维生素D对辅助生殖技术助孕结局的影响

王青娣，熊正方

自1978年7月25日世界首例试管婴儿在英国伦敦诞生后，辅助生殖技术（assisted reproductive technology，ART）迅速发展，1988年我国首例试管婴儿出生。ART的出现为越来越多的不孕不育家庭带来了希望，提高ART的成功率是医生和患者的共同企盼。近年来，维生素D对ART助孕患者妊娠结局的影响备受关注，然而维生素D是否能提高ART的成功率尚无定论。现就维生素D对ART助孕结局的影响进行综述。

1 维生素D概述

维生素D是一种类固醇激素，参与钙磷代谢的稳态调节。维生素D主要包括植物来源的维生素D2和动物来源的维生素D3，植物、酵母和真菌经紫外线照射产生的维生素D2只有通过食物才能进入人体，而维生素D3主要通过阳光照射在皮肤中合成，这也是人体维生素D的主要来源。进入人体的维生素D先在肝脏25-羟化酶的作用下形成25-羟维生素D3[25（OH）D3]，后在肾脏1α-羟化酶的作用下生成具有活性的1，25-二羟维生素D3[1，25（OH）2D3]，1，25（OH）2D3再与维生素D受体结合运输到相应的靶器官发挥生物学效应[1]。美国内分泌学会临床实践指南将25（OH）D低于20 ng/mL（50 nmol/L）定义为维生素D缺乏症，25（OH）D为21～29 ng/mL（52～72 nmol/L）定义为维生素D不足[2]。维生素D具有维持骨骼健康和神经肌肉功能正常、促进钙磷在肠道中的吸收、抑制甲状旁腺激素释放、维持血钙和血磷水平正常的作用。而近年越来越多的研究表明，维生素D可通过在卵巢、子宫和胎盘中表达的同源维生素D受体来调节女性生殖[3]，而且在男性睾丸、射精管和成熟精子中也有维生素D受体和维生素D代谢酶的广泛表达[4]，提示维生素D可在一定程度上影响生育力。

2 对女性生殖功能的影响

2.1 对卵巢储备功能的影响评价卵巢储备功能常用的指标包括年龄、卵泡刺激素（follicle stimulate hormone，FSH）、黄体生成激素（luteinizing hormone，LH）、抗苗勒管激素（anti-Müllerian hormone，AMH）和窦卵泡计数（antral follicle count，AFC）等。目前，关于维生素D对卵巢储备功能影响的研究结果尚存在争议。动物实验发现维生素D对AMH具有正向调节作用[5]。体外实验证实，维生素D可以增加人颗粒细胞3β-羟基类固醇脱氢酶（3β hydroxysteroid dehydrogenase，3β-HSD）mRNA的表达和孕酮的产生，刺激卵巢激素的合成；也可下调FSH受体，调节颗粒细胞对FSH的敏感性[6]。Arefi等[7]研究发现伊朗不孕女性的维生素D水平与AFC呈正相关，维生素D严重不足是导致卵巢储备功能下降的重要因素。Naderi等[8]对平均年龄（37.6±2.65）岁的不孕妇女每周给予50 000 IU的维生素D，持续3个月，发现其血清AMH水平显著提高，提示维生素D可以改善卵巢储备功能。但李施施等[9]研究显示，反映女性卵巢储备功能的AMH、FSH、AFC和获卵数与维生素D2、维生素D3均无关，补充维生素D未能提高维生素D缺乏不孕女性的卵巢储备能力。这与先前的研究观点一致，认为维生素D和卵巢储备标志物AFC、AMH之间无关，常规评估维生素D状态和补充维生素D以延缓卵巢储备的丢失似乎毫无意义[10]。2021年Karimi等[11]研究表明，维生素D水平与AMH、FSH、LH、LH/FSH比值及AFC水平之间无关。但目前大多数研究数据属于观察性研究，证据相对缺乏说服力，且先前的研究所涉及的人群年龄范围跨度较大，而女性激素水平与年龄有着直接的关系，提示未来的研究应尽量减少年龄因素带来的偏倚，以明确维生素D对卵巢储备功能的影响。

2.2 对卵泡的影响目前单独研究维生素D对卵泡影响的文献较少。从维生素D受体基因多态性方面分析，行ART的TT/TC型女性卵泡数量更少[12]。卵巢滤泡液中25（OH）D水平与AMH受体mRNA基因表达呈负相关，卵泡液25（OH）D水平不足30 ng/mL女性的AMH受体mRNA表达比卵泡液25（OH）D充足女性增加（P＜0.05），所以充足的维生素D可抑制AMH受体的表达，从而降低AMH对卵泡的抑制作用，允许卵泡成熟和随后排卵的发生，在优势卵泡的选择过程中发挥作用[6]。有研究发现山羊体内维生素D受体在卵泡颗粒细胞中明显表达，其表达量随卵泡直径的增加而增加[5]，但尚需更多的动物实验去探索在促排卵过程中，补充维生素D能否促进卵泡的生长。虽然目前已有研究表明充足的维生素D对卵泡数量的增长有促进作用，但其对于卵泡质量的影响尚待证实。

2.3 对女性生殖功能影响的机制自从2009年Malloy等[13]发现颗粒细胞表达维生素D受体及AMH基因的启动子区域包含维生素D反应元件后，维生素D对女性生殖系统的影响备受关注。其影响生殖结局的潜在机制包括：①增加行ART女性的囊胚发育率。一项横断面观察研究发现充足的维生素D与囊胚的发育有密切关系，人体内足够的维生素D可增加促排卵周期中获得更高质量、更多数目囊胚的概率[14]。②作用于子宫内膜。在复发性流产患者中，维生素D可通过影响子宫内膜上的孕激素受体调节胚胎着床[15]。而一项样本量为851例的较大数据研究，通过多元Logistics回归控制供卵者年龄、排除输卵管因素及卵巢储备功能减退等因素后，发现对于接受供卵的患者，维生素D对子宫内膜容受性似乎没有影响[16]。造成这种相反结论的原因可能是由于2组研究纳入的人群不同所致。③提高妊娠患者的免疫耐受。一项前瞻性队列研究，将维生素D缺乏和不足的不孕患者分为观察组和对照组，观察组每日补充1 000 IU维生素D，3个月后95.7%的患者均达到维生素D充足水平，这些维生素D充足的患者Th1细胞比例降低，Th2细胞比例升高，而对照组中没有检测到这种变化，研究者认为血清维生素D可通过降低Th1/Th2细胞比例提高患者的免疫耐受，减少妊娠丢失[17]。④通过介导炎症因子影响女性生殖。输卵管因素在女性不孕因素中占有较大比例，有病例对照研究对377例不孕患者进行分析发现，血清25（OH）D浓度与血清白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）呈显著负相关，而IL-6是输卵管性不孕的危险因素，因此认为维生素D缺乏是中国女性输卵管性不孕的高危因素[18]。⑤作用于AMH基因启动子区域。最新研究认为，维生素D可通过作用于AMH基因启动子增加卵巢储备功能减少患者AMH的表达[19]。这些假设至今还未得到证实并达成统一的专家共识，可见维生素D对女性生殖功能影响的机制是复杂的、不清晰的，需要深入研究维生素D对女性生育力的影响机制，以及明确维生素D对ART助孕的有效性和作用机制及用法用量。

3 对男性生殖功能的影响

2021年He等[20]研究证实，缺乏25（OH）D的雄性小鼠通过加强氧化应激反应加速生殖衰老。人体研究也证实维生素D受体和维生素D代谢酶广泛表达于男性生殖道中，维生素D在精子的发生和成熟中具有重要作用[4]。目前的一些观察性研究认为，血清维生素D水平与男性精液的精子总数和活力之间呈显著正相关[21-22]。维生素D的活性形式通过环磷酸腺苷/蛋白激酶A（cyclic adenosine monophosphate/protein kinase A，cAMP/PKA）途径活化和增加细胞内钙离子浓度，激活精子线粒体呼吸链产生ATP，增强精子活力[22]。有研究发现精液中1，25（OH）2D3含量低于激活维生素D受体所需的水平，而女性卵泡液中1，25（OH）2D3水平较高，精子通过女性生殖道进入女性体内后，精子细胞内钙离子快速增加，促进精子-卵母细胞的结合[23]。这也更好地解释了为何有研究发现补充维生素D对轻度不育症男性的精液质量及DNA碎片率没有明显改善，而女性补充维生素D后，夫妇双方的妊娠率的确高于维生素不足的夫妇[24-25]。先前研究大多关注血清维生素D与精液质量的关系，但精液是由精浆和精子组成，精浆占精液体积的90%以上，已有研究表明精浆维生素D浓度与精子动力学参数呈正相关[22]，然而最适合改善精子动力的精浆维生素D浓度范围需要进一步的探索。

4 对ART助孕结局的影响

维生素D对ART助孕结局的影响尚无统一定论。一项荟萃分析发现胚胎移植后，女性血清维生素D充足组的临床妊娠率与维生素D缺乏组相比无明显差异（OR=0.71，95%CI：0.47～1.08）[26]。同样，一项随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）中，对血清维生素D缺乏者给予外源性补充，其临床妊娠率与安慰剂组相比差异无统计学意义[27]。一项纳入1 883例女性和1 720例男性的大样本回顾性队列研究显示，夫妻双方血清维生素D水平与ART助孕的临床妊娠率无关[28]。也有研究发现，较低的血清维生素D水平与较低的体外受精率有关，与临床妊娠率、胚胎着床率和流产率均无关[29]。与之相反，Wu等[30]将180例不孕患者按照不同促排卵方案分为促性腺激素释放激素激动剂组和高孕激素状态下促排卵组，对比发现2组患者中低维生素D组的成熟卵母细胞数量和囊胚形成率均低于高维生素D组。这与Rehman等[21]的研究结果一致，血清维生素D不缺乏者行ART助孕后，囊胚形成率、囊胚数量和质量较维生素D缺乏者更高，而维生素D与临床妊娠率或活产率之间无关。然而，Muyayalo等[31]发现行ART的不孕患者，卵泡液中维生素D高水平患者比低水平患者的临床妊娠率更高（92.31% vs.61.54%，P=0.04）和着床率（76.92%vs.46.58%，P=0.01）更高，而与血清维生素D浓度无关。可见目前关于血清维生素D对ART助孕结局的影响仍有争议，而关于卵泡液中维生素D水平对ART结局影响的相关文献较少，需大量的RCT研究以确定维生素D对ART助孕结局的影响。

5 结语

补充维生素D可能作为一种辅助治疗手段影响ART助孕夫妇双方的生育力，包括女性的卵巢储备功能、男性的精子质量及活力。但迄今为止，维生素D影响生育力的作用机制尚不明确，仍需要大规模的RCT进一步明确其对生育力的影响。不管潜在的生育益处如何，可以考虑补充维生素D改善维生素D不足妇女的整体健康，但在维生素D正常的人群中，行ART助孕时不需外源性添加维生素D，避免增加医疗负担，浪费医疗资源。