卵巢过度刺激综合征的分子机制和治疗研究进展

陈佳叶，方兰兰，孙莹璞

(郑州大学第一附属医院生殖与遗传专科医院，郑州 450052)

卵巢过度刺激综合征(OHSS)是辅助生殖技术(ART)的严重并发症之一，OHSS以卵巢增大、雌激素水平升高、血管通透性增加、胸腹水及血栓形成等为主要特征；根据临床症状分为轻、中、重度OHSS，其中轻度OHSS发生率可达20%～30%，中重度OHSS发生率为2%～3%[1]。临床上OHSS的治疗目前多为对症治疗，如静脉补液扩容、改善血液高凝状态、穿刺引流胸腹水等，必要时需终止妊娠；OHSS严重者可致孕妇死亡[2]。但OHSS的发病机制尚不明确，如何预测OHSS发生和早期防治仍是目前面临的重大挑战。本文将综述近年来OHSS发生的分子机制和防治措施的研究进展，为OHSS早期防治和个性化精准治疗提供参考。

一、OHSS发生的病理生理改变

人绒毛膜促性腺激素(HCG)是促进OHSS发生的关键因素，在ART助孕过程中外源性促性腺激素的基础上，外源性给予HCG可触发级联反应，表现为血清中雌激素等激素水平上升，血管内皮生长因子(VEGF)、各类细胞因子、肾素等血管活性物质释放，导致毛细血管通透性增加，体液大量外渗进入第三间隙，产生胸腹腔积液，导致有效循环血容量减少、血液浓缩、低血容量休克，发生卵巢增大、脏器功能衰竭等一系列OHSS病理生理改变。

二、OHSS分子机制研究进展

目前研究已证实OHSS的发病与大量生长因子、其他细胞因子以及卵巢肾素-血管紧张素-醛固酮系统(OVRAS)等相关。

(一)生长因子与OHSS

1.VEGF：VEGF是调节血管生成及毛细血管通透性的重要因子，在使用相同促排方案的患者中，与对照组相比，OHSS组的颗粒细胞和卵泡液中VEGF水平明显升高[3]。动物模型的研究表明，靶向VEGF或其受体可以阻止OHSS的发展[4]。多巴胺激动剂卡麦角林可阻断VEGF及其受体复合物的下游信号通路，给予患者卡麦角林后，可预防OHSS发生，降低发病风险[5]。此外，环氧合酶2(COX-2)和内质网应激可以通过调节VEGF表达参与OHSS发生发展。COX是花生四烯酸转化为前列腺素和其他类花生酸的关键酶。在多项研究中发现，COX-2与血管生成相关，COX-2过表达使得大量促血管生成因子产生，包括VEGF等[6]。此外，免疫组织化学结果显示COX-2和VEGF在卵巢中具有相似的空间分布，COX-2定位于卵巢颗粒细胞及卵巢血管中[7]。HCG注射可上调卵泡液内COX-2表达，进一步研究发现，COX-2基因在OHSS大鼠卵巢中的表达增加，给予COX-2选择性抑制剂美洛昔康后抑制VEGF高表达，降低其卵巢重量的增加[8]。因此，COX-2调节VEGF表达可能是OHSS发病机制之一。内质网应激也上调人卵巢颗粒细胞中VEGF的表达；抑制内质网应激可降低OHSS大鼠VEGF的表达[9]，提示内质网应激上调VEGF表达可能与OHSS相关。故VEGF被认为是促使OHSS发生发展的一个重要介质。

2.色素上皮衍生因子(PEDF)：PEDF是一种天然、高效的新生血管抑制剂，在VEGF存在的情况下可以明显抑制血管内皮细胞管腔形成和迁移，具有抗血管生成作用[10]。PEDF在人卵巢中表达，由颗粒细胞产生和分泌，HCG可下调PEDF的表达，并且PEDF的表达与VEGF的表达情况相反[11]。PEDF和VEGF之间的平衡可能参与维持卵巢的正常生理活动，这两种因子之间的平衡部分受HCG或LH的调节。此外，PEDF通过抑制HCG上调的VEGF和炎症介质表达，改善OHSS小鼠体重增加、卵巢增大、血管通透性增加等症状[12]。这些研究表明，PEDF通过调节VEGF与炎症介质的表达参与OHSS发生发展。

3.双调蛋白(AREG)及相关受体：AREG是人颗粒细胞和卵泡液中表皮生长因子受体(EGFR，又称HER1/ErbB1)最主要的配体，EGFR和HER2(ErbB2)属于酪氨酸激酶受体家族，是一种广泛表达的跨膜酪氨酸激酶，AREG结合EGFR，激活细胞内信号级联，调控多种生理活动[13]。OHSS患者颗粒细胞和卵泡液中AREG、EGFR和HER2高表达，卵泡液中AREG蛋白水平与窦卵泡数量、回收卵母细胞数、血清雌二醇水平等呈正相关。AREG作用于颗粒细胞可上调VEGF的表达和分泌，且这一促进作用在OHSS患者中更迅速、更显著[3]。此外，研究表明，HCG诱导的AREG上调颗粒细胞中芳香化酶的表达，进而促进雌二醇的合成[14]。这些结果表明颗粒细胞分泌的AREG在OHSS的发生发展中起重要作用，提示EGFR/HER2介导的信号转导通路可能是预防和治疗OHSS新的药物靶点。

4.转化生长因子β1(TGF-β1)：TGF-β1是TGF-β超家族成员之一，是一种功能多样但结构保守的蛋白质[15]。其中，TGF-β1及TGF-β受体在颗粒细胞中均有表达，人卵泡液中也可检测到TGF-β1蛋白。进一步研究发现，TGF-β1结合并活化TGF-β受体，通过SMAD、ERK1/2和p38 MAPK信号通路上调人颗粒细胞中VEGF和芳香化酶的表达以及雌二醇的生成[16]。在接受IVF助孕的患者中，OHSS患者卵泡液中TGF-β1、雌二醇和VEGF水平均升高且相关。此外，OHSS小鼠卵巢TGF-β1表达增加，阻断TGF-β1信号通路可抑制VEGF高表达，使OHSS小鼠体重增加和卵巢增大症状得到改善[17]。因此，TGF-β1可能通过上调VEGF和雌二醇的表达参与OHSS的发生发展，靶向TGF-β1信号通路可作为预防OHSS发生的新型分子治疗措施。

5.Sprouty2(SPRY2)：SPRY2是EGFR介导的ERK1/2信号传导通路中的重要调节因子[18]。研究表明，表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)等通过激活ERK1/2信号通路上调人颗粒细胞中SPRY2的表达[19]。接受IVF助孕的患者中，并发OHSS的患者颗粒细胞中SPRY2表达水平显著升高，提示SPRY2的高表达可能与OHSS发生相关。进一步研究发现，HCG通过ERK1/2信号通路上调人颗粒细胞中SPRY2的表达，阻断SPRY2内源性表达后，AREG上调的COX-2及PGE2表达受抑制[20]。此外，新近研究发现，在OHSS患者卵泡液中，外泌体miR-27通过靶向SPRY2下调活性氧的产生并促进颗粒细胞凋亡[21]。以上结果表明HCG诱导的SPRY2介导人颗粒细胞中AREG对COX-2/PGE2表达的上调可能是OHSS的发病机制之一。

(二)其他细胞因子在OHSS发生中的作用

1.白细胞介素(IL)：卵巢自身合成和分泌的IL在OHSS发生发展中发挥一定的作用。研究发现，OHSS患者的腹腔积液中IL-1水平较高，而IL-1受体拮抗剂水平较低，IL-6和IL-8水平显著升高[22]。在OHSS患者血清中IL-6水平也显著升高，但随着症状的改善，其水平逐渐下降至正常[23]。此外，OHSS患者外周血单核细胞中IL-2高表达[24]。IL参与炎症反应，增加血管通透性导致OHSS发生[23]。

2.其他细胞因子：其他的一些细胞因子也与OHSS发病密切相关，如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、一氧化氮(NO)等。卵巢自身合成TNF-α，在颗粒细胞中检测出高亲和力受体[25]。OHSS患者腹腔积液中TNF-α水平显著升高[26]。此外，研究发现HCG抑制NO合成[23]，且OHSS患者腹腔积液中NO最终代谢产物——亚硝酸盐水平显著降低[27]，NO的降低可增加毛细血管通透性，故低水平NO可能与OHSS相关。

(三)OVRAS与OHSS

OVRAS受HCG调节，对卵泡发育、排卵和类固醇激素分泌有重要影响。血管紧张素及其受体广泛分布于卵泡、排卵前卵泡膜细胞和颗粒细胞中，并调节类固醇生成[28]。使用促性腺激素促排卵患者血中及卵泡液中肾素原浓度大幅增加，而且浓度与排卵前卵泡数量呈正相关。OHSS患者的卵泡液和血浆中可检测出高肾素活性[29]。进一步研究发现，卵泡内血管紧张素Ⅱ诱导前列腺素释放，促进血管生成，增加血管通透性[30]，是OHSS发生的重要机制。

(四)激素与OHSS

1.雌激素：OHSS患者血清高雌二醇水平与OHSS的发生显著相关[31]。动物实验中，与对照组小鼠相比，OHSS小鼠卵巢芳香化酶的表达和血清雌二醇水平上调[32]。有研究发现囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)作为一种cAMP激活的氯离子通道，其在体液平衡调节中起重要作用；在OHSS大鼠中，雌二醇上调CFTR表达可能与OHSS体液渗漏相关[33]。提示升高的雌二醇可能通过上调CFTR表达参与OHSS的发生发展。

2.褪黑素及其受体：褪黑素是一种主要由松果体合成和分泌的神经内分泌激素，其他组织器官也可少量合成[34]。褪黑素通过结合并激活两种膜结合的G蛋白偶联受体MT1和MT2，从而发挥其生物学功能[35]。研究表明，褪黑素及其受体MT1参与颗粒细胞中LH的下游反应通路[36]。OHSS患者卵泡液中褪黑素、芳香化酶及雌激素水平高于非OHSS患者，且褪黑素水平与VEGF及雌激素水平呈正相关[37]。进一步研究发现褪黑素通过MT2和PI3K/AKT信号通路上调人颗粒细胞中VEGF的表达[38]。MT2选择性拮抗剂4-P-PDOT阻断OHSS组大鼠VEGF表达的上调，有利于改善卵巢增大和体重增加的症状。以上结果表明褪黑素对人颗粒细胞中VEGF的表达具有促进作用，提示卵巢局部褪黑素高表达和褪黑素上调的VEGF可能与OHSS的发病相关[32]，卵泡液中的褪黑素可能是OHSS发生的有效预测因子。

小结，OHSS的发病机制涉及多种分子和信号通路。除传统观点中的VEGF、OVRAS等在OHSS的发病中起重要作用外，人颗粒细胞中某些因子或激素也参与OHSS的发生发展，如AEGR、TGF-β1、褪黑素等；与非OHSS患者相比，OHSS患者颗粒细胞内AEGR、TGF-β1、SPRY2等分子表达及褪黑素水平增加，进而通过下游信号通路，上调VEGF、COX-2和雌激素等OHSS相关因子和激素，参与OHSS发生发展，如图1和图2所示。

LHR：黄体生成素受体；TGF-β1：转化生长因子1；AREG：双调蛋白；E2：雌二醇；SPRY2：Sprouty2；MT：褪黑素；PEDF：色素上皮衍生因子；CFTR：囊性纤维化跨膜传导调节因子；COX-2：环氧合酶2；OVRAS：卵巢肾素-血管紧张素-醛固酮系统；NO：一氧化氮；ILs：白细胞介素；TNF-α：肿瘤坏死因子α；VEGF：血管内皮生长因子；VP：血管通透性；PGE2：前列腺素E2；OHSS：卵巢过度刺激综合征。图1 多种分子及激素参与调节OHSS发生

Theca cells：卵泡膜细胞；Granulosa cells：颗粒细胞；Cumulus cells：卵丘细胞；Oocyte：卵母细胞；LH：黄体生成素；HCG：人绒毛膜促性腺激素；LHR：黄体生成素受体；AREG：双调蛋白；EGFR：表皮生长因子受体；SPR2：Sprouty2；TGF-β1：转化生长因子1；COX-2：环氧合酶2；VEGF：血管内皮生长因子；AROM：芳香化酶；PGE2：前列腺素E2；Melatonin：褪黑素；MT2：褪黑素受体。图2 非OHSS患者与OHSS患者颗粒细胞中分子标记物表达的比较

三、OHSS的治疗

上述关于OHSS发病机制的研究为预防和治疗OHSS提供了新思路。VEGF是OHSS发生发展的关键因子，使用药物来阻断VEGF和VEGF受体2(VEGFR-2)在卵巢中的过表达可阻止OHSS的发生。但VEGFR-2抑制剂SU5416抑制磷酸化的同时会产生的不良副作用使其不能用于临床治疗。研究表明，多巴胺激动剂卡麦角林可使VEGFR-2去磷酸化，是预防OHSS有效且安全的药物[39]。但其预防OHSS的用量尚未达成共识，临床应用受限，安全性以及对妊娠结局的影响尚不清楚。血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素转换酶受体拮抗剂可以阻断OVRAS，但其对OHSS的防治效果仍不明确[40]。

近年来关于OHSS相关分子及信号通路的研究中也提到了一些预防与治疗的新思路。给予OHSS小鼠褪黑素受体拮抗剂卢吲哚[32]或TGF-β1抑制剂SB431542[17]，其体重增加和卵巢增大的症状均有改善。给予OHSS大鼠MT2选择性拮抗剂4-P-PDOT后可抑制VEGF高表达，进而改善体重增加和卵巢增大的症状[32]。这些动物实验结果为之后的临床研究和应用提供了新的方向和依据，在已有的研究基础上，进一步阐明相关分子促使OHSS发生发展的具体调控机制，对涉及的信号通路或受体深入研究，以期发现OHSS的分子靶标和治疗靶点。

四、结论与展望

随着对OHSS的深入研究，多种分子及信号通路已被证实与OHSS发生发展密切相关，已证实VEGF、COX-2、雌激素等与OHSS病理生理改变息息相关，在HCG/LH的作用下，AREG、TGF-β1、SPRY2等分子标记物表达及褪黑素水平增加，导致上述OHSS相关分子水平升高，这些分子之间通过相应的信号通路构成信号网格共同参与OHSS的发生发展。这为OHSS的早期诊断和精准治疗提供了新的方向，一些分子抑制剂及受体拮抗剂能改善OHSS动物的相关症状，但其临床应用的安全性和有效性尚有待于进一步研究。这些研究为探究OHSS的发病机制提供了新的思路和灵感，在此基础上进行深入研究，可为临床个性化精准治疗提供依据。