卵巢过度刺激综合征相关分子机制的研究进展

王 甜， 莫少康(综述)， 王 玲(审校)

卵巢过度刺激综合征(ovarian hyperstimulation syndrome，OHSS)是在控制性超促排卵过程中，使用促排卵药物过度刺激卵巢导致的医源性疾病，通常表现为卵巢增大，血管通透性增加，液体集聚于第三体腔，有效循环血量减少，血液黏稠度增加，引起水钠、电解质紊乱，血栓栓塞，肝肾功能衰竭等一系列病理生理变化[1]。据统计，轻度OHSS发病率为20%～33%，中重度发病率为3%～8%[2]。严重者可危及患者生命安全。OHSS的发生发展影响到辅助生殖助孕的结局且目前OHSS的发病机制尚不明确，临床工作中，主要通过个性化控制性超促排卵方案的选择、全胚胎冷冻、取消新鲜胚胎移植等预防OHSS的发生[3-4]。因此人们一直致力于OHSS发病机制的研究，以期找到更好的预防及治疗靶点。本文就近年来与发生OHSS相关分子机制新进展作一综述。

1 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)

VEGF是肝素结合蛋白家族的成员，作为一种强大的血管通透性中介物质，能够诱导血管生成和血管通透性[5]。VEGF是OHSS发病中发现最早的因子之一且介导OHSS的发生发展，在OHSS患者的颗粒细胞和卵泡液中都检测到高水平的VEGF[6]。外源性人绒膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG)的使用可刺激卵巢颗粒细胞分泌过多的VEGF，与其受体VEGFR2结合，使卵巢新生毛细血管增多，卵巢增大，血管通透性增加，液体渗漏于第三体腔，导致OHSS的一系列临床表现及实验室结果[7]。随后在控制性超促排卵hCG注射前，静脉注射VEGF拮抗剂可中和体内VEGF，防止恒河猴OHSS的发生[8]。最近一项研究表明，VEGF-PKA通路的激活也伴随着OHSS及并发症的发生发展，但具体作用机制还需进一步研究证实[9]。目前临床上使用多巴胺激动剂麦角卡林，可特异性结合VEGFR2受体阻止其磷酸化，预防OHSS高危患者发生OHSS[10]。VEGF被公认为是OHSS发病的主要介导因子之一。

2 血管生成素-1(angiopoietin-1,ANGPT1)、血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)

2.1血管通透性 内皮细胞是VEGF介导血管通透性的靶细胞，通过表达细胞间黏附分子从而介导血管通透性[11]。血管通透性的调节涉及到内皮细胞间的连接，如紧密连接和黏附连接。紧密连接通过紧密连接蛋白5和内皮特异性蛋白保持血管的完整性[12]。黏附连接主要成分是E-钙黏蛋白，与连环蛋白家族(主要是β-连环蛋白)结合将质膜与细胞内肌动蛋白细胞骨架连接起来[13]。紧密连接蛋白5和钙黏蛋白5通过形成对液体或分子的屏障作用，密封细胞间隙，在维持血管完整性中起着至关重要的作用。

2.2ANGPT1 在血管生成过程中，两个血管生成因子家族，血管生成素(angiogenin，Ang)和PDGF都是通过作用于紧密连接和黏附连接相关蛋白对血管的成熟、稳定性和通透性产生影响[14-15]。血管生成素家族中，ANGPT1是血管成熟的关键参与者，它介导内皮细胞的迁移、黏附和存活。在OHSS患者卵泡液中发现高表达的ANGPT1。进一步研究表明，ANGPT1使紧密连接蛋白5、血管内皮钙黏蛋白和磷酸化的β-连环蛋白水平升高，增加OHSS患者的病理生理血管生成，通过抑制OHSS患者卵泡液中的ANGPT1，发现紧密连接蛋白5、血管内皮钙黏蛋白和磷酸化的β-连环蛋白水平恢复且部分内皮细胞中的肌动蛋白重新分布[16-17]。以上研究表明，ANGPT1通过作用于紧密连接和黏附连接蛋白，使血管通透性增加，引起一系列OHSS临床症状。

2.3PDGF 另一种稳定血管的因子是PDGF，其相关配体有PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C和PDGF-D。其中PDGF-B可以通过不同机制调节紧密连接和黏附连接相关蛋白的表达，募集周围细胞和平滑肌细胞维持微血管的稳定性，降低血管通透性[18]。Pinkas等[19]在女性颗粒细胞中发现了PDGF及其相应受体的表达。在OHSS大鼠模型中，检测到卵巢PDGF-B和PDGF-D降低。随后在OHSS高风险患者的卵泡液中也检测到PDGF-B浓度降低。通过增加PDGF-B蛋白浓度，发现卵巢重量下降，紧密连接蛋白5、内皮特异性蛋白和β-连环蛋白水平升高、血管通透性降低[20]。这些研究表明，PDGF-B可能通过与紧密连接和黏附连接相关蛋白作用，降低血管通透性，对OHSS的发生发展起到保护作用，未来这可能会成为治疗OHSS相关药物的开发靶点。

3 转化生长因子β(transforming growth factor-beta，TGF-β)

TGF-β是一种细胞因子，参与免疫抑制、血管生成、细胞凋亡、生长和上皮间充质转化等，分为转化生长因子β1型和β2型。人卵巢组织免疫组化分析表明，TGF-β1、2型及其受体在颗粒细胞中均有表达。随后，人卵泡液中也检测到TGF-β1蛋白的表达，提示颗粒细胞分泌的TGF-β1可能在调节卵巢功能中发挥重要的作用[21]。活化的TGF-β受体诱导受体调控的蛋白Smad2和Smad3磷酸化，磷酸化的Smad2/3再与常见的中介体Smad4结合形成Smad复合物，随后转移到细胞核，介导TGF-β1调控的基因表达[22]。在OHSS患者卵泡液中TGF-β1和VEGF蛋白水平升高并呈正相关，通过多条相关信号通路诱导卵巢颗粒细胞分泌VEGF[23-24]。在OHSS小鼠模型中，阻断TGF-β1信号通路可降低VEGF表达，抑制OHSS的发展。随后还发现TGF-β1通过Smad2和ERK1/2信号通路刺激人颗粒叶黄素细胞中芳香化酶的表达和雌二醇的产生[25]。除了人颗粒细胞和卵泡液中，OHSS患者腹水中也发现了TGF-β，与合并良性肿块组和卵巢子宫内膜异位症组相比较，OHSS组患者的腹水中TGF-β水平显著增加[26]。以上研究表明，OHSS患者腹水形成原因之一可能与TGF-β有关。另一个TGF-β超家族成员-8(growth differentiation factor-8,GDF-8)在卵巢中也表达且调节卵巢功能[27]。OHSS大鼠模型中，GDF-8通过Smad2/3信号通路刺激颗粒细胞中芳香化酶的表达，芳香化酶是催化雄烯二酮和睾酮转化为雌二醇的关键酶，致使雌二醇升高。同样在OHSS患者的卵泡液中也发现有高水平的GDF-8[28]。高血清雌二醇水平是OHSS患者一临床特征，也是高危因素。GDF-8可能通过影响芳香化酶的表达介导OHSS患者高血清雌二醇水平，但具体参与方式还有待进一步研究证实。

4 表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)

EGFR，也称为HER1和表皮生长因子受体2(HER2)，属于受体酪氨酸激酶家族，双调节蛋白(amphiregulin，AREG)是EGFR的配体。EGFR及其配体在生殖组织中表达，在性成熟、卵母细胞成熟、胚胎植入等方面发挥一定生理作用[29]。AREG在人颗粒细胞和卵泡液中表达最丰富，可被黄体生成素(luteinizing hormone，LH)/hCG上调[30]。hCG通过AREG-EGFR/HER2信号通路介导VEGF表达和上调人颗粒细胞中芳香化酶和雌二醇的表达[31]。在OHSS患者颗粒细胞中检测到AREG、EGFR/HER2转录物以及卵泡液中AREG蛋白的升高与颗粒细胞和卵泡液中VEGF呈正相关。敲除人颗粒细胞中的AREG和EGFR，hCG诱导的VEGF上调被减弱[6]。此外，研究发现AREG还通过EGFR-ERK1/2信号通路介导上调钙黏蛋白表达，促进了人颗粒叶黄素细胞微血管样的形成[32]。简而言之，在控制性超促排卵过程中，外源性hCG通过增加颗粒细胞和卵泡液中AREG-EGFR/HER2的表达促进VEGF的生成和上调芳香化酶的表达，参与OHSS的发生，阻断hCG介导AREG-EGFR/HER2信号通路可能是未来预防和治疗OHSS的另一靶点。

5 可溶性晚期糖基化终产物受体(soluble receptor for advanced glycation end products，sRAGE)

sRAGE是晚期糖基化终产物的细胞外形式，缺乏细胞质和跨膜结构域。在多囊卵巢综合征(polycystic ovray sydrome,PCOS)患者的卵泡液中发现sRAGE的水平相比非PCOS患者降低。sRAGE通过降低PCOS患者炎症因子水平，抑制颗粒细胞中VEGF mRNA的转录和蛋白的表达，对PCOS患者起保护作用[33-34]。同样，OHSS患者血清和卵泡液中sRAGE水平均低于非OHSS患者，不同浓度sRAGE处理OHSS患者的卵巢颗粒细胞可下调颗粒细胞中VEGF表达，且效果取决于sRAGE的浓度。表明sRAGE可能作为一种保护性因子参与到OHSS的发病中，但具体作用机制有待进一步研究证实。

6 褪黑激素

褪黑激素是哺乳动物松果体合成的一种天然神经激素，参与调节昼夜节律、下丘脑-垂体-性腺轴功能及生殖内分泌活性等。褪黑激素存在于人体多种组织、细胞和体液中，例如视网膜、胰腺、免疫系统细胞和脑脊液等，同样在女性生殖系统的颗粒细胞、卵母细胞、卵泡液中也发现了褪黑激素的存在[35]。卵泡液中的褪黑激素可以由卵母细胞合成，也可以从血液中吸收，其水平高于血液，且卵泡液中褪黑激素水平高低与卵泡大小呈正相关。相比正常卵巢反应患者和非OHSS患者，在卵巢高反应患者和OHSS患者的卵泡液中都发现较高水平的褪黑激素[36]，这可能是由于在控制性促排卵过程中褪黑激素对卵母细胞和卵泡的保护作用，使其免受自由基破坏。此外，在正常大鼠卵泡液中发现褪黑激素通过调节组织抗氧化酶水平对卵泡产生保护作用[37]。控制性促排卵周期中，褪黑激素还可以通过保护线粒体功能从而促进在控制性促排卵周期中未成熟的卵母细胞成熟及发育为健康的后代[38]。褪黑激素通过两种高亲和力G蛋白偶联受体MT1和MT2介导发挥作用。其广泛分布于女性生殖系统，如子宫、卵巢、乳腺上皮细胞等[39]，其中MT2高表达于OHSS患者的颗粒细胞中[40]，说明褪黑激素及其受体可能参与OHSS的调控。在OHSS大鼠模型中，应用MT2受体拮抗剂阻断褪黑激素系统，VEGF表达下降且OHSS的症状减轻。此外，OHSS患者卵泡液中褪黑激素和VEGF表达水平均上升且呈正相关。这表明褪黑激素通过MT2受体刺激人颗粒细胞中VEGF的表达[40-41]。褪黑激素还通过PKA-CREB通路上调芳香化酶的水平加速人颗粒细胞中雄激素转换为雌激素，导致高雌二醇水平，且OHSS患者的滤泡液中褪黑激素与雌二醇水平呈正相关[42]。总之，褪黑激素通过前期抗氧化和保护线粒体功能使更多卵泡发育，获得更多卵子，同时上调颗粒细胞中芳香化酶和VEGF的表达参与OHSS的发生发展中。未来褪黑激素系统可能成为预防和治疗OHSS的一个新方向。

7 外泌体

外泌体是直径为40～100 nm的由细胞分泌的包含有复杂RNA和蛋白质的小囊泡，广泛存在于体液中，例如血液、尿液、脑脊液、腹水、羊水和卵泡液等[43]。外泌体在心血管疾病、结核病、中枢神经系统疾病中有着一定的作用。研究报道，卵泡液中的外泌体与颗粒细胞的凋亡、卵泡的发育和卵巢功能相关[44]。通过对OHSS患者和非OHSS患者卵泡液中外泌体表达差异的研究，发现OHSS组中有多种外泌体表达下降和升高，其中外泌体miRNA-27-3p的表达下降最为显著，与颗粒细胞中的SPRY2相作用，下调p-ERK/Nrf2信号通路，增加反应性氧化应激的产生从而加剧人颗粒细胞的凋亡，减少VEGF的分泌[45]。因此，可推断外泌体可能参与OHSS的发生发展，但具体机制和更多的外泌体在OHSS中的作用还需大量样本研究证实。

8 结语

OHSS是由多因子介导，涉及多机制的疾病。近年来发现参与OHSS发病的相关因子中，ANGPT1和PDGF通过作用内皮细胞紧密连接和黏附连接介导血管通透性，GDF-8单一通过上调芳香化酶表达介导OHSS高血清雌二醇水平，TGF-β、sRAGE、EGFR、褪黑激素和外泌体通过调节VEGF表达介导OHSS发生。另外TGF-β、EGFR和褪黑激素还通过上调芳香化酶表达参与OHSS发生发展中。VEGF是研究较多且是OHSS的发病中至关重要的因子之一。尽管目前发现多种OHSS发病相关因子，但OHSS具体发病机制仍不明确。鉴于OHSS发病对患者及辅助生殖助孕结局的重要影响，对OHSS确切发病机制的深入研究仍然是辅助生殖领域的难点和热点。