楊柳,白云

作者單位:030001 山西 太原,1.山西醫(yī)科大學;2山西省婦幼保健院(山西省兒童醫(yī)院)婦產(chǎn)科

早發(fā)性卵巢功能不全(primary ovarian insufficiency,POI)是指女性在40歲之前發(fā)生卵巢功能減退,以月經(jīng)紊亂并伴有高促性腺激素和低雌激素為特征,是一種常見的生殖障礙性疾病。根據(jù)2016年歐洲人類生殖與胚胎學會(European Society of Human Reproduction and Embryology,ESHRE)指南,POI的診斷標準為:女性在40歲之前出現(xiàn)月經(jīng)稀發(fā)或閉經(jīng)大于4個月,間隔4周以上檢測兩次卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,FSH)水平>25 U/L[1]。調(diào)查顯示中國女性POI的發(fā)病率為1%,不同年齡段發(fā)病率不同,20歲前為1/10 000,30歲前為1/1 000,35歲前為1/250,40歲前為1/100[2]。POI的病因和發(fā)病機制復雜,病情進展迅速且缺乏有效治療措施,嚴重影響女性身心健康,并且隨著生育年齡增加,POI對生育力造成的損害也成為關注重點。本文對POI的病因及現(xiàn)階段治療進行綜述。

1 POI病因

1.1 遺傳因素

1.1.1 染色體異常 10%～13%的POI患者存在染色體數(shù)目或結構異常。染色體缺陷導致的原發(fā)性閉經(jīng)病例中94%對應于X染色體異常,包括47、XXX、Turner綜合征(45,X)、X染色體長臂部分缺失、倒位、重復和平衡易位等。45,X為原發(fā)性閉經(jīng)最常見的遺傳學原因,涉及POI表型的關鍵區(qū)域(Xq13-Xq21到Xq23-Xq27)[3]。POI患者中約2%存在常染色體異常。POI的遺傳原因具有高度異質(zhì)性,可能涉及各種遺傳缺陷的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)大約10%～30%的POI病例的一級親屬存在遺傳缺陷,表明POI病因與遺傳學相關[4]。

1.1.2 基因異常 數(shù)百種致病變異參與POI病因學,臨床研究較多的有:

脆性X智力低下基因1(fragile X mental retardation 1,FMR1)與脆性X綜合征相關,具有FMR1前突變的女性中約20%會發(fā)生POI[5]。脆性X綜合征由脆性X智力遲鈍蛋白(FMRP)的缺乏或缺失引起,在超過99%的情況下,FMR1基因的5′非翻譯區(qū)中的一段CGG重復序列的擴增導致DNA高甲基化和轉錄抑制,其等位基因在80～100個CGG三核苷酸之間重復時致病風險更大,但卻未發(fā)現(xiàn)FMR1CGG中間重復長度與特發(fā)性POI的嚴重程度之間存在相關性[6]。

骨形態(tài)發(fā)生蛋白15(bone morphogenetic protein 15,BMP15)和生長分化因子9(growth differentiation factor 9,GDF9)基因是TGF-β超家族的相關成員,它們的主要功能包括調(diào)節(jié)細胞增殖和分化、卵泡存活和閉鎖以及卵母細胞成熟。研究發(fā)現(xiàn),BMP15/GDF9基因變異在POI表型上具有高發(fā)病率[7]。

卵泡刺激素受體基因(follicile stimulating hormone receptor,FSHR)是一種G蛋白偶聯(lián)受體,通過FSH激活后促進許多細胞內(nèi)信號傳導途徑,研究發(fā)現(xiàn)FSHR基因突變可造成卵泡發(fā)育障礙[8]。

叉頭盒L2基因(forkhead box L2,FOXL2)突變可導致瞼裂狹小、上瞼下垂、倒轉型內(nèi)眥贅皮綜合征(blepharophimosis,ptosis,and epicanthus inversus syndrome,BPES)。除眼瞼外,FOXL2在卵巢中的表達最為豐富,是最早的顆粒細胞標志物,在性別決定、腫瘤發(fā)生、卵巢體細胞增殖和分化中起著至關重要的作用,FOXL2突變可導致POI和女性不孕癥[9]。

基質(zhì)抗原3基因(stromal antigen-3,STAG3)編碼減數(shù)分裂特異性蛋白,已被確定為罕見的POI單基因病因,敲除該基因的小鼠的卵母細胞發(fā)育停滯于減數(shù)分裂期[10]。STAG3突變屬于常染色體隱形遺傳,已在POI患者中發(fā)現(xiàn)了多種STAG3基因變異[11]。

堿性核蛋白1(basonuclin1,BCN1)參與卵母細胞中的脂質(zhì)代謝和維持氧化還原穩(wěn)態(tài)。BNC1缺乏可通過卵母細胞中的NF2-Hippo途徑激活鐵死亡,最終導致POI,為POI鐵死亡靶向治療提供了啟示[12]。

染色體微小維持體8(minichromosome maintenance 8,MCM8)和染色體微小維持體9(minichromosome maintenance 9,MCM9)分別位于20號染色體和6號染色體上,與減數(shù)分裂I型同源重組過程中雙鏈DNA斷裂的修復有關,MCM8/9功能障礙可致基因組不穩(wěn)定最終導致POI[13]。

FANCA基因(fanconi anemia complementation group A,FANCA)參與DNA損傷與修復過程,其突變可引起范可尼貧血綜合征(FA)。在最近的小型探索性全外顯子組測序研究中,POI患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了FANCA和FANCM的雙等位基因隱匿突變,但研究表明FANCA單等位基因突變與POI相關性更高[14]。

此外,全基因組測序(whole genome sequencing,WGS)和下一代測序(next-generation sequencing,NGS)已從POI譜系或POI與自然絕經(jīng)期或提前絕經(jīng)期之間的共享遺傳因素鑒定出一些其他的致病基因[4]。例如,與生殖內(nèi)分泌相關的雌激素受體α(ESR1)及細胞色素P450 1(CYP1);與DNA損傷修復、同源重組和減數(shù)分裂相關的融合蛋白CSB-PGBD3[15]、核孔蛋白107 kDa(NUP107)[16]及聯(lián)會復合中心元件蛋白1(SYCE1)[17];與mRNA轉錄和翻譯相關的真核翻譯起始因子4E核輸入因子1(EIF4ENIF1)[18]及含KH域RNA結合信號通路關聯(lián)蛋白1(KHDRBS)[19]等。因突變率低,且研究尚不完善,在此不做贅述,但可以提供一個基因靶點治療思路。

1.1.3 蛋白及通路異常 哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)參與蛋白質(zhì)翻譯、細胞生長、調(diào)控卵泡生長、自噬及代謝等生理活動,磷酸酶和張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome10,PTEN)為mTOR的終止信號。在環(huán)磷酰胺造成的POI小鼠模型中發(fā)現(xiàn)mTOR升高,推測POI發(fā)生可能與PTEN/P13K/AKT/mTOR信號通路激活導致原始卵泡閉鎖有關[20]。

腦源性神經(jīng)生長因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)可促進卵母細胞成熟和胚胎發(fā)育,也與不孕癥和子宮內(nèi)膜異位癥有關。BDNF-NTRK2通路參與卵巢發(fā)育、卵泡募集、卵泡生長以及卵母細胞成熟過程,研究表明POI患者的血漿BDNF水平較低,提示BDNF與POI相關[21]。

1.2 免疫因素

POI患者中4%～30%存在自身免疫性卵巢炎。24%～73%的POI患者可檢測出抗卵母細胞抗體(anti-oocyte antibody,AOA),POI中檢出率較高的其他抗體有抗類固醇生成細胞抗體(steroid-producing cells antibody,StCA)、抗透明帶抗體(zonapellucida antibody,ZPAb)、抗心磷脂抗體(anticardiolipin antibody,ACL)、抗核抗體(antinuclear antibody,ANA)以及抗腎上腺皮質(zhì)抗體(anti-adrenocortical antibody,AAA)等,但其靈敏度和特異度仍需要進一步研究[22]。當抗體與卵巢相關抗原結合后,卵巢的自身免疫性反應可加速卵泡閉鎖,導致卵巢功能衰竭。與POI有關的常見免疫性疾病有甲狀腺功能減退、自身免疫性腎上腺功能不全、自身免疫性多腺體綜合征和自身免疫性Addison’s病等[23]。

1.3 醫(yī)源性因素

1.3.1 手術因素 盆腔內(nèi)手術,無論伴或不伴卵巢切除術,均可能會傷及卵巢周圍組織,引起卵巢缺損或局部炎癥,損害卵巢功能。相對于開腹而言,腹腔鏡在婦科手術中的廣泛應用降低了手術對卵巢功能損害的風險,但無法避免電凝止血對卵巢帶來的不良影響。研究表明,在腹腔鏡下卵巢囊腫剝除術中,雙極、單極電凝均會損傷卵巢功能,尤其止血時雙極電凝對卵巢功能的影響較大。因此,在進行卵巢手術時,應盡量避免雙極電凝的使用來保護卵巢功能的完整性[24]。

1.3.2 放化療因素 放療和化療藥物的長期應用都有可能導致卵巢功能的永久性喪失,放療的輻射劑量、范圍和時間都會導致不同程度的卵巢功能損傷。據(jù)報道,低于2 Gy的劑量可以摧毀50%的原始卵泡,5～10 Gy的盆腔放射劑量會導致卵巢功能永久衰退,而化療藥物對卵泡的直接毒性則會影響卵巢的內(nèi)分泌和生殖功能[23]。

1.4 酶相關因素

17α-羥化酶和17,20-碳鏈裂解酶缺陷會導致血清和卵泡液中的雌二醇水平降低,影響卵泡的生長發(fā)育進而導致卵巢功能降低,嚴重者可致POI。10-11易位甲基胞嘧啶雙加氧酶(ten-eleven translocation methyl cytosine dioxygenase,TET)與DNA去甲基化有關。Tet1缺陷會導致泛素化缺陷、自噬下降、X染色體連鎖基因表達下調(diào)(如FMR1基因),影響卵母細胞的質(zhì)量及數(shù)量并降低卵泡儲備,最終進展為POI[25]。

1.5 陰道菌群

Wen等[26]發(fā)現(xiàn)POI患者血清中升高的FSH和LH水平與放線菌、加德納菌和異位桿菌呈正相關,與厚壁菌門、乳桿菌和雙歧桿菌呈負相關。而在POI患者血清中降低的抗苗勒氏管激素(anti-Müllerian hormone,AMH)和抑制素B與放線菌、加德納菌和奇異菌屬呈負相關,與厚壁菌門、乳桿菌和雙歧桿菌呈正相關,雙歧桿菌與血清雌激素水平呈顯著正相關。總之,POI患者陰道微生物群的改變與卵巢儲備減少、內(nèi)分泌紊亂和圍絕經(jīng)期綜合征癥狀有關。近年來業(yè)界對陰道菌群研究愈加關注,但其與POI發(fā)生的關系仍缺乏直接的證據(jù)。

1.6 疫苗與其他

有研究表明,POI與接種四價(human papilloma virus,HPV)疫苗的相關性有統(tǒng)計學意義[27]。也有報道稱接種HPV疫苗后,POI患病風險并沒有增加,對生育力的損害也基本沒有[28],兩者關系需要進一步研究明確。卵巢細胞自噬參與卵泡發(fā)育和閉鎖,在POI發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用[29]。顆粒細胞內(nèi)線粒體功能失調(diào)可能會引發(fā)顆粒細胞的凋亡,進而導致POI[30]。半乳糖血癥、低碳水化合物及低膳食纖維攝入可引發(fā)代謝異常,導致POI[31]。環(huán)境中的化學物質(zhì)例如增塑劑、殺蟲劑、尼古丁等也會導致卵母細胞凋亡和體內(nèi)激素水平變化。吸煙、酗酒、負面情緒刺激、晝夜節(jié)律紊亂和長期的精神壓力等會引發(fā)體內(nèi)雌孕激素水平波動,加速卵巢功能的衰退,嚴重者可致POI。

除上述描述的POI致病因素外,仍有大多數(shù)患者沒有明確病因,為特發(fā)性POI,可從中醫(yī)學角度探尋其可能的發(fā)病原因?！陡登嘀髋啤分性?“有年未至七七而經(jīng)水先斷者……誰知是心肝脾之氣郁乎”以及“經(jīng)水出諸腎”。腎藏精,主生殖,腎中精氣的盛衰影響著“腎-天癸-沖任-胞宮”生殖軸,與卵巢的生理功能息息相關。中醫(yī)學認為POI的病機在于腎,并與五臟密切相關[32]。

2 治療

早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療為POI重要的治療原則,雖然目前尚無有效的方法恢復卵巢功能,但POI病因學研究的不斷深入給改善POI患者卵巢功能提供了多種思路。

2.1 藥物治療

2.1.1 激素替代治療 POI患者卵巢功能下降,體內(nèi)雌激素水平下降,會導致潮熱、盜汗、失眠、多夢、骨量減少以及泌尿生殖道功能障礙等一系列癥狀,嚴重影響女性身心健康。激素替代治療(hormone replacement therapy,HRT)是目前臨床常用治療方法,通過人為補充雌孕激素可有效改善更年期癥狀,降低骨質(zhì)疏松癥和心血管疾病的風險,提高患者的生活質(zhì)量。然而,HRT不能完全恢復卵巢功能,如激素分泌、卵泡生長或排卵[33]。

2.1.2 褪黑激素 Genario等[34]發(fā)現(xiàn)褪黑激素(melatonin,MT)可改善卵母細胞質(zhì)量和生育率,在女性生殖系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。已有研究稱信號轉導器和轉錄激活因子(signal transducer and activator of transcription 3,Stat3)參與4-乙烯基環(huán)己烯二環(huán)氧化物(4-VCD)誘導的POI發(fā)病機制,以及4-VCD在卵巢顆粒細胞(granular cell,GC)自噬中的調(diào)節(jié)作用。MT抑制miR-15a-5p并激活Stat3和PI3K-Akt-mTOR途徑,最終阻礙GC自噬,但未能探討MT是否可以調(diào)節(jié)其他信號通路影響GC自噬[35]。

2.1.3 補腎活血中藥 我國多項研究均發(fā)現(xiàn)補腎活血中藥可保護卵巢功能。姜云等[36]發(fā)現(xiàn)補腎活血膏不僅可改善POI患者體內(nèi)性激素水平,還可明顯提高性生活質(zhì)量。龔歆等[37]研究發(fā)現(xiàn)冬蟲夏草入膏方可增加膏方療效,應用低劑量蟲草(0.4 g/L)在恢復正常月經(jīng)周期及升高AMH、E2方面效果最優(yōu)。鐘海英等[38]自擬益卵湯聯(lián)合穴位貼敷治療POI患者,發(fā)現(xiàn)患者臨床癥狀、性激素水平均較前改善。但是由于中藥有效成分復雜且中藥復方的相互配伍,其具體機制難以闡明。

2.2 非藥物治療

2.2.1 間充質(zhì)干細胞 間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cell,MSC)可以修復卵巢結構和改善卵巢功能。有實驗證明骨髓間充質(zhì)干細胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMMSC)、人臍帶間充質(zhì)干細胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,HUC-MSCs)、脂肪間充質(zhì)干細胞(human adipose derive mesenchymal stem cells,hADSCs)、人月經(jīng)血來源間充質(zhì)干細胞(human menstrual blood stem cells,hMenSCs)以及人羊膜間充質(zhì)干細胞(human amniotic mesenchymal stem cells,hAMSCs)可以恢復卵巢活力,增加卵泡數(shù)量,恢復激素水平,改善POI[39]。Ling等[40]證明移植的hAD-MSCs并不會分化成卵母細胞或顆粒細胞,而可能通過旁分泌機制改善POI大鼠的卵巢功能。然而,基于干細胞的治療仍面臨一些挑戰(zhàn),包括移植排斥、腫瘤轉化、來源有限、倫理問題等,導致其臨床應用有限。

2.2.2 外泌體 外泌體是在細胞之間運輸?shù)鞍踪|(zhì)、脂質(zhì)和核酸等的功能載體[41]。許多研究發(fā)現(xiàn),細胞來源的外泌體例如羊水干細胞來源外泌體miR-10a[42]、BMMSC來源外泌體miR-644-5p[43]、HUC-MSC來源外泌體miR-17-5p[44]以及hAMSCs來源外泌體miR-320a[45]等可以顯著恢復POI小鼠的卵巢功能,增加竇狀卵泡的數(shù)量,抑制卵巢GCs的凋亡。與細胞相比,外泌體具有免疫原性低、非致瘤性、臨床安全性高、倫理風險低等優(yōu)點。雖然外泌體治療POI的臨床試驗仍處于早期階段,但越來越多學者已經(jīng)關注到這個領域,外泌體將成為無細胞治療POI的新手段。

2.2.3 電針 電針(electro-acupunture,EA)是指將脈沖電流施加于針灸針上對穴位進行刺激的方法。EA可以抑制卵泡丟失,激活AMH,還可以通過調(diào)節(jié)腸道微生物群的豐度來改善生殖功能,但具體機制不明。Geng等[46]發(fā)現(xiàn)EA治療可以抑制小鼠卵巢中的氧化應激和鐵死亡。EA還可能通過調(diào)節(jié)PI3K-Akt-mTOR途徑來調(diào)節(jié)POI[47]。俞舒丹[48]在EA聯(lián)合促性腺激素釋放激素激動劑(gonadotropin-releasing hormone agonist,GnRH-a)對VCD所致大鼠卵巢損傷的治療中發(fā)現(xiàn),造模前EA聯(lián)合GnRH-a可通過調(diào)控HPO軸更明顯地抑制卵巢竇前卵泡過度招募與激活,保存卵巢竇前卵泡,進而保護卵巢功能,其機制可能與上調(diào)卵巢組織PI3K/Akt/mTOR通路下游分子Akt、mTOR的表達有關。目前EA治療POI的研究尚在動物實驗階段,臨床療效有待進一步研究。

2.2.4 穴位埋線療法 穴位埋線是在中醫(yī)針灸理論基礎上將可吸收的線體通過針具置入穴位處的皮下組織或肌層內(nèi),通過線體在穴位內(nèi)長期刺激經(jīng)穴以達到疏通經(jīng)絡、調(diào)理臟腑的一種針刺療法。穴位埋線療法主要通過調(diào)節(jié)HPO軸起效,可升高E2水平,降低FSH水平,有效防治POI的發(fā)生發(fā)展。穴位埋線臨床可重復性高、療程短、療效長,相比口服藥物及針刺療法,患者依從性高、心理負擔小,能有效預防及治療因POI所致不孕、月經(jīng)周期紊亂、持續(xù)閉經(jīng)、失眠抑郁等多種癥狀[49]。但是穴位埋線為有創(chuàng)操作,可能出現(xiàn)感染、局部皮膚刺痛、青紫、硬結,甚至神經(jīng)損傷等不良反應。

2.2.5 溫灸罐治療 溫灸罐治療集五合一:刮痧、艾灸、推拿、按摩、拔罐,具有溫經(jīng)通絡、補腎調(diào)經(jīng)、調(diào)和陰陽氣血之功效,可改善盆腔血液循環(huán),促進卵泡的發(fā)育。王嬌[50]發(fā)現(xiàn)針對POI患者,溫灸罐可改善其臨床癥狀,使FSH水平下降,E2、AMH水平升高,增加竇卵泡數(shù),促進卵巢功能更好地恢復。但其步驟繁瑣、治療周期長,且操作不當易灼傷皮膚,臨床應用有限。

2.3 其他

近年來研究人員在探索新的治療方法,例如將富含血小板血漿灌注到卵巢中、卵巢組織移植、構建人工卵巢、人工配子和線粒體替代療法等,為治療POI提供了新的途徑。然而,它們受到成本高、實際應用困難和倫理規(guī)范等限制[51]。對于有POI遺傳風險的患者來說,生育力保存技術意義非常。卵巢組織冷凍保存、胚胎和卵母細胞冷凍保存、卵母細胞體外成熟和體外激活等新的創(chuàng)新技術已開始成功探索。但是,文獻中關于保留生育力的大多數(shù)數(shù)據(jù)都涉及癌癥患者,就可用的可能性、風險和生殖成功的概率等缺乏準確和個體化的參考和指導[52]。

3 總結及展望

POI病因復雜,遺傳、免疫、醫(yī)源性因素、環(huán)境等只能解釋一部分的發(fā)病原因,大多數(shù)患者病因仍不明確。近年來對POI的病因學研究多注重于基因及陰道菌群方面。病因可指導治療,早診斷、早干預為POI重要的治療原則。目前并沒有針對POI的根本治療手段,不論中醫(yī)、西醫(yī)、中西醫(yī)結合療法,僅停留在對癥治療,探索POI特異性診斷指標和預測因子以及拓寬治療思路仍是未來的研究方向。