多囊卵巢综合征患者卵泡液中分子异常的研究进展

赵鸿娟，王煜，王丽岩，陈秀娟＊

（1.内蒙古医科大学研究生院，呼和浩特 010050；2.内蒙古医科大学附属医院生殖中心，呼和浩特 010050）

多囊卵巢综合征（PCOS）是育龄期妇女最常见的内分泌紊乱性疾病，是导致女性不育的主要原因之一，发病率高达5%～12%［1］。近年研究结果提示，卵泡液中分子表达的异常改变可能与PCOS患者的排卵障碍相关。

一、卵泡发育的内分泌调控

生理状态下卵泡的生长发育在多种激素的调控下精细有序地进行，参与调控的激素包括雌激素、雄激素、卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）等。其中雄激素可以促进早期卵泡的生长发育，而且参与卵泡募集；FSH 在窦卵泡期也起到募集卵泡的作用，且与其受体结合激活颗粒细胞芳香化酶活性，促进雄激素向雌二醇转化；LH 与其受体结合促进卵泡膜细胞合成雄激素；雌激素促进卵泡的生长和分化，抑制早期窦状卵泡和窦前卵泡颗粒细胞凋亡，协同FSH 支持LH 调节卵泡的分泌功能，促进卵泡发育。

PCOS患者呈雄激素占优势、高LH 水平状态，其持续性高雄激素水平妨碍形成优势卵泡，但是卵巢内的小卵泡仍能分泌相当于早卵泡期水平的雌二醇，加上外周血由雄烯二酮转化的雌酮增多，由此形成的大量雌酮和一定水平的雌二醇，正反馈于下丘脑及垂体产生LH，使其分泌幅度及频率增加，致LH 呈 持 续 高 水 平［2］。而Franks 等［3］研 究 发 现，PCOS患者高LH 水平可抑制FSH 分泌，使颗粒细胞功能异常。此外，目前IVF中对于卵巢低反应患者经常会采用脱氢表雄酮（DHEA）治疗后再进入周期，DHEA 是合成雄激素并进一步转化为雌激素的前体物质，而雄激素可诱导颗粒细胞FSH 受体的生成而促进卵泡募集，使可募集的卵泡数目增加。随着卵泡内雄激素含量增加，颗粒细胞分泌抗苗勒管激素、抑制素B等均升高［4］。DHEA 的作用原理并未明确，对于DHEA 应用于改善PCOS患者排卵障碍的研究少见，需深入研究。

二、PCOS患者卵泡液中的分子异常改变

1.抗苗勒管激素（AMH）：目前普遍认为PCOS主要病理生理改变之一是卵泡成熟障碍。AMH 是属于转化生长因子超家族成员的二聚体糖蛋白，仅在性腺产生，最初发现AMH 由雄性胚胎睾丸的未成熟Sertoli细胞分泌，具有使雄性胚胎苗勒氏管退化的作用。AMH 可用来指导PCOS患者促排卵治疗用量的预测［5］。AMH 缺失小鼠的血浆FSH 值较低，但生长卵泡数仍增加，推测AMH 缺失时卵泡对FSH 的敏感性增加，故AMH 可能通过降低卵泡对FSH 反应性来抑制优势卵泡的选择［6］。随着卵泡的生长发育，AMH 表达降低，抑制作用得以解除，卵泡继续生长发育。由此可以推测，PCOS患者颗粒细胞过度表达AMH，从而降低颗粒细胞对FSH 的敏感性抑制卵泡生长发育，最终导致无排卵。陈薪等［7］发现行IVF-ET 治疗的PCOS患者取卵日血清及卵泡液AMH 水平能预测PCOS患者的IVF促排卵结果，但同时发现妊娠组患者卵泡液中AMH 水平显著高于非妊娠组；而李莹等［8］研究发现PCOS患者卵泡液中AMH 的表达水平明显高于正常妇女组，但不能预测促排卵的最终获卵数，这可能与患者组间差异、促排卵方案及研究方法等不同有 关；Mashiach 等［9］也 认 为PCOS 患 者 卵 泡 液 中AMH 与受精及妊娠无相关性。PCOS患者卵泡液中AMH 表达与妊娠相关性有待于进一步研究。

2.抑制素B（INHB）：抑制素是转化生长因子β超家族的成员，在生殖系统，INHB可以抑制垂体前叶合成FSH，也对促性腺激素释放激素对自身受体的上调产生抑制作用，从而对生殖活动产生影响。FSH 能促进颗粒细胞分泌INHB，INHB与PCOS的发病有一定的关联［10］。就目前研究进展看来，INHB参与PCOS的发病可能的关联是，在正常情况下，FSH 的刺激促进卵泡逐渐成熟，同时雌激素浓度增加，升高的雌激素又进一步增加卵泡摄取FSH，使某一卵泡产生更多的雌激素，从而成为优势卵泡，而PCOS患者过多的窦卵泡分泌INHB增多，抑制FSH的合成与分泌，是卵泡生长受阻，及过早闭锁，形成多囊卵巢；INHB也可直接刺激卵泡膜细胞生物合成雄激素［11］，PCOS患者雄激素积累且雌激素产生受抑制，优势卵泡形成障碍，导致患者长期无排卵。也有研究发现INHB水平降低的妇女卵巢储备功能下降，从而可能影响IVF-ET的临床妊娠率［12］。

3.血管内皮生长因子（VEGF）、胰岛素样生长因子（IGF）：VEGF是一种双链糖蛋白，能参与维持卵巢的正常功能。妇女正常生理周期中，随卵泡的发育VEGF的表达逐渐增加，但在始基卵泡和闭锁卵泡中无表达。Babitha等［13］认为水牛卵泡液中的VEGF有助于卵泡周围的毛细血管增生，进而影响了排卵前卵泡的生长、选择及成熟。Karimzadeh等［14］发现PCOS大鼠卵泡膜上VEGF 较正常对照表达升高，推测VEGF 的高表达与PCOS 的发病相关。

IGF是一种与胰岛素结构和功能都相似的单链碱性蛋白，目前已知有IGF-I 和IGF-Ⅱ两种。IGF-I可促进糖吸收，PCOS患者因高胰岛素使IGFI升高而影响卵泡的发育。Kafi等［15］发现单峰驼卵母细胞成熟的最后阶段是随着卵泡液中逐渐升高的孕激素、IGF-I联合恒定的高水平的E2而促进卵母细胞正常超微结构的改变。在正常优势卵泡的卵泡液中IGF-Ⅱ的mRNA 及相应蛋白质大量存在，而在PCOS患者卵泡及正常卵巢的小窦状卵泡中则少量表达，Kaur等［16］研究中PCOS 患者颗粒细胞中高表达的IGF2R 联合高胰岛素，上调VEGF 的表达，通过影响血管增生而对卵泡发育产生作用，胰岛素与LH 协同也会增加VEGF的表达，而PCOS患者存在高LH 水平，所以对疾病产生更大影响。Tal等［17］发现PCOS大鼠中可能存在促进血管生成失调机制。因此我们可以考虑把通过抑制血管内皮生长因子而恢复PCOS患者卵巢功能作为一个新的研究出发点。

4.骨形态发生蛋白15（BMP-15）、生长分化因子-9（GDF-9）：BMP-15和GDF-9是转化生长因子β家族的两个成员，主要由卵母细胞产生，通过旁分泌作用调节周围颗粒细胞的多种功能，两者可促进卵泡的形成与发展，同时在卵丘膨胀中也发挥重要作用［18］。其功能异常可能导致卵泡发育障碍。有学者对82例PCOS患者与56例对照研究发现，PCOS患者颗粒细胞、卵母细胞及黄体中GDF-9的表达均下调［19］，而de-Resende等［20］研 究 发 现BMP-15 和GDF-9在PCOS患者卵母细胞中表达与对照相比明显升高，而且与雄激素正相关，与孕酮呈负相关，PCOS过高的BMP-15和GDF-9可能抑制孕酮的产生，防止卵丘细胞过早黄素化。Wei等［21］发现PCOS患者卵母细胞中BMP-15和GDF-9的表达经过促排卵后呈正常水平，而在卵丘细胞中表达低于正常组，推测这可能与PCOS患者卵母细胞发育潜能低下相关。但研究所用的细胞都经过促排卵，能否真实反映疾病与因子表达的关联情况需进一步研究。随着对BMP-15和GDF-9的认识加深，可以在两者参与PCOS发病的调节机制、与其他内分泌因子之间相互作用及其与体外受精临床结局的领域等方面进一步探讨。

5.MicroRNAs（miRNAs）的表达：miRNAs是一组小的、非编码核糖核苷酸，大约由22个核苷酸组成，具有物种间的高度保守性，主要通过与靶基因特殊位置相结合，从而激活特殊的细胞通路，最终达到调节基因表达的功能。miRNA 在雌性生殖系统表达丰富，如子宫、输卵管、卵巢等，参与生殖相关的一系列过程，与雌性生育功能的正常发挥密切相关［22］。Dicer酶是miRNA 生物合成的关键酶，敲除卵母细胞的Dicer基因后形成的小鼠胚胎不能存活［23］；Donadeu等［24］在排卵和无排卵的母马卵泡液miRNA 表达谱中发现，在无排卵卵泡中表达上调。Lin等［25］在对猪卵泡液颗粒细胞研究中发现，miR-26B在卵泡闭锁期间上调，通过毛细血管扩张性共济失调突变基因（ATM）促进猪颗粒细胞凋亡，表明这些基因可能与卵泡的成熟有关。Roth等［26］研究发现miR（32，34c，135a，18b和9）在PCOS患者卵泡液中表达上调，此基因参与胰岛素的调节和炎症反应，miR-320 与miR-132 表达未见明显异常，而Sang等［27］发 现PCOS 患 者 卵 泡 液 中miR-320 和miR-132表达下调，而也有研究发现两者在PCOS患者卵泡液中表达上调［28］，这可能与促排卵方案、卵泡液的选取、研究人群的种族、研究方法及控制变量的不同等有关，需要进一步研究验证。

6.其他相关因子：干细胞因子（SCF）与转化生长因子βl（TGF-β1）都是具有广泛生物学功能多肽类多功能细胞生长因子。目前研究提示PCOS中高水平的SCF可能诱导多个原始卵泡增殖发育，使窦前卵泡发育的数目增多［29］，故在促排卵过程中能得到较多的卵母细胞而形成较多的胚胎。孙丽君等［30］研究说明TGF-β1 在由窦卵泡顺利发育成卵母细胞，进而形成优质胚胎并最终在妊娠过程中发挥重要的作用，卵泡液内高水平的TGF-β1 对于PCOS患者卵泡的发育及成功妊娠也起到非常重要的作用。

脑源性神经营养因子（BDNF）是一种神经营养因子，近来发现BDNF表达于初级和次级卵泡的颗粒细胞及窦状卵泡的卵丘颗粒细胞中，通过旁分泌或自分泌的方式与酪氨酸激酶受体B（TrkB）结合后，调控卵巢内体细胞和生殖细胞的生长、分化和细胞间的相互作用，对卵泡的发育与成熟发挥作用［31］。Dissen等［32］发现幼鼠卵母细胞中有TrkB的表达，BDNF 通过与TrkB 结合来调节卵母细胞成熟。组织蛋白酶D（cathepsin D，cath-D）是凋亡机制中一种重要的基因，在PCOS患者卵巢组织中表达降低，可能参与高雄激素导致卵泡发育障碍的调控机制［33］。

三、结语

PCOS患者体内复杂的内分泌及代谢环境影响了卵泡的发育及成熟，降低了其受孕率，其病理生理不能就单一的方面进行概括，涉及妇科学及内分泌学等方面。目前，对PCOS患者卵泡液的研究多数局限在分子表达水平异常层面，且部分研究结果存在矛盾，而导致不孕具体机制的研究有限，需深入探讨，随着分子技术的发展，通过干预卵泡液中的相关因子的表达，促进卵泡的正常发育成熟，将会为不孕症的临床治疗提供强有力的帮助。

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