多囊卵巢综合征患者IVF 助孕卵母细胞质量及胚胎发育指标分析

黄剑磊， 孙 丹， 马 媛， 刘 丹， 王 明， 王晓红

（空军军医大学第二附属医院妇产科生殖中心，西安 710038）

多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）是一种内分泌紊乱性疾病，育龄期女性常见，病因复杂，也是导致不孕症发生的主要因素之一。PCOS 的发病率为5%～10%，占无排卵性不孕症的70%～80%[1]。大约50%的PCOS 不孕妇女需要进行辅助生殖助孕治疗。PCOS 常伴随代谢异常，包括肥胖、血脂异常和胰岛素抵抗等，影响PCOS 患者助孕结局[2-3]。既往研究结果提示PCOS和肥胖会降低受孕前卵母细胞的质量、受精和胚胎的发育潜能[4-5]。研究显示[4]，与正常患者相比，在体外受精（in vitro fertilization，IVF）周期，PCOS患者的卵母细胞质量显著降低，进而导致受精率、卵裂率和着床率降低，流产率升高。因此，探索改善PCOS 患者的卵母细胞质量的策略，对于提高妊娠结局显得尤为重要。因此本文利用本生殖中心数据，回顾分析了266例行IVF 助孕的PCOS患者的助孕结局，比较PCOS 卵母细胞质量及其胚胎发育的变化，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年1月1 日至2018年12月31日在本院妇产科生殖医学中心首次进行IVF 助孕治疗的患者1330例作为研究对象。其中PCOS患者266例（PCOS 组），应用倾向性评分匹配的输卵管因素不孕助孕的患者1064例作为对照组。受试者均签署知情同意书。

1.2 纳入及排除标准

PCOS 诊断标准（参考2018年《多囊卵巢综合征中国诊疗指南》）：月经稀发、闭经或不规则子宫出血是诊断的必需条件。另外，符合以下两项之一：（1）高雄激素的临床表现或高雄激素血症；（2）超声表现为多囊卵巢（双侧卵巢内直径2~8 mm的窦卵泡数总计≥24 枚）。并且，必须逐一排除其他可能引起高雄激素和排卵异常的疾病。纳入标准：（1）不孕因素为PCOS 及输卵管因素的患者；（2）为首个促排卵周期；（3）使用GnRH-a 长方案或GnRH-A 拮抗剂方案促排卵治疗周期；（4）受精方式为常规IVF 的患者。排除标准：（1）排除女方年龄≥35 岁患者；（2）排除男方严重精液质量异常的患者；（3）排除单精子卵细胞浆内注射（ICSI）受精周期；（4）排除早发性卵巢功能不全患者；（5）排除复发性流产患者；（6）排除胚胎植入前遗传学检测的患者；（7）排除卵子冷冻周期。

1.3 研究方法

所有研究对象均行体外受精-胚胎移植技术，具体方法如下。（1）促排卵方案：长方案从前次月经黄体中期开始连续使用曲普瑞林（短效）（0.05～0.1 mg，1 次/d，皮下注射）10～14 d 降调节，当月经来潮第2～4 天检测患者血清激素水平及阴道超声，当达到垂体脱敏状态，开始加用促性腺激素（gonadotropin，Gn）启动促排卵。拮抗剂方案则在月经第2～4 天直接启用Gn 促排卵，4～5 d后开始加用醋酸西曲瑞克0.25 mg 至HCG 注射日；（2）触发方案：当优势卵泡直径≥18 mm 同时至少有3 个卵泡的直径≥17 mm，平均成熟卵泡雌二醇水平为200～300 ng·L-1时，给予5000～10000 IU 人绒毛膜促性腺激素（HCG）肌肉注射，34～36 h后阴道超声引导下取卵，卵母细胞在体外培养4～6 h 后进行常规IVF。取卵当日给予黄体支持，口服地屈孕酮片20 mg·d-1；（3）标本采集：患者取膀胱截石位，常规消毒铺巾，超声阴道探头置入阴道，在阴道穹窿部分别探测子宫及双侧附件，避开膀胱、肠道、子宫肌层、宫颈等组织器官及宫旁血管丛；17G 取卵针由近至远顺次穿刺卵泡，同法处理对侧卵巢。将收集的卵泡及时送至实验室进行分拣。男方于女方取卵日当天留取精液，使用puresperm 密度梯度离心法优化精液，按照密度为1.2×106/mL 精子浓度加入含有卵母细胞的受精液中，精子卵母细胞共同孵育，置于37 ℃、5% CO2培养箱中，密切观察受精情况，监测后续胚胎的发育情况。

1.4 观察指标

（1）收集患者基线资料：女方、男方年龄，女方体质量指数（BMI），不孕类型（原发性不孕症/继发性不孕症），不孕年限；（2）促排卵相关信息：促排卵方案（GnRH-a 长方案或GnRH-A 拮抗剂方案），促性腺激素（Gn）使用总量和使用天数；（3）结局指标：a.卵母细胞数量及质量：获卵数，成熟卵母细胞数，卵母细胞成熟率；b.胚胎发育指标：受精数，受精率，正常受精数，正常受精率，卵裂数，卵裂率，可用胚胎数，可用胚胎率，囊胚培养数，囊胚形成数，囊胚形成率。（4）妊娠指标：统计两组患者临床妊娠率，异位妊娠率，流产率及活产率。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 两组患者基线资料比较

女方年龄、男方年龄、女方BMI、女方不孕年限、不孕类型、促排卵用药方案、Gn 用量、Gn 使用天数组间差异均无统计学意义（P均＞0.05），见表1。

表1 两组患者基线资料比较（±s）

表1 两组患者基线资料比较（±s）

注：#为非正态分布数据采用Kruskal-Wallis rank sum test 进行检验。

基线资料 对照组（n=1064） PCOS 组（n=266） t/χ2 值 P 值女方年龄/岁 28.79±2.83 28.53±3.21 1.3156 0.215女方BMI/（kg·m-2） 23.67±1.76 23.70±1.74 -0.773 0.233男方年龄/岁 30.62±3.83 30.67±4.56 -0.1961 0.403不孕年限/年 3.63±2.07 3.54±2.28 0.6668 0.123不孕类型/例（%） 原发性不孕症 686（64.47） 169（63.77） -0.2127 0.831#继发性不孕症 378（35.53） 96（36.23）促排卵方案/例（%） GnRH-a 长方案 864（81.74） 217（81.58） -0.0610 0.951#GnRH-A 拮抗剂方案 193（18.26） 49（18.42）Gn 总量/75 IU 26.41±13.22 24.88±12.66 1.7042 0.122 Gn 总天数/d 11.96±1.88 11.98±2.88 -0.6788 0.134

2.2 两组患者获卵数及卵母细胞质量比较

PCOS 组患者的获卵总数和成熟卵母细胞数多于对照组（P均＜0.05）。而PCOS 组患者的卵母细胞成熟率低于对照组（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者获卵数及卵母细胞质量比较（±s）

表2 两组患者获卵数及卵母细胞质量比较（±s）

组别 n 获卵总数/枚 成熟卵母细胞总数/枚 卵母细胞成熟率/%对照组 1064 12.47±3.75 11.03±3.38 89.10±10.01 PCOS 组 266 14.73±6.47 12.37±5.53 84.66±12.71 t 值 -7.4526 -4.9953 6.1089 P 值 ＜0.001 0.006 ＜0.001

2.3 两组患者胚胎发育指标比较

两组患者胚胎的发育规律及胚胎发育情况比例，结果显示：PCOS 患者由于获卵数多，故其成熟卵母细胞数、卵母细胞受精数、卵母细胞正常受精数、卵裂期胚胎数囊胚培养数、囊胚形成数虽然逐步下降，但均高于对照组（P均＜0.05）；对胚胎后续发育进一步分析发现，PCOS 组患者的可用胚胎数、可用胚胎率及囊胚形成率均低于对照组（P均＜0.05），见表3。

2.4 两组患者妊娠结局指标比较

对两组患者新鲜周期妊娠结局进行分析，排除了失访周期，结果显示，两组患者，临床妊娠率、异位妊娠率、流产率差异无统计学意义（P均＞0.05），但PCOS 组患者的活产率低于对照组（P＜0.05），见表4。

表3 两组患者胚胎发育情况比较（±s）

表3 两组患者胚胎发育情况比较（±s）

注：#为非正态分布数据采用Kruskal-Wallis rank sum test 进行检验。

指标 对照组（n=1064） PCOS 组（n=266） t/z 值 P 值受精卵数/枚 10.18±3.18 10.97±5.14 -3.1660 0.002卵母细胞受精率/% 84.25±11.66 79.74±15.14 5.2931 ＜0.001正常受精卵数/枚 8.46±2.77 9.17±4.61 -3.1913 0.001卵母细胞正常受精率/% 70.32±13.97 66.86±18.58 3.3652 ＜0.001卵裂期胚胎数/枚 10.04±3.20 10.79±5.00 -3.0043 0.003胚胎卵裂率/% 97.55±5.64 96.40±10.72 2.4059 0.016可利用胚胎数/枚 6.48±2.38 6.07±3.16 2.3318 0.020可用胚胎率/% 76.97±18.52 68.78±24.68 6.0027 ＜0.001#囊胚培养数/枚 3.00（0.00，16.00） 4.00（0.00，19.00） -4.3717 ＜0.001#囊胚形成数/枚 2.00（0.00，11.00） 1.00（0.00，18.00） -0.0709 0.009#囊胚形成率/% 55.05（0.00，100.00） 38.75（0.00，100.00） 6.531 ＜0.001#

3 讨论

PCOS 是一组代谢紊乱性疾病，也是育龄期妇女不孕的常见原因之一。主要临床表现为月经周期不规律、多毛和（或）痤疮、不孕等。在育龄女性中发病率为5%～10%，占无排卵性不孕50%～70%[6-7]。国内流行病学调查显示，育龄妇女PCOS患病率为5.81%～6.46%[8-9]，且患者多伴有肥胖、胰岛素抵抗等。改善和提高PCOS 患者IVF 助孕结局是生殖界的热点与难点。

表4 两组患者妊娠指标比较［例（%）］

有文献报道PCOS 患者行IVF 助孕并不增加获卵数[10]，也有研究者持相反的意见[11]。本文研究结果显示与对照组相比，PCOS 组患者的获卵数和成熟卵母细胞数、受精卵数、正常受精卵数、卵裂期胚胎数显著多于对照组患者。进一步分析认为与PCOS 患者基础窦卵泡数较多相关，经过超促排卵后可以募集较多卵泡[12]。关于PCOS 患者基础窦卵泡增加目前多数学者认为PCOS 患者高雄激素血症可促使下丘脑－垂体－卵巢轴调节紊乱，引起LH/FSH 升高，可能影响卵泡发育，卵泡发育至一定程度即停滞，导致卵泡发育不良最终发生排卵障碍，形成多囊卵巢[13]。

有文献报道[14-15]，PCOS 患者的卵母细胞质量会下降，多由于PCOS 内分泌异常导致。本研究结果显示，PCOS 患者虽然获卵数多，但是其卵母细胞成熟率明显降低，提示PCOS 患者的卵母细胞质量下降，与既往研究相符。Comim FV[16]等发现，肥胖加剧了PCOS 的内分泌代谢的紊乱。有证据提示[17-18]，肥胖可导致胰岛素抵抗，其中高胰岛素血症与PCOS 患者雄激素水平升高相关。除此之外，在卵泡生长发育过程中，卵泡液为卵母细胞提供了特殊的营养环境，卵泡液组成成分异常也可能影响卵母细胞的生长发育，在受精和胚胎发育过程中发挥重要作用。有文献报道[19]，同型半胱氨酸浓度升高与PCOS 相关。卵泡液中高浓度的同型半胱氨酸会对卵母细胞产生细胞毒性作用，进而降低卵母细胞质量及发育潜能，影响胚胎种植率和妊娠率[20-21]。另有学者提出PCOS 患者机体内环境异常，使卵母细胞暴露于高LH和高雄激素的环境，颗粒细胞的分裂与凋亡功能发生改变，造成卵泡基因变异，进而使卵母细胞和胚胎的质量下降[22]。因此，推测PCOS 患者卵母细胞质量下降，可能与PCOS 患者出现激素、三大类物质及生长因子代谢发生紊乱相关。以上均需进一步研究进行印证。

卵母细胞质量直接影响患者的胚胎质量，在IVF 过程中，只有成熟的卵母细胞才具有受精的能力。PCOS 患者的卵母细胞成熟率下降，进而导致受精能力降低。我们的研究结果显示，PCOS 患者的卵母细胞受精率、卵母细胞正常受精率、胚胎卵裂率均低于对照组。最终结局，PCOS 组患者的可用胚胎率及囊胚形成率也低于对照组。本研究结果与既往文献得到了相似的结果。具体机制需要进一步探索。早在2008年有学者[23]研究由能量稳态相关基因编码的分泌性蛋白Adropin 与PCOS 的关系，发现PCOS 患者体内低表达的Adropin 可能会加剧患者的基础能量代谢紊乱，进而导致卵母细胞线粒体功能障碍，影响卵母细胞生长、受精能力及胚胎的早期发育。另外，可能与PCOS 患者体内存在胰岛素抵抗相关。PCOS胰岛素代谢紊乱刺激下丘脑生长抑素分泌，从而发挥对生长激素分泌的抑制作用。而生长激素的不足可以导致卵巢组织对外源性促性腺激素的反应性降低，影响卵母细胞的成熟[24]。近年来卵母细胞体外成熟培养（IVM）成为解决PCOS患者卵母细胞成熟障碍的方法之一，而且Yu等[12]人的研究发现IVM 可使PCOS 患者获得相似的临床妊娠率，并能避免卵巢过度刺激综合征的发生。进一步探索出提高PCOS 患者卵母细胞质量的方法显得尤为重要。

对两组患者新鲜周期妊娠结局进行分析，结果显示，两组患者临床妊娠率、异位妊娠率、流产率差异无统计学意义。此结果与既往研究结果基本一致[25]。但是两组患者的活产率相比，PCOS组患者的活产率显著低于对照组。分析原因可能与PCOS 患者体内代谢紊乱相关，其中关系最为密切的为胰岛素抵抗。有研究结果显示对于有胰岛素抵抗的患者服用二甲双胍后，可以提高活产率[26-27]。

综上所述，PCOS 患者虽然获卵数增加，但结果显示卵母细胞成熟度明显下降，由此导致后续卵母细胞正常受精率、卵裂率、可用胚胎率及囊胚形成率均显著降低。因此寻找改善PCOS 卵母细胞质量的方法需要进一步研究，对于提高PCOS 患者活产率意义重大。