衷雪梅 金 萱

1.南昌大學(xué)江西醫(yī)學(xué)院 (330006)；2.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院

維生素D(Vit D)是人體內(nèi)必需的一種營養(yǎng)元素，參與免疫調(diào)節(jié)、抗炎、緩解胰島素抵抗等作用，近年來逐漸被人們所認(rèn)識。研究證實(shí)維生素D受體(VDR)存在于卵巢、子宮、睪丸、精子等生殖器官中，表明Vit D參與調(diào)節(jié)人類的生殖過程。本文就Vit D對人類生殖功能的影響進(jìn)行綜述。

1 Vit D及其受體

Vit D是脂溶性類固醇衍生物，最早發(fā)現(xiàn)有抗佝僂病的作用，種類很多，以麥角骨化醇(D2)和膽骨化醇(D3)最重要，其活性形式有25-(OH)D3、1,25-(OH)2D3、24,25-(OH)D3等，以1,25-(OH)2D3為主要活性代謝形式[1]。臨床上通常檢測血清25-(OH)D3濃度預(yù)測人體Vit D的水平。

VDR是一種配體依賴的核轉(zhuǎn)錄因子，屬于類固醇激素/甲狀腺激素受體超家族成員，幾乎所有有核細(xì)胞均能表達(dá)VDR，不僅存在于小腸、腎臟、骨骼、乳腺、胰腺等組織中，睪丸、精子、子宮、生殖道、卵巢、胎盤等生殖器官和組織中也表達(dá)VDR，因此可知與VDR結(jié)合的1,25-(OH)2D3在人類生殖健康過程中發(fā)揮重要作用[2]。

2 生物學(xué)作用

Vit D與維生素D結(jié)合蛋白(DBP)以結(jié)合型形式依次轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟、腎臟，經(jīng)25-羥化酶、1-α羥化酶(CYP27B1)氧化催化形成1,25-(OH)2D3，再經(jīng)DBP轉(zhuǎn)運(yùn)至各靶器官與VDR結(jié)合形成激素-受體復(fù)合物，與細(xì)胞核的Vit D反應(yīng)元件結(jié)合調(diào)控相關(guān)應(yīng)答基因，從而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[1]。

Vit D除了調(diào)節(jié)鈣、磷代謝的經(jīng)典作用外，還具有免疫調(diào)節(jié)等非經(jīng)典生物學(xué)作用：①未活化的CD4+T細(xì)胞檢測到極低濃度的VDR，但抗原激活后濃度增加了5倍，Vit D通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的增殖、分化及細(xì)胞因子的產(chǎn)生發(fā)揮作用；1,25-(OH)2D3抑制輔助T細(xì)胞Th1和Th 17增殖、減少炎癥因子的分泌，如干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL-2、IL-6、IL-17)等；1,25-(OH)2D3誘導(dǎo)Th2和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)增殖分化，分泌IL-10、IL-4、TLR9等細(xì)胞因子抑制Th1細(xì)胞應(yīng)答，起到抗炎和免疫抑制作用；1,25-(OH)2D3抑制樹突細(xì)胞(DC)的分化成熟，增加IL-10分泌；還可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞成熟、上調(diào)抗菌肽的表達(dá)，加強(qiáng)單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的免疫功能[2-3]。②1,25-(OH)2D3可以通過和VDR、1-a羥化酶結(jié)合抑制腎素基因轉(zhuǎn)錄，對腎素血管緊張素系統(tǒng)(RAS)負(fù)性調(diào)節(jié)作用[4]。③1,25-(OH)2D3可以減輕胰島素抵抗(IR)，增加胰島素的敏感性[5]。

3 Vit D與女性生殖

3.1 Vit D與女性生殖功能

有研究發(fā)現(xiàn)低水平的25-(OH)D3與較長的卵泡期和月經(jīng)周期延長有關(guān)，卵泡期和黃體期持續(xù)時間增加，表明Vit D可能影響卵巢功能[6]。顆粒細(xì)胞(GCs)是研究卵巢功能的獨(dú)特細(xì)胞，它與卵母細(xì)胞在生長發(fā)育上互相影響。近年來，Vit D3已被證明是AMH基因表達(dá)的靶點(diǎn)，Malloy等[7]發(fā)現(xiàn)了苗勒管抑制物質(zhì)(MIS)基因的啟動子序列與3型Vit D反應(yīng)元件(VDREs)高度相似。Merhi等[8]通過使用人類顆粒細(xì)胞模型發(fā)現(xiàn)，Vit D3參與人類顆粒細(xì)胞分泌的抗苗勒氏管激素(AMH)信號通路和類固醇激素合成，表明Vit D3可能參與促進(jìn)卵泡發(fā)育和GCs黃素化過程。AMH主要由小竇卵泡顆粒細(xì)胞分泌，抑制始基卵泡起始募集、維持卵巢儲備，降低卵泡對卵泡刺激素(FSH)的敏感性[9]。在卵泡液25(OH)D缺乏的女性中，AMH受體-II mRNA的表達(dá)升高；Vit D3可以阻礙AMH對顆粒細(xì)胞的抑制作用、減少GCs中磷酸化的Smad1/5/8蛋白的核定位，促進(jìn)卵泡發(fā)育成熟[8]。Merhi等[10]研究了≥40歲女性血清25(OH)D水平與AMH的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)Vit D缺乏與晚育齡女性卵巢儲備功能降低有關(guān)。而在Lata等[11]前瞻性研究中不孕和生育力正常的兩組女性中Vit D缺乏(VDD)和AMH水平之間沒有相關(guān)性，但發(fā)現(xiàn)不孕女性中VitD比例為64.28%。Malloy等[7]在前列腺細(xì)胞系的研究中發(fā)現(xiàn)Vit D3上調(diào)AMH的表達(dá)。目前對Vit D如何影響AMH分泌及對分泌的重要作用仍沒有共識，對VDD患者補(bǔ)充Vit D降低AMH水平的治療有待更進(jìn)一步研究。

在卵巢顆粒細(xì)胞中，Vit D3通過增加關(guān)鍵類固醇合成酶如3β-羥基類固醇激素脫氫酶，促進(jìn)孕激素合成釋放，孕激素產(chǎn)生增多促進(jìn)顆粒細(xì)胞黃素化[8]。Merhi等[12]研究發(fā)現(xiàn)1,25-(OH)2D3參與胎盤雌二醇(E2)和P4的合成調(diào)控，刺激滋養(yǎng)層細(xì)胞3β-HSD、CYP450分泌增加，并且通過PKA信號通路及VDRE使E2分泌增加。同源框基因 HOXA10 在決定子宮內(nèi)膜容受性方面起著主導(dǎo)作用,它通過激活或抑制下游靶基因的轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜成熟并指導(dǎo)胚胎著床,Du等觀察到在活體外Vit D可直接激活子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中HOXA10的表達(dá)[13]。VRDE位于HOXA10轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游，1,25-(OH)2D3和VDR形成復(fù)合物與VDRE結(jié)合，增強(qiáng)HOXA基因表達(dá)，提高子宮內(nèi)膜容受性[14]。

3.2 Vit D與部分不孕癥相關(guān)疾病

不孕癥病因很多。多囊卵巢綜合征(PCOS)是導(dǎo)致不孕的常見原因[15]。Yildizhan等[16]評估發(fā)現(xiàn)肥胖型PCOS患者胰島素抵抗、體質(zhì)指數(shù)、腰臀比、甘油三酯及總睪酮等與25-(OH)D水平呈負(fù)相關(guān)，血清低濃度25-(OH)D由肥胖和胰島素抵抗引起；給予Vit D和鈣劑治療后月經(jīng)周期、胰島素分泌、血脂譜及卵泡發(fā)育有明顯改善，但Vit D和PCOS之間的從屬關(guān)系還有待研究。一般認(rèn)為肥胖引起血清低濃度25-(OH)D是因?yàn)閂it D為脂溶性維生素，肥胖使Vit D限制在脂肪組織中，降低它的生物利用度。胰島素抵抗(IR)是PCOS發(fā)病機(jī)制的一個重要環(huán)節(jié)，Vit D和IR的負(fù)相關(guān)在許多研究中已經(jīng)證實(shí)[6]。有研究發(fā)現(xiàn)PCOS的發(fā)病機(jī)制與VDR(BsmI、Apa-I、Taq-I、Cdx2位點(diǎn))基因多態(tài)性相關(guān)，且VDR Cdx2‘AA’多態(tài)性和IR及空腹胰島素水平有關(guān)[17-18]。國內(nèi)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)PCOS患者卵泡液25-(OH)D水平可反應(yīng)體內(nèi)25-(OH)D水平，是影響PCOS患者體外受精(IVF)成功的重要因素[19]；而Ott等[20]發(fā)現(xiàn)Vit D與BMI可共同作為評估卵泡發(fā)育和妊娠的重要預(yù)測參數(shù)。

4 Vit D與男性生殖

在20世紀(jì)90年代動物實(shí)驗(yàn)就已經(jīng)證實(shí)Vit D缺乏引起男性不育癥，研究者發(fā)現(xiàn)在大鼠睪丸、附睪組織中存在VDR[21]；Blomberg 等[22]研究顯示VDR和Vit D代謝酶在男性生殖器中均有表達(dá)，其中在精囊腺和附睪中高表達(dá)。VDR及相關(guān)代謝酶在生殖細(xì)胞中表達(dá)，表明Vit D3對精子的發(fā)生、成熟、射精及獲能受精有著重要的作用。一項(xiàng)橫斷面研究表明過高或過低的血清25-(OH)D3濃度的男性性功能減退，且血清25-(OH)D3與雄激素水平無顯著關(guān)系[23]，這與Hammoud 等[24]研究一致：血清25-(OH)D3處于中等水平的男性，其精子濃度、精子向前運(yùn)動力、精子形態(tài)、前向運(yùn)動精子總計(jì)數(shù)比Vit D水平過高或過低的男性更好。國內(nèi)一項(xiàng)小樣本臨床研究發(fā)現(xiàn)，Vit D治療特發(fā)性少弱精子癥可顯著提高每次射精前向運(yùn)動精子數(shù)和前向運(yùn)動精子百分率，提高患者的精液質(zhì)量、女方臨床妊娠率[25]。

Vit D影響男性生殖功能的可能機(jī)制有：①1,25-(OH)2D3與生殖細(xì)胞中的VDR配體結(jié)合口袋(VDR-ap)結(jié)合，通過離子通道、第二信使、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或蛋白磷酸化介導(dǎo)非基因組作用。誘導(dǎo)精子細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度快速而短暫地上升、提高精子活力、誘導(dǎo)體外頂體反應(yīng)的發(fā)生；激活PKA、PKC、MAPK及Ca2+、Cl-、K+通道，引起睪丸塞爾托利細(xì)胞的快速反應(yīng)[26-27]。②VDR-ap與維甲類X受體形成復(fù)合物，再與Vit D反應(yīng)元件(VDRE)結(jié)合、調(diào)節(jié)目標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄。1,25-(OH)2D3可上調(diào)某些基因表達(dá)，如TRPV6、PMCA、SLC34A2等調(diào)節(jié)鈣磷代謝平衡、進(jìn)而調(diào)節(jié)精子活力；CYP19A1編碼芳香化酶、使睪酮轉(zhuǎn)化為E2，CYP19A1有多重啟動子，1,25-(OH)2D3與啟動子內(nèi)的VDRE結(jié)合在不同組織中抑制或誘導(dǎo)芳香化酶轉(zhuǎn)錄，在體外1,25-(OH)2D3可以誘導(dǎo)未成熟大鼠塞爾托利細(xì)胞的芳香化酶表達(dá)[28]；抗苗勒氏管激素(AMH)啟動子序列中有VDRE，1,25-(OH)2D3可誘導(dǎo)其表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)Vit D3能上調(diào)成年男性AMH的表達(dá)，而未成年男性AMH表達(dá)則無影響[7]。

5 Vit D與輔助生殖

據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)預(yù)測，每年約有8000萬人選擇輔助生殖技術(shù)(ART)助孕，ART作為治療不孕癥的最主要手段，技術(shù)也日益成熟，進(jìn)一步提高臨床妊娠率一直是輔助生殖技術(shù)研究重點(diǎn)[15]。Vit D參與卵泡發(fā)育、精子生成、激素合成，胚胎著床、PCOS等生理過程及疾病發(fā)生，越來越多的學(xué)者致力于Vit D和體外受精-胚胎移植(IVF-ET)關(guān)系，尤其是臨床妊娠率的研究，但目前Vit D與ART結(jié)局的關(guān)系尚未明確，相關(guān)研究結(jié)果也不盡相同。一項(xiàng)meta分析證實(shí)，女性卵泡中25-(OH)D與血清25-(OH)D水平呈正相關(guān)，血清25-(OH)D≥20ng/ml的不孕女性臨床受孕及胎兒活產(chǎn)率高于血清25-(OH)D <20ng/ml的不孕女性[29]。多項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究表明，卵泡液25-(OH)D水平與ART臨床妊娠率(CPR)呈正相關(guān)[30-31]。Ozkan等[30]發(fā)現(xiàn)卵泡液中25-(OH)D每增加1ng/ml，CPR就相應(yīng)提高6%，證實(shí)卵泡液中25-(OH)D可以作為預(yù)測ART周期成功的獨(dú)立因子。Garbedian等[30-32]研究表明對BMI較高的女性，VitD可作為常規(guī)不育評估指標(biāo)。而Ciepiela等[33]的研究發(fā)現(xiàn)卵泡液中25(OH)D與卵母細(xì)胞受精及胚胎植入前發(fā)育呈負(fù)相關(guān)，低濃度的25(OH)D可能提高優(yōu)質(zhì)胚胎率、臨床妊娠率和分娩率，但導(dǎo)致流產(chǎn)率升高。在卵巢儲備功能良好的IVF-ET女性中發(fā)現(xiàn)血清25-(OH)D水平>30ng/ml時IVF-ET結(jié)局最佳。國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)VitD與IVF-ET結(jié)局無明顯關(guān)系[34-35]，F(xiàn)ranasiak等[36]研究表明血清VitD與妊娠結(jié)局并不相關(guān)，血清25-(OH)D水平可能不是預(yù)測胚胎移植成功的一個指標(biāo)。因此關(guān)于Vit D能否改善IVF-ET結(jié)局還需深入研究。

Vit D及其受體對人類生殖過程的影響貫穿始終，從卵泡發(fā)育、精子生成、受精成功、胚胎著床、妊娠都有關(guān)系。因此對Vit D缺乏的不孕患者進(jìn)行合理的Vit D補(bǔ)充，可能會改善臨床結(jié)局。