子宮內(nèi)膜機械刺激在輔助生殖領(lǐng)域中的應(yīng)用

曾慧芳，董融，包文秀，趙志梅

(天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300000)

在人類輔助生殖領(lǐng)域中，胚胎著床是決定妊娠結(jié)局的重要過程，其成功與否受多種因素影響，包括子宮內(nèi)膜容受性、胚胎質(zhì)量等。在很多情況下盡管胚胎質(zhì)量佳，但植入成功率卻不盡人意。這一復(fù)雜的植入過程似乎是輔助生殖技術(shù)(ART)中的限速步驟，也成為胚胎移植研究的焦點。近年來，子宮內(nèi)膜機械刺激作為以促進胚胎植入為目的的一種干預(yù)方法被臨床廣泛應(yīng)用，但在沒有一致的基礎(chǔ)和臨床數(shù)據(jù)支持下我們應(yīng)更加謹慎的運用才能將其效益最大化。由此，本文從研究進展、作用機制及臨床應(yīng)用等方面進行闡述，以全面認識子宮內(nèi)膜機械刺激在輔助生殖領(lǐng)域中的應(yīng)用。

一、子宮內(nèi)膜機械刺激概述

子宮內(nèi)膜機械刺激是指在胚胎植入前使用活檢管、刮匙或?qū)m腔鏡等工具對子宮內(nèi)膜進行局部機械性損傷，誘導(dǎo)損傷與自身修復(fù)的一系列變化，以達到改善子宮內(nèi)膜容受性的一種方法。女性每次月經(jīng)期后的生殖道重塑過程與損傷組織修復(fù)具有相似的特征[1]，形態(tài)學(xué)研究也顯示出子宮內(nèi)膜再生和機械損傷修復(fù)之間的相似之處。根據(jù)宮腔鏡相關(guān)研究顯示，子宮內(nèi)膜“損傷”可以提高臨床妊娠率和活產(chǎn)率[2-3]。Barash等[4]首次提出在人類助孕周期的前一周期進行4次(月經(jīng)第8、12、21、26 天)子宮內(nèi)膜活檢能提高臨床妊娠率。此后，子宮內(nèi)膜機械刺激在全球引起了廣泛的關(guān)注，隨后出現(xiàn)了對不孕癥患者進行子宮內(nèi)膜機械刺激的不同隨機對照試驗。相關(guān)Meta分析顯示，子宮內(nèi)膜的機械刺激對胚胎移植失敗患者產(chǎn)生積極影響[5]。但近幾年隨著研究的增多出現(xiàn)了越來越多相反的觀點。不同的研究由于研究人群的不同存在顯著的臨床異質(zhì)性，其結(jié)論在不孕婦女不同亞群中也并不一定適用。目前尚缺乏對于臨床應(yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，故本文主要從子宮內(nèi)膜機械刺激的主要機制、目前研究概況、病案分析及臨床應(yīng)用等方面進行論述。

二、作用機制

胚胎植入是生殖過程的一個重要環(huán)節(jié)，是決定妊娠成功與否的關(guān)鍵，需要具有一定侵入能力的胚胎和良好容受性的子宮內(nèi)膜，其兩者間的通訊和協(xié)作也是影響植入成功的重要因素。子宮內(nèi)膜蛻膜化是成功植入的關(guān)鍵步驟，胚泡著床時引起的機械刺激可以導(dǎo)致內(nèi)膜反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，在沒有胚胎植入的情況下，嚙齒類動物可以通過物理信號如子宮內(nèi)膜的機械損傷來誘導(dǎo)內(nèi)膜的蛻膜化發(fā)生[6]。這是通過對子宮內(nèi)膜的機械性刺激而觸發(fā)的一系列生物反應(yīng)。超微結(jié)構(gòu)的動物研究表明，在植入早期胚胎和內(nèi)膜上皮細胞之間存在物理相互作用[7]，但目前對于胚胎釋放的化學(xué)及物理信號與植入部位內(nèi)膜上皮細胞之間的具體反應(yīng)機制尚未完全闡明。

在不孕癥婦女中使用機械刺激內(nèi)膜蛻膜化的基本原理主要依賴于以下幾種假說。

1.損傷修復(fù)機制：損傷修復(fù)是一個動態(tài)的過程，包括炎癥、組織形成與組織重塑[8]。子宮內(nèi)膜損傷可能促進子宮內(nèi)膜蛻膜化，從而增強子宮內(nèi)膜對胚胎的接受性。

2.機械敏感性離子通道：子宮內(nèi)膜上皮細胞的機械敏感性離子通道將物理信號轉(zhuǎn)換為電信號。機械敏感性離子通道PIEZO1屬于PIEZO家族，介導(dǎo)機械刺激調(diào)控重要生物反應(yīng)，引起鈣離子大量內(nèi)流，導(dǎo)致電流密度增加。Hennes等[9]研究發(fā)現(xiàn)，PIEZO1在人類和小鼠的子宮內(nèi)膜上皮細胞中高表達，機械敏感性離子通道抑制劑可阻斷此過程，而激動劑可促進此過程的發(fā)生，提示PIEZO1可能在人類及小鼠子宮內(nèi)膜上皮細胞存在功能性的表達。

3.局部炎癥反應(yīng)：局部子宮內(nèi)膜損傷引起局部炎癥反應(yīng)。胚胎植入引起樹突狀細胞、巨噬細胞聚集，導(dǎo)致白細胞介素15、巨噬細胞炎性蛋白質(zhì)1B(MIP-1B)和腫瘤壞死因子α等促炎性細胞因子增多[10]，這些分子啟動了胚胎和子宮內(nèi)膜之間的關(guān)鍵“對話”，促進胚胎粘附和侵襲。

4.內(nèi)膜下血流的再灌注：內(nèi)膜的機械性損傷使子宮肌層基質(zhì)細胞水腫，增加前列腺素的釋放，促進子宮內(nèi)膜螺旋動脈和子宮內(nèi)膜血管內(nèi)皮細胞生成，調(diào)節(jié)毛細血管舒縮活動，提高內(nèi)膜血流量，從而改善子宮內(nèi)膜容受性。相關(guān)臨床研究提示，宮腔機械刺激可增加內(nèi)膜血流，改善妊娠結(jié)局，且這種改善作用隨時間延長而減弱[11]。

5.子宮內(nèi)膜成熟改變：內(nèi)膜機械刺激在卵巢刺激周期減緩子宮內(nèi)膜成熟，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜與胚胎發(fā)育更好地同步[12-14]，此假設(shè)僅適用于新鮮的體外受精周期。

以上假說雖然在機制上具有合理性，但現(xiàn)有研究缺乏完整解釋創(chuàng)傷和妊娠率相關(guān)性的有效途徑及確切的證明。

三、生殖領(lǐng)域的臨床應(yīng)用

隨著機械刺激改善子宮內(nèi)膜容受性的各種機制研究的報道增多，研究人員開始探索內(nèi)膜機械刺激在臨床中的應(yīng)用效果。

1.宮腔內(nèi)人工授精(Intrauterine insemination，IUI)：IUI被認為是大多數(shù)不孕不育患者的一線治療方法，包括不明原因不孕、輕度子宮內(nèi)膜異位癥和男方因素不育[15]。IUI的妊娠率為10%～25%，這取決于夫婦雙方的年齡、不孕類型、卵巢刺激和授精時間等因素[16-17]。為了進一步提高IUI妊娠率，研究人員試圖通過子宮內(nèi)膜機械刺激的方法來增加子宮內(nèi)膜的容受性，以提高子宮內(nèi)膜接納胚胎的能力。Helmy等[18]的一項針對克羅米芬誘導(dǎo)排卵、連續(xù)3次IUI失敗的不孕婦女進行子宮內(nèi)膜機械刺激干預(yù)的前瞻性隨機對照研究，結(jié)果顯示，促排卵前黃體期的子宮內(nèi)膜機械刺激可提高總?cè)焉锫?、臨床妊娠率、持續(xù)妊娠率和活產(chǎn)率。另有研究發(fā)現(xiàn)，在IUI周期的當(dāng)周期或前一周期的卵泡期進行子宮內(nèi)膜機械刺激能顯著改善其生殖結(jié)局[19-20]。相反，也有部分研究結(jié)果顯示，在IUI治療中進行子宮內(nèi)膜機械刺激未能產(chǎn)生良性效果[21]。以上研究結(jié)果的不同可能因其入組患者類型、干預(yù)方法和時間以及IUI周期數(shù)量的不同所致。因此，臨床中需要更多更全面的研究以控制這些混雜因素，從而得出更為嚴(yán)謹?shù)慕Y(jié)論。

2.IVF/ICSI周期：據(jù)統(tǒng)計，每年全球范圍內(nèi)約開展240萬例IVF/ICSI 周期[22-23]。盡管ART不斷被完善和精進，但胚胎移植的成功率最高僅有35%，胚胎植入似乎是 IVF/ICSI 治療成功的限速步驟[22]。為了提高 IVF/ICSI的妊娠率，子宮內(nèi)膜機械刺激作為一種有前景的輔助治療手段已被推薦使用[4]，盡管其有效性和潛在的生物學(xué)機制尚未得到明確的證實[24-26]。然而，一項大型隨機對照試驗(RCT)顯示，子宮內(nèi)膜機械刺激患者與無干預(yù)措施患者相比，活產(chǎn)率并無顯著差異[27]。更有研究指出，在未進行篩選的IVF人群中內(nèi)膜機械刺激并不能改善群體的臨床結(jié)局，更可能導(dǎo)致活產(chǎn)率的降低[28-29]。此外，尚無明確的指征可用于機械刺激獲益群體的篩選，需要更進一步的前瞻性研究來評估可能獲益的不同亞群患者[30]。在一項大型多中心非盲隨機對照試驗中，研究人員評估了首次IVF/ICSI周期失敗后子宮內(nèi)膜機械刺激對后續(xù)新鮮IVF/ICSI 周期活產(chǎn)率的影響，結(jié)果表明子宮內(nèi)膜機械刺激可增加4.6%的活產(chǎn)率[31]。另一針對凍融胚胎移植的隨機對照試驗表明，子宮內(nèi)膜機械刺激能改善兩次或兩次移植失敗患者的臨床結(jié)局[32]。

由于臨床研究之間的異質(zhì)性，其得出的結(jié)論總是伴隨著一定程度的不確定性，未來需要更高質(zhì)量的證據(jù)進行佐證。盡管目前較多研究顯示了子宮內(nèi)膜機械刺激的無效性[13，33-34]，但無可置疑，子宮內(nèi)膜機械刺激的積極影響可能存在于特定的人群中。一項針對中國女性的回顧性病例對照研究顯示，對于臨床上被建議行內(nèi)膜機械刺激干預(yù)的患者，年齡≤35歲子宮內(nèi)膜狀況較好(較厚或 A/A-型子宮內(nèi)膜)或者>35歲子宮內(nèi)膜較厚的患者可能從中獲益，而且與卵泡期相比，黃體期內(nèi)膜機械刺激提高了>35歲患者的胚胎種植率[35]。

綜上所述，我們應(yīng)集中于識別能從中獲益的亞組患者人群以及最大限度地精進特定的子宮內(nèi)膜機械刺激技術(shù)，并最終證明其價值；更有待設(shè)計針對性的研究去闡明這一臨床難題，予臨床實踐以切實指導(dǎo)。當(dāng)前臨床中子宮內(nèi)膜機械刺激的應(yīng)用并非基于高質(zhì)量的研究證據(jù)，而更多依托于經(jīng)驗與個體化分析，因此，本文附一則臨床病案以提示其可能存在的潛在意義。

四、一則病案

患者馮某某，女，31 歲，主因“未避孕未孕3年，人工授精(IUI)失敗3 次”于2020年7月初次就診于我院?；颊叱趸?年，性生活規(guī)律，未避孕未孕；G0P0；既往月經(jīng)不規(guī)律，6～7 d/35～60 d。兩年前于外院檢查提示高雄激素血癥，超聲下雙側(cè)卵巢多囊樣改變，診斷為“多囊卵巢綜合征”，予來曲唑(LE)誘導(dǎo)排卵多個周期，均可見排卵，指導(dǎo)同房未孕。一年前于外院行IUI治療3次，未孕。否認家族遺傳病史及食物藥物過敏史。輔助檢查：生殖激素六項(2019年5月7日，外院)：卵泡刺激素(FSH) 4.82 U/L、黃體生成素(LH) 14.55 U/L、雌二醇(E2) 190.84 pmol/L、孕酮(P) 0.69 nmol/L、睪酮(T) 1.97 nmol/L；輸卵管造影(2019年5月13日，外院)：子宮形態(tài)正常，右側(cè)輸卵管通暢，左側(cè)輸卵管通暢，血管逆入；染色體檢查(2019年3月26日，外院)：女46，XX，男46，XY；男方精液檢查提示正常。診斷為原發(fā)性不孕癥，予以促排卵治療。

促排卵第1周期方案：來曲唑(LE)+尿促性素(HMG)，右側(cè)優(yōu)勢卵泡并排卵，指導(dǎo)同房，未孕。促排卵第2周期方案：LE+HMG，患者月經(jīng)周期第13天B超監(jiān)測示內(nèi)膜厚11.1 mm、A-B型，血流2級，右側(cè)卵泡20 mm×19 mm，予HCG 8 000 U立即肌肉注射，并指導(dǎo)同房。周期第16天復(fù)診B超監(jiān)測示內(nèi)膜厚12.6 mm、B-C型，右側(cè)卵泡已排，予地屈孕酮10 mg，2次/d×10 d，未孕。

促排卵第3周期方案：子宮內(nèi)膜機械刺激+促排卵(LE+HMG)?；颊哂?月7日復(fù)診(月經(jīng)周期第7天)，月經(jīng)干凈后否認同房，測尿妊娠試驗(-)，予內(nèi)膜機械刺激干預(yù)。操作過程：常規(guī)消毒鋪巾，再次陰道消毒，宮頸鉗鉗夾前唇，探子宮前位，深7.5 cm，使用一次性宮腔組織吸引管置入宮腔，輕輕吸取宮腔內(nèi)膜一周，取少量內(nèi)膜送病理檢查，出血少，術(shù)畢。術(shù)后予左氧氟沙星0.5 g預(yù)防感染，1次/d×3 d；囑暫不同房。3 d后返診B超示單層內(nèi)膜3 mm，裂隙暗區(qū)1.9 mm，右側(cè)卵泡16 mm×15 mm，左側(cè)卵泡13 mm×9 mm；予補佳樂2 mg，1次/d×3 d。復(fù)診示內(nèi)膜7.4 mm、A型，血流2級，右側(cè)卵泡16 mm×16 mm，左側(cè)未見優(yōu)勢卵泡。予HMG 75 U立即肌肉注射，停服補佳樂。次日返診B超監(jiān)測示內(nèi)膜8.4 mm、A型，血流2級，右側(cè)卵泡18 mm×16 mm，予HMG 75 U立即肌肉注射，次日HCG 8 000 U肌肉注射并指導(dǎo)同房。3 d后返診B超監(jiān)測示內(nèi)膜13.7 mm、A-B型，血流1級，右側(cè)卵泡已排；予地屈孕酮10 mg，2次/d×10 d?；颊哂?4 d后查血β-HCG 392.82 U/L，予地屈孕酮10 mg，3次/d×7 d。3 d后復(fù)查血β-HCG 1 602.50 U/L、P 110.3 nmol/L。之后每周復(fù)診，HCG翻倍良好。孕7周可見胎心胎芽，隨訪，后于2021年7月活產(chǎn)一女嬰，母女一般情況良好。

該患者系臨床常見的不孕癥類型，其雙側(cè)輸卵管通暢，多次促排卵均可見排卵但IUI均失敗，考慮子宮內(nèi)膜容受性是其主要問題。既往B超顯示內(nèi)膜狀況較好，且患者處于組織修復(fù)能力尚可的年紀(jì)，在排除其他導(dǎo)致不孕因素的前提下通過子宮內(nèi)膜的機械刺激促進內(nèi)膜損傷修復(fù)，通過改善子宮內(nèi)膜容受性進而促進胚胎著床。對于臨床工作者而言，目前沒有內(nèi)膜機械刺激的明確應(yīng)用指證，大部分研究也并不推薦將其廣泛應(yīng)用于臨床，但是對于此類患者在多次著床失敗且沒有明顯的內(nèi)膜病變情況下，內(nèi)膜機械刺激可能不失為一種有效的干預(yù)方法。因此僅以此病案提示機械刺激或許對一部分特定人群具有積極作用，而如何把控內(nèi)膜機械刺激的臨床應(yīng)用并將其效益最大化將是目前亟待解決的難題。

五、總結(jié)

子宮內(nèi)膜容受性是輔助生殖領(lǐng)域經(jīng)久不衰的熱點問題，也是現(xiàn)在和未來需要我們不斷去攻克的難關(guān)。隨著越來越多關(guān)于子宮內(nèi)膜機械刺激的研究出現(xiàn)，不同的研究對于其改善妊娠結(jié)局的觀點截然不同，大部分研究結(jié)果并不支持將其廣泛應(yīng)用于臨床，但由于各研究群體的不同及機械刺激操作方法的各異，目前尚缺乏高質(zhì)量的臨床研究，因此對于機械刺激的作用機制及臨床應(yīng)用價值還需不斷探索。臨床工作者更應(yīng)謹慎應(yīng)用這一治療方法，且在實踐中不斷的反思與總結(jié)。同時也期望能有更多高質(zhì)量的研究源于臨床且服務(wù)于臨床，使其在臨床實踐中得到合理應(yīng)用。