)升高,推測VEGF 的高表達(dá)與PCOS 的發(fā)病相關(guān)。
IGF是一種與胰島素結(jié)構(gòu)和功能都相似的單鏈堿性蛋白,目前已知有IGF-I 和IGF-Ⅱ兩種。IGF-I可促進(jìn)糖吸收,PCOS患者因高胰島素使IGFI升高而影響卵泡的發(fā)育。Kafi等[15]發(fā)現(xiàn)單峰駝卵母細(xì)胞成熟的最后階段是隨著卵泡液中逐漸升高的孕激素、IGF-I聯(lián)合恒定的高水平的E2而促進(jìn)卵母細(xì)胞正常超微結(jié)構(gòu)的改變。在正常優(yōu)勢卵泡的卵泡液中IGF-Ⅱ的mRNA 及相應(yīng)蛋白質(zhì)大量存在,而在PCOS患者卵泡及正常卵巢的小竇狀卵泡中則少量表達(dá),Kaur等[16]研究中PCOS 患者顆粒細(xì)胞中高表達(dá)的IGF2R 聯(lián)合高胰島素,上調(diào)VEGF 的表達(dá),通過影響血管增生而對卵泡發(fā)育產(chǎn)生作用,胰島素與LH 協(xié)同也會增加VEGF的表達(dá),而PCOS患者存在高LH 水平,所以對疾病產(chǎn)生更大影響。Tal等[17]發(fā)現(xiàn)PCOS大鼠中可能存在促進(jìn)血管生成失調(diào)機(jī)制。因此我們可以考慮把通過抑制血管內(nèi)皮生長因子而恢復(fù)PCOS患者卵巢功能作為一個新的研究出發(fā)點(diǎn)。
4.骨形態(tài)發(fā)生蛋白15(BMP-15)、生長分化因子-9(GDF-9):BMP-15和GDF-9是轉(zhuǎn)化生長因子β家族的兩個成員,主要由卵母細(xì)胞產(chǎn)生,通過旁分泌作用調(diào)節(jié)周圍顆粒細(xì)胞的多種功能,兩者可促進(jìn)卵泡的形成與發(fā)展,同時(shí)在卵丘膨脹中也發(fā)揮重要作用[18]。其功能異常可能導(dǎo)致卵泡發(fā)育障礙。有學(xué)者對82例PCOS患者與56例對照研究發(fā)現(xiàn),PCOS患者顆粒細(xì)胞、卵母細(xì)胞及黃體中GDF-9的表達(dá)均下調(diào)[19],而de-Resende等[20]研 究 發(fā) 現(xiàn)BMP-15 和GDF-9在PCOS患者卵母細(xì)胞中表達(dá)與對照相比明顯升高,而且與雄激素正相關(guān),與孕酮呈負(fù)相關(guān),PCOS過高的BMP-15和GDF-9可能抑制孕酮的產(chǎn)生,防止卵丘細(xì)胞過早黃素化。Wei等[21]發(fā)現(xiàn)PCOS患者卵母細(xì)胞中BMP-15和GDF-9的表達(dá)經(jīng)過促排卵后呈正常水平,而在卵丘細(xì)胞中表達(dá)低于正常組,推測這可能與PCOS患者卵母細(xì)胞發(fā)育潛能低下相關(guān)。但研究所用的細(xì)胞都經(jīng)過促排卵,能否真實(shí)反映疾病與因子表達(dá)的關(guān)聯(lián)情況需進(jìn)一步研究。隨著對BMP-15和GDF-9的認(rèn)識加深,可以在兩者參與PCOS發(fā)病的調(diào)節(jié)機(jī)制、與其他內(nèi)分泌因子之間相互作用及其與體外受精臨床結(jié)局的領(lǐng)域等方面進(jìn)一步探討。
5.MicroRNAs(miRNAs)的表達(dá):miRNAs是一組小的、非編碼核糖核苷酸,大約由22個核苷酸組成,具有物種間的高度保守性,主要通過與靶基因特殊位置相結(jié)合,從而激活特殊的細(xì)胞通路,最終達(dá)到調(diào)節(jié)基因表達(dá)的功能。miRNA 在雌性生殖系統(tǒng)表達(dá)豐富,如子宮、輸卵管、卵巢等,參與生殖相關(guān)的一系列過程,與雌性生育功能的正常發(fā)揮密切相關(guān)[22]。Dicer酶是miRNA 生物合成的關(guān)鍵酶,敲除卵母細(xì)胞的Dicer基因后形成的小鼠胚胎不能存活[23];Donadeu等[24]在排卵和無排卵的母馬卵泡液miRNA 表達(dá)譜中發(fā)現(xiàn),在無排卵卵泡中表達(dá)上調(diào)。Lin等[25]在對豬卵泡液顆粒細(xì)胞研究中發(fā)現(xiàn),miR-26B在卵泡閉鎖期間上調(diào),通過毛細(xì)血管擴(kuò)張性共濟(jì)失調(diào)突變基因(ATM)促進(jìn)豬顆粒細(xì)胞凋亡,表明這些基因可能與卵泡的成熟有關(guān)。Roth等[26]研究發(fā)現(xiàn)miR(32,34c,135a,18b和9)在PCOS患者卵泡液中表達(dá)上調(diào),此基因參與胰島素的調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng),miR-320 與miR-132 表達(dá)未見明顯異常,而Sang等[27]發(fā) 現(xiàn)PCOS 患 者 卵 泡 液 中miR-320 和miR-132表達(dá)下調(diào),而也有研究發(fā)現(xiàn)兩者在PCOS患者卵泡液中表達(dá)上調(diào)[28],這可能與促排卵方案、卵泡液的選取、研究人群的種族、研究方法及控制變量的不同等有關(guān),需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證。
6.其他相關(guān)因子:干細(xì)胞因子(SCF)與轉(zhuǎn)化生長因子βl(TGF-β1)都是具有廣泛生物學(xué)功能多肽類多功能細(xì)胞生長因子。目前研究提示PCOS中高水平的SCF可能誘導(dǎo)多個原始卵泡增殖發(fā)育,使竇前卵泡發(fā)育的數(shù)目增多[29],故在促排卵過程中能得到較多的卵母細(xì)胞而形成較多的胚胎。孫麗君等[30]研究說明TGF-β1 在由竇卵泡順利發(fā)育成卵母細(xì)胞,進(jìn)而形成優(yōu)質(zhì)胚胎并最終在妊娠過程中發(fā)揮重要的作用,卵泡液內(nèi)高水平的TGF-β1 對于PCOS患者卵泡的發(fā)育及成功妊娠也起到非常重要的作用。
腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子,近來發(fā)現(xiàn)BDNF表達(dá)于初級和次級卵泡的顆粒細(xì)胞及竇狀卵泡的卵丘顆粒細(xì)胞中,通過旁分泌或自分泌的方式與酪氨酸激酶受體B(TrkB)結(jié)合后,調(diào)控卵巢內(nèi)體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的生長、分化和細(xì)胞間的相互作用,對卵泡的發(fā)育與成熟發(fā)揮作用[31]。Dissen等[32]發(fā)現(xiàn)幼鼠卵母細(xì)胞中有TrkB的表達(dá),BDNF 通過與TrkB 結(jié)合來調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞成熟。組織蛋白酶D(cathepsin D,cath-D)是凋亡機(jī)制中一種重要的基因,在PCOS患者卵巢組織中表達(dá)降低,可能參與高雄激素導(dǎo)致卵泡發(fā)育障礙的調(diào)控機(jī)制[33]。
PCOS患者體內(nèi)復(fù)雜的內(nèi)分泌及代謝環(huán)境影響了卵泡的發(fā)育及成熟,降低了其受孕率,其病理生理不能就單一的方面進(jìn)行概括,涉及婦科學(xué)及內(nèi)分泌學(xué)等方面。目前,對PCOS患者卵泡液的研究多數(shù)局限在分子表達(dá)水平異常層面,且部分研究結(jié)果存在矛盾,而導(dǎo)致不孕具體機(jī)制的研究有限,需深入探討,隨著分子技術(shù)的發(fā)展,通過干預(yù)卵泡液中的相關(guān)因子的表達(dá),促進(jìn)卵泡的正常發(fā)育成熟,將會為不孕癥的臨床治療提供強(qiáng)有力的幫助。
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