況翠敏,梁 艷
(重慶市沙坪壩區婦幼保健計劃生育服務中心,重慶 400000)
多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是一種婦科常見的內分泌代謝紊亂性疾病,臨床上主要病變以雄激素分泌過多、卵巢多囊性改變以及少排卵或無排卵等[1],是導致育齡期婦女月經不挑和不孕的主要原因。1935年Stein和Leventhal第一次報道該病,故又稱Stein-Leventhal綜合征。在我國,它的發病率為5.6%。PCOS的發病機制與高胰島素血癥、胰島素抵抗及腎上腺內分泌等代謝異常有關,PCOS患者尤其在糖尿病(diabetes mellitus,DM)、高血壓(hypertension)、心血管疾病(Cardiovascular diseases,CVD)等疾病的發病率較高,嚴重的影響日常生活、睡眠及女性健康[2]。雖然高雄激素血癥、遺傳因素、胰島素抵抗及炎癥因子可能在PCOS的發病機制中發揮作用,但并不能充分解釋這種臨床表現多樣的異質性疾病的病因。
維生素D在體內維持鈣磷平衡和預防治療骨質疏松癥發揮著至關重要。近年來,研究發現低水平的維生素D與DM、CVD、癌癥和自身免疫疾病發病密切有關。隨著人類對維生素D研究深入,認識到維生素D可以調節動物和人類的生殖。低水平的維生素D會加重PCOS患者臨床癥狀。如胰島素抵抗(Insulin resistance,IR)、高雄激素血癥(Hyperandrogenemia)、月經不調及不孕等癥狀。近年來,關于維生素D與PCOS的之間關系研究比較熱,現本文對維生素D與PCOS的相關性研究進展作一介紹。
維生素D是一種類固醇衍生物,主要以兩種形式進入體內,維生素D2(麥角骨化醇)和維生素D3(膽骨化醇),故維生素D中的D代表D2或D3。D3主要是皮膚中的7-脫氫膽固醇經紫外線照射后形成。維生素D3在體內經過兩次羥基化反應,第一次羥基化在肝臟中生成25(OH)D,第二次羥基化在腎臟中進行,生成1,25(OH)2D3,血漿中1,25(OH)2D3與維生素D結合蛋白結合后,結合產物到達靶器官后,與維生素D受體結合,導致細胞產生電位興奮,從而發揮生物學效應。維生素D在人體血液中的主要存在形式是25(OH)D,它是評估維生素D水平的主要生理指標。當前國際公認的維生素D水平劃分標準是:充足為高于30 ng/mL(含等于)、不足為20~29.9 ng/mL、缺乏為低于20 ng/mL。
維生素D缺乏在全世界內普遍存在,10%~60%的成年人血清25(OH)D水平處于維生素D缺乏狀態。維生素D的缺乏可導致人體多個系統功能異常,使得代謝性疾病、CVD、免疫性疾病以及感染性疾病等的發生。近幾年來,國外研究表明維生素D不足、缺乏與PCOS之間存在一定的關聯。與健康女性相比,PCOS患者的維生素D不足更常見,大部分PCOS患者的血清維生素D水平低于20 pg/L[3]。部分研究表明,維生素D水平高低與PCOS患者肥胖、IR、高雄激素血癥以及CVD等并發癥存在一定的關聯系性[4]。
PCOS是內分泌代謝紊亂性疾病,他的主要臨床表現之一就是IR。PCOS患者比正常人更易患2型糖尿病、糖耐量異常及代謝性綜合征等[5]。維生素D水平與定量胰島素敏感檢測指數(QUICKI) 呈正相關,與穩態模型胰島素抵抗指數(HOMA-IR)呈負相關。由于IR與肥胖患者自身緊密相關,推測肥胖因素在維生素D與IR的相關性中起到誘發性作用。Moreno-Santos等人[6]通過對肥胖的PCOS患者研究發現,維生素D能夠調節和激活胰島素生長結合蛋白3,通過這種調節途徑,可以有效抑制肥胖患者的脂肪進一步堆積,從而降低IR的作用。此外還有研究發現維生素D與IR呈負相關關系,與體質指數(body mass index,BMI)、體脂含量及腰臀比無關[7],經過校正上述因素后,維生素D與IR還存在相關性。
迄今為止關于維生素D影響IR的機制仍未得到很好的闡明。1,25(OH)2D3(維生素D的活性形式)激活人胰島素轉錄基因,增強胰島素的合成和釋放,從而增加了胰島Beta細胞中維生素D受體表達,參與了Beta細胞功能的調節;1,25(OH)2D3通過磷脂酰肌醇3-激酶途徑影響了胰島素受體的表達與功能,從而提升胰島素活性;1,25(OH)2D3也可激活過氧化物酶體增殖物激活δ受體,提高胰島素受體的敏感度;此外,維生素D具有維持細胞外鈣離子濃度恒定作用,可使鈣穿過細胞的細胞膜流動,使得細胞內鈣池穩定。維生素D可通過改進細胞內鈣離子濃度,增加局部的25(OH)D,誘發引起特殊基因的調控轉錄,從而增加了胰島素敏感度。維生素D缺乏增加甲狀旁腺激素(PTH)分泌,PTH通過血清鈣離子及1,25(OH)2D3水平來調節,促進細胞內鈣離子濃度升高,產生細胞毒性,從而使得胰島素靶細胞產生IR效應。
Glintborg等[8]觀察性研究發現高雄激素癥和維生素D存在一定的相關性,指出在血清中的25(OH)2D3水平比BMI對照組低的多;為[42(13-131)]VS[72(27-196)]nmol/L,多毛癥狀的PCOS患者性與非多毛癥狀的PCOS患者相比,多毛癥狀的PCOS患者維生素D水平降低顯著。研究發現,56.31%肥胖的PCOS患者中存在血清維生素D水平降低,并且合并總睪酮和硫酸去氫表雄酮(DHAES)水平升高。PCOS患者的血清維生素D水平與性激素結合球蛋白(SHBG)呈正相關,而與多毛程度、游離雄激素指數(FAI)、總睪酮及DHAES水平呈負相關。Wehr等[9]人的研究中發現,在校正了BMI后,SHBG和維生素D間的相關性無明顯差異,說明肥胖是SHBG和25(OH)D的共同決定因素。
維生素D在生殖中起著重要的生理作用,在女性生殖系統如卵巢、子宮內膜以及胎盤中維生素D受體和維生素D代謝相關酶均有表達[10]。體外研究表明,維生素D在卵巢類固醇激素的生成中起到重要的調節功能作用,維生素D水平與抗繆勒管激素(anti-Mullerian hormone,AMH )存在相關性[11],它參與了AMH信號傳導通路,抑制了卵巢顆粒細胞中AMH的表達,從而提高了卵泡刺激素的敏感度,促進卵泡發育成熟和排卵。另外,維生素D不足與缺乏與鈣失調密切相關,可導致PCOS患者的月經紊亂、卵泡發育受阻和生殖障礙等。Ozkan[12]等人對一組接受了體外受精(IVF)治療的不孕女性患者調查研究發現,在經過校正年齡、種族及BMI,成功妊娠患者體內的卵泡液中25(OH) D數值較高,說明足量的維生素D與升高的妊娠成功率有關。Wehr等人[13]報道了每周補充20000IU骨化醇治療PCOS,約有50%治療前存在稀發月經、閉經癥狀的PCOS患者的癥狀得到改善。
維生素D缺乏對心血管系統有不利的影響,可增加PCOS患者CAD發病風險。一項Meta分析提示,維生素D水平和心血管危險因素(如高血壓、糖尿病及代謝綜合征)存在負相關,這些因素包括收縮壓、舒張壓、C-反應蛋白、甘油三酯、總膽固醇、葡萄糖及瘦素等。一項針對PCOS患者(n=206例)的研究發現,有代謝綜合征的PCOS患者比無代謝綜合征PCOS患者血清25( OH)D水平低(17.3ng/mL VS 25.8ng/mL,P<0.05)。一系列小規模非對照的研究中發現,使用維生素D治療可使血液中的三酰甘油、HDL水平降低,提示維生素D可以改善CVD[14]。Sathyapalan等人[15]研究阿托伐他汀治療PCOS臨床療效,結果發現,用阿托伐他汀20 mg進行治療3個月,PCOS患者的25(OH)D水平從45.9nmol/L升高到到60.8nmol/L,而對照組數值維持在41.8 nmol/-L44.8nmol/L之間,改變不明顯,說明他汀類可改善PCOS患者的維生素D水平。增加的25(OH)D值與C-反應蛋白的減少有關,但與總膽固醇、甘油三脂、HOMA-IR、游離雄激素指數無關。
維生素D受體( vitamin D receptor,VDR)是介導1,25(OH),D,發揮生物學效應的核內大分子,VDR廣泛存在于體內各組織細胞中。據報道,VDR基因中的一些多態性,如Taq1,Cdx2,Bsm1,Apa1和Fok1在PCOS婦女中對胰島素分泌和敏感性起著重要作用。發現VDR Fok1多態性對2型糖尿病的風險具有保護作用,而Bsm1對2型糖尿病的風險有促發作用。此外,據報道Apa1多態性可降低維生素D缺乏的風險。Dasgupta等[16]人進行了一項研究,以調查印度婦女中PCOS四種VDR多態性(Cdx2,Taq1,Apa1和Fok1)的關聯模式。他們發現PCOS和對照女性之間Cdx2多態性的基因型和等位基因頻率分布存在顯著差異。與病例相比,在對照中觀察到雜合的GA基因型以及Cdx2多態性的A等位基因的顯著更高的頻率,表明該種單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism,SNP)對PCOS表型的保護作用。在調整年齡和體重指數后,GA基因型攜帶者和A等位基因仍然有保護作用。然而,在其他三種VDR多態性(Fok1,Taq1和Apa1)和PCOS之間沒有顯著關聯。他們進一步檢查了VDR基因型與一些PCOS特異性臨床生化特征之間的關聯,并發現Cdx2基因型與睪酮水平顯著相關,而Fok1多態性顯示與不育存在顯著關聯。在一項關于奧地利PCOS女性患者研究中,發現VDR Cdx2多態性與較低的胰島素抵抗相關,并且Apa1多態性與較低的睪酮水平相關。然而,其他人沒有發現PCOS女性和正常對照者之間VDR基因多態性頻率的顯著差異。此外,研究還發現,攜帶VDR 1a啟動子多態性的雜合子1521CG/1012GA單倍型的受試者在PCOS和對照女性中觀察到顯著較低的血清25(OH)D水平。然而,二甲雙胍治療只能有效提高攜帶純合1521G/1012A單倍型的PCOS婦女的血清25(OH)D水平。盡管VDR基因中存在多個多態性與PCOS相關,PCOS患者個體研究和meta分析的結果存在較大分歧,因此,這些VDR基因變異體在胰島素抵抗和PCOS發病機制中的作用仍然值得商榷。
當前,有關補充維生素D對PCOS患者的影響已有多項實驗研究。Thys-Jacobs等[17]人對PCOS患者進行每周補充50000U維生素D2,在2~3個月內維生素D恢復正常水平。研究結果顯示,在9例月經失調的患者中,有7例患者月經周期恢復正常,2例患者維持原有月經周期;有2例PCOS患者成功懷孕。而一項Meta分析表明,補充適量維生素D不能改善PCOS患者的代謝紊亂狀況和激素水平[18]。因此,關于補充維生素D對PCOS患者的影響還沒有統一的結論,還需要進一步的研究證實。
綜上所述,PCOS是女性常見的一種內分泌紊亂性疾病。在PCOS患者中水平低下普遍存在,維生素D與PCOS患者的肥胖、胰島素抵抗及高雄激素血癥等緊密相關。當前多數學者認為VDR基因多態性在PCOS發病、臨床表現發揮重要作用。而補充維生素D能否改善PCOS患者的癥狀和脂代謝紊亂仍需進一步基礎和臨床科學試驗驗證。要闡明維生素D與PCOS關系中每一個環節,還需要更多的科研投入,相信隨著科學技術的不斷進步,人們終將揭開它的神秘面紗。