徐凱月,孫振高,楊 毅,王曉明
(1. 山東中醫藥大學,濟南 250014; 2. 山東中醫藥大學附屬醫院中西醫結合生殖與遺傳中心,濟南 250014)
隨著輔助生殖技術的發展,體外受精-胚胎移植(invitrofertilizationandembryotransfer,IVF-ET)已經成為臨床治療不孕癥的重要手段之一。如何提高IVF-ET過程中卵細胞質量進而提高妊娠率,已經成為國內外研究者關注的焦點。卵泡液為卵母細胞發育提供重要微環境,卵泡液代謝組分含量和種類的變化與卵母細胞的質量及其發育潛能相關。近年來,中醫藥在改善IVF-ET治療結局過程中發揮著越來越重要的作用,既能保證臨床促排卵療效,又可提高卵細胞質量,還可改善全身癥狀,但其作用機制尚不完全明確。為總結經驗更好地指導臨床,本文將從卵泡液組分角度,對中醫藥改善IVF治療結局的作用機制進行綜述如下。
多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)是一種女性內分泌紊亂綜合征,在藥物干預或腹腔鏡下卵巢打孔術時,80%的PCOS患者可自然受孕,但20%的婦女還需輔助生殖技術的幫助[1]。PCOS患者多伴有內分泌和代謝異常,導致臨床妊娠率低,在體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer,IVF-ET)過程中卵巢過度刺激綜合征(hyperstimulation syndrome,OHSS)等并發癥發生率高。
研究發現,炎癥因子在PCOS、子宮內膜異位癥患者體內的水平高于正常人群,較高水平的炎癥因子會降低卵母細胞質量,進而影響臨床妊娠率[2-3]。常見炎癥因子有腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等,能激活中性粒細胞和淋巴細胞,增加血管內皮細胞通透性,調節其他組織代謝活性,導致其他細胞因子的合成與釋放,引起胰島素抵抗,但其對PCOS患者卵母細胞質量產生影響的具體機制并不明確,可能與顆粒細胞的凋亡有關[4]。諸多研究表明,補腎中藥(所引用文獻中所用的補腎中藥為二至天癸方)可通過降低PCOS患者卵泡液中的TNF-α、IL-6 水平,改善卵巢微環境,提高卵細胞質量,進而提高妊娠率,還能顯著改善患者腎虛癥狀[5-6]。另外,電針也可降低TNF-α水平,改善PCOS患者的卵子質量[7]。
卵巢局部調控因子包括抑制素(INH)、卵泡抑素(follistatin,FS)以及激活素(activin,ACT)等,其中FS可特異性抑制垂體細胞分泌卵泡刺激素(folicle-stimulating hormone,FSH),還可與雌二醇(estradiol,E2)協同作用于垂體細胞,抑制FSH、黃體生成素(luteinizing hormone,LH)的分泌[8]。二至天癸方提高卵細胞質量的機制可能是對卵泡液中FS的調控,又通過動物實驗發現其可降低FSmRNA的表達,減少血清 FS 含量,進而減輕FS對卵泡發育的影響[6]。
卵泡液中細胞因子表達與卵泡發育、卵母細胞的質量等息息相關。常見的細胞因子包括干細胞因子(Stem cell factor,SCF)、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)、血管內皮生長因子(vascular endothelial growthfactor,VEGF)、胰島素生長因子(insulin-like growth factor,IGF)等。LIF可以調節細胞增殖、分化和表型,抑制脂蛋白脂酶活性,促進骨的重吸收等,在卵泡發育不同階段的顆粒細胞中均有表達,與卵泡發育可能有關,但其具體機制仍不明確[9]。電針取穴關元、中極、子宮以及三陰交可提高卵泡液中白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)水平,改善卵母細胞質量[10]。SCF屬于卵巢局部一種重要的生長因子,可對細胞增殖分化產生促進作用,對卵母細胞質量的影響與顆粒細胞的凋亡有關。有研究發現,FSH可調節環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)/蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)途徑,進而影響顆粒細胞中SCF的mRNA及蛋白分泌,影響卵母細胞成熟[11]。電針可通過提高SCF水平調節卵巢局部微環境,改善卵母細胞的質量,提高臨床妊娠率,并且還可改善患者腎虛癥狀[12]。另外,在保證IVF優胚率及妊娠率的情況下,電針可顯著防治IVF過程中OHSS的發生[13]。
在女性不孕特別是繼發不孕癥中,輸卵管性不孕約占 25%~40%,而盆腔黏連是導致輸卵管性不孕的主要原因,在IVF過程中同樣面臨卵母細胞質量低、成胚率低、臨床妊娠率等問題。
在卵巢中,生長分化因子-9(growth differentiation factor-9, GDF-9)、骨形成蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)等在卵泡發育和成熟過程中起重要作用,其中BMP-15的減少,會對靶細胞的生長分化產生影響。研究發現,降低卵巢BMP-15mRNA的表達和蛋白生物活性,可使早期卵泡發育異常[14];GDF-9主要通過旁分泌方式調節顆粒細胞以及卵泡膜細胞的增殖分化,以自分泌方式促進卵母細胞的有絲分裂,進而在卵母細胞發育中發揮作用[15]。臨床研究表明,補腎調經方、逍遙散方通過增加 GDF-9和 BMP-15水平,降低顆粒細胞凋亡率,改善卵母細胞質量,提高臨床妊娠率[16-17]。梁瑩[18]發現, BMP-6 在卵母細胞發育、促進臨床妊娠的過程中發揮作用,且補腎調經方還可上調卵巢顆粒細胞和卵泡液中 BMP-6 的表達和分泌。此外,二至天癸方還可上調顆粒細胞凋亡相關通路Fas L/Fas-FADD-Caspase8-Caspase3 通路的表達,進而改善卵母細胞質量[19]。
氧化應激(oxidative stress,OS)被認為是導致衰老和疾病的重要因素,卵泡液內的OS通過影響卵母細胞質量,進而影響胚胎發育以及IVF-ET的結局。OS產物之一高級氧化蛋白產物(AOPP)是OS介導的蛋白質損傷標志物[20],在卵泡液中它可以加劇OS,而超氧化物歧化酶(SOD)能清除卵泡液中的氧自由基,保護卵子免受損傷[21]。二至天癸方通過上調SOD含量,降低AOPP的表達來抵抗OS的損傷,改善卵細胞質量[22]。補腎中藥還可上調卵母細胞內蛋白激酶C(protein kinase c,PKC),激活核因子E-2-相關因子-2(nuelear factor-E2-related factor 2,Nrf2)基因轉錄,提高Nrf2蛋白活性,誘導Nrf2信號通路下游抗氧化酶基因表達,并能夠改善卵母細胞線粒體功能,提高卵母細胞抗氧化能力,改善卵母細胞質量[23]。
卵巢儲備功能下降一般來說都會伴隨卵巢低反應(poor ovarian response,POR)。近年來, IVF-ET技術快速發展,但POR患者的臨床妊娠率僅為 10%~20%[24],而國內IVF-ET患者中 POR的發病率約達 12%[25],且有上升趨勢,POR 已然成為 IVF-ET 的難題。中醫藥在改善卵巢反應性、提高卵巢儲備方面逐漸發揮其重要作用。
調更益精湯可以提高POR患者卵泡液中 GDF-9、TGF-β1、LIF以及VEGF的水平,增加獲卵數以及優質卵數[26];益氣養陰方可通過調控顆粒細胞GDF-9、BMP-15表達來改善POR患者IVF-ET過程中的卵巢反應性,提高獲卵數[27]。卵巢低反應患者在IVF-ET 前或者IVF-ET過程中,電針干預可對下丘腦-垂體-卵巢軸進行良性調節,改善患者內分泌水平,提高抗苗勒氏管激素(anti-müllerian hormone,AMH)水平,增加竇卵泡數,提高優胚率,還能改善腎虛癥狀[28-31]。最近研究發現,行IVF-ET 前采用溫腎養血沖劑聯合經皮穴位電刺激[32]、益氣血補肝腎中藥[33]、養卵方治療[34],均通過對下丘腦- 垂體-卵巢軸(HPOA) 的作用,改善低反應患者卵巢儲備能力,提高獲卵數,增加妊娠率。雖然中醫藥在治療POR方面取得了一定的成績,但中藥以及電針的具體作用機制仍然不能明確,為更好地指導臨床,亟需進一步的研究。
子宮內膜異位癥(endometriosis,EMs)患者妊娠率與輸卵管因素患者相比大大降低, IVF妊娠率幾乎是其他原因患者的一半[35]。Aboulghar[36]等對 22 篇文章的 Meta 分析證實,既往手術史的EMs患者因低反應所致的周期取消率與輸卵管因素患者相比大大提高。這不僅因為其導致子宮內膜的容受性變差,還因其對卵細胞質量和胚胎發育產生不良影響。中醫子宮內膜異位癥的病因病機多為血瘀,又有虛實寒熱的不同,治法以祛瘀活血為主,兼之補腎等其他治法。
疏肝化瘀中藥可提高EMs卵泡液中GDF-9的表達水平, 降低TNF-α水平,可能為改善卵母細胞質量、提高妊娠率的機制之一[37-38]。馬慧聰[39]等發現,祛瘀解毒法可抑制8-異前列腺素-F2α(8-iso-PGF2α)的生成和增強 SOD 的表達,改善卵泡液中蛋白氧化損傷,從而提高卵細胞質量;而劉海萍[40]等發現,祛瘀解毒法還可降低卵丘顆粒細胞中Bax蛋白的表達,提高卵丘顆粒細胞Bcl-2蛋白的表達,使Bax/Bcl-2比值升高,從而降低顆粒細胞凋亡率,改善卵母細胞質量。其相應大鼠實驗證明,還與降低患者血清及卵泡液 TNF-α、IL-6 的含量,以及與卵巢顆粒細胞 TNF-αm RNA、IL-6 m RNA 表達有關。李志強[41]等發現,補腎調氣血法可以改善內異癥患者接受輔助生殖治療的結局,可能是通過改善卵泡液中LIF濃度得以實現的。
基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)是一種明膠酶類[42],可導致細胞外基質破壞,病變周圍組織被侵襲,而VEGF可以促進血管增生,兩者共同作為子宮內膜異位癥的發病基礎。消異方可降低VEGF、MMP-9水平,可能是提高受精數、優質胚胎數以及妊娠率的機制之一[43];消異方與電針聯合治療還可降低 EM 患者體內單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)和 IL-6 含量,改善 EM 患者體內的免疫環境[44]。最近研究發現,中藥周期序貫療法[45]與耳穴貼壓以及中藥保留灌腸聯合[46]均能提高EM合并不育癥患者的子宮內膜容受性,從而提高胚胎種植率。
在當今輔助生殖技術飛速發展的形勢下,IVF-ET的流產率沒有降低,隨之而來的并發癥沒有減少,妊娠率沒有大的提升,如何發揮中醫藥整體調節優勢,改善IVF治療結局是目前中醫藥工作者亟需解決的問題。目前,卵泡液代謝組學作為一種無創、快速的新技術已取得很大進展,因此如何結合現代研究,從多角度、多層次進一步探討、深入挖掘,將中醫學理論與西醫學研究真正的結合,為 IVF-ET治療不孕癥提供更新、更有效、更經濟的方法,有待進一步的努力與研究。