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中医药对IVF-ET患者卵泡液组分影响的研究进展❋

2018-01-23徐凯月孙振高王晓明

中国中医基础医学杂志 2018年12期
关键词:颗粒细胞卵母细胞电针

徐凯月,孙振高,杨 毅,王晓明

(1. 山东中医药大学,济南 250014; 2. 山东中医药大学附属医院中西医结合生殖与遗传中心,济南 250014)

随着辅助生殖技术的发展,体外受精-胚胎移植(invitrofertilizationandembryotransfer,IVF-ET)已经成为临床治疗不孕症的重要手段之一。如何提高IVF-ET过程中卵细胞质量进而提高妊娠率,已经成为国内外研究者关注的焦点。卵泡液为卵母细胞发育提供重要微环境,卵泡液代谢组分含量和种类的变化与卵母细胞的质量及其发育潜能相关。近年来,中医药在改善IVF-ET治疗结局过程中发挥着越来越重要的作用,既能保证临床促排卵疗效,又可提高卵细胞质量,还可改善全身症状,但其作用机制尚不完全明确。为总结经验更好地指导临床,本文将从卵泡液组分角度,对中医药改善IVF治疗结局的作用机制进行综述如下。

1 中医药对多囊卵巢综合征IVF卵泡液组分的影响

多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)是一种女性内分泌紊乱综合征,在药物干预或腹腔镜下卵巢打孔术时,80%的PCOS患者可自然受孕,但20%的妇女还需辅助生殖技术的帮助[1]。PCOS患者多伴有内分泌和代谢异常,导致临床妊娠率低,在体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer,IVF-ET)过程中卵巢过度刺激综合征(hyperstimulation syndrome,OHSS)等并发症发生率高。

研究发现,炎症因子在PCOS、子宫内膜异位症患者体内的水平高于正常人群,较高水平的炎症因子会降低卵母细胞质量,进而影响临床妊娠率[2-3]。常见炎症因子有肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等,能激活中性粒细胞和淋巴细胞,增加血管内皮细胞通透性,调节其他组织代谢活性,导致其他细胞因子的合成与释放,引起胰岛素抵抗,但其对PCOS患者卵母细胞质量产生影响的具体机制并不明确,可能与颗粒细胞的凋亡有关[4]。诸多研究表明,补肾中药(所引用文献中所用的补肾中药为二至天癸方)可通过降低PCOS患者卵泡液中的TNF-α、IL-6 水平,改善卵巢微环境,提高卵细胞质量,进而提高妊娠率,还能显著改善患者肾虚症状[5-6]。另外,电针也可降低TNF-α水平,改善PCOS患者的卵子质量[7]。

卵巢局部调控因子包括抑制素(INH)、卵泡抑素(follistatin,FS)以及激活素(activin,ACT)等,其中FS可特异性抑制垂体细胞分泌卵泡刺激素(folicle-stimulating hormone,FSH),还可与雌二醇(estradiol,E2)协同作用于垂体细胞,抑制FSH、黄体生成素(luteinizing hormone,LH)的分泌[8]。二至天癸方提高卵细胞质量的机制可能是对卵泡液中FS的调控,又通过动物实验发现其可降低FSmRNA的表达,减少血清 FS 含量,进而减轻FS对卵泡发育的影响[6]。

卵泡液中细胞因子表达与卵泡发育、卵母细胞的质量等息息相关。常见的细胞因子包括干细胞因子(Stem cell factor,SCF)、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfactor,VEGF)、胰岛素生长因子(insulin-like growth factor,IGF)等。LIF可以调节细胞增殖、分化和表型,抑制脂蛋白脂酶活性,促进骨的重吸收等,在卵泡发育不同阶段的颗粒细胞中均有表达,与卵泡发育可能有关,但其具体机制仍不明确[9]。电针取穴关元、中极、子宫以及三阴交可提高卵泡液中白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)水平,改善卵母细胞质量[10]。SCF属于卵巢局部一种重要的生长因子,可对细胞增殖分化产生促进作用,对卵母细胞质量的影响与颗粒细胞的凋亡有关。有研究发现,FSH可调节环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)/蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)途径,进而影响颗粒细胞中SCF的mRNA及蛋白分泌,影响卵母细胞成熟[11]。电针可通过提高SCF水平调节卵巢局部微环境,改善卵母细胞的质量,提高临床妊娠率,并且还可改善患者肾虚症状[12]。另外,在保证IVF优胚率及妊娠率的情况下,电针可显著防治IVF过程中OHSS的发生[13]。

2 中医药对单纯输卵管因素IVF卵泡液组分的影响

在女性不孕特别是继发不孕症中,输卵管性不孕约占 25%~40%,而盆腔黏连是导致输卵管性不孕的主要原因,在IVF过程中同样面临卵母细胞质量低、成胚率低、临床妊娠率等问题。

在卵巢中,生长分化因子-9(growth differentiation factor-9, GDF-9)、骨形成蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)等在卵泡发育和成熟过程中起重要作用,其中BMP-15的减少,会对靶细胞的生长分化产生影响。研究发现,降低卵巢BMP-15mRNA的表达和蛋白生物活性,可使早期卵泡发育异常[14];GDF-9主要通过旁分泌方式调节颗粒细胞以及卵泡膜细胞的增殖分化,以自分泌方式促进卵母细胞的有丝分裂,进而在卵母细胞发育中发挥作用[15]。临床研究表明,补肾调经方、逍遥散方通过增加 GDF-9和 BMP-15水平,降低颗粒细胞凋亡率,改善卵母细胞质量,提高临床妊娠率[16-17]。梁莹[18]发现, BMP-6 在卵母细胞发育、促进临床妊娠的过程中发挥作用,且补肾调经方还可上调卵巢颗粒细胞和卵泡液中 BMP-6 的表达和分泌。此外,二至天癸方还可上调颗粒细胞凋亡相关通路Fas L/Fas-FADD-Caspase8-Caspase3 通路的表达,进而改善卵母细胞质量[19]。

氧化应激(oxidative stress,OS)被认为是导致衰老和疾病的重要因素,卵泡液内的OS通过影响卵母细胞质量,进而影响胚胎发育以及IVF-ET的结局。OS产物之一高级氧化蛋白产物(AOPP)是OS介导的蛋白质损伤标志物[20],在卵泡液中它可以加剧OS,而超氧化物歧化酶(SOD)能清除卵泡液中的氧自由基,保护卵子免受损伤[21]。二至天癸方通过上调SOD含量,降低AOPP的表达来抵抗OS的损伤,改善卵细胞质量[22]。补肾中药还可上调卵母细胞内蛋白激酶C(protein kinase c,PKC),激活核因子E-2-相关因子-2(nuelear factor-E2-related factor 2,Nrf2)基因转录,提高Nrf2蛋白活性,诱导Nrf2信号通路下游抗氧化酶基因表达,并能够改善卵母细胞线粒体功能,提高卵母细胞抗氧化能力,改善卵母细胞质量[23]。

3 中医药对卵巢低反应IVF卵泡液组分影响

卵巢储备功能下降一般来说都会伴随卵巢低反应(poor ovarian response,POR)。近年来, IVF-ET技术快速发展,但POR患者的临床妊娠率仅为 10%~20%[24],而国内IVF-ET患者中 POR的发病率约达 12%[25],且有上升趋势,POR 已然成为 IVF-ET 的难题。中医药在改善卵巢反应性、提高卵巢储备方面逐渐发挥其重要作用。

调更益精汤可以提高POR患者卵泡液中 GDF-9、TGF-β1、LIF以及VEGF的水平,增加获卵数以及优质卵数[26];益气养阴方可通过调控颗粒细胞GDF-9、BMP-15表达来改善POR患者IVF-ET过程中的卵巢反应性,提高获卵数[27]。卵巢低反应患者在IVF-ET 前或者IVF-ET过程中,电针干预可对下丘脑-垂体-卵巢轴进行良性调节,改善患者内分泌水平,提高抗苗勒氏管激素(anti-müllerian hormone,AMH)水平,增加窦卵泡数,提高优胚率,还能改善肾虚症状[28-31]。最近研究发现,行IVF-ET 前采用温肾养血冲剂联合经皮穴位电刺激[32]、益气血补肝肾中药[33]、养卵方治疗[34],均通过对下丘脑- 垂体-卵巢轴(HPOA) 的作用,改善低反应患者卵巢储备能力,提高获卵数,增加妊娠率。虽然中医药在治疗POR方面取得了一定的成绩,但中药以及电针的具体作用机制仍然不能明确,为更好地指导临床,亟需进一步的研究。

4 中医药对子宫内膜异位症IVF卵泡液组分的影响

子宫内膜异位症(endometriosis,EMs)患者妊娠率与输卵管因素患者相比大大降低, IVF妊娠率几乎是其他原因患者的一半[35]。Aboulghar[36]等对 22 篇文章的 Meta 分析证实,既往手术史的EMs患者因低反应所致的周期取消率与输卵管因素患者相比大大提高。这不仅因为其导致子宫内膜的容受性变差,还因其对卵细胞质量和胚胎发育产生不良影响。中医子宫内膜异位症的病因病机多为血瘀,又有虚实寒热的不同,治法以祛瘀活血为主,兼之补肾等其他治法。

疏肝化瘀中药可提高EMs卵泡液中GDF-9的表达水平, 降低TNF-α水平,可能为改善卵母细胞质量、提高妊娠率的机制之一[37-38]。马慧聪[39]等发现,祛瘀解毒法可抑制8-异前列腺素-F2α(8-iso-PGF2α)的生成和增强 SOD 的表达,改善卵泡液中蛋白氧化损伤,从而提高卵细胞质量;而刘海萍[40]等发现,祛瘀解毒法还可降低卵丘颗粒细胞中Bax蛋白的表达,提高卵丘颗粒细胞Bcl-2蛋白的表达,使Bax/Bcl-2比值升高,从而降低颗粒细胞凋亡率,改善卵母细胞质量。其相应大鼠实验证明,还与降低患者血清及卵泡液 TNF-α、IL-6 的含量,以及与卵巢颗粒细胞 TNF-αm RNA、IL-6 m RNA 表达有关。李志强[41]等发现,补肾调气血法可以改善内异症患者接受辅助生殖治疗的结局,可能是通过改善卵泡液中LIF浓度得以实现的。

基质金属蛋白酶-9(MMP-9)是一种明胶酶类[42],可导致细胞外基质破坏,病变周围组织被侵袭,而VEGF可以促进血管增生,两者共同作为子宫内膜异位症的发病基础。消异方可降低VEGF、MMP-9水平,可能是提高受精数、优质胚胎数以及妊娠率的机制之一[43];消异方与电针联合治疗还可降低 EM 患者体内单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和 IL-6 含量,改善 EM 患者体内的免疫环境[44]。最近研究发现,中药周期序贯疗法[45]与耳穴贴压以及中药保留灌肠联合[46]均能提高EM合并不育症患者的子宫内膜容受性,从而提高胚胎种植率。

5 结语与展望

在当今辅助生殖技术飞速发展的形势下,IVF-ET的流产率没有降低,随之而来的并发症没有减少,妊娠率没有大的提升,如何发挥中医药整体调节优势,改善IVF治疗结局是目前中医药工作者亟需解决的问题。目前,卵泡液代谢组学作为一种无创、快速的新技术已取得很大进展,因此如何结合现代研究,从多角度、多层次进一步探讨、深入挖掘,将中医学理论与西医学研究真正的结合,为 IVF-ET治疗不孕症提供更新、更有效、更经济的方法,有待进一步的努力与研究。

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