丁風(fēng)娟,郝翠芳
多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是女性生殖內(nèi)分泌和代謝功能異常導(dǎo)致的排卵障礙性疾病,病因尚不明確。PCOS與肥胖、胰島素抵抗(insulin resistance,IR)、代謝綜合征、2型糖尿病等有關(guān),但I(xiàn)R在PCOS患者中的發(fā)病率高達(dá)70%,是PCOS的重要發(fā)病機(jī)制[1]。IR是為了維持血液中葡萄糖的穩(wěn)定性,身體代償性分泌胰島素促進(jìn)葡萄糖吸收和利用的一種代謝狀態(tài)。有證據(jù)表明,IR與PCOS患者流產(chǎn)、不孕的發(fā)生密切相關(guān)。
10年前有研究表明IR可能影響卵巢類固醇激素的產(chǎn)生,進(jìn)而影響卵泡的生長[2]。胰島素也可以通過自己的受體介導(dǎo),刺激卵巢產(chǎn)生雄激素,雄激素升高阻礙卵泡的正常發(fā)育并誘導(dǎo)其在成熟前閉鎖,維持持續(xù)無排卵狀態(tài),卵巢內(nèi)雄激素升高可抑制芳香化酶活性和雌激素生成[3]。人胰島素蛋白5(INSL5)是一種腸肽類激素,屬于松弛素/胰島素超級家族,最新研究發(fā)現(xiàn),在PCOS-IR患者中INSL5明顯高于PCOS非胰島素抵抗(PCOS-NIR)患者,且INSL5與代謝、激素參數(shù)密切相關(guān)[4]。Burnicka-Turek等[5]敲除小鼠INSL5基因后發(fā)現(xiàn),小鼠發(fā)情周期長短不規(guī)則,生育能力降低。白脂素(Asprosin)是一種由白色脂肪組織分泌的新型肽類激素,與IR相關(guān),主要在肝臟中通過激活G蛋白-環(huán)磷酸腺苷(cAMP)-蛋白激酶A(PKA)通路增加葡萄糖的分泌[6-7]。
最近的研究表明,PCOS-IR患者的獲卵數(shù)、Ⅱ級卵母細(xì)胞數(shù)和妊娠率比非IR患者低,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[8]。胰島素通過抑制脂肪組織釋放游離脂肪酸(FFA)調(diào)節(jié)脂質(zhì)氧化代謝,IR患者的這種抑制作用被打破,導(dǎo)致血液中FFA增多。卵母細(xì)胞受精后的發(fā)育能力與濾泡液中的某些特定FFA有關(guān),第3天的胚胎碎片率與卵泡液中油酸濃度呈正相關(guān),與肥胖無關(guān),并且肥胖PCOS患者卵裂球評分與硬脂酸濃度呈負(fù)相關(guān),因此暴露于不同的FFA除間接影響顆粒細(xì)胞和卵丘細(xì)胞外,還可以直接影響卵母細(xì)胞[9]。卵泡刺激素(FSH)和體內(nèi)胰島素水平可能影響卵泡中葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(GLUT)的表達(dá),進(jìn)而影響卵子質(zhì)量[10]??姑缋展芗に兀ˋMH)屬于轉(zhuǎn)化生長因子β家族,由竇前卵泡和竇狀卵泡的顆粒細(xì)胞分泌,AMH水平與小卵泡(直徑2~5 mm)數(shù)目成正比,AMH降低芳香化酶活性和卵泡對FSH的敏感性,高水平AMH使PCOS患者對排卵的反應(yīng)閾值升高[11]。先前也有研究表明AMH與卵泡發(fā)育有關(guān)[12],值得關(guān)注的是IR可能是PCOS患者卵泡發(fā)育異常和AMH水平升高的主要原因[13]。
子宮內(nèi)膜除了對雌二醇、孕酮和雄激素等產(chǎn)生反應(yīng)外,也是胰島素的靶器官,胰島素受體在正常排卵的女性中受周期性調(diào)節(jié),在體外,胰島素抑制子宮內(nèi)膜基質(zhì)的分化過程。最新研究表明,PCOS-IR患者與PCOS-NIR患者相比,子宮內(nèi)膜活檢組織中皮質(zhì)醇濃度升高,而11β-羥化類固醇脫氫酶(11β-HSD2)表達(dá)降低,過多的皮質(zhì)醇可以通過誘導(dǎo)磷酸酶抑制蛋白激酶(AKT)磷酸化和刪除10號同源染色體基因(PTEN)使GLUT-4移位,導(dǎo)致子宮內(nèi)膜發(fā)生IR[14]。胎盤蛋白和胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白1(IGFBP-1)是子宮內(nèi)膜分泌的主要蛋白質(zhì),對于胚胎植入和妊娠維持起著主要的作用。Chang等[15]發(fā)現(xiàn)IR患者與NIR患者相比,卵母細(xì)胞成熟與囊胚形成是相似的,但是IR患者著床率和臨床妊娠率較低,表明IR可能對子宮內(nèi)膜有不利的影響。在人類子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中,高水平腫瘤壞死因子α(TNF-α)通過降低脂聯(lián)素信號和GLUT-4影響胰島素信號傳遞[16],這也從另一方面解釋了高胰島素水平狀態(tài)下對子宮內(nèi)膜的不良影響。IR及高胰島素血癥可能通過激活絲裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(MAPK/ERK)信號通路發(fā)揮促進(jìn)子宮內(nèi)膜增生及癌變的作用,增加了非妊娠女性患子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險[17]。有研究也表明,在PCOS子宮內(nèi)膜癌患者中,包含在胰島素信號傳導(dǎo)通路中的子宮內(nèi)膜基因,如胰島素樣生長因子(IGF1)、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白1(IGFBP1)和PTEN表達(dá)較正常對照組明顯增加,這可能是PCOS患者患子宮內(nèi)膜癌風(fēng)險較高的原因[18]。
脂聯(lián)素基因可以在卵巢、子宮及胎盤部位表達(dá),由此可推斷,IR患者的低脂聯(lián)素狀態(tài)可能影響生育,但是目前仍存在爭議[19]。PCOS-IR患者卵母細(xì)胞在體外成熟后,卵母細(xì)胞的發(fā)育和胚胎質(zhì)量沒有受到影響,但是妊娠率降低,進(jìn)一步說明IR和高胰島素血癥對子宮內(nèi)膜功能和植入過程的影響是降低妊娠率的基礎(chǔ)[15]。最近臨床研究發(fā)現(xiàn),體質(zhì)量指數(shù)(BMI)和IR對PCOS患者生殖的影響是相似的,另外無論BMI大小,IR對PCOS患者卵巢反應(yīng)和體外受精成功率有獨(dú)立的影響[8]。還有研究表明,胰島素增敏劑,如二甲雙胍、吡格列酮等,可明顯改善PCOS患者的代謝功能及生育參數(shù),同時可以增加黃體生成激素(LH)、FSH受體mRNA的表達(dá)[20],這從另一方面也證明了PCOS-IR對代謝及生育的不良影響。
有研究表明,孕前糖耐量受損者比孕前血糖正常者更容易患妊娠期糖尿病,其妊娠率低,單胎流產(chǎn)率高,新生兒大于胎齡兒(LGA)的風(fēng)險增加[21]。PCOS患者由于IR或高胰島素血癥發(fā)生妊娠期糖尿病的風(fēng)險是非PCOS患者的3倍[22]。有研究表明,與妊娠前無IR的PCOS患者相比,孕前存在IR的PCOS患者妊娠期糖尿病、早產(chǎn)、巨大兒的風(fēng)險增加[23]。
在IR患者中自發(fā)性流產(chǎn)的風(fēng)險比非IR患者高8倍,而在PCOS和非PCOS患者中未見明顯差異,這也表明IR是流產(chǎn)的獨(dú)立危險因素[24]。IR的慢性炎癥模式與血管結(jié)構(gòu)及功能的亞臨床損害相結(jié)合可導(dǎo)致螺旋血管重塑等異常缺氧狀態(tài),降低血管滋養(yǎng)層的深度和異常胎盤的形成[25]。復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的機(jī)制尚不明確,有研究發(fā)現(xiàn)IR和空腹胰島素水平與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)密切相關(guān),IR是引起血液中同型半胱氨酸升高的主要因素,高同型半胱氨酸引起胎盤血管床微血栓形成,這些微血栓可能導(dǎo)致多重胎盤梗阻和隨后的妊娠期母體并發(fā)癥[26]。高胰島素血癥可以增加血漿纖溶酶原激活物抑制劑1(PAI-1),誘發(fā)血栓形成,從而減少植入時的血液供應(yīng)[15]。妊娠早期PCOS患者血清胎盤蛋白和IGFBP-1濃度降低,提示子宮內(nèi)膜上皮和基質(zhì)的功能障礙可能是PCOS患者早期流產(chǎn)的一種機(jī)制,另外也可能是由于高胰島素血癥和胰島素敏感性降低間接引起的[27]。
在PCOS患者中,增加的亮氨酸、纈氨酸和谷氨酸水平與IR相關(guān),在肥胖的PCOS患者中,高水平的支鏈氨基酸增加了流產(chǎn)率和不良妊娠結(jié)局,這均表明卵泡氨基酸代謝紊亂與妊娠結(jié)局相關(guān)[28]。另有研究表明,PCOS患者脂肪IR指數(shù)明顯高于健康女性,另外脂肪組織IR指數(shù)與心血管危險因素有關(guān),因此脂肪組織IR指數(shù)被認(rèn)為是評估PCOS心血管危險因素的有效指標(biāo)。這些均提示,IR的存在對PCOS患者心臟代謝功能有廣泛的負(fù)面作用[29]。另外也觀察到,IR不僅可以直接促進(jìn)心血管疾病的發(fā)生,還可以通過纖維蛋白溶解,使脂肪分解受到抑制,從而誘導(dǎo)動脈高壓[30]。最新研究表明,IR和β細(xì)胞功能障礙分別獨(dú)立或協(xié)同影響PCOS患者的心血管代謝功能,而且IR對心血管代謝的影響作用更強(qiáng),具體機(jī)制尚未明確[31],由此推測PCOS-IR患者的妊娠期心血管疾病的發(fā)生率可增加。
有研究表明,與正常對照組相比,PCOS患者抑郁癥、焦慮癥的發(fā)病率增加了3~8倍[32]。且Meta分析表明,抑郁癥多與IR、肥胖、糖尿病有關(guān),但PCOS患者發(fā)生抑郁癥的具體機(jī)制尚不清楚。最新研究表明,PCOS患者伴有IR增加了抑郁癥的發(fā)生風(fēng)險(約2.3倍)[33]。接收體外受精治療的婦女精神壓力等增大與獲卵數(shù)、受精率、妊娠率、活產(chǎn)率等下降有關(guān),然而對精神因素和卵母細(xì)胞發(fā)育能力的直接研究較為少見。
本文從激素、內(nèi)分泌、卵泡、子宮內(nèi)膜、妊娠、流產(chǎn)等各個方面詳細(xì)闡述了PCOS-IR對生育的負(fù)面影響,希望通過對PCOS-IR的全面深入認(rèn)識,增加對PCOS-IR早期識別和實(shí)時干預(yù),使更多的患者受益。