子宫内膜容受性评价研究
2016-02-05赵小环孙高高李红芳
赵小环 孙高高 李红芳 李 晶
甘肃省兰州市第一人民医院(730050)
·综 述·
子宫内膜容受性评价研究
赵小环 孙高高 李红芳*李 晶
甘肃省兰州市第一人民医院(730050)
子宫内膜容受性是指子宫内膜对胚胎的接受能力,即在特定阶段允许胚胎粘附至植入完成,它受严格的时-空限制;子宫内膜容受性的建立是胚胎在子宫内定位、黏附和成功着床所必需[1],对子宫内膜容受性的评价有重要的临床意义。随着辅助生殖技术的发展,子宫内膜容受性成为研究焦点,本文就子宫内膜容受性评价研究做一综述。
1 形态学标志
在细胞形态学方面, 现已认为胞饮突(pinopde) 可作为评价子宫内膜容受性的指标之一。胞饮突是植入窗期子宫内膜上皮细胞膜顶端出现的大而平滑的突起,其出现、发育、退化与种植窗的开放与关闭时间相符,种植窗期胞饮突的完全发育被认为是反映子宫内膜容受性最好的形态学标志,胞饮突于1958年Niesson[2]首次在鼠子宫标本的扫描电镜下观察到,笔者以往的研究[3]发现孕5天补肾滋肝调经汤组雌鼠较来曲唑组、模型对照组及正常对照组胞饮突丰富,发育良好,种植率高,说明胞饮突发育良好者子宫内膜容受性强。郭燕红等[4]研究发现促性腺激素释放激素激动剂(GnRHa)控制性超促排卵组孕3~5天胞饮突发育不同步,大小不一,数量较自然受孕组明显减少,呈局灶分布,自然受孕组孕3天多为发育中的胞饮突,孕4天几乎均为完全发育的胞饮突,5天多为退化的胞饮突,从正常受孕组胞饮突的发育过程及时限可见,胞饮突发育受严格的时-空限制,此研究认为GnRHa可能通过改变小鼠子宫内膜LPAR3蛋白和超微结构的时序变化来影响子宫内膜容受性,从而影响胚泡着床。夏丽群等[5]通过新生小鼠子宫腺肌病模型观察到,GnRHa降调节能改善子宫腺肌病小鼠子宫内膜中LIF表达及胞饮突发育,从而提高子宫内膜容受性。
2 分子生物学标志
2.1 白血病抑制因子
白血病抑制因子(LIF)是白介素6(IL-6)家族中的一员,是一种分泌型糖蛋白。LIF目前被认为是介导人胚泡着床最关键的细胞因子之一,人LIF mRNA及蛋白质一般于月经周期黄体期在子宫腺上皮高表达,尤其在月经周期的第19~25天分泌量最大,而此时正是胚胎植入期[6]。曹蕾等[7]认为羟基脲致肾虚型大鼠模型子宫内膜容受障碍,其致病机制是全身和局部免疫功能异常而影响妊娠结局。LIF在PCOS患者着床窗口期子宫内膜及稽留流产患者绒毛及蜕膜组织中的低表达,说明LIF可能影响着床的多个环节,出现妊娠率低,胚胎着床后发育不良[8-9]。
2.2 整合素与骨桥蛋白
整合素(integrin)是一类广泛分布于细胞表面、连接细胞外基质蛋白及传递细胞与细胞、细胞与细胞外基质(ECM) 间信号的粘附分子受体,由α、β亚单位通过非共价键连接组成的异二聚体跨膜糖蛋白,其中研究最多的是ανβ3。人整合素ανβ3在子宫内膜的表达,于黄体生成素(LH)峰值出现后显著增加,妊娠失败患者中其表达明显降低[10-12],因此认为整合素ανβ3表达增高,使得子宫内膜容受性上调,从而增加了胚胎的着床率。王秀虹[13]研究发现 hCG的使用可以影响子宫内膜LIF及整合素β3的表达,在一定程度上使子宫内膜容受性下降,而LH对子宫内膜的容受性影响不明显。但有一部分研究却得出相反的结论,发现行IVF-ET 并妊娠成功的妇女ανβ3 表达呈阴性[14],因此通过着床期整合素ανβ3的表达明确内膜是否容许胚胎着床是非常有限的。由于胚胎种植是一个复杂的、多因素的调控过程,内膜容受性的影响因素也较多,对妊娠结局负面影响的原因需要更加深入的研究来阐明。
近年来,随着人们对骨桥蛋白(OPN)的认识,发现OPN可作为评价子宫内膜容受性一个很好的标志。胚泡表面的ανβ3 也可通过识别精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)结构与内膜的骨桥蛋白特异性结合,两者的协调作用在胚泡着床过程中扮演了重要角色。研究表明,骨桥蛋白和ανβ3 均参与了子宫内膜容受性的建立;不明原因不育患者植入窗内膜中二者表达减弱且比例失调,可能通过影响内膜蜕膜化而致内膜容受性低下,导致不育[15]。刘倍余[16]等研究结果证实“种植窗”期外受精-胚胎移植治疗周期中反复种植失败(RIF)妇女子宫内膜组织存在多个细胞骨架蛋白质表达异常,因此子宫内膜细胞“质膜转换”缺陷可能是胚胎种植失败的重要原因。
3 基因及相关蛋白
同源框基因(HOX)属于多基因家族的转录调节基因,通过与DNA 结合激活或抑制目的基因,调控胚胎发育和调节子宫内膜容受性,决定细胞的定向分化与增殖。HOXA10对胚胎着床的多效性调控是通过对其下游基因的调控介导,转录因子Meis1可能与HOXA10结合形成异源二聚体,通过增强HOXA10与下游靶基因结合的特异性,从而在构建子宫内膜容受性独特的分子网络中发挥重要作用。 Meis1在围着床期小鼠子宫内膜中呈规律表达,与小鼠着床窗吻合,提示Meis1是调控围着床期子宫内膜容受性的重要因子[17]。付正英等[18]研究发现COH引起HOXA-10、HOXA-11、Pgr mRNA表达下降,Esr2 mR-NA表达升高,致使围着床期内膜准备不足,子宫内膜容受性下降。GnRH-a长方案COH可引起小鼠着床期子宫内膜Hoxa-10表达下降,导致子宫内膜容受性降低,从而影响小鼠妊娠及胚胎着床。
5-氮杂-2'-脱氧胞苷(5-Aza-2'deoxycytidine,AZA) 可通过抑制内异症子宫内膜上皮细胞中HOXA10的高甲基化,上调HOXA10表达,从而促进子宫内膜容受性的建立[19]。王安然等[20]认为子宫内膜MAO-A可以作为子宫内膜容受性的预测指标,蒋亚玲等[21]研究认为内异症不孕患者种植窗期子宫内膜存在多种差异表达蛋白,其中膜联蛋白A4表达量下调最显著,可能与子宫内膜胚胎容受性下降有关。
半乳凝素-3 (galectin-3) 是糖结合蛋白家族的成员之一,这类分子通过与配体结合发挥多种生物学功能。研究证明,与低度磷酸化OPN 相比,高度磷酸化OPN与ανβ3结合并促进细胞黏附能力明显下降。OPN去磷酸化或OPNC-末端去修饰均能显著提高细胞间黏附能力[22]。甄秀丽等[23]通过对接受IVF治疗患者研究发现,妊娠组子宫内膜着床窗口期glycodelin、galectin -3的表达明显高于未妊娠组,认为此类分子的表达可用于评估子宫内膜容受性;妊娠着床窗口期子宫内膜容受性欠佳,胚胎着床障碍是IVF失败主要原因之一。
FKBP52是在生物体内广泛存在,与激素信号传导、蛋白质折叠运输密切相关的一种蛋白,属FK506结合蛋白家族,具有肽基脯氨酰顺反异构酶(PPIase)活性,分子量为52kD。FKBP52N端结构域(FKBP52-N,140个氨基酸)有PPIase酶活性,可与FK506结合。谭真[24]等研究推断FKBP52蛋白在种植窗期的表达和定位异常可能是反复体外受精种植失败患者子宫内膜容受性的影响因素。
4 类固醇激素及其受体
甾体激素是胚泡着床启动的重要调节因子,雌、孕激素水平失衡不利于胚泡着床,也直接影响子宫内膜自身或其它受体的表达。种植窗口期内膜腺上皮PR、HOXA-11表达下调和间质细胞PR、HOXA-11表达上调的失败可能是导致子宫内膜容受性下降的原因之一[25]。对体外受精胚胎移植(IVF-ET)患者临床资料回顾性分析发现,取卵日血清孕酮值可能存在一个适度范围,孕酮值过低(P<10.50ng/ml)或过高(P>17.50ng/ml)均可影响IVF-ET胚胎质量和妊娠结局,推测临床妊娠率的降低可能与子宫内膜种植窗启闭时间改变有关。血清E2、P水平与获卵数有关,适当的获卵数及E2、P适当比值患者妊娠率更高,HCG日血清孕酮水平与获卵数呈正相关,研究发现孕酮水平超过1.5 ng/mL时可导致子宫内膜容受性下降而不利于妊娠结局[26-29]。据此推测,高P并未影响到卵母细胞及胚胎质量,高P可能与高E2共同影响了子宫内膜容受性。
5 超声对子宫内膜容受性的评估
子宫内膜容受性不良是女性不孕症的病因之一,子宫内膜血流灌注情况与子宫内膜容受性息息相关。彩色及三维能量多普勒超声成像技术的发展与应用,为子宫内膜血流动力学的观察开辟了广阔前景。因其简便、无创、可重复,患者依从性好,通过观察子宫位置、子宫内膜形态及厚度、子宫内膜下血流分型、子宫动脉及子宫螺旋动脉血流参数、子宫内膜蠕动方式等,可初步评估个体的子宫内膜容受性,指导临床工作。经阴道彩色多普勒超声测定子宫内膜及内膜下血流分型及内膜血流动力学参数可以反映子宫内膜容受性,从而可以指导FET胚胎移植时机的选择[30]。Brian等[31]通过研究520例供精人工授精患者治疗周期发现,hCG日适合妊娠的内膜面积范围是1.50 ~ <5. cm2,其中内膜面积1.50~<3.5cm2组妊娠率最高,种植窗日适合妊娠的内膜面积范围是1.50~<6.0cm2,其中内膜面积1.50~<4.50cm2组妊娠率最高,故阴道B超监测子宫纵轴切面内膜面积为评估内膜的容受性提供了依据。孙鲲[32]等认为宫腔粘连患者子宫内膜容积减小,血流参数测值降低,子宫内膜容受性差,不宜于孕卵着床。张宜生[33]等研究发现子宫内膜容积和子宫内膜厚度不能预测IVF-ET结局,但认为子宫内膜容积测定可以指导是否行ET。而甄秀丽[23]对IVF治疗患者研究发现妊娠组hCG日内膜厚度和三线型比例与IVF未妊娠组无统计学差异,认为子宫内膜厚度和形态不能完全评价子宫内膜容受性。内膜生长是一个动态变化的过程,内膜测量时间存在争议,故单纯研究某一时间点内膜厚度意义不大。目前比较公认的观点是hCG日子宫内膜厚度<8 mm时, 子宫内膜容受性明显下降, 且不存在子宫内膜厚度上限值, 而子宫内膜容积<2.0~2.5 ml阴性预测价值较强,且A型较C型子宫内膜临床妊娠率显著增高。内膜和内膜下血流的测量在三维多普勒超声中更客观些, 是目前较常用的评估内膜容受性的无创性方法。经阴道超声作为一种非侵入性方法,能够观察内膜运动的频率、方向及速度。卵泡期内膜运动的频率递增,运动形式渐趋多样,并于卵泡晚期达最高。黄体早期存在少量的正向运动和较多的相向运动,负向运动则完全消失;黄体中期内膜运动频率明显减低,以利于受精卵着床。门殿霞等[34]认为,子宫内膜波状运动的方式和频率对胚胎着床具有重要意义,适度内膜运动有利于胚胎着床。车沙海等[35]研究还发现FET周期ET日适度低频UPF预示良好的妊娠结局。而朱琳等[36]发现COH治疗显著地改变了子宫内膜蠕动波的自然运动模式,在胚胎移植前仍表现为较强烈的子宫内膜运动。张俊萍[37]等研究发现hCG日内膜蠕动方式对妊娠结局影响不大,而ET日内膜蠕动方式与妊娠结局密切相关;ET日正向运动或相对静止型运动且运动为小动者,子宫内膜容受性较好,易于孕卵着床;并通过观察发现,hCG日患者内膜运动无论方向如何,其频率大部分都较ET日快且强;ET日患者大多较自身频率减低,可能是优化胚泡与内膜之间的运动,有利于孕卵着床,故观察ET日内膜运动更能反映子宫内膜容受性,临床予以适量药物抑制内膜运动也可增加妊娠的可能性。
子宫内膜容受性的建立是胚泡成功植入的决定因素。研究者们已在形态学、分子学、基因及影像学等各个层面对子宫内膜容受性做了大量研究, 尽管已建立与子宫内膜容受性相关一些评价指标,但参与此过程各因素的关系和相互作用还不是十分明确,对子宫内膜容受性的评价及其调控还有待进一步研究。
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[责任编辑:董 琳]
2015-03-06
2016-05-28
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