卵巢旁／自分泌及降調(diào)節(jié)對(duì)其的影響

冒韻東

（南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院／江蘇省人民醫(yī)院／江蘇省婦幼保健院臨床生殖醫(yī)學(xué)科；生殖醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210029）

作為不孕癥治療的重大突破，三十多年來體外受精-胚胎移植（IVF-ET）已成為重要的臨床治療手段，而IVF-ET 中重要的基礎(chǔ)——超促排卵也成為臨床醫(yī)生特別關(guān)注的實(shí)踐與研究課題。IVF中促排卵是否必要？如何促排卵？促排卵方案中降調(diào)節(jié)與非降調(diào)節(jié)孰優(yōu)孰劣？促排中卵母細(xì)胞數(shù)量與卵母細(xì)胞質(zhì)量誰更重要？是卵母細(xì)胞的數(shù)量還是質(zhì)量對(duì)助孕的結(jié)局影響更大？

隨著發(fā)育和細(xì)胞生物學(xué)認(rèn)識(shí)的深入，我們了解到體細(xì)胞（顆粒細(xì)胞／卵泡膜細(xì)胞）功能-卵發(fā)育相互作用、卵泡的生理組學(xué)效應(yīng)、自然周期中卵泡的生命周期、卵巢局部旁分泌／自分泌作用、內(nèi)分泌的作用等均可影響卵母細(xì)胞質(zhì)量。其中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-β超家族成員，如抑制素（Inhibin）、激活素（Activin）、卵泡抑素（Follistatin）、骨形態(tài)形成蛋白（BMP）、生 長(zhǎng) 分 化 因 子（GDF）、抗 苗 勒 氏 管 激 素（AMH）等均屬生長(zhǎng)因子，可通過卵巢旁分泌和／或自分泌調(diào)控卵泡發(fā)育和卵母細(xì)胞成熟。其它涉及卵巢旁分泌／自分泌的因子還有表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（FGFs）家族、胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGFs）家族、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）家族、細(xì)胞因子（cytokin）家族、白細(xì)胞介素（interleukins）、腫瘤壞死因子（TNF）-α等。

基于已有的相關(guān)知識(shí)，靈活應(yīng)用促性腺激素中卵泡刺激素（FSH）和黃體生成素（LH）或絨毛膜促性腺激素（HCG），根據(jù)患者不同的反應(yīng)性設(shè)計(jì)個(gè)體化促排卵方案以獲得更好的臨床結(jié)局是我們追求的永恒主題。為達(dá)到這一目的，本文就目前的國(guó)際國(guó)內(nèi)最新研究成果，對(duì)卵巢旁分泌／自分泌在卵泡發(fā)育中的作用及促排卵中，特別是降調(diào)節(jié)方案中促性腺激素釋放激素激動(dòng)劑（GnRH-a）和拮抗劑（GnRH-ant）對(duì)卵巢旁／自分泌的影響加以綜述。

一、與卵泡發(fā)育相關(guān)的卵巢旁／自分泌

1.促性腺激素作用前的卵泡生成：生長(zhǎng)卵泡的激活表現(xiàn)為休眠狀況的原始卵泡轉(zhuǎn)化為卵泡，即卵母細(xì)胞增大，周圍環(huán)繞單層顆粒細(xì)胞和一層外基底膜。有證據(jù)表明激活不依賴FSH，在沒有促性腺激素時(shí)激活仍可繼續(xù)發(fā)生，行垂體切除的嚙齒類［1］及敲除FSHb（編碼FSH-b 亞單位）及FSHr（編碼FSH 受體）基因的動(dòng)物［2-4］仍可維持這種激活能力。

自出生至絕經(jīng)，所有的卵泡儲(chǔ)備都將不斷地被激活［5］。卵母細(xì)胞與周圍的體細(xì)胞通過旁分泌的相互交流即是對(duì)卵泡激活的反應(yīng)。參與旁分泌的體細(xì)胞因子包括KIT 配體，通過卵表達(dá)KIT 配體刺激卵母細(xì)胞生長(zhǎng)及存活［6］。相反，源于卵母細(xì)胞的旁分泌因子則參與顆粒細(xì)胞的形成和分裂［7-9］，這些因子包括GDF-9和BMP15。叉頭盒轉(zhuǎn)錄因子（forkhead box transcription factors）的FOXO 超家族成員可以抑制休眠期原始卵泡的激活，這是通過抑制PI3K／Akt信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的［10-11］。對(duì)該信號(hào)通路的去抑制（如通過KIT）則使卵泡激活［6］。

初級(jí)卵泡（單層顆粒細(xì)胞）發(fā)育至次級(jí)卵泡（竇前）階段需卵母細(xì)胞的進(jìn)一步增大，顆粒細(xì)胞增生且被對(duì)LH 敏感的卵泡膜細(xì)胞層包圍。該過程不依賴FSH 但完全依賴于TGF-β超家族成員的旁分泌信號(hào)。在初級(jí)-次級(jí)卵泡中，AMH［12］和激活素亞單位基因（INHBA、INHBB）表達(dá)占優(yōu)勢(shì)［13］。在卵泡成熟晚期，inhibin-a亞單位表達(dá)增加，inhibin-A 異二聚 體 （INHA／INHBA）和 inhibin-B （INHA：INHBB）形成均增加［8-9］。有排卵前卵泡自卵泡隊(duì)列中被選出的標(biāo)志就是inhibin-B的產(chǎn)生，而排卵前卵泡自身主要產(chǎn)生inhibin-A［14-15］。AMH 二聚體可抑制早期卵泡的生長(zhǎng)及在體外對(duì)FSH 的反應(yīng)性，故其發(fā)揮著控制卵泡轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)育為排卵前卵泡能力 的 作 用［12］。Activin（INHBA 和INHBB 的 同 二聚體或異二聚體）可促進(jìn)顆粒細(xì)胞增生，促進(jìn)其對(duì)FSH 的反應(yīng)性并抑制卵泡膜細(xì)胞的雄激素合成。Inhibin類可促進(jìn)LH 刺激雄激素合成并提供主要的卵泡內(nèi)的雄激素合成［13］。

2.依賴促性激素的卵泡生長(zhǎng)：卵泡腔的形成和竇卵泡擴(kuò)張絕對(duì)依賴FSH［16-17］。早期竇卵泡（≤5mm）的正常發(fā)育早在嬰兒期就存在，但發(fā)育至排卵前卵泡（≥20mm）的生長(zhǎng)依賴于成人的FSH 水平并可形成有排卵的月經(jīng)周期。

在依賴FSH 的卵泡發(fā)育過程中，由自分泌和旁分泌所產(chǎn)生的Activin 類和Inhibin 類的作用機(jī)制正好相反。未成熟竇卵泡產(chǎn)生的Activin類可以增加顆粒細(xì)胞對(duì)FSH 的敏感性和反應(yīng)性，同時(shí)抑制對(duì)LH 反應(yīng)的卵泡膜細(xì)胞的雄激素合成。適當(dāng)FSH刺激可使卵泡轉(zhuǎn)而形成Inhibin類，從而促進(jìn)雄激素的合成。雄激素又轉(zhuǎn)而增加FSH 對(duì)Inhibin類合成的促進(jìn)作用。維持雄激素的合成需要LH，沒有雄激素的合成就沒有雌激素的合成。排卵前卵泡的成熟也需要LH，以產(chǎn)生具有完全受精能力的卵［13，18］。除主要受關(guān)注的TGF-β超家族成員，還有許多其它多肽生長(zhǎng)因子參與卵泡內(nèi)的旁分泌信號(hào)通路，其中IGF 起到了部分重要的促性腺激素作用前的作用［19］。

3.早卵泡期：月經(jīng)周期開始時(shí)，周期性的FSH升高募集中間成熟卵泡（2～5 mm 直徑）進(jìn)入排卵前卵泡發(fā)育的初始階段。此時(shí)存在一個(gè)FSH 的敏感范圍，而占據(jù)此隊(duì)列的卵泡都有其自身的“閾值”，需要FSH 的進(jìn)一步刺激才能繼續(xù)發(fā)育［20-22］。旁分泌和自分泌信號(hào)可完整地建立各個(gè)不同的FSH 閾值需求，而其差異可小至10%～30%。只有具有最低FSH 閾值的卵泡最可能被選出并最終排卵。

4.晚卵泡期：在一批被募集卵泡中一般只有一個(gè)卵泡因FSH 的作用而發(fā)育為排卵前卵泡并最終排卵。這個(gè)“優(yōu)勢(shì)”卵泡可以發(fā)育并接受中-晚卵泡期不斷下降的FSH 的作用，因?yàn)橛兄苯拥摹⒊掷m(xù)的FSH 刺激，優(yōu)勢(shì)卵泡的顆粒細(xì)胞不僅對(duì)FSH 敏感，而且也表達(dá)LH 受體（LHR），故除對(duì)FSH 反應(yīng)外同時(shí)也直接對(duì)LH 產(chǎn)生反應(yīng)［23-24］。在其成熟的最后一周，排卵前卵泡產(chǎn)生的雌激素明顯增加，主要依賴內(nèi)分泌（LH）和旁分泌（inhibin-A）信號(hào)通路的作用［13］。卵和卵丘細(xì)胞的LH 依賴階段仍然非常依賴旁分泌信號(hào)，如GDF9 和BMP15［25］。就像生長(zhǎng)因子（見前述各類生長(zhǎng)因子）和EGF 受體的反式激活的信號(hào)必需LH 一樣，EGF也在LH 的誘發(fā)下最終引起排卵［26］。排卵前卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂的恢復(fù)是通過一種分子去抑制機(jī)制，即由LH 誘導(dǎo)第二信使cAMP撤退或失活［27］。

二、促性腺激素調(diào)控卵巢旁分泌信號(hào)

旁分泌信號(hào)可以解釋為何促性腺激素對(duì)于卵功能具有潛在益處，也可以理解為何不恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用外源性促性腺激素可能帶來的害處［28］。卵母細(xì)胞本身并不具有有功能的促性腺激素受體，但依賴于卵泡內(nèi)的體細(xì)胞，可通過卵丘來源的微絨毛傳遞促性腺激素的作用，該作用通過透明帶傳入卵細(xì)胞漿［7］。由卵泡膜細(xì)胞產(chǎn)生的低分子量分子經(jīng)基底層擴(kuò)散入壁顆粒細(xì)胞。這些顆粒細(xì)胞自身及與卵丘間通過縫隙連接相互連接，這些連接由FSH 刺激而形成。LH 刺激的旁分泌信號(hào)也可以影響卵母細(xì)胞，即使在平時(shí)卵泡內(nèi)這些顆粒細(xì)胞并不表達(dá)LH 受體（LHR）。然而，顆粒細(xì)胞也一過性的需要LHR 對(duì)FSH 產(chǎn)生反應(yīng)，通過LH 刺激壁及卵丘顆粒細(xì)胞，使得直接將旁分泌信號(hào)傳至卵母細(xì)胞成為可能，這即是自發(fā)性LH 峰或注射HCG 使排卵前的卵母細(xì)胞恢復(fù)減數(shù)分裂的可能機(jī)制?？p隙連接也可以連接卵丘和卵母細(xì)胞，它們之間的聯(lián)系的關(guān)閉是由于Erk1／Erk2介導(dǎo)的磷酸化，這也可能是LH 峰重啟減數(shù)分裂和卵母細(xì)胞在排卵時(shí)成熟的部分機(jī)制［29］。

盡管用促性腺激素促排卵有明顯益處，即獲得更多的卵母細(xì)胞，但也可損害卵母細(xì)胞質(zhì)量使其染色體異常，并在著床前發(fā)育過程中干擾印跡［30-31］。對(duì)患者而言“超排卵”花費(fèi)較大，耗時(shí)且由于卵巢過度刺激綜合征（OHSS）等并發(fā)癥有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，而長(zhǎng)期的健康風(fēng)險(xiǎn)還包括卵巢癌［32］。因此，讓業(yè)內(nèi)人士更感興趣的是應(yīng)用更加溫和的促排方案，即更好地模仿生理狀況和強(qiáng)調(diào)卵母細(xì)胞的質(zhì)量而不是數(shù)量。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，更有效的控制性促排卵（COS）不應(yīng)背離自然周期中卵泡的生命周期特征，故自然周期IVF可能是我們最終追求的目標(biāo)。

三、GnRH-a／ant與卵巢旁／自分泌

在常規(guī)的促超排卵方案中離不開GnRH-a和GnRH-ant的應(yīng)用，降調(diào)節(jié)是否會(huì)影響卵泡的發(fā)育與卵母細(xì)胞質(zhì)量？有研究發(fā)現(xiàn)GnRH-ant方案組／GnRH-a長(zhǎng)方案組兩組中IGF 系統(tǒng)，如IGF-II、IGF結(jié)合蛋白-4（IGFBP-4）濃度和IGF-I／IGFBP-4比值明顯不同，而兩組間每成熟卵泡的血清E2水平及妊娠相關(guān)血漿蛋白（PAPP）-A 的濃度沒有差異，與GnRH-ant方案組比較，GnRH-a長(zhǎng)方案組的較高IGF-II濃度的作用可被同樣較高濃度的IGFBP-4所抑制［33］。Dong等［34］的研究中發(fā)現(xiàn)GnRH-ant方案組的AMH mRNA 和蛋白表達(dá)均被降調(diào)，而干細(xì)胞因子（SCF）mRNA 和蛋白的表達(dá)則被升調(diào)，這些作用是劑量依賴性的，在GnRH-ant濃度較高的組（10-7mol／L）差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如果聯(lián)合應(yīng)用GnRH-a和GnRH-ant，兩者相反的作用將其各自的作用消除?；谶@些結(jié)果，他們認(rèn)為，GnRH-a和GnRH-ant對(duì)于自分泌／旁分泌因子AMH 和SCF的作用是不同的，同時(shí)可以部分解釋GnRH-a 和GnRH-ant在卵巢儲(chǔ)備方面的不同效應(yīng)。

GnRH 可以刺激人類顆粒黃體細(xì)胞有絲分裂原激活蛋白激酶，也可作為一種自分泌因子［35-36］。GnRH 受體也在一些垂體以外的組織表達(dá)，其中包括卵巢、子宮和胎盤［37-38］。有一些研究發(fā)現(xiàn)，可以在 人卵 巢 中 檢 出GnRH 受 體mRNA［37，39-40］。對(duì) 于GnRH 受體mRNA 調(diào)節(jié)的研究發(fā)現(xiàn)，GnRH 可以上調(diào)而HCG 則降調(diào)GnRH 受體及其基因表達(dá)［39］。Brus等［41］等認(rèn)為L(zhǎng)H 峰后卵巢組織中GnRH 受體占主導(dǎo)地位，但在排卵前卵泡中并未檢測(cè)出GnRH受體。雖不清楚GnRH 受體在人卵巢中是否具有功能，但GnRH-ant 可能干擾了人卵巢細(xì)胞內(nèi)GnRH的自／旁分泌信號(hào)，改變了卵泡內(nèi)的微環(huán)境，這可以部分解釋為何GnRH-ant方案的控制性促排卵（COS）和IVF-ET 結(jié)果與GnRH-a方案的結(jié)果不同。在體外實(shí)驗(yàn)中，GnRH-ant可通過降低IGF 合成和IGF 的生長(zhǎng)刺激作用而抑制細(xì)胞生長(zhǎng)［42］。GnRH-ant干擾生殖系統(tǒng)組織細(xì)胞中的GnRH 的自／旁分泌信號(hào)是可能的，如果GnRH-ant可抑制IGF，那么GnRH-ant對(duì)IGF 的直接抑制即可影響卵泡生成、著床和胚胎發(fā)育。

Hsueh等［43］發(fā)現(xiàn)GnRH-a的垂體外活性為抗顆粒細(xì)胞分化，抑制卵巢內(nèi)甾體激素的合成，而GnRH-ant則可能緩解卵巢內(nèi)對(duì)卵泡生長(zhǎng)的抑制，從而引起性早熟。在卵巢內(nèi)，GnRH-a和GnRH-ant的作用是不同的；GnRH-a和GnRH-ant對(duì)垂體促性腺激素的作用與其在卵巢內(nèi)對(duì)GnRH 系統(tǒng)的作用也是完全不同的［44］。GnRH-a和GnRH-ant在卵巢內(nèi)對(duì)生長(zhǎng)因子的影響至少部分反映在卵泡生成方面，其具體作用機(jī)制目前尚不明確。據(jù)報(bào)道，在實(shí)驗(yàn)條件下，高濃度西曲瑞克（cetrorelix）對(duì)于生長(zhǎng)因子，如表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、IGF-I和IGF-II及其受體均有抑制作用［45］。相反，Weiss等［46］的研究是有關(guān)源自不同助孕治療方案的人類顆粒細(xì)胞中GnRH-ant對(duì)IGF-II、IGFBP-2和PAPP-A 的作用，他們認(rèn)為GnRH-ant不會(huì)影響顆粒黃體細(xì)胞的IGF系統(tǒng)。

在中樞和外周已發(fā)現(xiàn)兩種 GnRH 受體（GnRHR），為GnRHR-I 和GnRHR-II，隸 屬 于G-蛋白偶聯(lián)受體超家族（G prtein-coupled receptor superfamily，GPCR）［47-48］。GnRHR-I 被 認(rèn) 為 與 多個(gè)G 蛋白亞單位（Gqα，Gsα和Giα）偶聯(lián)并作用于多個(gè)信號(hào)通路［49-51］。越來越多的證據(jù)表明，多個(gè)G 蛋白有介導(dǎo)GnRHR-I作用提高的效應(yīng)，同樣也有對(duì)GPCR 的調(diào)節(jié)作用，這是通過一些不同的組織或細(xì)胞的不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路實(shí)現(xiàn)的［52-53］。研究發(fā)現(xiàn)，在垂體和卵巢中GnRH 的結(jié)合位點(diǎn)均可被GnRH 升調(diào) 和 降 調(diào)［54，55］。Dong 等［34］認(rèn) 為，通 常 低 劑 量GnRH或脈沖給藥可升調(diào)該受體，而大劑量GnRH或連續(xù)給藥可降調(diào)該受體數(shù)目，基于該結(jié)果，推測(cè)GnRH-a和GnRH-ant 對(duì)于自分泌／旁分泌因子AMH 和SCF 的 作 用 不 同。AMH 和SCF 的 差 異表達(dá)可能是由GnRHR-I介導(dǎo)的；大劑量治療可下調(diào)卵巢內(nèi)受體的數(shù)量。另一個(gè)可能的解釋是：GnRHR的調(diào)節(jié)可能通過偶聯(lián)不同的G 蛋白亞單位并激活相應(yīng)的信號(hào)通路。

綜上所述，隨著卵巢內(nèi)旁／自分泌的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)其涉及多種因子并在卵泡發(fā)育的各個(gè)階段起作用，外源性應(yīng)用FSH／LH 有可能與卵巢內(nèi)旁／自分泌相互影響從而影響卵質(zhì)量。GnRH-a／GnRH-ant除中樞作用外也在外周，如卵巢發(fā)揮旁／自分泌因子的作用。GnRH-a／ant降調(diào)可能影響卵巢旁分泌／自分泌，從而影響卵泡生成／卵母細(xì)胞質(zhì)量／著床／胚胎發(fā)育，需進(jìn)一步研究揭示其機(jī)制。接近自然的助孕方案應(yīng)是我們不懈追求的目標(biāo)。

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