抗苗勒氏管激素在生殖医学领域应用研究进展
2020-01-10农建宏
农建宏,何 敏,刘 欣,柳 青
广西壮族自治区卫生健康委生殖中心,南宁 530021
抗苗勒氏管激素(AMH)又可称为苗勒管抑制物(MIS),是转化生长因子-β(TGF-β)家族中的成员,由两个完全相同的72KD单体通过二硫键连接组成的二聚体糖蛋白,人类AMH 19号染色体(19p13.3)短臂上,借助卵泡部分自行分泌与从旁分泌渠道,与其Ⅱ级受体(AMHRⅡ)融合发挥生物学作用,仅表达于性腺。在男性身体之中,从胚胎形成期开始分泌AMH,促使苗勒氏管退化,形成男性生殖系统正常结构;在女性体内,自从母亲妊娠32孕周胎儿期开始到绝经期,AMH由卵巢颗粒细胞分泌,最开始表达于初级卵泡的颗粒细胞,并最终发育成为输卵管、子宫、阴道上段等女性生殖功能相关的脏器,持续整个卵泡发育过程。卵巢颗粒细胞产生AMH保持相对于男性较低的一个水平,在血清中可以检测到的范围为:2~6.8 ng/ml,其水平的高低与正在发育的卵泡数成一定比例。因此AMH在反映卵巢健康状态,预测卵巢储备功能,监测卵泡生长状态等方面有重要的应用价值[1]。目前广泛应用于妇科内分泌疾病、妇科肿瘤、生殖医学领域、性别异常分化和自身免疫性疾病等临床诊断和治疗,特别是AMH与辅助生殖技术(ART)是近几年研究的热点。本文就AMH在生殖医学领域应用最新进展进行综述。
1 AMH与卵巢储备功能
卵巢储备功能(OR)是指人体卵巢皮质区里的原始卵泡生长、发育、发展成为可受精卵母细胞的功能,即为卵巢中所剩的卵子的数目和质量[2],代表卵巢产生卵母细胞及雌激素的能力,是反馈育龄女性生育能力的重要指标之一。如果卵巢皮质区卵泡之中卵母细胞储藏数量减少或质量不高,则说明卵巢功能衰退或者卵巢储备功能不全,容易引起育龄女性自然受孕困难或者卵巢早衰,甚至引起绝经年龄提前等,导致卵巢储备功能快速减退的原因很多,如妇科恶性肿瘤放疗化疗治疗、卵巢肿瘤手术治疗后损伤其组织、病毒引起卵巢炎、免疫性卵巢损害、过度肥胖和神经性厌食症等。临床上诊断及评估卵巢储备功能有多种方法,可通过女性实际年龄来判断,也可以借助超声诊断技术进行卵巢功能评估,亦可以来评估卵巢储备功能。年龄是临床上最早也最为广泛用于评估卵巢储备功能的重要指标,但是往往女性实际年龄与卵巢生物年龄有些差异;基础内分泌激素中卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)、雌二醇(E2)、催乳素(PRL)、孕酮(PROG)、睾酮(TESTO)等性激素,俗称“性激素六项”,加上“FSH/LH”比值是评价卵巢储备功能的传统指标,但是受到下丘脑-垂体-卵巢轴的相互调节相互影响,整个月经周期结果波动较大,需要患者在特定的时间来就诊,给患者带来不便;同样氯米芬实验也可用来评估卵巢储备功能,但是用药一段时间后需停药才能检测,整个观察时间也较长,需要患者依从性高积极配合才能进行,且使用不当容易引起卵巢过度刺激综合征(OHSS),目前使用不多;GnRH-a兴奋试验也称垂体兴奋试验,给患者一次性静脉注射GnRH-a100 mg,分别在用药前、后的0.5 h、1 h、1.5 h抽取患者静脉血检测FSH和LH,如果用药后LH上升3倍而FSH不变,提示垂体功能正常,如果LH没有增高说明垂体功效的异常;如果FSH和LH均有上升趋势,说明垂体功能正常,而卵巢储备功能衰退的迹象。INHB是a亚单位和b亚单位组成的异二聚体蛋白质激素,男性由睾丸支持细胞分泌,女性由中、小窦卵泡的颗粒细胞产生,主要体现为脉冲型分泌,随后INHB进至卵泡液在部分凸显出自行分泌与从旁分泌功能并自卵巢静脉进至循环[3]。卵巢功能衰退早期,血清INHB水平即有所改变,比FSH更早体现出来,用于早期评估卵巢储备功能变化较为准确,但同样也给患者带来不便。AFC是利用超声探查双侧卵巢里所含的所有直径大于2~10 mm的窦状卵泡个数总和,研究者发现,在早卵泡期超声检查中如AFC小于6个,提示着卵巢储备功能的下降[4],是临床上常用来评估卵巢储备功能的重要指标,当然,常规妇科超声AFC计数受患者体位、脂肪等影响,经阴道超声检查计数较为准确,各种评估方法各有利弊,作者认为多种指标联合评估更能客观反应卵巢储备功能。
AMH是目前评估卵巢储备功能中稳定的、客观的临床指标。在女性身体中,AMH由卵巢颗粒细胞分泌,并能抑制原始卵泡的募集和调控窦卵泡生长发育,与卵巢储备功能关系密切,最先凸显在初级卵泡之中的颗粒细胞层,并为颗粒细胞分散至血而监测出来,其浓度与成长卵泡总量紧密关联[5]。在生育期女性身体中,AMH是借助从旁分泌渠道与部分自行分泌后的卵泡之中颗粒细胞膜表层的AMH受体Ⅱ加以融合发挥生物学作用,阻碍原始卵泡产生的初始汇集,降低原始卵泡的耗费,还能够减弱成长卵泡对于FSH刺激产生的反应性,影响到优良卵泡的筛选,从而影响卵巢的储备功能[6-7]。采集育龄期妇女的外周血既可以检测到AMH,是至今为止,外周血可以检测到的卵泡最早产生的物质,且AMH不受HPO轴影响,在月经周期内几乎没有变化,取材方便,易被患者接受,较其他检测指标更能精确评估卵巢储备[7]。
2 AMH与卵泡生长发育
卵泡呈圆形泡状,位于卵巢皮质,是哺乳动物卵巢中卵母细胞发生与发育的基本功能单位,女性卵泡发育始于胎儿期,终于绝经期,大部分女性进入性成熟期后每个月由一侧的卵巢产生一个成熟卵泡并排放,两侧卵巢交替进行,亦有少数女性每个月有两个或者数个卵泡发育成熟,同时也会不断有卵泡凋亡。随着卵巢机能的退化进入老年绝经期后不再有卵泡发育。卵泡发育包括原始卵泡募集和周期募集两个过程,原始卵泡募集诱发始基卵泡发育,周期募集引发一群小窦状卵泡生长,长势不佳的小卵泡逐渐闭锁,优势卵泡被筛选出来,发育成熟后,在卵泡雌激素和黄体生成素共同作用下排卵。AMH与相邻原始卵泡颗粒细胞膜表面的AMH受体Ⅱ结合,抑制始基卵泡的募集,干扰生长卵泡发挥功能,影响其对FSH的反应性,进一步限制或者调控生长卵泡的生长、发育和成熟。AMH的特殊表达方式可能参与上述生理过程,而AMH如何通过调节人卵巢对FSH的敏感性发挥卵泡生长发育作用机理目前阐述不是很清楚[8]。有实验证实:重组AMH的培养基体外培养人卵巢组织,AMH可发挥抑制卵泡募集的作用[9]。将来可以利用外源性AMH建立动物模型进行深入研究。
3 AMH与胚胎发育潜能
随着社会的发展,环境以及人类生活习惯的改变,不孕不育的发病率呈逐年上升的趋势,辅助生殖技术(ART)已成为解决不孕不育的主要手段,其中体外受精-胚胎移植(IVF-ET)是辅助生殖技术的核心,如何获得足够数量的优质卵子并与高质量精子授精培养成优质胚胎是决定IVF-ET成功率的关键。胚胎形态学评估是传统方法,一直沿用至今,近几年兴起的延时摄像(time-lapse)技术可以通过全程连续监测胚胎的形态发育过程,更直观观察胚胎整个发育过程,有效地预测卵裂期胚胎的发育潜能[10];植入前PGD是近年来广泛应用于辅助生殖技术,利用显微操作技术获取胚胎遗传信息,通过PCR、FISH等进行特定基因或染色体畸变的检测,其可以对携带遗传性致病基因的夫妇或者患者夫妇进行孕前诊断,在胚胎移植前挑选表型正常的胚胎,并无携带遗传性疾病基因的优质胚胎进行移植[11],为早期产前诊断开辟一条新路子;体外胚胎组培养液代谢组学测定也是近年研究的热点[12]。另外,Yamanaka等[13]研究发现,通过测定胚胎的呼吸率可挑选出具有高发育潜能的囊胚。血清AMH水平因其月经周期变化不大,已广泛应用来评估卵巢储备功能,但AMH与IVF-ET临床妊娠结局的相关性存在争议,Honnma H[14-16]等研究表明:血清AMH水平与IVF-ET周期中获卵数量和优质胚胎数之间有一定关系,提示AMH水平可能与IVF-ET的临床妊娠结局存在相关性;Silverberg K[17-19]等部分学者认为基础血清AMH水平可以预测妊娠结局。Lin WQ[20]等学者对IVF-ET助孕的妊娠女性和未获得妊娠女性进行比较分析,研究结果表明:妊娠女性的血清AMH水平、受精率与卵裂数都显著高于未获得妊娠的女性,并进一步说明AMH与卵母细胞数目、胚胎和囊胚的质量具有一定相关性。Arce JC等研究也表明[21],在使用拮抗剂助孕的女性中血清AMH的水平越高,临床妊娠率和活产率越高。另外,部分学者认为IVF-ET过程中,AMH可以预测卵巢反应性,而卵巢反应性是控制性超促排卵(COH)过程中,卵巢对于外源性促性腺激素的反应能力,目前没有特异性方法预测卵巢反应性,年龄、FSH水平、AFC等在临床上预测卵巢储备及卵巢反应应用较多的指标,AFC虽直观,但无法评估卵巢反应性,FSH随月经周期波动较大,不是理想预测指标。在行IVF-ET期间如何获得一定数量的优质卵子是提高临床妊娠率的关键,王冬雪[22]等对AMH与临床结局相关性进行研究表明:Gn5和诱发排卵日(HCG注射日)与促排卵临床结局相关性最强。而陈艺[23]等用血清抗苗勒氏管激素水平预测IVF-ET妊娠结局,结果认为患者的血清AMH水平与IVF-ET临床结局并无相关性。AMHIVF-ET期间与胚胎质量、发育潜能、卵巢反应性以及卵巢过度刺激综合征(OHSS)等预测价值研究结果差异较大,总之,ANH水平能否评估卵母细胞及胚胎质量,是否可以预测IVF-ET的临床结局仍然存在争议,血清AMH水平在囊胚发育中的预测价值仍待后续研究来证实。
4 血清AMH在垂体降调节及促排卵期间变化规律
利用人工药物干预调节垂体功能,达到治疗生殖内分泌疾病的方式即为降调节,通过垂体降调节抑制或减少自发性LH峰的出现,避免自发排卵,是IVF-ET周期中重要环节,目前常用降调节方案主要分为:超长方案、长方案、短方案、超短方案;从降调节开始到取卵手术的过程中,血清AMH是否变化是生殖医学专家关注的焦点,刘曼琳等[24]学者对降调后是否影响AMH水平进行研究,结果发现在使用长效或短效GnRHa降调节后第14天,检测发现患者血清AMH水平呈现上升趋势,提示卵泡池由静态向动态转化,从而获得适量的卵子数。叶云等[25]研究也表明:GnRHa降调节后AMH水平会呈现“归中趋势”,即高向低走,低向高走。杨晓菁等[26]通过比较基础及促性腺激素刺激第6天血清AMH水平后发现:降调后的AMH水平可预测获卵数,且Gn使用总量与AMH也有一定的线性关系,月经期第2~5天的AMH水平及Gn刺激第6天的AMH水平均可较准确地预测卵巢反应和获卵数。AnckaertE等[27]研究结果显示Gn5血清AMH和控制性超促排卵(COH)结局相关性显著,亦有学者[28]认为血清AMH水平在利用GnRHa垂体降调期间变化不大,多数学者认为血清AMH水平在IFV-ET期间是有变化的,特别是降调节后水平有所下降,可以根据其变化来预测胚胎质量、发育潜能、卵巢反应性等,联合AMH、FSH、AFC等多种指标来预测IVF-ET临床结局更有临川应用价值。总之,对于GnRHa降调后AMH水平的变化尚无统一结论,有待更多的实验数据进一步验证。
5 AMH与性异常分化
研究表明:性分化异常与生殖器原基形态异常、睾丸激素包括AMH分泌不足有关。持续性苗勒氏管综合征(PMDS)患者由于AMH其受体基因编码发生突变,导致睾丸支持细胞功能不全,成年后除了具有男性外生殖器,同时还具有输卵管和子宫。50%的隐睾症、单侧隐睾症和大多数阴囊型尿道下裂患者血清AMH正常,隐睾症患者血清AMH明显低于单睾症患者,性腺发育不全患者血清AMH明显低于尿道下裂患者[29],AMH分别由卵巢颗粒细胞和睾丸支持细胞特异性分泌。因此,婴儿出生时若性别模糊,需检测睾丸组织和AMH水平,若AMH水平很低或未检测出,则高度怀疑无睾丸组织。
6 结语
目前有待解决的问题:(1)实验室不同检测方法结果差异较大,缺少校准衡量值,需建立相关行业标准和参考范围;(2)实验室处理标本过程中各种影响因素及内源性干扰物质影响检测结果有待研究证实;(3)不同时间点及季节变化对AMH是否有影响需进一步证实;(4)垂体降调节及促排卵药物使用对AMH水平变化需进一步明确;(5)抗癌药物及服药史对AMH影响有待研究;(6)POSS及肥胖患者减肥后对AMH影响需进一步研究。关于AMH各种影响因素的研究刚刚起步,一些影响因素在生殖领域的意义还不明确,有待更多同仁进一步研究,以利于为相关疾病诊断提供更准确的依据,为临床治疗提供参考。