張可珍,金 力
國(guó)家婦產(chǎn)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院婦產(chǎn)科,北京 100730
由新型冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)引發(fā)的新型冠狀病毒感染(coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情給全球帶來(lái)了挑戰(zhàn)。截至2023年4月12日,全球已累計(jì)報(bào)告確診病例超過(guò)7.6億例,死亡病例超過(guò)689萬(wàn)例[1]。SARS-CoV-2感染會(huì)對(duì)人體多個(gè)臟器造成破壞,其對(duì)生育力的影響目前已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文就SARS-CoV-2攻擊人體的機(jī)制、對(duì)生育力的影響及對(duì)女性妊娠的影響等方面進(jìn)行綜述,以期為臨床醫(yī)生提供參考和借鑒。
SARS-CoV-2是一種有包膜的單鏈RNA病毒,屬于β-冠狀病毒亞群,由RNA和4種結(jié)構(gòu)蛋白組成,包括協(xié)助病毒進(jìn)入細(xì)胞的刺突蛋白(又稱(chēng)“S蛋白”),協(xié)助病毒組裝的膜蛋白(又稱(chēng)“M蛋白”)和包膜蛋白(又稱(chēng)“E蛋白”),以及形成核衣殼的核衣殼蛋白 (又稱(chēng)“N蛋白”)[2]。其中S蛋白由S1、S2兩個(gè)亞基構(gòu)成,S1亞基主要介導(dǎo)病毒與宿主細(xì)胞膜的結(jié)合與附著,宿主細(xì)胞膜表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)受體是與S1亞基結(jié)合的主要受體之一,其在Ⅱ型肺泡上皮、上支氣管上皮、小腸、結(jié)腸、腎臟、心肌等均有廣泛表達(dá)[3],S1亞基與宿主細(xì)胞表面的ACE2受體結(jié)合后,在宿主細(xì)胞的跨膜絲氨酸蛋白酶2(transmembrane protease serine 2,TMPRSS2)或溶酶體內(nèi)組織蛋白酶的作用下,S蛋白被激活,釋放S2亞基促進(jìn)病毒與宿主細(xì)胞膜相融合,最終使病毒基因進(jìn)入到宿主細(xì)胞內(nèi)[3-4]。除Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞、鼻杯狀細(xì)胞外[3],心臟、腸道、大腦、睪丸、輸卵管均能檢測(cè)到ACE2和TMPRSS2的高表達(dá)[5],提示這些組織器官易被SARS-CoV-2攻擊。
男性和女性對(duì)于SARS-CoV-2的易感性相似,但與女性相比,男性感染SARS-CoV-2后的重癥率和死亡率更高[6]。研究顯示,睪酮可上調(diào)ACE2和TMPRSS2的表達(dá)[7],而雄激素受體在TMPRSS2的轉(zhuǎn)錄中起關(guān)鍵作用[8],這些機(jī)制可能與男性感染SARS-CoV-2后疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。
不同男性生殖器官對(duì)于SARS-CoV-2的易感性不同:(1)ACE2和TMPRSS2廣泛存在于內(nèi)皮細(xì)胞,而感染SARS-CoV-2會(huì)損傷內(nèi)皮細(xì)胞,影響陰莖血管完整性,同時(shí)SARS-CoV-2可能直接損傷海綿體內(nèi)皮細(xì)胞,進(jìn)而導(dǎo)致男性勃起功能障礙[9]。(2)在前列腺和精囊組織中可檢測(cè)到ACE2和TMPRSS2的共表達(dá),其中前列腺上皮細(xì)胞中分別有0.32%和18.65%的細(xì)胞表達(dá)ACE2和TMPRSS2,不足1%的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)共表達(dá)且共表達(dá)水平較低[10]。(3)在睪丸組織中,ACE2和TMPRSS2高水平表達(dá),ACE2主要在精原細(xì)胞、支持細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞中表達(dá),TMPRSS2在精原細(xì)胞和精細(xì)胞中富集表達(dá)[11],因此睪丸被認(rèn)為是SARS-CoV-2攻擊的靶器官之一。但這一觀點(diǎn)目前仍存在爭(zhēng)議,有研究顯示ACE2和TMPRSS2在睪丸組織中的共表達(dá)水平較低[12]。Stanley等[13]對(duì)睪丸細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序(single cell RNA sequencing,scRNA-seq)分析顯示,ACE2和TMPRSS2的共表達(dá)率<0.05%,但男性患者感染SARS-CoV-2后仍出現(xiàn)睪丸炎或精子產(chǎn)量下降,因此SARS-CoV-2可能通過(guò)其他機(jī)制影響精原細(xì)胞發(fā)育和精子形成。此外,對(duì)感染SARS-CoV-2的男性患者睪丸進(jìn)行活檢,鏡下可見(jiàn)急性睪丸損傷的征象,包括Sertoli細(xì)胞腫脹和空泡化、精原細(xì)胞脫落、Leydig細(xì)胞減少、睪丸間質(zhì)水腫、炎性細(xì)胞聚集等現(xiàn)象[14],進(jìn)一步提示SARS-CoV-2感染會(huì)引起睪丸炎,導(dǎo)致男性生育力減弱。
重癥男性患者的精液中SARS-CoV-2檢測(cè)為陽(yáng)性,而處于感染急性期、鼻咽拭子檢測(cè)仍為陽(yáng)性的無(wú)癥狀男性患者及處于感染恢復(fù)期的輕癥男性患者,其精液中SARS-CoV-2 RNA檢測(cè)為陰性,提示SARS-CoV-2通過(guò)精液傳播的可能性較低[15-18]。研究表明,COVID-19患者SARS-CoV-2平均檢出率為7%(范圍:5%~11%),這與患者診斷COVID-19和進(jìn)行精液檢測(cè)的時(shí)間間隔有關(guān),與患者年齡、疾病嚴(yán)重程度以及相關(guān)合并癥無(wú)關(guān)[19]。Holtmann 等[20]研究顯示,感染SARS-CoV-2的男性患者精液中精子總數(shù)、濃度及活力低于未感染組,提示男性患者在感染急性期精子質(zhì)量會(huì)受到影響,且影響程度與疾病嚴(yán)重程度相關(guān),但這種現(xiàn)象也可能由發(fā)熱或者藥物引起。感染后精子質(zhì)量在整個(gè)生精周期可能會(huì)持續(xù)下降,但隨著恢復(fù)時(shí)間的增加,精子質(zhì)量逐漸恢復(fù)正常[17,21]。綜上,感染SARS-CoV-2后男性生育力可能會(huì)出現(xiàn)下降,但對(duì)于精子質(zhì)量的影響可能為一過(guò)性。
研究表明,SARS-CoV-2可能會(huì)影響女性生殖功能,進(jìn)而影響其生育力。目前的scRNA-seq數(shù)據(jù)顯示,輸卵管ACE2和TMPRSS2的共表達(dá)水平較高[5],而在子宮、卵巢組織中二者共表達(dá)水平很低[22],因此子宮和卵巢組織感染SARS-CoV-2的風(fēng)險(xiǎn)較低。另有研究顯示,ACE2和TMPRSS2在卵巢皮質(zhì)、髓質(zhì)和卵母細(xì)胞中存在共表達(dá),其中卵母細(xì)胞中ACE2和TMPRSS2的共表達(dá)程度隨著卵母細(xì)胞成熟而增加,但由于這些卵母細(xì)胞在月經(jīng)周期中或排卵或萎縮,因此很難對(duì)女性配子產(chǎn)生長(zhǎng)期影響[13,23],且在SARS-CoV-2 RNA檢測(cè)陽(yáng)性的女性卵母細(xì)胞中未發(fā)現(xiàn)病毒RNA[24]。子宮內(nèi)膜組織中也可檢測(cè)到ACE2和TMPRSS2的表達(dá),且二者的表達(dá)隨月經(jīng)周期發(fā)生變化,從分泌早期到分泌中期表達(dá)增加,但由于二者的表達(dá)程度較低,內(nèi)膜感染SARS-CoV-2的可能性很小[25]。對(duì)感染者的子宮內(nèi)膜樣本進(jìn)行監(jiān)測(cè),尚未發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 RNA[26]。
SARS-CoV-2 對(duì)排卵的影響目前尚不明確,但有研究顯示,COVID-19女性患者的月經(jīng)周期和月經(jīng)量出現(xiàn)異常,在兩項(xiàng)研究中,分別有16%和28%的患者存在月經(jīng)不規(guī)律[27-28]。Khan等[27]研究顯示,該癥狀與COVID-19疾病嚴(yán)重程度相關(guān),而Li等[28]研究顯示,在出院后1~2個(gè)月內(nèi)84% 的患者月經(jīng)量恢復(fù)正常,99%的患者月經(jīng)周期恢復(fù)正常,提示SARS-CoV-2對(duì)月經(jīng)的影響是短暫的[28]。此外,月經(jīng)的改變還可能與患病期間的壓力或焦慮情緒相關(guān)[29]。但也存在感染SARS-CoV-2后出現(xiàn)閉經(jīng)或卵巢早衰的個(gè)案報(bào)道,2例年齡分別為27歲和34歲的女性患者在感染SARS-CoV-2后7~8個(gè)月出現(xiàn)閉經(jīng)和與卵巢早衰一致的激素水平[30-31]。目前研究表明,SARS-CoV-2對(duì)女性生育力影響較小。
既往研究顯示,與同齡非妊娠女性患者相比,妊娠不會(huì)增加SARS-CoV-2的感染風(fēng)險(xiǎn),COVID-19妊娠女性患者發(fā)生重癥的風(fēng)險(xiǎn)(8%)低于非妊娠女性患者(13.8%)[32-34]。但近期美國(guó)疾控與預(yù)防中心(Center for Disease Control and Prevention,CDC)的一項(xiàng)研究顯示,COVID-19妊娠女性患者ICU入住率[調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)比(adjusted risk ratio,aRR)=3.0,95% CI:2.6~3.4]、需要機(jī)械通氣(aRR=2.9,95% CI:2.2~3.8)或體外膜肺氧合(aRR=2.4,95% CI:1.5~4.0)以及死亡(aRR=1.7,95% CI:1.2~2.4)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)均高于非妊娠女性患者,即與非妊娠女性患者相比,妊娠女性患者感染SARS-CoV-2后更易發(fā)展為重癥[35],危險(xiǎn)因素包括高齡、肥胖、高血壓、糖尿病、哮喘等合并癥[36-37],這表明妊娠女性可能是SARS-CoV-2感染的高危人群,需予以重點(diǎn)關(guān)注。
目前雖有COVID-19妊娠女性患者在孕早期發(fā)生流產(chǎn)的相關(guān)報(bào)道,但無(wú)法確定是否與SARS-CoV-2感染相關(guān)[38-39],其癥狀嚴(yán)重程度與非妊娠女性患者相似[40],而孕中期及孕晚期COVID-19妊娠女性患者不良妊娠結(jié)局(包括子癇前期、早產(chǎn)、死胎以及剖宮產(chǎn))的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)可能與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)[36,41]。Delahoy等[36]報(bào)道,有癥狀的COVID-19妊娠女性患者早產(chǎn)率高于無(wú)癥狀者(23% 比 8%);另有研究表明COVID-19妊娠女性患者的早產(chǎn)率為25%,其中80%(48%為SARS-CoV-2感染,14%為胎兒因素,18%為其他產(chǎn)科疾病因素)由醫(yī)源性因素導(dǎo)致[42],盡管COVID-19妊娠女性患者早產(chǎn)率較高,但新生兒并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)并未增加[43-44]。一項(xiàng)隊(duì)列研究顯示,COVID-19妊娠女性患者剖宮產(chǎn)率高于非感染者,且剖宮產(chǎn)率與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(有癥狀者為46.7%,無(wú)癥狀者為45.5%,未感染者為30.9%,P=0.044)、死產(chǎn)率增加(3.2%)且為基線(xiàn)水平(0.6%)的5倍以上,但目前尚不清楚具體剖宮產(chǎn)指征(病情惡化、垂直傳播風(fēng)險(xiǎn)或其他產(chǎn)科指征)[45-46]。因此,對(duì)于COVID-19妊娠女性患者,應(yīng)密切關(guān)注其疾病嚴(yán)重程度,避免妊娠不良結(jié)局的發(fā)生,相關(guān)剖宮產(chǎn)指征有待進(jìn)一步研究。
2020年11月,Vivanti等[47]報(bào)道了1例23歲初產(chǎn)婦,在妊娠35周時(shí)感染SARS-CoV-2且癥狀嚴(yán)重,因胎兒指征行剖宮產(chǎn)手術(shù),在該患者鼻咽部、羊水、胎盤(pán)拭子以及新生兒血液和呼吸道樣本中SARS-CoV-2檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性,且在新生兒出生后1 h、3 d、18 d時(shí)再次進(jìn)行鼻咽及直腸拭子SARS-CoV-2檢測(cè),結(jié)果仍為陽(yáng)性,這表明SARS-CoV-2存在垂直傳播,但發(fā)生垂直傳播的時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)目前尚不明確,有待進(jìn)一步研究。2021年,SARS-CoV-2成為繼寨卡病毒后又一個(gè)被WHO列為存在垂直傳播的病原體[48]。
垂直傳播包括宮內(nèi)傳播、產(chǎn)時(shí)傳播以及產(chǎn)后傳播:(1)宮內(nèi)傳播:胎盤(pán)組織中可檢測(cè)到ACE2和TMPRSS2的表達(dá)[49],盡管其共表達(dá)程度在不同報(bào)道中存在差異[50],但依舊為SARS-CoV-2的宮內(nèi)傳播提供了可能路徑。一項(xiàng)Meta分析顯示胎盤(pán)及羊水中SARS-CoV-2檢測(cè)陽(yáng)性率分別為7.7%(2/26)、0(0/17),3.7%(3/82)[51]。大多數(shù)存在宮內(nèi)傳播的COVID-19妊娠女性的胎盤(pán)均出現(xiàn)嚴(yán)重炎癥反應(yīng),典型特征為彌漫性慢性絨毛間炎、壞死以及絨毛周?chē)罅坷w維蛋白沉積(>50%的胎盤(pán)),這一現(xiàn)象目前被認(rèn)為是典型的“SARS-CoV-2胎盤(pán)炎”[52],導(dǎo)致胎盤(pán)血流灌注不良,且與胎兒宮內(nèi)窘迫、死產(chǎn)、酸中毒以及轉(zhuǎn)入NICU的發(fā)生率升高相關(guān)[53],但胎兒生長(zhǎng)受限的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)是否與之相關(guān)目前尚不明確,有待進(jìn)一步研究。(2)產(chǎn)時(shí)傳播:盡管COVID-19妊娠女性患者陰拭子中SARS-CoV-2檢出率很低(3%)[54],但其糞便中的SARS-CoV-2檢出率較高 (43%)[55],產(chǎn)婦在分娩期間產(chǎn)生的糞便、飛沫或氣溶膠中SARS-CoV-2病毒均有可能對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染[56],從而導(dǎo)致產(chǎn)時(shí)傳播。(3)產(chǎn)后傳播:可能與接觸感染SARS-CoV-2的產(chǎn)婦或其他照護(hù)者相關(guān)[54],目前在母乳中尚未檢測(cè)出具有復(fù)制能力的病毒[57],但存在SARS-CoV-2特異性IgG、IgM和IgA抗體[58],這些抗體能否為嬰兒提供抵抗力尚不清楚。雖然SARS-CoV-2對(duì)女性生育力的影響相對(duì)較小,妊娠女性感染SARS-CoV-2后易發(fā)展為重癥,不良妊娠結(jié)局發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加,且可能導(dǎo)致垂直傳播,但目前研究提示母乳喂養(yǎng)的益處大于潛在風(fēng)險(xiǎn)[59],建議疑似或確診COVID-19的哺乳期女性可進(jìn)行母乳喂養(yǎng)。
COVID-19疫情對(duì)人類(lèi)輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive technology,ART)在臨床中的應(yīng)用產(chǎn)生了巨大沖擊。但隨著人們對(duì)SARS-CoV-2研究的深入,ART的臨床診療目前正逐漸恢復(fù)。目前尚未在人類(lèi)胚胎細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2的RNA,但已有多項(xiàng)研究證實(shí),人類(lèi)胚胎中存在感染SARS-CoV-2的受體,在植入前第6日胚胎的滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞中可檢測(cè)到ACE2和TMPRSS2的共表達(dá),提示胚胎可能對(duì)SARS-CoV-2易感[60-61]。一項(xiàng)針對(duì)121例既往感染SARS-CoV-2患者的回顧性研究顯示,近期感染(感染時(shí)間<180 d)對(duì)新鮮周期ART治療結(jié)果無(wú)影響,感染組與對(duì)照組在獲卵數(shù)、受精和成熟卵率、優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)量和臨床妊娠率方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但感染時(shí)間>180 d可能對(duì)獲卵數(shù)產(chǎn)生長(zhǎng)期負(fù)面影響[62]。而在冷凍胚胎移植周期中,既往感染SARS-CoV-2的患者與對(duì)照組的妊娠率比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(29% 比49%,P=0.070),但感染時(shí)間<60 d時(shí),感染組較對(duì)照組妊娠率下降(21% 比 55%,P=0.006)[63]。目前SARS-CoV-2對(duì)ART的影響研究大多集中于女性患者,未來(lái)可在SARS-CoV-2對(duì)于男性患者ART的影響方面開(kāi)展相關(guān)研究。
SARS-CoV-2感染會(huì)導(dǎo)致男性生育力下降,尤其是處于急性感染期的男性患者。盡管SARS-CoV-2對(duì)女性生育力的影響相對(duì)較小,但妊娠女性感染后不僅易發(fā)展為重癥,不良妊娠結(jié)局發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)亦將增加,且可能導(dǎo)致垂直傳播,但母乳喂養(yǎng)的獲益仍大于潛在風(fēng)險(xiǎn),因此建議感染SARS-CoV-2的哺乳期女性可進(jìn)行母乳喂養(yǎng)。雖然人類(lèi)胚胎存在感染SARS-CoV-2的風(fēng)險(xiǎn),但其對(duì)ART的負(fù)面影響較小。目前研究針對(duì)SARS-CoV-2對(duì)生育力的影響進(jìn)行了初步探索,但其造成的長(zhǎng)期影響尚不明確,導(dǎo)致育齡人群對(duì)于感染SARS-CoV-2產(chǎn)生擔(dān)憂(yōu),未來(lái)仍需高質(zhì)量的研究數(shù)據(jù)進(jìn)一步明確這一問(wèn)題,從而更好地指導(dǎo)臨床醫(yī)師為育齡人群提供合適的建議與指導(dǎo)。
作者貢獻(xiàn):張可珍負(fù)責(zé)查閱文獻(xiàn)、撰寫(xiě)論文;金力負(fù)責(zé)選題設(shè)計(jì)、論文審校。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突