王欣磊,孫振高,張祎,李麗,高丹丹,馬英杰
(1.山東中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院,濟(jì)南 250014;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合生殖與遺傳中心,濟(jì)南 250014;3.山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院,濟(jì)南 250014)
卵巢過度刺激綜合征(OHSS)作為體外輔助生殖的并發(fā)癥之一,經(jīng)常出現(xiàn)在促性腺激素治療期間。其臨床癥狀根據(jù)嚴(yán)重程度的不同,可表現(xiàn)為惡心嘔吐等胃腸道癥狀、胸悶憋氣等呼吸系統(tǒng)癥狀、低鈉或高鉀等電解質(zhì)失衡、腹水、卵巢增大、胸膜或者心包積液、第三腔隙液體移位、高熱、肝腎功能不全、低球蛋白血癥、動(dòng)靜脈血栓栓塞等[1],嚴(yán)重的可危及生命。一般將OHSS分成輕度、中度以及重度三級(jí)[2],以輕度最為常見。
近年來,隨著各種組學(xué),特別是蛋白質(zhì)組學(xué)在生殖領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用,人們可以更好地尋找差異蛋白以了解蛋白質(zhì)在受精過程中的作用。卵泡液微環(huán)境對(duì)卵母細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要,影響著卵泡以及胚胎的發(fā)育,作為一種非常復(fù)雜的生物液,其內(nèi)存在多種蛋白質(zhì)和其他活性物質(zhì)。運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)的方式對(duì)卵泡液內(nèi)的蛋白質(zhì)進(jìn)行研究分析,可以更好地認(rèn)識(shí)卵泡發(fā)育的情況,評(píng)估卵泡質(zhì)量,以及隨后胚胎的發(fā)育。同時(shí),卵泡液作為卵母細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育場(chǎng)所,卵泡液內(nèi)的蛋白質(zhì)很可能參與了OHSS的發(fā)展。本文旨在通過對(duì)卵泡液中重要蛋白分子與OHSS發(fā)生的相關(guān)性研究進(jìn)行概述,發(fā)現(xiàn)與OHSS發(fā)生相關(guān)的幾種蛋白,以期對(duì)OHSS的預(yù)測(cè)、治療有所幫助。
1.白介素6(IL-6):IL-6是由淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和其他細(xì)胞產(chǎn)生的促炎性細(xì)胞因子,是OHSS的主要免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子之一[3]。IL-6反式信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制化療誘導(dǎo)的卵巢癌細(xì)胞凋亡,誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞通透性增高,促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞經(jīng)內(nèi)皮細(xì)胞遷移,從而促進(jìn)腹水的產(chǎn)生[4]。Wei等[5]發(fā)現(xiàn)在高危OHSS患者的卵泡液中sIL-6Rα(一種同源性的IL-6Rα)水平明顯增加,并通過小鼠OHSS模型實(shí)驗(yàn)研究了IL-6反式信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在血管滲漏中的作用,發(fā)現(xiàn)IL-6不僅直接增加血管通透性,還可誘導(dǎo)內(nèi)源性血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的產(chǎn)生,表明靶向IL-6反式信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能是預(yù)防OHSS的潛在治療方法。
2.褪黑素:褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)是一種主要由松果體產(chǎn)生的吲哚胺,具有調(diào)節(jié)睡眠、抗衰老、抗炎等多重作用,可由晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)。褪黑素及其代謝物有益于生殖過程中的氧化應(yīng)激反應(yīng),減少相關(guān)自由基引起的損傷[6]。褪黑素參與生殖內(nèi)分泌活動(dòng)和下丘腦-垂體-性腺軸功能的調(diào)節(jié)[7],Zheng等[8]首次證實(shí)了卵泡液內(nèi)褪黑素水平與體外受精結(jié)局顯著相關(guān),另外還研究了OHSS婦女與非OHSS婦女在接受體外受精(IVF)時(shí)卵泡液內(nèi)褪黑素的水平差異,并評(píng)估了褪黑素濃度與體外受精結(jié)局的相關(guān)性。證實(shí)OHSS婦女卵泡液褪黑素濃度高于非OHSS組,考慮可將卵泡液褪黑素濃度作為OHSS發(fā)生的預(yù)測(cè)指標(biāo)[9]。
褪黑素對(duì)卵泡的有效保護(hù)作用,使其免受自由基的破壞,猜測(cè)可能是通過以下通路:(1)褪黑素與位于質(zhì)膜和核膜上的褪黑素受體結(jié)合,促進(jìn)一些可作為抗自由基清除劑的基因轉(zhuǎn)錄或抑制某些作為自由基的基因轉(zhuǎn)錄[10];(2)由于其親脂性,它也可直接與自由基結(jié)合,并產(chǎn)生一系列代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物也是有效的自由基清除劑[11]。Li等[12]研究了卵泡液褪黑素水平對(duì)OHSS的預(yù)測(cè)及其機(jī)制,主要觀察指標(biāo)是褪黑素受體2(MT2)、芳香化酶、VEGF和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(INOS),發(fā)現(xiàn)OHSS患者褪黑素濃度升高、MT2表達(dá)增高、芳香化酶和VEGF的表達(dá)上調(diào),而INOS的表達(dá)下調(diào),推測(cè)褪黑素可能參與的OHSS發(fā)生的分子發(fā)病機(jī)制是通過提高芳香化酶水平,加速人類顆粒細(xì)胞中雄激素向雌激素的轉(zhuǎn)化。
3.血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF):VEGF是血小板衍生生長(zhǎng)因子家族的一員,在體內(nèi)可促進(jìn)血管再生。OHSS患者的特征是血管通透性增加,使液體從血管內(nèi)轉(zhuǎn)移到血管外[13]。當(dāng)存在胚胎植入時(shí),子宮內(nèi)膜內(nèi)皮細(xì)胞和血管通透性在VEGF的影響下,會(huì)分別出現(xiàn)不同程度的細(xì)胞增殖和血管通透性增加[14]。王京等[15]證實(shí)子宮內(nèi)膜巨噬細(xì)胞通過調(diào)控VEGF的表達(dá)來調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性,從而影響胚胎著床的結(jié)局。VEGF增加血管通透性后,可使OHSS發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著增加[16]。其中,VEGFR2是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子生物學(xué)效應(yīng)的主要調(diào)節(jié)因子[17]。Danastas等[18]在大鼠實(shí)驗(yàn)中,研究了卵巢過度刺激與大鼠子宮VEGF及其主要受體VEGFR2水平的關(guān)系,結(jié)果表明在大鼠卵巢過度刺激模型中,VEGF188表達(dá)水平降低,VEGFR2蛋白水平下降,血管管腔明顯增大。Zeng等[19]研究了黃體GnRH拮抗劑西曲瑞克對(duì)OHSS的影響,結(jié)果證明西曲瑞克可以有效降低OHSS發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),并使血清VEGF水平下降。Fang等[20]研究了雙向調(diào)節(jié)蛋白(AREG)、表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)和人表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER2)等與VEGF的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)OHSS組患者的卵泡液中VEGF水平高于對(duì)照組,還發(fā)現(xiàn)上調(diào)卵泡液和顆粒細(xì)胞中AREG、EGFR和HER2的水平,可以增強(qiáng)VEGF的表達(dá),從而促進(jìn)OHSS的發(fā)生,這提示EGFR和HER2介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能是一種治療OHSS的新靶點(diǎn)。
4.鞘氨醇1-磷酸(S1P):S1P源于由鞘氨醇激酶磷酸化的鞘氨醇,可以加強(qiáng)細(xì)胞間和細(xì)胞基質(zhì)的粘附,增強(qiáng)內(nèi)皮屏障完整性,使血管通透性下降,從而減少了動(dòng)物模型中肺水腫的形成[21]。Scotti等[22]研究了OHSS患者卵泡液中S1P水平發(fā)生的變化,證實(shí)OHSS患者的卵泡液中S1P水平較低,而使用S1P可以降低血管通透性。同時(shí),在相應(yīng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)OHSS組的血管通透性和VEGF121亞型及其受體KDR的表達(dá)均較對(duì)照組增加,而添加S1P后則降低了上述指標(biāo),故推測(cè)S1P可以通過調(diào)節(jié)VEGF/VEGF2系統(tǒng)來增強(qiáng)血管屏障功能,從而降低OHSS患者的血管通透性,因此可以用于OHSS的預(yù)防。
5.血管生成素-1(Angpt1):Angpt1是一種血管生成因子,可與酪氨酸激酶受體(RTK)結(jié)合,是小鼠血管正常發(fā)育所需要的[23]。Scotti等[24]在鵪鶉動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭醒芯苛艘种艫ngpt1對(duì)OHSS患者卵巢血管完整性的影響,發(fā)現(xiàn)卵泡液中Angpt1的含量與內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)學(xué)改變存在相關(guān)性。內(nèi)皮細(xì)胞的高通透性通常伴隨著連接蛋白的重組,促使內(nèi)皮連接暫時(shí)開放,隨后旁細(xì)胞通透性增加?;谶@一理念,Scotti等[24]提出緊密連接蛋白(TJ)和粘著連接蛋白(AJ)是內(nèi)皮細(xì)胞中Angpt1的下游靶點(diǎn),并證實(shí)了Angpt1影響卵巢OHSS等疾病中血管分支的發(fā)育、肌動(dòng)蛋白絲的分布和內(nèi)皮細(xì)胞-細(xì)胞連接蛋白的表達(dá),可以為許多血管異常性滲漏的人類疾病的治療提供新靶點(diǎn)。
6.凝血酶敏感蛋白-1(TSP-1):TSP-1是一種分布在不同類型細(xì)胞中的糖蛋白基因變體,在血管完整性和血栓形成中發(fā)揮重要作用。鋅指基因217(ZNF217)可以直接與TSP-1的啟動(dòng)子結(jié)合[25]。Zhai等[26]研究了ZNF217與OHSS發(fā)生之間的關(guān)系,證實(shí)ZNF217通過促進(jìn)E2合成和抑制TSP-1的表達(dá)來增加了OHSS的發(fā)生,發(fā)現(xiàn)高危OHSS患者和OHSS大鼠模型中顆粒細(xì)胞ZNF217表達(dá)增加,卵泡液TSP-1水平降低。因此,TSP-1可能受到ZNF217的調(diào)節(jié),參與OHSS的發(fā)病機(jī)制。這也從另一個(gè)角度提供了OHSS可能的治療靶點(diǎn)。
7.抗苗勒管激素(AMH):AMH是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β超家族中的一員,對(duì)卵泡早期的發(fā)育有著重要作用[27]。血清AMH可作為卵巢儲(chǔ)備功能的重要標(biāo)志物[28]。Wang等[29]發(fā)現(xiàn)OHSS組患者的卵泡液中AMH濃度明顯低于對(duì)照組,E2濃度明顯高于對(duì)照組,單個(gè)卵泡AMH濃度與OHSS發(fā)生率負(fù)相關(guān),并通過小鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)P妥C實(shí)AMH信號(hào)通路減弱的患者對(duì)過量的外源性FSH更敏感,更易發(fā)生OHSS風(fēng)險(xiǎn)。原因可能是AMH通過AMHR2抑制FSH誘導(dǎo)的腺苷酸環(huán)化酶激活、芳香化酶表達(dá)和E2產(chǎn)生[30],當(dāng)AMH抑制作用減弱,就導(dǎo)致卵泡FSHR對(duì)FSH反應(yīng)性的抑制作用減弱,導(dǎo)致生長(zhǎng)卵泡數(shù)量增多,獲得卵母細(xì)胞數(shù)量增多,從而增加OHSS風(fēng)險(xiǎn)。
Grynnerup等[31]研究了OHSS和非OHSS婦女在排卵前卵泡液中可溶性尿激酶型纖溶酶原激活物受體(SUPAR)、CRP、胎盤生長(zhǎng)因子(PLGF)、VEGF和血管生成素1和2的水平是否存在差異。發(fā)現(xiàn)與非OHSS患者相比,OHSS組的SUPAR水平降低,而CRP、PLGF、VEGF、血管生成素1和2水平?jīng)]有發(fā)現(xiàn)顯著差異。Ulcova-Gallova等[32]研究了女性血清和卵泡液中抑制素A、抑制素B水平是否與OHSS有關(guān),發(fā)現(xiàn)OHSS組與非OHSS組抑制素A、抑制素B水平存在差異,但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Amano等[33]比較了OHSS和非OHSS的不孕婦女卵泡液中支鏈氨基酸(BCAA)和酪氨酸的濃度,發(fā)現(xiàn)BCAA濃度類似,但OHSS組酪氨酸濃度顯著低于非OHSS組,多巴胺受體激動(dòng)劑可用作潛在的抗OHSS藥物,而酪氨酸作為多巴胺的前體,可能對(duì)OHSS的發(fā)展有一定的作用。Shi等[34]研究了CD11c+HLA-DR+樹突狀細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子在卵泡液中的表達(dá)與OHSS的發(fā)病關(guān)系,發(fā)現(xiàn)OHSS組卵泡液中CD11c+HLA-DR+樹突狀細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子(白介素10、白介素12、白介素18、白介素23)水平均顯著高于非OHSS組,提示OHSS患者的卵泡液處于炎癥狀態(tài),炎癥狀態(tài)可能與OHSS有關(guān),卵泡液微環(huán)境可能影響卵母細(xì)胞質(zhì)量和胚胎發(fā)育。
從分子生物學(xué)層次對(duì)卵泡液重要蛋白分子進(jìn)行研究,能夠揭示與OHSS發(fā)生相關(guān)的生理病理學(xué)變化。這些重要蛋白分子的研究非常依賴于生物信息學(xué)分析,受限于當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展,目前仍未能明確所有蛋白的變化及功能,但對(duì)于OHSS的預(yù)測(cè)、治療等方面依舊發(fā)揮了重要的作用。依靠先進(jìn)的計(jì)算分析工具,比如Reactome等可以提高蛋白質(zhì)分子數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。相信在未來隨著各種組學(xué)(如蛋白質(zhì)組、代謝組等)在生殖領(lǐng)域的不斷發(fā)展,各種有效的數(shù)據(jù)分析,生物標(biāo)志物的確定,可以更加精準(zhǔn)簡(jiǎn)便的鑒定、分析蛋白,盡早預(yù)測(cè)OHSS的發(fā)生,并進(jìn)行有效干預(yù)和治療,從而提高輔助生殖的成功率,最終改善其結(jié)局。