【摘 要】維生素D受體在女性生殖器官中廣泛表達(dá),維生素D與維生素D受體結(jié)合調(diào)節(jié)體內(nèi)骨和鈣穩(wěn)態(tài),參與炎癥、細(xì)胞介導(dǎo)免疫、細(xì)胞周期和凋亡等多種信號(hào)通路。維生素D對(duì)卵泡發(fā)育和卵巢儲(chǔ)備、子宮內(nèi)膜容受性有調(diào)節(jié)作用;維生素D缺乏與多囊卵巢綜合征病理進(jìn)程有關(guān);補(bǔ)充維生素D對(duì)預(yù)防卵巢早衰、子宮肌瘤、子宮內(nèi)膜異位癥和卵巢癌有重要意義;體內(nèi)維生素D水平與體外受精結(jié)局也有一定相關(guān)性。維生素D缺乏是一個(gè)主要公共衛(wèi)生問(wèn)題,合理補(bǔ)充維生素D,有益于維護(hù)女性生殖健康。
【關(guān)鍵詞】維生素D;卵巢儲(chǔ)備;內(nèi)膜容受性:多囊卵巢綜合征;卵巢早衰;子宮肌瘤;子宮內(nèi)膜異位癥;卵巢癌;體外受精
【中圖分類號(hào)】R711 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【收稿日期】2023-05-16
維生素D(vitamin D,VD)是人體必需的脂溶性類固醇激素,VD有VD2(又稱麥角鈣化醇)和VD3(又稱膽鈣化醇)2種主要形式,二者不能相互轉(zhuǎn)化。VD3占VD總量的90%以上,可通過(guò)飲食吸收,但主要由表皮細(xì)胞中的7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線UV-B輻射轉(zhuǎn)化成VD前體[1],隨后在肝臟中經(jīng)25羥化酶催化轉(zhuǎn)化成為25-羥維生素D3(25-(OH)D3,骨化二醇),后者與維生素D結(jié)合蛋白(vitamin D binding protein,DBP)結(jié)合經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)侥I臟,在近曲腎小管由1α-羥化酶(CYP27B1)作用轉(zhuǎn)化為具有生理活性的1α,25-二羥維生素D3(1α,25-(OH)2D3,骨化三醇),被DBP轉(zhuǎn)運(yùn)至靶器官與維生素D受體(vitamin D receptor,VDR)結(jié)合發(fā)揮其生理功能[2]。
VD3的所有形式中,只有1α,25-(OH)2D3具有生物活性并激活靶組織中的VDR。血清中25-(OH)D3半衰期約為3周,是人體循環(huán)中VD的主要代謝物,也是監(jiān)測(cè)VD水平最適合的指標(biāo)[2]。北美內(nèi)分泌指南提出血清25-(OH)D3 濃度lt;50nmol/L(lt;20 ng/mL)為維生素D缺乏;50~75 nmol/L之間(20~30 ng/mL)是VD 不足;大于75 nmol/L(gt;30 ng/mL)為VD 充足。血清濃度大于375 nmol/L(gt;150 ng/mL)與毒性和不良反應(yīng)有關(guān)[3]。
VDR廣泛分布于組織和器官,1α,25-(OH)2D3與VDR結(jié)合后調(diào)節(jié)體內(nèi)調(diào)節(jié)骨和鈣穩(wěn)態(tài),參與炎癥、細(xì)胞免疫、細(xì)胞周期及凋亡等多種信號(hào)通路。本文就VD與女性生殖力及生殖系統(tǒng)疾病的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1 VD的作用途徑
1α,25-(OH)2D3的生物學(xué)效應(yīng)有基因組與非基因組2種途徑。VDR是親核蛋白,屬于類固醇激素/甲狀腺激素受體超家族成員;VDR作為轉(zhuǎn)錄因子,能夠調(diào)節(jié)多種內(nèi)分泌和細(xì)胞功能,包括鈣代謝[1]?;蚪M途徑中骨化三醇-VDR形成復(fù)合物,該復(fù)合物再與視黃醇X 受體(retinoid X receptor,RXR)形成異源二聚體,后者移位到細(xì)胞核中并與維生素D反應(yīng)元件(vitamin D response elements,VDRE)結(jié)合,誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄共激活物或共抑制物的募集,從而調(diào)節(jié)靶基因表達(dá)。有報(bào)道VDR調(diào)節(jié)的人類基因組中的基因超過(guò)3%[1]。在非基因組途徑中,骨化三醇與細(xì)胞膜上的VDR結(jié)合,或與膜相關(guān)快速反應(yīng)類固醇結(jié)合蛋白(membrane-associated rapid responsesteroidbinding protein,MARRS)結(jié)合,通過(guò)跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)引起機(jī)體多種組織細(xì)胞增生、分化和功能的調(diào)節(jié),這種快速生物學(xué)效應(yīng)不依賴基因轉(zhuǎn)錄,作用迅速但不持久[4]。
2 VD與女性生育力
2.1 VD與卵巢儲(chǔ)備的相關(guān)性
卵巢儲(chǔ)備是指卵巢中卵泡的數(shù)量和質(zhì)量。它有效反映女性排卵能力、性激素分泌能力及生殖潛能,是評(píng)價(jià)女性生育能力的一個(gè)重要指標(biāo)。臨床上一般用促卵泡生成素(follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)、竇性卵泡計(jì)數(shù)(antral fol?licle counting,AFC)和抗苗勒管激素(anti-Müllerian hor?mone,AMH)來(lái)評(píng)估卵巢儲(chǔ)備。AMH屬于轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子家族糖蛋白,由卵巢中初級(jí)、腔前和小腔卵泡的顆粒細(xì)胞產(chǎn)生,且不受月經(jīng)周期影響。AMH抑制原始卵泡的募集,減緩卵泡的閉鎖和死亡,從而維持卵巢儲(chǔ)備。
研究發(fā)現(xiàn),AMH基因的啟動(dòng)子中有VDRE,提示VD3影響AMH 基因的表達(dá),VD3 可以通過(guò)激活A(yù)MH 基因中的VDRE來(lái)增加AMH的產(chǎn)生,影響卵巢儲(chǔ)備[5]。Wojtusik等[6]體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)VD降低雞3~5 mm和6~8 mm卵泡顆粒細(xì)胞上AMH mRNA的表達(dá),并且呈劑量相關(guān)性降低,但對(duì)2組卵泡顆粒細(xì)胞中FSHR mRNA的表達(dá)和細(xì)胞增殖均有顯著的促進(jìn)作用。VDR敲除雌性小鼠表現(xiàn)為高促性腺激素性性腺功能減退,F(xiàn)SH水平高而雌激素水平低,低水平的VD3與人類原發(fā)性卵巢功能不全有關(guān)。飲食中補(bǔ)充VD3能改善卵泡活力和生長(zhǎng),以及卵泡E2和P的產(chǎn)生[7]。VD3注射可改善卵泡形態(tài)和卵泡細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)(如細(xì)胞連接、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和脂滴)以及血清睪酮水平[8]。Merhi ZO等[9]報(bào)道血清VD3水平與AMH在35歲以下女性中可能存在弱負(fù)相關(guān),在40歲以上女性中呈弱正相關(guān)。Jukic AMZ 等[10]隨機(jī)選擇華盛頓特區(qū)的527 名30~49歲的絕經(jīng)前婦女,發(fā)現(xiàn)FSH與VD3呈負(fù)相關(guān),25-(OH)D3 每增加10 ng/mL,尿FSH 降低14%。Arefi S 等[11]研究表明,嚴(yán)重低VD水平可能與VD缺乏患者卵巢儲(chǔ)備減少有關(guān)。
Bacanakgil BH等[12]非隨機(jī)橫斷面研究中納入卵巢儲(chǔ)備減退且VD3缺乏癥的不孕婦女62名,補(bǔ)充VD后FSH顯著降低,補(bǔ)充VD可改善卵巢儲(chǔ)備標(biāo)志物,因此VD被認(rèn)為可作為卵巢儲(chǔ)備下降和VD缺乏不孕癥患者的治療措施。也有些與上述研究結(jié)果不一致。Karimi E[13]的薈萃分析發(fā)現(xiàn),青少年和成年女性中VD 和卵巢儲(chǔ)備標(biāo)記物之間沒(méi)有顯著關(guān)聯(lián)。
Moridi I等[14]納入24項(xiàng)研究的系統(tǒng)評(píng)價(jià)表明,VD和AMH之間的關(guān)聯(lián)復(fù)雜,因果關(guān)系取決于女性的排卵狀態(tài),多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)婦女補(bǔ)充VD 后血清AMH 顯著降低,而無(wú)PCOS 的排卵婦女補(bǔ)充VD 后血清AMH顯著升高。
VD缺乏可能與卵巢儲(chǔ)備有關(guān),對(duì)生殖健康有潛在的重要影響。維生素D和AMH水平之間關(guān)聯(lián)有差異,可能與研究對(duì)象的異質(zhì)性有關(guān),其作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究。
2.2 VD與卵泡發(fā)育
早期發(fā)育階段的卵泡卵母細(xì)胞,尤其是原始卵泡和初級(jí)卵泡有VDR蛋白表達(dá) [15]。研究顯示VDR和CYP27B1基因敲除小鼠的卵巢間質(zhì)組織增加,卵泡發(fā)育減弱,黃體缺乏,排卵障礙,這證實(shí)了VD3對(duì)卵泡發(fā)生的影響。當(dāng)卵泡發(fā)育到竇前和竇卵泡階段時(shí),VDR在顆粒細(xì)胞(granulosa cells,GC)中的表達(dá)量隨卵泡直徑增加而增加,添加VD3 對(duì)GC 可引起VDR、類固醇性急性調(diào)節(jié)因子(steroidogenic acute regulatoryprotein,StAR)和3β-羥基類固醇脫氫酶(3β-hydroxysteroiddehydrogenase,3β-HSD)mRNA表達(dá)增加。表明VD可能直接作用于卵母細(xì)胞和GC,以維持或改變?cè)悸雅莸撵o止?fàn)顟B(tài),并調(diào)節(jié)生長(zhǎng)卵泡的生長(zhǎng)和成熟。
Xu J等[16]體外分離恒河猴竇前卵泡并將其培養(yǎng),添加低濃度(25 pg/mL)或高濃度(100 pg/mL)的1α,25-(OH)2D3。低劑量對(duì)卵母細(xì)胞生長(zhǎng)、竇前卵泡的存活和發(fā)育具有積極影響,在達(dá)到竇卵泡期后,高劑量更有效,并促進(jìn)卵泡生長(zhǎng)。VD3與早晚期卵泡的生長(zhǎng)和發(fā)育與顆粒細(xì)胞的增殖和分化有關(guān),對(duì)卵泡發(fā)育作用與劑量和階段有關(guān)。
恒河猴腔前卵泡和竇前卵泡中均表達(dá)25-羥化酶和11α-羥化酶,分離的恒河猴卵泡在沒(méi)有VD 的情況下培養(yǎng)時(shí),卵泡VDR mRNA 水平降低。補(bǔ)充VD3 后,培養(yǎng)卵泡中VDR mRNA的表達(dá)恢復(fù)到體內(nèi)發(fā)育卵泡中觀察到的水平[15]。山羊卵巢顆粒細(xì)胞中表達(dá)VDR,VD3可能通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞氧化應(yīng)激和細(xì)胞周期相關(guān)基因在顆粒細(xì)胞增殖中起重要作用[17]。對(duì)小鼠前成骨細(xì)胞和人類淋巴母細(xì)胞系的研究表明,VD3-VDRRXR復(fù)合物所占據(jù)的VDRE由VD的數(shù)量控制,VD3增強(qiáng)VD3-VDR-RXR 復(fù)合物與VDRE 的結(jié)合,可對(duì)VDR 表達(dá)產(chǎn)生正反饋,以增強(qiáng)其在卵巢中的內(nèi)分泌和旁分泌信號(hào)。
補(bǔ)充VD3 還能提高了環(huán)磷酸腺苷(camcyclic adenosinemonophosph,cAMP)、雌二醇(estradiol,E2)和孕酮(progester?one,P4)水平,降低AMH受體(anti-Mullerian hormone recep?tor,AMHR)和FSHR mRNA表達(dá)量。同時(shí),改善卵泡形態(tài)和卵泡細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)(如細(xì)胞連接、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和脂滴)以及血清睪酮水平[7-8,18]。VD參與調(diào)節(jié)線粒體功能和多種細(xì)胞過(guò)程,包括三磷酸腺苷合成、鈣信號(hào)傳導(dǎo)、活性氧生成和凋亡,這些對(duì)卵泡發(fā)育和卵母細(xì)胞成熟有關(guān)鍵影響。Lee CT等[19]發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中補(bǔ)充VD3可增加PCOS小鼠模型顆粒細(xì)胞中線粒體DNA拷貝數(shù)、生物發(fā)生和膜完整性,并上調(diào)抗氧化和抗凋亡因子的基因表達(dá)[20-21]。
VD對(duì)卵泡細(xì)胞和卵母細(xì)胞的影響可能直接通過(guò)調(diào)節(jié)其下游因子,也可能間接通過(guò)介導(dǎo)促性腺激素作用。需要適當(dāng)?shù)膭?dòng)物模型進(jìn)行良好控制的體內(nèi)外研究,來(lái)探索潛在的分子和細(xì)胞機(jī)制。
3 VD與生殖系統(tǒng)疾病
3.1 VD與PCOS
PCOS是引起育齡期女性繼發(fā)閉經(jīng)和無(wú)排卵性不孕的主要原因。PCOS臨床表現(xiàn)高度異質(zhì),主要以月經(jīng)周期異常、排卵異常、雄激素增多以及卵巢多囊樣改變?yōu)榛咎卣?,同時(shí)可伴有肥胖、胰島素抵抗、血脂異常等代謝異常,且發(fā)生子宮內(nèi)膜癌、2型糖尿病、心血管疾病等的遠(yuǎn)期患病風(fēng)險(xiǎn)也顯著增加。研究表明PCOS患者VD3水平普遍降低,表明VD3缺乏與PCOS臨床癥狀之間存在關(guān)聯(lián)。
3.1.1 VD與高雄激素 卵巢功能性高雄激素血癥是PCOS的主要癥狀之一。PCOS患者下丘腦促性腺激素釋放激素(gonadotropin -releasing hormone,GnRH)分泌增加,垂體分泌促黃體生成素(luteinizing hormone,LH)頻率升高,導(dǎo)致循環(huán)LH/FSH比率升高,卵泡FSH敏感性降低,細(xì)胞色素P450芳香化酶(CYP19A1)活性受抑制,阻止雄激素向雌激素的轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致正常卵泡發(fā)育停止,不形成主導(dǎo)卵泡,表現(xiàn)為稀發(fā)排卵或無(wú)排卵[22]。胰島素直接通過(guò)胰島素受體或通過(guò)胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體間接作用,加劇LH對(duì)卵泡膜細(xì)胞的過(guò)度刺激[7,23]。
循環(huán)中VD水平降低可以下調(diào)CYP19A1的活性和表達(dá),干擾雄激素向雌激素的轉(zhuǎn)化,雄激素濃度增加會(huì)阻止排卵前卵泡成熟,還可能導(dǎo)致卵巢囊腫[24]。
血清VD 水平與性激素結(jié)合球蛋白(sex hormonebindingglobulin,SHBG)水平呈正相關(guān)[25]。在超重或肥胖的PCOS患者補(bǔ)充VD和鈣3個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)循環(huán)中雄激素(總睪酮、雄烯二酮和硫酸脫氫表雄酮)顯著降低。
隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明補(bǔ)充高劑量VD不僅對(duì)游離睪酮,而且對(duì)SHBG 和游離雄激素指數(shù)(free androgen index,F(xiàn)AI)產(chǎn)生有利影響[26]。PCOS模型大鼠補(bǔ)充VD能改善PCOS的芳香化酶活性和黃體形成,提高雌激素濃度,對(duì)治療起重要作用。
Karada? C等[27]發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充VD可增加VD缺乏型PCOS女性的胰島素敏感性和雄激素水平降低,但對(duì)VD缺乏的非PCOS女性沒(méi)有任何影響。還有些研究認(rèn)為VD與PCOS的雄激素濃度無(wú)關(guān)。Mesinovic J等[28]的一項(xiàng)橫斷面研究發(fā)現(xiàn)PCOS女性的VD代謝物與雄激素之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。Lazúrová I等[29]研究了VD3缺乏和胰島素抵抗的PCOS婦女補(bǔ)充VD3的效果,發(fā)現(xiàn)VD3給藥不會(huì)顯著影響雄激素濃度或高雄激素血癥的臨床特征,但VD3能增強(qiáng)二甲雙胍對(duì)LH/FSH比率和睪酮水平。此外,Bakhshalizadeh S 等[30]使用PCOS 小鼠模型發(fā)現(xiàn)VD3通過(guò)調(diào)節(jié)AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein ki?nase,AMPK)調(diào)節(jié)顆粒細(xì)胞中的類固醇生成。
VD可以通過(guò)多種途徑調(diào)節(jié)循環(huán)中的雄激素,參與PCOS復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制,VD3治療可能改善PCOS患者卵泡成熟和排卵。
3.1.2 VD 與胰島素抵抗 PCOS婦女中60%~80%出現(xiàn)胰島素抵抗(insulin resistance,IR),VD3 通過(guò)胰腺β 細(xì)胞中VDR的介導(dǎo)對(duì)胰島素分泌和葡萄糖代謝產(chǎn)生直接作用。胰島素編碼基因的啟動(dòng)子中有VDRE序列,VD3增加胰島素合成和分泌及其受體的表達(dá)。VD3對(duì)胰島素敏感性的間接影響取決于細(xì)胞內(nèi)鈣水平的調(diào)節(jié),這對(duì)胰島素非依賴性組織(肌肉和脂肪)中適當(dāng)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)是必要的。此外,它通過(guò)抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生而增加細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性[24]。
VD3缺乏與葡萄糖清除和胰島素分泌受損有關(guān)。一項(xiàng)薈萃分析報(bào)告補(bǔ)充VD3可能有助于減少PCOS患者的IR和代謝綜合征[23]。Kotsa K等[31]研究結(jié)果表明,大多PCOS患者的IR和肥胖與VD缺乏和促性腺激素分泌減少有關(guān)。補(bǔ)充VD可能改善IR并降低血清雄激素,糾正肥胖青少年VD缺乏狀況與胰島素敏感性的顯著改善相關(guān)。Seyyed Abootorabi M等[32]發(fā)現(xiàn)在VD缺乏的PCOS患者中補(bǔ)充VD,可改善空腹血糖(fasting plasma glucose,F(xiàn)PG)、脂聯(lián)素和血清VD水平。另外也有結(jié)果不同的研究。Ardabili HR 等[33]研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充VD3后,血清胰島素和葡萄糖濃度、胰島素敏感性或HOMAIR無(wú)顯著變化。
值得注意的是,與瘦型PCOS患者相比,肥胖患者的VD3水平顯著降低,表明VD3缺乏可能是肥胖所致。然而,這種關(guān)系目前難以明確評(píng)估,需要深入研究VD3分子參與胰島素作用的相關(guān)過(guò)程[23]。
3.1.3 VD和可溶性晚期糖基化終產(chǎn)物受體 晚期糖基化終產(chǎn)物(advanced glycosylation end product,AGE)是葡萄糖對(duì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸進(jìn)行非酶修飾的產(chǎn)物。胰島素抵抗導(dǎo)致葡萄糖濃度升高,可能以非酶方式改變蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸形成AGE。在PCOS患者中觀察到AGE的血漿濃度增加及它們?cè)诼雅蓊w粒和卵泡膜細(xì)胞中的積聚。AGE是促炎分子,能夠通過(guò)激活關(guān)鍵的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,可結(jié)合其細(xì)胞受體參與卵泡異常發(fā)育??扇苄酝砥谔腔K產(chǎn)物受體(solublereceptor for advancedglycation end products,sRAGE)能結(jié)合AGE,防止其對(duì)卵泡的損害。
人、動(dòng)物體內(nèi)及體外研究發(fā)現(xiàn)AGE可能與PCOS的發(fā)病機(jī)制和生育結(jié)局有關(guān),AGE及其受體在PCOS患者中的作用可以通過(guò)補(bǔ)充VD3來(lái)減弱[34]。Irani M等[35]的1項(xiàng)研究指出,VD缺乏的PCOS患者和對(duì)照組婦女口服VD3治療8周后2組血清25OH-D3 明顯增加,PCOS 患者AMH 濃度顯著下降,sRAGE水平明顯增加,但在無(wú)PCOS的對(duì)照組中,沒(méi)有觀察到這些變化。
VD3可以調(diào)節(jié)PCOS患者的卵泡發(fā)育與成熟、類固醇激素的分泌和代謝綜合征的發(fā)生,體內(nèi)充足的VD3水平助于改善PCOS的臨床癥狀及生育狀況。
3.2 VD與卵巢早衰
卵巢早衰(premature ovarian failure,POF)是40歲之前因自身免疫損傷或遺傳易感性等因素導(dǎo)致卵巢儲(chǔ)備過(guò)早耗盡卵巢功能喪失。典型的POF癥狀包括閉經(jīng)、高促性腺激素和低雌二醇水平,以及血漿中AMH濃度降低。對(duì)患有POF的女性的研究表明,VD3缺乏與FSH水平呈負(fù)相關(guān),考慮到VD3對(duì)卵巢儲(chǔ)備標(biāo)志物AMH合成的影響,VD3可能參與POF的發(fā)生。另一方面,Ersoy E等[36]2014年在土耳其的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)POF患者特征性激素水平(高FSH和LH水平,低雌二醇水平)與VD3濃度沒(méi)有關(guān)系。
VD3缺乏是否導(dǎo)致POF的發(fā)生尚有爭(zhēng)議,有待多中心合作,開展進(jìn)一步研究。
3.3 VD與子宮肌瘤
子宮肌瘤是起源于平滑肌細(xì)胞的女性生殖器官中最常見的一種良性腫瘤。VD缺乏被認(rèn)為是子宮肌瘤的危險(xiǎn)因素。VD缺乏癥與子宮肌瘤的高發(fā)病率相關(guān),Sharan等[37]體外試驗(yàn)中用VD 培養(yǎng)人子宮平滑肌瘤(human uterine leio?myoma,HuLM)細(xì)胞120 h,與對(duì)照組相比,在1 mmol/L時(shí)抑制HuLM細(xì)胞的生長(zhǎng)47%,在0.1 mmol/L時(shí)抑制38%。VD抑制細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein ki?nases,ERK)的活化,下調(diào)B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lym?phoma-2,BCL-2)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶1(cyclindependentkinase 1,CDK1)、增殖細(xì)胞核抗原(proliferatingcell nuclear antigen,PCNA)的表達(dá),并抑制兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)表達(dá)和酶活性。VD 還可通過(guò)抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β3(transforminggrowth factor-β3,TGF-β3)的表達(dá)來(lái)減少子宮肌瘤的纖維化。與VD不足的女性相比,VD充足的女性纖維瘤的患病率估計(jì)降低32%[38-39]。子宮肌瘤的生長(zhǎng)取決于未充分降解的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)的增殖和沉積,VD還將作為金屬蛋白酶(MMP-2和MMP-9)的表達(dá)和激活的調(diào)節(jié)劑,參與ECM的降解。
VD缺乏似乎是子宮肌瘤的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)因素,VD能夠抑制子宮肌瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖。這些發(fā)現(xiàn)表明VD在子宮肌瘤臨床治療中有潛在作用。
3.4 VD與子宮內(nèi)膜異位癥
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EM)一種雌激素依賴的慢性炎癥,主要影響育齡婦女,典型癥狀有痛經(jīng)、性交困難、子宮不規(guī)則出血、慢性盆腔疼痛、不孕等。EM的病因復(fù)雜,有研究報(bào)道EM患者腹膜液中炎性細(xì)胞因子、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和TNF-α增加。
VDR在生殖系統(tǒng)廣泛表達(dá),VD抑制淋巴細(xì)胞增殖和免疫球蛋白的合成、抑制促炎轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮作用和細(xì)胞因子的產(chǎn)生,由此提示EM 和VD 系統(tǒng)之間可能存在聯(lián)系。Miyas?hita M等[40]的體外研究表明,嚴(yán)重EM患者血清VD水平明顯低于對(duì)照組和輕度EM患者。一項(xiàng)關(guān)于EM患者VD狀況的Meta分析顯示,與對(duì)照組相比EM患者的VD水平較低,VD水平與EM嚴(yán)重程度存在負(fù)相關(guān)性,VD缺乏是EM的潛在危險(xiǎn)因素[41]。有研究對(duì)135例EM患者與90例對(duì)照比較,發(fā)現(xiàn)EM組VD水平顯著降低,且VD水平不足與出現(xiàn)中度或重度盆腔疼痛有關(guān)。Baek JC等[42]觀察到EM的嚴(yán)重程度與血清總VD水平呈弱負(fù)相關(guān)。也有研究認(rèn)為血清VD在EM與對(duì)照組間沒(méi)有明顯差異。Delbandi AA等[43]證實(shí)VD在體外顯著增加異位和在位EM基質(zhì)細(xì)胞黏附,同時(shí)減少其侵襲和增殖。VD 治療可導(dǎo)致異位EM 基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生IL-6的顯著降低,但對(duì)IL-8的產(chǎn)生沒(méi)有明顯影響。VD還導(dǎo)致Bcl-2、BclxL和VEGF-A基因表達(dá)明顯下降,提示VD在EM治療中有潛在作用。
3.5 VD與卵巢癌
卵巢癌是婦科常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅女性健康。流行病學(xué)研究表明,卵巢癌的發(fā)生與暴露于UVB輻射呈負(fù)相關(guān),而UVB輻射是皮膚中合成VD3所必需的,這表明VD3參與卵巢癌發(fā)病。有研究顯示卵巢癌患者血漿VD3濃度明顯低于對(duì)照組,此外,VD3水平低于10 ng/mL患者的生存率在統(tǒng)計(jì)學(xué)上較低,適當(dāng)補(bǔ)充VD3可降低患病風(fēng)險(xiǎn),VD3缺乏可能對(duì)具侵襲性的癌癥患者產(chǎn)生較大的影響[44]。VD3 的抗腫瘤作用可能是通過(guò)影響細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白(p21、p27、細(xì)胞周期蛋白)抑制細(xì)胞增殖,還可能抑制G2/M期細(xì)胞周期,增強(qiáng)生長(zhǎng)抑制和DNA損傷基因(growth arrest and DNA damageinducible gene,Gadd45)蛋白的表達(dá),誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞死亡。VD3還抑制腫瘤血管生成和轉(zhuǎn)移。此外它影響癌細(xì)胞中的葡萄糖和脂肪酸代謝。
目前認(rèn)為VDR基因多態(tài)性增加卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn),5′端的FokI f 等位基因比F等位基因合成更長(zhǎng)氨基酸序列的VDR蛋白,這種突變型VDR蛋白對(duì)1α,25-(OH)2D3的反應(yīng)較差并且轉(zhuǎn)錄活性較低[45]。
VD在卵巢癌內(nèi)的作用已被廣泛研究,VD通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和代謝在預(yù)防癌癥方面起著重要作用,VD狀態(tài)可能是卵巢癌患者預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo),其缺乏會(huì)導(dǎo)致患卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)增加,合理補(bǔ)充可能是預(yù)防癌癥的有效方法之一。
4 VD與子宮內(nèi)膜容受性
子宮內(nèi)膜容受性是子宮內(nèi)膜對(duì)胚胎的接受能力,當(dāng)子宮內(nèi)膜容受性存在缺陷,會(huì)影響胚胎的著床,導(dǎo)致不孕癥的發(fā)生或妊娠丟失。
VD3 被認(rèn)為對(duì)植入過(guò)程有積極影響。HOXA10是負(fù)責(zé)子宮內(nèi)膜容受性的主要基因,在植入窗口期表達(dá)增加并調(diào)節(jié)蛻膜化的基因,缺乏該基因的情況下,胚胎不能植入。有研究發(fā)現(xiàn)VDR誘導(dǎo)HOXA10的表達(dá)升高,VD與VDR通過(guò)調(diào)節(jié)HOXA10基因表達(dá)發(fā)揮生理效應(yīng),參與子宮內(nèi)膜免疫應(yīng)答和刺激子宮內(nèi)膜蛻膜化參與胚胎植入過(guò)程[46]。
在VDR基因敲除小鼠中,不僅可以看到卵泡發(fā)育受損,性腺功能障礙,芳香酶表達(dá)和活性降低及妊娠并發(fā)癥,還發(fā)現(xiàn)子宮發(fā)育不全。Rajaei S等[47]用1α,25-(OH)2D3 處理重復(fù)植入失?。╮epeated implantation failure,RIF)與正常生育婦女的全子宮內(nèi)膜細(xì)胞(whole endometrial cells,WEC)和子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞(endometrial stromal cells,ESC),發(fā)現(xiàn)1α,25-(OH)2D3下調(diào)2組WEC中細(xì)胞因子的產(chǎn)生,但I(xiàn)L-8升高。IL-8誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜細(xì)胞中ESC增殖并上調(diào)Fas配體的表達(dá),促血管生成因子發(fā)揮作用。IL-8的這些特征表明,RIF組1α,25-(OH)2D3介導(dǎo)的IL-8分泌上調(diào)對(duì)這類患者有益,VD3對(duì)植入過(guò)程有積極影響。
5 VD與體外受精結(jié)局的關(guān)系
近年來(lái)VD 水平對(duì)輔助生殖技術(shù)(assisted reproductivetechnology,ART)結(jié)局的影響成為生殖領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。VD缺乏在不孕婦女中相當(dāng)普遍,前瞻性研究中,血清VD濃度與接受IVF治療患者獲得的成熟卵母細(xì)胞數(shù)量和卵母細(xì)胞受精率呈正相關(guān)。Antunes等研究發(fā)現(xiàn)卵泡液VD3濃度在不孕癥診斷中沒(méi)有差異,HCG日較低的VD3組的卵泡較多和血清雌二醇濃度較高,提示較低的卵泡VD3濃度對(duì)卵巢刺激的更好反應(yīng),表現(xiàn)為更多的大卵泡[48]。Tian M 等[49]2017年在中國(guó)的一項(xiàng)橫斷面研究根據(jù)血清VD3四分位數(shù)進(jìn)行分類,VD3水平最高的組正常受精率最高,VD水平與體外受精后的臨床妊娠率、活產(chǎn)率無(wú)關(guān)。Hayder對(duì)218名ART女性的回顧性隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)血清VD水平與體外受精成功率之間存在正相關(guān)性[50]。一項(xiàng)針對(duì)100名女性進(jìn)行的168個(gè)ART治療周期的研究發(fā)現(xiàn)血清VD3濃度與受精率呈正相關(guān),而與其他助孕結(jié)局無(wú)關(guān)。也有研究認(rèn)為,游離的VD3在反映懷孕期間VD的狀態(tài)方面比總VD3更準(zhǔn)確。但是有一些研究沒(méi)有明確血清或卵泡液VD水平與IVF結(jié)果(獲得的卵母細(xì)胞數(shù)量、卵母細(xì)胞受精率和胚胎質(zhì)量)之間的顯著關(guān)系[44]。
此外,有研究表明不孕婦女VDR TaqI等位基因多態(tài)性與卵巢刺激后的卵泡數(shù)有關(guān),TaqI TC/CC 基因型患者的卵泡數(shù)較低,取回的卵泡數(shù)量與卵泡內(nèi)E2 濃度之間的比率更高[48]。
VD與ART的臨床妊娠結(jié)局的相關(guān)性尚不明確。此外,大多數(shù)研究目前只分析了血清VD3水平,缺乏關(guān)于卵泡液或卵泡及卵母細(xì)胞中活性形式1α,25-(OH)2D3 水平的數(shù)據(jù),不一致的研究結(jié)果可能與患者或/和醫(yī)療方案的異質(zhì)性有關(guān)。
綜上所述,VD在女性生殖系統(tǒng)中有關(guān)鍵作用,對(duì)卵泡發(fā)育和卵巢儲(chǔ)備、內(nèi)膜容受性、ART結(jié)局等方面都具有積極的作用。對(duì)生殖系統(tǒng)疾病,尤其是PCOS的激素及代謝狀態(tài)有重要調(diào)節(jié)作用,補(bǔ)充VD有利于子宮肌瘤、子宮內(nèi)膜異位癥、卵巢癌的預(yù)防和治療。VD缺乏是全球的一個(gè)主要公共衛(wèi)生問(wèn)題,需要更多地研究確定女性生殖健康和生育所需的最低VD水平,指導(dǎo)合理補(bǔ)充VD。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] Morgante G,Darino I,Spanò A,et al. PCOS physiopathology and
vitamin D deficiency:biological insights and perspectives for treatment
[J]. J Clin Med,2022,11(15):4509.
[2] Fichera M,T?r?k P,Tesarik J,et al. Vitamin D,reproductive disor?
ders and assisted reproduction:evidences and perspectives[J]. Int J
Food Sci Nutr,2020,71(3):276-285.
[3] Chu J,Gallos I,Tobias A,et al. Vitamin D and assisted reproduc?
tive treatment outcome:a systematic review and Meta-analysis[J]. Hum
Reprod Oxf Engl,2018,33(1):65-80.
[4] 陳春艷,鄭麗彬,王雁玲,等. 維生素D對(duì)母胎界面腎素的調(diào)節(jié)
作用研究[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2022,53(6):1021-1027.
Chen CY,Zheng LB,Wang YL,et al. Regulatory effect of vitamin D on
renin expression at maternal-fetal interface[J]. J Sichuan Univ Med Sci,
2022,53(6):1021-1027.
[5] Rogenhofer N,Jeschke U,von Sch?nfeldt V,et al. Seasonal dy?
namic of cholecalciferol(D3) and anti-Muellerian hormone(AMH)
with impact on ovarian response and IVF/ICSI[J]. Arch Gynecol Obstet,
2022,306(1):219-228.
[6] Wojtusik J,Johnson PA. Vitamin D regulates anti-Mullerian hor?
mone expression in granulosa cells of the hen[J]. Biol Reprod,2012,
86(3):91.
[7] Behmanesh N,Abedelahi A,Charoudeh HN,et al. Effects of vita?
min D supplementation on follicular development,gonadotropins and
sex hormone concentrations,and insulin resistance in induced polycys?
tic ovary syndrome[J]. Turk J Obstet Gynecol,2019,16(3):143-150.
[8] Kuyucu Y,Sencar L,Tap ?,et al. Investigation of the effects of vi?
tamin D treatment on the ovarian AMH receptors in a polycystic ovary
syndrome experimental model:an ultrastructural and immunohisto?
chemical study[J]. Reprod Biol,2020,20(1):25-32.
[9] Merhi ZO,Seifer DB,Weedon J,et al. Circulating vitamin D corre?
lates with serum antimüllerian hormone levels in late-reproductiveaged
women:women’s interagency HIV study[J]. Fertil Steril,2012,98
(1):228-234.
[10] Jukic AMZ,Steiner AZ,Baird DD. Association between serum
25-hydroxyvitamin D and ovarian reserve in premenopausal women[J].
Menopause N Y N Y,2015,22(3):312-316.
[11] Arefi S,Khalili G,Iranmanesh H,et al. Is the ovarian reserve in?
fluenced by vitamin D deficiency and the dress code in an infertile Ira?
nian population?[J]. J Ovarian Res,2018,11(1):62.
[12] Bacanakgil BH,?lhan G,Ohano?lu K. Effects of vitamin D supple?
mentation on ovarian reserve markers in infertile women with dimin?
ished ovarian reserve[J]. Medicine,2022,101(6):e28796.
[13] Karimi E,Arab A,Rafiee M,et al. A systematic review and metaanalysis
of the association between vitamin D and ovarian reserve[J]. Sci
Rep,2021,11(1):16005.
[14] Moridi I,Chen A,Tal O,et al. The association between vitamin D
and anti-müllerian hormone:a systematic review and Meta-analysis[J].
Nutrients,2020,12(6):1567.
[15] Xu J,Lawson MS,Xu FH,et al. Vitamin D3 regulates follicular
development and intrafollicular vitamin D biosynthesis and signaling in
the primate ovary[J]. Front Physiol,2018,9:1600.
[16] Xu J,Hennebold JD,Seifer DB. Direct vitamin D3 actions on rhe?
sus macaque follicles in three-dimensional culture:assessment of fol?
licle survival,growth,steroid,and antimüllerian hormone production[J].
Fertil Steril,2016,106(7):1815-1820.
[17] Yao X,Zhang G,Guo Y,et al. Vitamin D receptor expression and
potential role of vitamin D on cell proliferation and steroidogenesis in
goat ovarian granulosa cells[J]. Theriogenology,2017,102:162-173.
[18] Xu FH,Wolf S,Green O,et al. Vitamin D in follicular develop?
ment and oocyte maturation[J]. Reproduction,2021,161(6):R129-
R137.
[19] Lee CT,Wang JY,Chou KY,et al. 1,25-Dihydroxyvitamin D3
modulates the effects of sublethal BPA on mitochondrial function via ac?
tivating PI3K-Akt pathway and 17β-estradiol secretion in rat granulosa
cells[J]. J Steroid Biochem Mol Biol,2019,185:200-211.
[20] Safaei Z,Bakhshalizadeh SH,Nasr Esfahani MH,et al. Effect of
vitamin D3 on mitochondrial biogenesis in granulosa cells derived from
polycystic ovary syndrome[J]. Int J Fertil Steril,2020,14(2):143-149.
[21] Safaei Z,Bakhshalizadeh S,Nasr-Esfahani MH,et al. Vitamin D3
affects mitochondrial biogenesis through mitogen-activated protein ki?
nase in polycystic ovary syndrome mouse model[J]. J Cell Physiol,2020,
235(9):6113-6126.
[22] Kalyanaraman R,Pal L. A narrative review of current understand?
ing of the pathophysiology of polycystic ovary syndrome:focus on plau?
sible relevance of vitamin D[J]. Int J Mol Sci,2021,22(9):4905.
[23] Kaminska K,Grzesiak M. The relationship between vitamin D3
and insulin in polycystic ovary syndrome:a critical review[J]. J Physiol
Pharmacol,2021,72(1):13-22.
[24] Grzesiak M. Vitamin D3 action within the ovary:an updated re?
view[J]. Physiol Res,2020,69(3):371-378.
[25] Li YK,Wang J,Yang JM,et al. The correlation between vitamin
D,glucose homeostasis and androgen level among polycystic ovary syn?
drome patients:a cross-sectional study[J]. Gynecol Endocrinol,2021,37
(3):235-239.
[26] Menichini D,F(xiàn)acchinetti F. Effects of vitamin D supplementation
in women with polycystic ovary syndrome:a review[J]. Gynecol Endocri?
nol,2020,36(1):1-5.
[27] Karada? C,Yoldemir T,Yavuz DG. Effects of vitamin D supple?
mentation on insulin sensitivity and androgen levels in vitamin-Ddeficient
polycystic ovary syndrome patients[J]. J Obstet Gynaecol Res,
2018,44(2):270-277.
[28] Mesinovic J,Teede HJ,Shorakae S,et al. The relationship be?
tween vitamin D metabolites and androgens in women with polycystic
ovary syndrome[J]. Nutrients,2020,12(5):1219.
[29] Lazúrová I,Lazúrová Z,F(xiàn)igurová J,et al. Relationship between
steroid hormones and metabolic profile in women with polycystic ovary
syndrome[J]. Physiol Res,2019,68(3):457-465.
[30] Bakhshalizadeh S,Amidi F,Shirazi R,et al. Vitamin D3 regulates
steroidogenesis in granulosa cells through AMP-activated protein kinase
(AMPK)activation in a mouse model of polycystic ovary syndrome[J].
Cell Biochem Funct,2018,36(4):183-193.
[31] Kotsa K,Yavropoulou MP,Anastasiou O,et al. Role of vitamin D
treatment in glucose metabolism in polycystic ovary syndrome[J]. Fertil
Steril,2009,92(3):1053-1058.
[32] Seyyed Abootorabi M,Ayremlou P,Behroozi-Lak T,et al. The ef?
fect of vitamin D supplementation on insulin resistance,visceral fat and
adiponectin in vitamin D deficient women with polycystic ovary syn?
drome:a randomized placebo-controlled trial[J]. Gynecol Endocrinol,
2018,34(6):489-494.
[33] Ardabili HR,Gargari BP,F(xiàn)arzadi L. Vitamin D supplementation
has no effect on insulin resistance assessment in women with polycystic
ovary syndrome and vitamin D deficiency[J]. Nutr Res,2012,32(3):
195-201.
[34] Merhi Z,Kandaraki EA,Diamanti-Kandarakis E. Implications
and future perspectives of AGEs in PCOS pathophysiology[J]. Trends
Endocrinol Metab,2019,30(3):150-162.
[35] Irani M,Minkoff H,Seifer DB,et al. Vitamin D increases serum
levels of the soluble receptor for advanced glycation end products in
women with PCOS[J]. J Clin Endocrinol Metab,2014,99(5):E886-890.
[36] Ersoy E,Ersoy AO,Yildirim G,et al. Vitamin D Levels in Pa?
tients with Premature Ovarian Failure[J]. Ginekol Pol,2016,87(1):
32-36.
[37] Sharan C,Halder SK,Thota C,et al. Vitamin D inhibits prolifera?
tion of human uterine leiomyoma cells via catechol-O-methyltransferase
[J]. Fertil Steril,2011,95(1):247-253.
[38] Ciebiera M,Esfandyari S,Siblini H,et al. Nutrition in gynecologi?
cal diseases:current perspectives[J]. Nutrients,2021,13(4):1178.
[39] Fichera M,T?r?k P,Tesarik J,et al. Vitamin D,reproductive dis?
orders and assisted reproduction:evidences and perspectives[J]. Int J
Food Sci Nutr,2020,71(3):276-285.
[40] Miyashita M,Koga K,Izumi G,et al. Effects of 1,25-dihydroxy
vitamin D3 on endometriosis[J]. J Clin Endocrinol Metab,2016,101(6):
2371-2379.
[41] Qiu YC,Yuan S,Wang HJ. Vitamin D status in endometriosis:a
systematic review and Meta-analysis[J]. Arch Gynecol Obstet,2020,302
(1):141-152.
[42] Baek JC,Jo JY,Lee SM,et al. Differences in 25-hydroxy vitamin
D and vitamin D-binding protein concentrations according to the sever?
ity of endometriosis[J]. Clin Exp Reprod Med,2019,46(3):125-131.
[43] Delbandi AA,Mahmoudi M,Shervin A,et al. 1,25-dihydroxy vi?
tamin D3 modulates endometriosis-related features of human endometri?
otic stromal cells[J]. Am J Reprod Immunol,2016,75(4):461-473.
[44] Farzadi L,Khayatzadeh Bidgoli H,Ghojazadeh M,et al. Correla?
tion between follicular fluid 25-OH vitamin D and assisted reproductive
outcomes[J]. Iran J Reprod Med,2015,13(6):361-366.
[45] Guo H,Guo J,Xie W,et al. The role of vitamin D in ovarian can?
cer: epidemiology,molecular mechanism and prevention[J]. J Ovarian
Res,2018,11(1):71.
[46] Ersahin SS,Ersahin A. Serum 25-hydroxyvitamin D correlates
with endometrial HOXA10 mRNA expression[J]. Eur Rev Med Pharma?
col Sci,2022,26(10):3483-3486.
[47] Rajaei S,Mirahmadian M,Jeddi-Tehrani M,et al. Effect of
1,25(OH)2 vitamin D3 on cytokine production by endometrial cells of
women with repeated implantation failure[J]. Gynecol Endocrinol,2012,
28(11):906-911.
[48] Antunes RA,Mancebo ACA,Reginatto MW,et al. Lower follicu?
lar fluid vitamin D concentration is related to a higher number of large
ovarian follicles[J]. Reprod BioMedicine Online,2018,36(3):277-284.
[49] Tian M,Zeng SM,Cai SF,et al. 25(OH)VitD and human endo?
crine and functional fertility parameters in women undergoing IVF/ICSI
[J]. Front Endocrinol,2022,13:986848.
[50] Hasan HA,Barber TM,Cheaib S,et al. Preconception vitamin D
level and in vitro fertilization:pregnancy outcome[J]. Endocr Pract,
2023,29(4):235-239.
(責(zé)任編輯:唐秋姍)