子宫内膜异位症患者卵泡液微环境与不孕症发生相关性研究进展

李安吉，俞超芹

(第二军医大学长海医院中医系，上海　200433)



子宫内膜异位症患者卵泡液微环境与不孕症发生相关性研究进展

李安吉，俞超芹*

(第二军医大学长海医院中医系，上海200433)

【摘要】子宫内膜异位症是一种常见的妇科疾病，往往引起育龄期妇女不孕症的发生。子宫内膜异位症不孕患者促排卵后获卵率较低，可能与卵泡发育障碍、卵母细胞质量受损等因素相关。卵母细胞在整个成熟过程中始终与卵泡液密切接触，卵泡液微环境的改变势必影响卵母细胞质量。本文从氧化应激、细胞因子、炎症介质等方面综述子宫内膜异位症卵泡液微环境改变导致卵母细胞质量受损、不孕症发生的研究进展。

【关键词】子宫内膜异位症；不孕症；卵泡液

(JReprodMed2016，25(1)：83-87)

子宫内膜异位症(EM)，简称内异症，是子宫内膜基质细胞和腺上皮细胞种植于子宫以外而导致的雌激素依赖性疾病[1]。在育龄期妇女中，EM的发病率高达10%～15%，是导致痛经、慢性盆腔疼痛及不孕的首要原因[2]。不孕症妇女中约30%的患者患有EM，EM妇女中则有30%～50%存在生育困难[3]。辅助生殖技术(ART)现已成为治疗EM相关性不孕症的最有效手段[4-5]，然而，相比于其他因素所致不孕症的患者，EM不孕症患者的ART妊娠结局较不乐观[6-7]。卵泡液(FF)由卵巢颗粒细胞分泌以及血清扩散而来[8]，含有多种生物活性分子和蛋白，构成排卵前卵泡生长和发育的微环境[9]，在卵母细胞成熟的整个过程中，卵泡液成分改变等因素必然影响卵母细胞质量及后续的受精和胚胎发育情况[10]。有研究对卵泡液进行了蛋白质组学比较，证实了EM不孕症患者卵泡液蛋白质图谱与正常女性或由其他原因所致不孕症患者之间存在明显差别[8，11]；此外，还有众多研究者对卵泡液具体的异常成分进行了研究，认为EM患者卵泡液成分变化是EM所致不孕症发生的主要原因之一[12-13]。本文旨在对EM性不孕症与卵泡液微环境之间的相关性研究进行综述。

一、氧化应激与抗氧化失衡

氧化代谢的终产物会诱导活性电位分子的形成，这些源于氧化代谢的分子统称为活性氧类(ROS)。ROS产生过量，超过细胞抗氧化功能的负荷，细胞就会受到氧化应激的损伤。卵泡液中的抗氧化酶及微量元素等构成总抗氧化能力(TAC)，以抵御卵泡的氧化损害。ROS的产生与TAC的平衡是维持细胞稳态的一个关键因素。有研究证实，EM不孕症患者卵泡液中ROS水平增高，TAC则普遍降低[13-16]，氧化应激与抗氧化能力失衡。

纺锤体是卵母细胞核成熟过程中最关键的细胞器，其对诸多因素极其敏感[17]。在减数分裂过程中，氧化应激会诱导染色体端粒损伤，促进染色体的不稳定性[18]，阻碍卵母细胞核成熟。Da Broi等[19]收集了11组EM不孕症患者(EM组)与其他因素导致不孕症患者(对照组)的卵泡液，将卵泡液与牛卵母细胞共培养，并进行体外成熟(IVM)，荧光染色后观察卵母细胞中纺锤体与染色质的形态。研究发现，对照组与空白对照组(仅用培养基培养)的卵母细胞未成熟率相似，而EM组则高于前两组；EM组的MⅠ期卵母细胞多于对照组，提示EM患者的卵母细胞停滞在MⅠ期而不再趋向成熟，这可能与卵泡液成分改变相关。在已经成熟的卵母细胞中，EM组纺锤体与染色质异常的比例(55.8%)远高于对照组(23.1%)。Barcelos等[17]直接对EM患者的卵母细胞进行IVM，仅挑选已经排出第一极体的成熟卵母细胞进行荧光染色。与Da Broi等[19]研究结果相似的是，EM组TⅠ期卵母细胞也明显增多，提示EM患者卵母细胞的第一次减数分裂存在延迟或损害。

有研究者甚至对ROS的胚胎毒性作用进行了定量研究。Jana等[14]对输卵管因素不孕、EM性不孕和多囊卵巢综合征不孕3种不孕症患者的卵泡液进行了研究，结果表明，当卵泡液中ROS含量超过0.27 cps/μl时，卵母细胞的受精率下降，胚胎质量受损，最终妊娠率下降。

有研究者认为卵泡液中的这种失衡更多是由于其抗氧化能力降低引起[20]。维生素C在卵泡的抗氧化系统中起着重要作用，它的缺乏会导致卵巢萎缩和广泛的卵泡闭锁。EM患者卵泡液中维生素C的含量明显低于对照组[13，16]。另一种抗氧化的标记物是超氧化物歧化酶(SOD)，作为一种抗氧化酶，保护卵母细胞免受ROS损伤。卵泡液中SOD的高水平往往与ART良好结局相关[10]，包括获卵数、成熟卵母细胞数以及受精卵数等，且Singh等[16]在研究中证实了SOD在EM患者卵泡液中的不足。

在ART过程中，卵母细胞暴露于体外条件下，氧化应激发生的几率增加。从反向统计数据来看，能获得较好的ART结局的不孕症患者，卵泡液中往往呈现低氧化应激、高抗氧化的趋势。Bedaiwy等[21]研究报道通过卵胞浆内单精子注射(ICSI)成功受孕女性的卵泡液中ROS水平比未受孕患者的降低，TAC则升高，且ROS-TAC评分[22]与促排卵当天卵泡数和获卵数呈正相关。其中EM患者卵泡液中TAC越高，获得正常卵母细胞的几率越大，这一点与Jana等[14]的报道一致。还有研究报道证实了受精卵的抗氧化能力高于未受精卵，妊娠失败患者卵泡液中TAC较低[12，23]。与其他因素导致的不孕症患者相比，EM相关性不孕症患者ART的妊娠结局更差，这可能是因为EM不孕症患者本身卵泡液中的氧化应激升高，在ART过程中又一次加强，最终导致卵泡液微环境严重异常继而损害卵母细胞的发育及成熟。

二、相关细胞因子缺乏

卵泡液中的各种细胞因子影响着卵母细胞成熟以及后续的胚胎发育。虽然细胞因子在维持卵巢生理功能中的重要性正逐渐被了解，但其具体作用以及相互之间的联系仍需要进一步探索。已有研究观察到EM患者卵泡液中一些参与生殖过程或影响卵母细胞发育成熟的细胞因子缺乏[24]，但其在相关性不孕症发生中的具体机制尚不明确，有待于更深入地研究探讨。

视黄醇(ROL)是一类与维生素A相关的复合物，其参与女性生殖过程中的许多环节，如卵泡形成、激素产生、卵母细胞成熟以及早期胚胎形成等。Pauli等[25]对EM不孕症患者与非EM不孕症患者卵泡液中ROL和ROL代谢产物——全反式视黄酸(ATRA)进行测定，并评估卵母细胞和胚胎发育情况。结果发现，卵泡越大优质胚胎的比例越高，而卵泡的大小又与卵泡液中ROL、ARTA水平呈正相关，Ⅰ级胚胎卵母细胞卵泡液中的ATRA水平更高，EM不孕症患者卵泡液中的ATRA则低于50%。研究不仅证实了视黄醇类对卵母细胞发育和维持胚胎质量的重要性，也提示EM患者卵泡液中视黄醇类含量的降低可能是导致不孕的原因。

脑源性神经营养因子(BDNF)及其某些受体亦被发现在女性生殖系统内广泛表达[26]。外源性的BDNF能促进早期卵泡生长、第一极体排出、卵母细胞成熟以及着床前胚胎生长。Zhang等[27]试图了解BDNF基因Val66Met多态性与EM的联系，检测并比较不同基因型卵泡液中BDNF的表达水平，研究发现重度EM患者和EM相关性不孕症患者的单基因Met更多。基因型BDNFMet/Met携带者卵泡液中的BDNF明显少于基因型BDNFVal/Val携带者，并且这种携带者的成熟卵母细胞数更少，自然受精率更低，体外受精结局较差。BDNF有上调抗氧化剂和限制氧化应激的作用，但BDNF基因是否是独立影响生殖内分泌的因素，EM患者卵泡液中BDNF水平降低是否导致EM相关性不孕症发生目前还没有定论。

生长分化因子-9(GDF-9)是转化生长因子家族中的一员，具有促进卵泡膜细胞合成雄性激素，并与颗粒细胞上的受体结合调节一些基因表达的作用。GDF-9还诱导颗粒细胞产生透明质烷合酶2(HAS-2)，后者在卵丘扩展中有重要作用。EM不孕症患者卵泡液中的GDF-9降低，重度EM患者卵泡液中GDF-9降低的程度比轻度EM患者更加明显[28]。EM不孕症患者卵泡液中GDF-9水平的异常提示GDF-9的减少可能导致卵泡发育障碍。

白血病抑制因子(LIF)可以促进胚胎发育、启动胚胎着床，含有LIF的培养液可以加速胚胎孵化，促进滋养层细胞增殖和内细胞团生长，提高胚胎存活率。Moberg等[29]发现EM不孕症患者子宫内膜LIF与其受体的表达均降低。潘一红等[30]还证实了EM不孕症患者卵泡液中LIF明显低于对照组，而卵泡液中LIF浓度与卵母细胞成熟率和卵母细胞质量呈正相关，EM患者卵母细胞及胚胎质量下降可能与卵泡液中这一类细胞因子缺乏有一定相关性。

三、炎症介质增加

炎症发生是EM的发病机制之一，有证据表明EM与亚临床腹腔炎症有关，腹腔存在炎症时，腹腔液中的巨噬细胞、炎症介质、生长因子、促血管生成物质等均增多[31]，而卵巢排卵时，卵泡破裂卵泡液流出成为腹腔液的一种来源，局部炎症必然会破坏腹腔及卵泡液微环境，同时某些炎症介质还可通过影响性激素水平损害卵母细胞质量。

上皮中性粒细胞活化肽-78(ENA-78)是一种重要的炎症介质，具有趋化中性粒细胞的作用。女性生殖系统，如输卵管上皮、卵巢组织、子宫内膜等均可表达ENA-78，其可以刺激中性粒细胞及淋巴细胞分泌生长因子和细胞因子，促进EM发生。张岭梅等[32]发现EM不孕症患者卵泡液中ENA-78较输卵管因素不孕症患者明显升高。ENA-78与使之分泌增加的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)等协同作用，改变卵母细胞生长的微环境，损害卵母细胞质量[33]。

EM患者卵泡液中增多的炎症介质除了通过炎症反应破环卵泡液微环境外，某些还可以直接参与排卵及通过调节性激素水平来影响卵母细胞的成熟及发育。前列腺素E2(PGE2)同时作为炎症介质和内分泌激素，可以延迟卵母细胞核成熟。正常女性生理状态下，机体通过一系列复杂机制协调卵母细胞成熟和卵泡破裂的时间，以确保排卵时卵母细胞处于最佳成熟状态。越来越多的证据显示，PGE2不仅参与了EM的发生，同时参与卵母细胞减数分裂的调节过程[34]，所以卵泡液中PGE2水平及活性异常可能与不孕症发生有密切的关系。EM患者卵泡液中升高的PGE2会造成颗粒细胞芳香酶表达减少，导致获卵数和卵母细胞质量下降，从而降低了EM患者的妊娠率[35]。因此，卵泡液中的PGE2有望成为EM不孕症患者ART助孕治疗中的新靶点。

PGE2除了自身作用于卵母细胞，还可以通过调节其他类固醇激素的生成来影响卵泡发育。类固醇生成急性调节蛋白(StAR)是孕激素合成的关键酶，而基因CYP19A1编码的芳香酶P450是雌激素生物合成过程中的关键酶。已有研究证明PGE2可以增强牛黄体细胞中StAR和鼠颗粒细胞中CYP19A1基因的表达[36]。卵泡液中高水平的PGE2及伴随的高孕酮对卵母细胞或黄体颗粒细胞都有损害也已被证实[35]。Garrido等[37]研究发现EM分期越高，卵泡液中孕酮的含量也越高，而这些EM患者在胚胎种植后则较易发生胚胎停育；在接受捐赠的卵母细胞后，这些患者的种植率则恢复到与其他不孕症患者相当，提示影响EM患者妊娠结局的主要因素是卵母细胞本身的质量问题。

EM相关性不孕症发生的病因目前尚不明确，卵母细胞发育、成熟障碍及质量受损是目前研究的热点之一。卵泡液构成了排卵前卵泡的微环境，含有多种生物活性分子和蛋白。EM患者卵泡液中这些分子和蛋白表达的异常已经从多方面得到证实。从EM患者卵泡液的角度对卵母细胞质量受损进行研究，不仅可以探索EM导致不孕症发生的具体机制，更可以挖掘ART妊娠结局的预测指标和治疗靶点，为EM相关性不孕症的治疗提供新的方向。

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[编辑：肖晓辉]

Advances in relationship between follicular fluid microenvironment and infertility in patients with endometriosis

LIAn-ji，YUChao-qin*

DepartmentofTraditionalChineseMedicine，ChanghaiHospital，SecondMilitaryMedicalUniversity，Shanghai200433

【Abstract】Endometriosis is one of the most common gynecological diseases associated with infertility in women of child-bearing age. The patients have a lower oocyte retrieval rate after induction of ovulation，which might be resulted from disorder of follicular development and impaired oocytes. Oocytes are in close contact with the follicular fluid throughout their maturation process，therefore abnormality of microenvironment of follicular fluid is bound to affect quality of oocytes. This review discusses the advances in abnormal follicular fluid composition which may impair oocytes from aspects of oxidative stress，cytokines and inflammatory mediators in endometriosis-associated infertility patients.

【Key words】Endometriosis；Infertility；Follicular fluid

【作者简介】李安吉，女，贵州遵义人，硕士研究生，中西医结合临床专业(妇科方向).(*通讯作者)

【收稿日期】2015-05-05；【修回日期】2015-07-09

DOI：10.3969/j.issn.1004-3845.2016.1.018