肝素对子宫内膜容受性影响的研究进展

王春雪，于月新，牛凯迪

子宫内膜容受性（endometrial receptivity）是指子宫内膜处于一种允许囊胚定位、黏附、侵入并使内膜间质发生改变，从而导致胚胎着床的状态。有研究表明，肝素可以调节胚泡附着、黏附和植入以及滋养细胞分化和侵袭所需的许多基本生理过程，并能提高妊娠率、改善预后[1]。

1 肝素的生理作用

肝素是从肥大细胞中分离出来的黏多糖硫酸酯，一直是抗凝血和抗血栓治疗的首选。肝素抗凝一般认为通过两个方面发挥作用，一是对凝血酶的抑制作用，二是对凝血活性因子Ⅹa的抑制作用，二者都依赖于普通肝素的戊糖结构与抗凝血酶Ⅲ（antithrombin-Ⅲ，AT-Ⅲ）的结合[2]。肝素除具有抗凝作用外，还有降脂、抗炎作用，抑制血管平滑肌增生等作用。

临床应用较多的低分子肝素是经化学或酶法解聚而得。相比较于普通肝素，低分子肝素的优点是相对分子质量小，皮下注射生物利用度高，半衰期长，可每日1～2次给药；抗血栓作用强，对血小板功能影响小，出血不良反应少，血小板减少发生率低；对活化部分凝血活酶时间影响小，无需监测凝血指标；骨质丢失减少，骨质疏松发生率低；变态反应发生率低；无胎儿毒性和致畸性，不通过胎盘，也不分泌于乳汁中。

2 肝素调节子宫内膜容受性的机制

近年来国内外学者发现了一系列影响子宫内膜容受性的激素、细胞因子和生长因子，这些因子之间关系错综复杂，构成一张庞大而井然有序的分子网络，双向调控互相影响。这些因子表达的蛋白质在种植窗期特异性表达于子宫内膜表面，在子宫内膜容受性形成过程中呈现出显著的时空表达特征，可以作为子宫内膜容受性的标志。目前研究较多的标记物有整合素、骨桥蛋白、白血病抑制因子、白细胞介素（interleukin，IL）、集落刺激因子、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）及其抑制因子、降钙素、前列腺素和雌孕激素受体等。子宫内膜容受性的高低，可通过研究这些标志物预测。

有研究证实肝素可对“种植窗期”子宫内膜及滋养细胞产生调控作用，从而提高胚胎植入的成功率，但其具体机制仍不清楚，这里主要介绍应用肝素后可对子宫内膜产生调控作用的标志物。

2.1 肝素与生长因子 研究发现，肝素可对肝素结合性表皮生长因子（heparin-binding epidermal growth factor，HB-EGF）、 肝 细 胞 生 长 因 子（hepatocyte growth factor，HGF）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、泌乳素、胰岛素样生长因子1（insulin like growth factors-1，IGF-1）、胰岛素样生长因子结合蛋白1（recombinant human insulin like growth factor binding protein-1，IGFBP-1）起调控作用，这些生长因子在“种植窗”期子宫内膜的发育中发挥重要的作用[3]。

研究发现应用肝素可增加HB-EGF的表达和分泌[4]。HB-EGF参与多种生理、病理过程，如胚泡植入、胎盘形成、创伤愈合、细胞生长等。近年来其在生殖内分泌领域的研究备受关注，主要表现为HBEGF在早孕绒毛、子宫内膜及蜕膜等组织中的表达能有效促进子宫内膜的生长和分化。因此，胚胎植入时局部子宫内膜HB-EGF呈高表达，提示HB-EGF能够增加子宫血供，提高子宫内膜容受性，利于胚胎植入[5]。研究表明，HB-EGF是母源性的，在着床过程中的作用为，跨膜形成的HB-EGF被蛋白水解酶裂解后，作为化学吸引剂作用于胚泡，并促进胚泡发肓[6-7]。HB-EGF可在胞饮突上作为跨膜因子支持胚泡黏附到子宫内膜表面，且有助于胚泡侵入后子宫内膜表面的修复。母源性HB-EGF的缺乏可延迟胚胎植入，破坏子宫内膜与胚胎发育的同步化，导致妊娠失败。原代杂交试验指出HB-EGF的mRNA在宫腔上皮的表达比胚胎着床早6 h，尤其是在胚胎着床的子宫壁位置[8]。HB-EGF表达不足时，胚胎着床部位血管生成减少，早期绒毛生成不良，易出现流产等现象。HB-EGF通过促进胚胎着床部位血管生成、毛细血管网建立，实现母胎界面血管重铸，为胚胎着床和发育提供物质保障，在胚胎植入和妊娠维持中发挥重要作用。

TNF-α已被证明可以控制各种细胞因子、生长因子、蛋白酶和细胞周期基因的表达，这些细胞因子反过来调节人子宫内膜的生存、凋亡、增殖和分化[9]。研究肝素对体外人子宫内膜基质细胞（endometrial stromal cells，ESCs）中TNF-α信号传导的影响时发现，肝素通过抑制TNF-α的产生提高子宫内膜的容受性。肝素可干扰核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）在细胞核中的活性，而TNF-α产生效应是通过NF-κB信号介导的。此外，肝素不仅能抑制TNF-α诱导的IL-8和IL-6上调，还能抑制其他受TNF-α刺激的因子。

另有研究表明，低分子肝素可上调泌乳素和IGF-1的表达，同时下调IGFBP-1的表达，从而促进子宫内膜基质细胞的分化并改善子宫内膜容受性，提高胚胎的种植率[10]。

2.2 肝素与抗磷脂抗体 抗磷脂抗体是目前确定的复发性流产的原因之一，抗磷脂抗体阳性患者使用肝素和阿司匹林可显著提高活产率[11]。其作用机制主要分为两个方面：一是肝素可预防异常凝血，减少流产胎盘缺血；二是肝素可直接调节细胞生物学，防止细胞凋亡，维持滋养细胞增殖[12-13]。

抗磷脂抗体可直接作用于胎盘组织的母体和胎儿侧，通过识别并结合抗β2糖蛋白1抗体（β2GPI），干扰滋养细胞功能和人子宫内膜细胞分化。肝素与抗磷脂抗体结合能够抑制抗磷脂抗体与滋养细胞的结合并恢复细胞的侵袭性[14]。因此认为肝素可以通过改变胎盘的增殖和凋亡直接调节滋养细胞的生物学特性。

2.3 MMPs MMPs是一组降解酶，以非活性酶原的形式分泌，必须被裂解才能成为活性酶。在MMPs家族成员中，MMP-2和MMP-9型胶原酶参与了滋养细胞侵入子宫内膜组织[15-17]。在不孕和复发性流产患者中发现，分泌中期子宫内膜表达的MMP-2、MMP-9和基质金属蛋白酶组织抑制因子1（TIMP-1）mRNA比正常者多，同时发现MMP-2/TIMP-2 mRNA相对表达量比值与胚胎个数呈正相关[18]。所以认为MMPs和TIMPs在子宫内膜表面存在平行调节。

肝素从三个方面对MMPs产生影响：转录、酶原转化为活性形式和TIMPs的合成。低分子肝素诱导的TIMPs表达下降，可消除对MMPs活性的抑制作用，从而增加子宫内膜的容受性。因此认为，肝素发挥作用方式与MMPs的活性增强有关[19]。

3 肝素调节子宫内膜容受性的临床研究

低分子肝素在临床上被经验性地用来提高胚胎植入率，但直到今天这种做法仍然缺乏分子研究背景和临床证据。有临床研究将100例反复植入失败患者随机分为2组，对照组接受黄体期支持，而观察组除了体外受精（in vitro fertilization，IVF）或胞浆内单精子注射（intracytoplasmic sperminjection，ICSI）后黄体期的常规支持外，对观察组妇女从卵母细胞采集当天开始施用5 000U的皮下肝素（连续15 d），15 d后2组患者妊娠试验显示2组妊娠率差异无统计学意义[20]。另有类似研究得到了相似的结论[21-24]。

Seshadri等[25]对已发表的关于使用肝素作为改善IVF结果的辅助手段的文献进行了全面评估，这是首次全面系统地评估肝素在IVF期间作为辅助治疗的作用，其中包括随机试验（732个周期）和观察性研究（1 217个周期），分析表明肝素治疗对临床妊娠率及活产率的改善无明显改善。这可能与试验之间存在方法学上的异质性，且每项研究中包括的患者数量很少有关。总之，目前的文献尚未充分评估IVF期间辅助肝素治疗的作用。在已发表的文献基础上，无法确定肝素可以改善IVF结局。具体而言，肝素在已知有血栓形成倾向的不孕妇女和原因不明的反复IVF植入失败患者中的作用值得进一步评估，并进行充分的随机研究。

虽有许多学者认为低分子肝素可能会增加患者的植入率、妊娠率和活产率，但目前没有可靠的证据可证明这一观点。这与目前各项研究样本量均较小有关。因此，对于在辅助生殖技术中使用低分子肝素能否改善妊娠结局，以及药物的使用时间、剂量等，还需要大样本的研究支持。

除静脉注射途径外，宫腔灌注也是改善子宫内膜容受性的方法之一，通过向宫腔内灌注某些药物以达到刺激子宫内膜的目的。Kamel等[26]对进行ICSI的妇女采用随机对照研究，在卵子采集后立即在模拟胚胎移植期间向研究组妇女子宫内注射低分子肝素，并记录其不良反应、临床妊娠率和植入率。在该研究的时间和剂量下，宫腔内局部注射低分子肝素是一种安全的干预措施，但本研究使用的低分子肝素剂量未能提高ICSI的疗效，进一步的研究应包括改变剂量和给药时间能否提高ICSI的成功率。

4 结语

综上所述，肝素可通过调控位于子宫内膜表面的与胚胎黏附、侵入及着床相关的多种细胞因子、黏附分子的表达，对子宫内膜容受性产生影响。由于数据对统计模型的选择很敏感，而使用随机效应模型时没有明显的获益，且肝素有产生不良反应的报道，所以没有确切的结论可证明肝素使用的安全性。需要通过设计良好、动力充足、双盲、随机、安慰剂控制、多中心试验进行进一步研究。