楚琪,鄭連文,馬亞蘭,李丹,徐影
脂溶性維生素D是類固醇激素家族中的一員,主要有兩種形式——D2和D3。維生素D2主要通過紫外線照射在植物、酵母和真菌中產(chǎn)生,只有通過食物才進入人體。而維生素D3主要在陽光照射的皮膚中合成。人體內(nèi)大約95%的維生素D3產(chǎn)生于陽光照射下的皮膚,只有少量的維生素D3通過膳食補充劑獲得。維生素D的生物學功能由維生素D受體(VDR)實現(xiàn)。VDR是配體依賴性的轉錄因子,主要位于靶細胞的細胞核中,可以介導維生素D的活性形式1,25二羥基維生素D3[1,25(OH)2D3]的生物學效應[1]。VDR分布在人類各種組織中,如內(nèi)分泌系統(tǒng)(胰腺、垂體、甲狀腺和腎上腺皮質(zhì))和生殖系統(tǒng)(卵巢、子宮、胎盤和子宮內(nèi)膜)等。據(jù)報道,維生素D缺乏可以影響女性生殖功能并造成某些女性生殖系統(tǒng)疾病?,F(xiàn)綜述維生素D缺乏與女性生殖功能、生殖系統(tǒng)疾病關系的研究進展。
1.1 維生素D與卵巢生理功能 Malloy等[2]用野生型(WT)VDR互補脫氧核糖核酸(cDNA)的載體和抗苗勒管激素(AMH)質(zhì)粒載體轉染的HeLa細胞(宮頸癌細胞系),觀察到熒光素酶活性上調(diào),表明AMH的啟動子具有維生素D應答元件的特定結構域,證明VDR介導的信號傳導對卵巢功能有意義。AMH是一種性腺特異性激素,主要由顆粒細胞產(chǎn)生,在早期卵泡和小竇狀卵泡的發(fā)育中起調(diào)節(jié)作用,通過抑制芳香酶活性調(diào)節(jié)卵泡的募集和選擇[3]。卵巢AMH的表達受維生素D信號傳導的直接調(diào)節(jié),因此卵巢生理功能破壞可能是由于維生素D的缺乏使應答原件無法對AMH產(chǎn)生直接效應。有研究報道,補充維生素D可以上調(diào)卵巢功能低下者的AMH水平,提高卵泡對卵泡刺激素(FSH)的敏感性,恢復卵巢正常排卵功能。然而,一項納入6 770例不孕癥患者的隊列研究發(fā)現(xiàn),維生素D缺乏組與維生素D正常組不孕女性的維生素D水平與AMH水平無關[4]。不孕伴維生素D缺乏的女性補充維生素D可能無法改善卵巢的儲備功能[5]。
1.2 維生素D與女性生育 卵子受精的結果可能會受維生素D缺乏的影響。研究發(fā)現(xiàn),受精過程受1,25(OH)2D-VDR介導的非基因組活動的影響?;钚跃S生素D通過增加細胞內(nèi)鈣的濃度促進精子與卵子結合[1]。受精時,受精卵成為母體生殖道內(nèi)的半抗原物質(zhì),女性免疫系統(tǒng)因受抗原物質(zhì)的刺激而發(fā)揮免疫作用。維生素D以其活性形式刺激T細胞活性以誘導免疫耐受而有利于胚胎植入。輔助生殖技術(ART)的治療成功率也可能受維生素D缺乏的影響。一項對132例不孕婦女進行體外受精-胚胎移植(IVF-ET)的研究發(fā)現(xiàn),非妊娠女性的血清和卵泡液中的25羥基維生素D[25(OH)D]水平明顯低于妊娠女性,25(OH)D水平低的患者植入率也更低[6]。另一項對IVF-ET后的173例女性進行血清和卵泡液中維生素D水平測定的研究,觀察到在25(OH)D水平充足和不足的兩組女性中,促性腺激素(Gn)劑量和子宮內(nèi)膜厚度差異無統(tǒng)計學意義[7]。一項研究提示,ART治療過程中維生素D與妊娠率有關,在進行排卵藥物治療過程中,維生素D水平高者形成成熟卵細胞數(shù)和妊娠率更高,相反,缺乏維生素D者成熟卵細胞數(shù)和妊娠率降低[8]。
維生素D缺乏對ART治療結果產(chǎn)生負面影響的可能機制如下。首先,敲除VDR基因小鼠的卵泡受損且子宮發(fā)育不全[7],說明維生素D缺乏可能對卵泡和胚胎的發(fā)育有負面影響。維生素D可以促進雌二醇、雌酮、孕激素和卵巢中胰島素樣生長因子結合蛋白1(IGFBP-1)的產(chǎn)生,這些激素和生長因子對卵泡及胚胎發(fā)育有積極作用[9]。另外,維生素D缺乏可降低子宮內(nèi)膜容受性,進而影響生殖功能。研究表明,1,25(OH)2D3可通過與子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞受體結合上調(diào)同源盒基因A10(HOXA10)mRNA和蛋白的表達,而HOXA10對女性生育和胚胎植入至關重要,缺乏維生素D使HOXA10表達水平下降進而影響女性生育[10]。
2.1 維生素D與多囊卵巢綜合征(PCOS) PCOS是育齡婦女中最常見的內(nèi)分泌疾病之一,影響18%的育齡女性。PCOS的特征為排卵功能障礙或無排卵、雄激素過多以及多囊卵巢形態(tài)[11]。肥胖、胰島素抵抗(IR)、代償性高胰島素血癥、稀發(fā)排卵和不孕是PCOS的主要臨床表現(xiàn)。一項639例PCOS患者和449例正常女性的對照研究發(fā)現(xiàn),PCOS女性維生素D缺乏較健康女性更常見[12]。PCOS患者的血清維生素D水平下降,血清胰島素水平升高[11]。這可能是因為維生素D影響PCOS患者的IR。人胰島素基因的啟動子區(qū)域中有維生素D反應元件,維生素D通過刺激胰島素受體的表達提高胰島素對葡萄糖轉運的反應性[13]。另外,維生素D還可能通過激活先天性和適應性免疫應答、促進細胞因子的釋放、上調(diào)核因子κB(NF-κB)和誘導腫瘤壞死因子α(TNF-α)等機制增強IR,進而可能在PCOS患者中發(fā)揮一定作用[14]。
研究發(fā)現(xiàn),補充維生素D可以改善PCOS患者的一些臨床指標,如月經(jīng)周期、卵泡發(fā)育、雄激素水平和IR指數(shù)[15]。PCOS伴維生素D缺乏的患者補充維生素D可減少促排卵時Gn使用時間及使用總量[16]。研究發(fā)現(xiàn),PCOS超重患者存在維生素D缺乏,連續(xù)補充維生素D 8周后,胰島素、三酰甘油和膽固醇水平改善,連續(xù)服用3個月后,血清睪酮水平和血壓顯著降低[13]。PCOS患者可能更容易有抑郁情緒。研究揭示,不管是否是PCOS患者,維生素D水平低是引起人情緒抑郁的獨立危險因素。而提高維生素D水平,有助于降低抑郁風險[17]。
2.2 維生素D與子癇前期 子癇前期是一種妊娠期高血壓疾病,會出現(xiàn)全身性器官功能紊亂,嚴重影響孕產(chǎn)婦身體健康。研究發(fā)現(xiàn)維生素D缺乏孕婦患子癇前期風險增加。血清25(OH)D水平每增加10 nmol/mL(4 ng/mL),患嚴重子癇前期的風險降低38%[18]。一項881例單胎妊娠女性的前瞻性研究從妊娠早期(妊娠10~18周)開始,治療組給予維生素D 4 400 IU/d,安慰劑組給予維生素D 400 IU/d和安慰劑4 000 IU/d,研究發(fā)現(xiàn)在妊娠早期補充維生素D并沒有降低子癇前期的發(fā)生風險,而在妊娠后期(32~38周),當體內(nèi)血清中的維生素D含量高于30 ng/mL時,子癇前期的發(fā)生風險隨之降低[19]。維生素D缺乏參與子癇前期的發(fā)病機制涉及許多生理過程,包括調(diào)節(jié)促炎反應,減少子癇前期氧化應激,促進血管生成等。在基因水平上,生理水平的25(OH)D可能通過修飾胎盤基因轉錄減少抗血管生成因子(MS樣酪氨酸激酶1或血管內(nèi)皮生長因子)的基因表達,降低妊娠期血管并發(fā)癥的風險[20]。此外,維生素D作為免疫調(diào)節(jié)劑有助于胎盤對母體產(chǎn)生適當?shù)拿庖叻磻乐箍寡苌梢蜃俞尫诺窖褐?,并調(diào)節(jié)高血壓。
有效補充維生素D可能是預防子癇前期的一個重要因素。研究發(fā)現(xiàn),在妊娠早期和晚期,25(OH)D水平至少為30 ng/mL的女性,其子癇前期的發(fā)病率為2.25%,而在妊娠早期和晚期維生素D不足的孕婦,其子癇前期的發(fā)病率為11.92%[1]。因此,維生素D對于妊娠女性子癇前期的預防是一個重要因素,適量的維生素D可能減少妊娠女性子癇前期的發(fā)生。
2.3 維生素D與子宮內(nèi)膜異位癥(EMs) EMs是一種雌激素依賴的炎癥性疾病,表現(xiàn)為子宮內(nèi)膜組織異位到宮腔外,與盆腔疼痛甚至不孕有關。EMs受免疫、激素、遺傳和環(huán)境等各方面因素的影響[21]。一項雙盲臨床試驗納入了經(jīng)腹腔鏡診斷和治療的EMs患者,隨機給患者服用維生素D(50 000 IU/周,持續(xù)12周)或安慰劑,2組患者術后24周進行視覺模擬評分法(VAS)對疼痛評分,比較疼痛程度,結果發(fā)現(xiàn)補充維生素D對術后緩解痛經(jīng)和(或)盆腔痛無明顯效果[22]。而一項包括87例EMs患者和53例健康女性對照組的研究表明,EMs患者血清25(OH)D水平比對照組高[(24.9±14.8)ng/mL vs.(20.4±11.8)ng/mL][23]。有研究認為維生素D參與子宮內(nèi)膜中VDR和1α-羥化酶的表達,從而在EMs中發(fā)揮作用[21]。VDR多態(tài)性被視為維生素D調(diào)節(jié)網(wǎng)絡和EMs發(fā)病機制之間的潛在聯(lián)系,VDR失調(diào)會通過免疫應答機制參與EMs的發(fā)病,其中DNA甲基化和抑制轉錄信號傳導是兩條主要途徑[24]。還有研究提出維生素D結合蛋白(VDBP)的GC等位基因與EMs有關,EMs患者的VDBP濃度顯著高于正常女性,由于機體無法激活可以防御GC等位基因過度表達的巨噬細胞,從而更易發(fā)生EMs[25]。
2.4 維生素D與妊娠期糖尿病(GDM)GDM定義為首次發(fā)生或首次在妊娠期間被識別的任何程度的葡萄糖耐受不良,是一種常見的妊娠期疾病。GDM的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)迅速增加,影響1%~25%的妊娠人群[26]。一項病例對照研究對54例GDM女性、39例糖耐量異常(IGT)妊娠女性和111例非GDM妊娠女性進行比較,結果發(fā)現(xiàn)GDM和IGT組母體血清25(OH)D3濃度低于非GDM對照組,IGT和GDM女性維生素D缺乏率較高。妊娠期25(OH)D被CYP27B1羥基化為具有生物活性的1,25(OH)2D,CYP24A1將25(OH)D和1,25(OH)2D分解代謝為無活性代謝物。CYP24A1在胎盤中的活性升高,可能在GDM伴維生素D缺乏的發(fā)病中起關鍵作用[27]。另外,維生素D對胰腺β細胞有直接作用,影響胰島素分泌[28]。維生素D通過與胰島β細胞的VDR和維生素D依賴性鈣結合蛋白結合,增加胰島素敏感性并刺激胰島素受體表達,從而促進胰島素的分泌。一項研究發(fā)現(xiàn)妊娠16周時,血清25(OH)D水平低于20 ng/mL的母親與25(OH)D水平大于30 ng/mL的母親相比GDM患病率增高[29]。維生素D的補充劑量和血清25(OH)D水平與妊娠期IR有關。每日服用2 000 IU維生素D對孕婦IR無明顯影響,每日服用4 000 IU維生素D則可降低IR。補充適當?shù)木S生素D可能對妊娠期女性具有重要意義。
維生素D缺乏在一定程度上可能影響女性生殖功能,包括卵子受精過程、胚胎植入過程,也會對卵巢生理功能等女性生育力產(chǎn)生影響。同時維生素D缺乏也與女性生殖系統(tǒng)疾病有關。育齡女性適量補充維生素D可能有利于女性生殖健康并減少生殖疾病的發(fā)生。