早發性卵巢功能不全與晝夜節律紊亂關系的中西醫研究進展

韓昕宇，馮曉玲,吳天強，李強

(1.黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040；2.黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院，黑龍江 哈爾濱 150040)

早在秦漢時期，中醫古籍《黃帝內經》中就有關于日節律、月節律、年節律的記載，其以“生氣通天”“天人相應”為理論基礎，從陰陽消長節律、營衛運行節律、子午流注納支等多個角度闡釋了人體的生命活動會隨著自然界的晝夜交替而發生相應的節律性變化。現代醫學則認為晝夜節律是生物體為了更好地適應外界的環境而在進化過程中所作出的改變，是自然選擇的結果。晝夜節律的形成和維持受生物鐘基因的調控，研究證實[1]下丘腦-垂體-卵巢軸(hypothalamicpituitary-ovarian axis，HPO)中含有多種生物鐘基因的表達,故生物鐘紊亂導致的晝夜節律異常可影響女性的生殖功能，參與多種生殖疾病的發生與發展過程。早發性卵巢功能不全(Premature ovarian insufficiency，POI)可表現為晝夜節律的紊亂，POI患者多伴有晝夜節律紊亂所致的睡眠障礙等臨床表現。近年的一項研究[2]比較了61例POI患者(POI組)和61例卵巢功能正常女性(對照組)的睡眠質量和疲勞感，兩組的匹茲堡睡眠質量指數(PSQI)分別為7.69±4.18和8.03±4.53,P=0.79，POI組的PSQI低于對照組，雖與對照組比較差異無統計學意義,但POI組的入睡時間顯著長于對照組(分別為1.74±0.66和1.18±0.87,P<0.001)，疲勞指數也顯著高于對照組(分別為5.25±2.78和3.49±1.78,P<0.001)。反之，睡眠質量差亦可導致卵巢功能減退，國內學者[3]通過多因素 Logistic 回歸分析方法探究了卵巢早衰(Premature ovarian failure,POF)的發病因素，結果表明睡眠質量差是POI的終末狀態POF發病的高危因素之一。并且在一項對接受體外受精婦女的隊列研究[4]中發現，與只在白天工作的婦女相比，上夜班或輪夜班的婦女成熟卵母細胞數和總卵母細胞數、竇卵泡總數均較少，且雌二醇(E2)的峰值水平較低，這表明擾亂晝夜節律的職業因素可影響卵母細胞的質量及卵巢分泌的激素水平，加速卵巢的衰老。故現將POI與晝夜節律紊亂關系的研究進展綜述如下。

1 中醫對POI及晝夜節律的認識

1.1 中醫對POI病名及病因的認識

中醫中沒有針對POI的特定病名，根據其臨床表現可對應中醫的“經水早斷”“月經過少”“閉經”“婦人臟燥”等疾病。《傅青主女科》言:“經水早斷，似乎腎水衰涸，吾以為心、肝、脾、氣之郁者”，《女科證治準繩·調經門》曰：“經水澀少，為虛為澀”。《素問·陰陽別論》云: “二陽之病發心脾，有不得隱曲，女子不月。”《金匱要略·婦人雜癥脈證并治》曰：“婦人臟燥，喜悲傷欲哭，象如神靈所作，數欠伸。”古籍中的記載表明古代醫家已對POI的病因及表現有了一定的認識。近代醫家如國醫大師柴嵩巖教授[5]認為陰血虧虛、腎氣不足、脈絡瘀滯等因素與POI的發病有關，其主要證型可分為肝腎陰虛、脾腎陽虛, 多兼夾肝郁、濕濁、血熱、瘀阻之證。亦有韓延華教授[6]認為POI的病因主要責之于腎，腎虛則精血不足，致沖任無法按時滿溢，胞宮無血可下。而腎氣虧虛日久，氣虛血液運行不暢，必致瘀血阻滯，故瘀血阻脈是POI發生的病理因素。王秀霞教授[7]認為POI應從肝臟論治，以寒、郁為其主要病理因素，并主張從“天人合一”的整體觀角度出發，全面考慮患者就診時所處年份的運氣，地區的氣候、日節律的紊亂及個人體質等因素進行遣方用藥。

1.2 中醫對晝夜節律的認識

中醫對晝夜節律的認識可以追溯到兩千多年前的《黃帝內經》，其從陰陽消長節律、營衛運行節律等方面闡釋了人體正常生命活動節律性變化的規律。《素問·金匱真言論》曰：“平旦至日中，天之陽，陽中之陽也；日中至黃昏，天之陽，陽中之陰也；合夜至雞鳴，天之陰，陰中之陰也；雞鳴至平旦，天之陰，陰中之陽也，故人亦應之”。《內經》中的這段內容將一晝夜分為平旦到日中、日中到黃昏、合夜到雞鳴、雞鳴到平旦這四個時間段，揭示了自然界陰陽之氣晝夜消長變化的規律，人體的陽氣亦會隨著自然界晝夜交替而發生相應的節律性變化。正如《素問·生氣通天論》中所記載：“故陽氣者，一日而主外。平旦人氣生，日中而陽氣隆，日西而陽氣已虛，氣門乃閉”。《靈樞·大惑論》曰：“夫衛氣者，晝日常行于陽，夜行于陰。故陽氣盡則臥，陰氣盡則寤。”這句話體現了人體衛氣的晝夜運行、陰陽之氣的晝夜消長與睡眠之間密切的關系。生理情況下，白天陽氣充盛，故人體精力充沛，夜晚陰氣旺盛，故人夜臥而寐。若體內處于陰陽失調的病理狀態，則會出現晝夜節律紊亂，陽不入陰、陰不出陽則表現為“晝不精而夜不瞑”，反之，若長時間熬夜、夜深而不欲寐，亦會擾亂晝夜節律，耗傷營陰，致使陰陽消長失衡，進而導致疾病的發生。不僅在疾病的病機層面，在治療疾病時中醫也會強調“謹候其氣之所在而調之,是謂逢時”(出自《黃帝內經》)，充分地考慮晝夜人體生理狀態的不同，順應人體臟腑陰陽的晝夜運行規律，擇時用針、用藥，從而提高治療效果[8]。

2 調節晝夜節律紊亂在中醫治療POI辨證思路中的體現

中醫治療POI時有多種辨證思路，臨床上POI患者多有睡眠障礙、容易疲勞等晝夜節律紊亂的表現，同時若患者有長期熬夜、日夜顛倒的不良生活習慣亦會進一步加快卵巢功能的減退，形成惡性循環，故在治療上較為棘手。著名婦科專家羅頌平教授[9]從陰陽論治POI，在臨床中常用歸腎丸、左歸丸作為基礎方進行加減，其具有滋陰補腎，調和陰陽的功效，暗合陰陽失調，腎陰耗傷，進而水不涵木，木郁化火，上擾心神所致晝夜節律紊亂的病機特點。王秀霞教授[7]亦認為POI患者更應注重作息的規律，盡量在晚上11點前入睡。《針灸聚英·十二經脈晝夜流注歌》曰:“肺寅大卯胃辰宮，脾巳心午小未中，申膀酉腎心包戊， 亥焦子膽丑肝通”，中醫認為夜間11點—1點為肝經運行之時，“夜臥則血歸于肝”“女子以肝為先天”“女子以肝和為貴”，肝氣的條達影響著女子的排卵與月經的來潮，若POI患者長期夜深不寐，則會進一步加重晝夜節律紊亂，同時導致肝失疏泄、肝血不足，進而加快卵巢功能的衰退。國醫大師夏桂成教授[10]創立了“心(腦)-腎-子宮軸”學說，提出“心不寧則腎不實、心不靜則陰不足”的理論用于指導婦科疾病的治療，夏老認為POI是心(腦)-腎-子宮軸功能紊亂，心腎不交所致。心火偏旺，則會耗傷腎陰，導致癸水不足，血海不充，出現卵巢功能減退的病理情況。如今現代女性承受著更多來自家庭和社會的壓力，常有緊張焦慮，心神不安，失眠多夢等心不寧，心不靜的證候表現，故在臨證治療中重視應用“交通心腎、寧心安神”的治法來改善患者晝夜節律紊亂的癥狀。綜上所述，近現代婦科醫家在治療POI時多應用調和陰陽、交通心腎、寧心安神等治法，并囑患者注意作息規律，這與調整晝夜節律紊亂的思路不謀而合。

3 現代醫學對POI及晝夜節律紊亂的認識

POI是指女性在40歲之前出現卵巢功能衰退的臨床綜合征，以月經紊亂伴高促性腺激素及低雌激素為主要特征[11]。在臨床表現上，POI患者會提前出現潮熱、盜汗等圍絕經期癥狀，其遠期骨質疏松、心血管疾病的發病風險也會增加。西醫目前認為POI的病因與染色體遺傳、自身免疫、醫源性因素、感染、個人生活行為等因素有關，但仍有部分POI患者病因不明確[12]。

晝夜節律的產生和維持由位于下丘腦視交叉上核(SCN)的中樞生物鐘及外周器官組織的外周生物鐘調控，中樞生物鐘作為生物節律的起搏器，可接收由視網膜上特異性黑視素傳遞至SCN的光信號，然后通過神經-體液調節系統同步心、腎、肝、卵巢等外周器官組織的晝夜節律變化，協調全身器官和細胞的分子節律[13]。在分子水平晝夜節律由生物鐘基因和蛋白構成的轉錄-翻譯反饋環路調控，目前研究已發現的生物鐘基因包括核心基因circadian locomotor output cycles kaput(Clock)，brain and muscle Arnt-like protein 1(Bmal1)和鐘控基因Cryptochrome1-2(Cry1-2)，Period1-3(Per1-3)，RAR-related orphan receptor alpha(Rorα)等，其核心反饋調控環路如下：Bmal1與Clock相結合形成異源二聚體，從細胞質進入到細胞核，然后在轉錄翻譯水平調控Period和Cryptochrome的表達。而當Per1-3、Cry1-2等蛋白的水平在胞質內達到一定濃度時，則又會重新轉位至細胞核，抑制Clock-Bmal1二聚體的轉錄活性，進而使Per和Cry的轉錄活性受到抑制，由此發揮反饋調節作用[14]。

4 晝夜節律紊亂與POI的關系

始基卵泡是卵巢儲備的唯一形式，在胚胎時期始基卵泡庫便已建立，之后會在卵泡激活或閉鎖的過程中逐漸減少，在每個月經周期僅有一小部分始基卵泡進入生長發育階段，經過始基卵泡、初級卵泡、次級卵泡、有腔卵泡，最后發育為成熟的排卵前卵泡[15]。在卵泡發育過程中任何一個環節的異常都可導致卵泡募集異常、閉鎖加速，進而使卵泡過早耗竭、卵巢儲備減少甚至衰竭。現將目前晝夜節律紊亂與POI關系的研究進展從始基卵泡的激活與發育、排卵及性激素的生成、卵母細胞的衰老這3個方面歸納如下。

4.1 晝夜節律可參與調控始基卵泡的激活與發育

在一項持續22年的隨訪研究[16]中發現，與沒有輪夜班的女性相比，輪夜班工作20個月及以上的女性絕經年齡提前的風險顯著提高。這提示晝夜節律紊亂可能導致始基卵泡的提早激活進而使卵巢功能提前衰竭。早年已有大量的動物研究證實晝夜節律基因(Bmal1、Clock、Per2)在顆粒細胞和黃體中均有表達，其對卵泡的發育和甾體激素的生成有重要作用[17]。更有研究[18]利用晝夜節律基因敲除小鼠模型來探究其在卵泡發育中的調控作用，在卵泡膜細胞Bmal1特異性敲除的卵巢中發現始基卵泡被提早激活，證明了晝夜節律可參與調控始基卵泡的激活。ZHENG Y等[19]為了探究晝夜節律基因Per1/Per2雙突變對卵泡發育的影響，收集了不同周齡(3、8、26和52周)小鼠的卵巢，對原始、初級、次級和竇狀期的卵泡數量進行組織學分析，結果發現Per1/Per2雙突變小鼠在大約20周時表現出雌性生育力的下降，從32周開始出生的幼鼠明顯減少。在26周齡和52周齡時，Per1/Per2突變體的卵泡數均顯著低于同胎對照組，表明Per1/Per2的突變可導致卵泡儲備過早耗盡，致使生殖能力下降，提示晝夜節律紊亂及其潛在的調控網絡可能是POI發病的重要因素。除了動物研究以外，近年還有一項研究[20]為探討人類顆粒細胞中是否存在晝夜節律基因及它們的表達與卵巢功能的關系，從接受體外受精治療的年輕(18～33歲)和年齡較大(39～45歲)婦女的卵泡液中分離出人黃素化顆粒細胞，在用人絨毛膜促性腺激素刺激后的36 h，通過qPCR分析了晝夜節律基因Cry1-2、Per1-2、Clock、Arntl1-2和Npas2的mRNA表達水平。結果發現以上所有的晝夜節律基因在培養的人黃素化顆粒細胞中均有表達，且這些基因在年齡較大婦女細胞中的表達呈下降的總趨勢，但只有Per1和Clock基因具有統計學意義。這項研究表明在人黃素化顆粒細胞中確實存在晝夜節律基因，且在卵巢衰老過程中晝夜節律基因的表達會減少，證明了晝夜節律與卵巢功能有著密切的關系。

4.2 晝夜節律可參與排卵及性激素的生成

促黃體生成素(Luteinizing hormone，LH)激增可導致卵泡破裂，是即將排卵的可靠標志，ERIC等的研究[21]發現多種細胞類型的晝夜節律功能對于LH峰的適當時機是必要的，晝夜節律紊亂可改變LH激增時間，擾亂卵巢周期。控制晝夜節律的SCN區中樞生物鐘可驅動促性腺激素釋放激素(GnRH)的節律性釋放，刺激促卵泡生成素(FSH)和LH的分泌從而參與排卵過程[22]。SCN還可分為核心神經元和殼層神經元兩個區域，兩者分別可產生血管活性腸肽(Vasoactive intestinal peptide,VIP)和精氨酸加壓素(Arginine Vasopressin,AVP)兩種神經肽，VIP可通過刺激GnRH神經元參與HPO軸的調控，AVP受Clock-Bmal1二聚體的正性調節，可作用于前腹側腦室周圍核(Anterior ventral periventricular nucleus,AVPV)激活kisspeptin(Kp)神經元，Kp神經元在晝夜節律功能中起著重要作用，其可誘導LH的釋放和排卵，通過控制神經內分泌參與調整包括人類在內的所有哺乳動物的生殖活動[23]。國內有學者[24]通過腹腔注射70 mg/kg劑量的環磷酰胺構建POF小鼠模型，然后觀察POF組與對照組小鼠卵巢中kisspeptin的表達情況，發現兩組小鼠卵巢的卵泡顆粒細胞中均有kisspeptin的表達，與對照組相比，POF組小鼠血清中E2水平顯著降低，FSH水平顯著升高(P<0.01)，并且卵巢次級卵泡中的kisspeptin、kiss1r陽性細胞數也顯著減少，進而推斷POF小鼠血清中FSH水平的升高可能與其卵巢中kisspeptin表達的減少降低了卵泡對FSH的敏感性有關，促使大量初級卵泡被募集，最終導致卵母細胞過早耗竭。

性激素的水平可用于評估卵巢的儲備功能，晝夜節律基因Per2和Clock在黃體的類固醇生成細胞中有節律地表達，可參與類固醇激素的生成，有研究證實可通過抑制 Clock/Bmal1異二聚體來抑制固醇合成急性調節蛋白(STAR)的表達進而抑制黃體酮的產生[19]。NAGAO S等的研究[25]用人顆粒KGN細胞(人卵巢顆粒細胞系)研究了晝夜節律基因表達與卵巢甾體激素生成之間的功能聯系，發現siRNA敲除Clock基因可通過抑制芳香化酶的表達而顯著降低雌二醇的產生。LI Y等人的研究[26]觀察到24 h暴露于光照條件下短時間(不到2周)可導致卵巢總卵泡數量減少和晝夜節律相關基因的下調。同時還檢測到血清性激素水平的變化，其中LH、FSH的濃度增加，而孕酮的濃度減少。此外，還導致了卵巢中TUNEL陽性細胞數量以及DNA損傷和修復相關基因Rad51、Brca1和Rec8的mRNA表達水平顯著增加。這些結果表明光照周期延長模擬的晝夜節律改變，可通過引起激素水平的變化導致卵泡數量減少，還可導致DNA損傷并破壞其修復，進而誘導細胞凋亡損害卵巢的發育。

4.3 晝夜節律相關因子可抑制卵母細胞衰老

沉默信息調節因子1(silent information regulator 1,SIRT1)是在晝夜節律調控中的關鍵去乙酰化酶,其可通過去乙酰化晝夜節律相關蛋白來影響晝夜節律，可作為改善晝夜節律紊亂的治療靶點，具有抗氧化、抗衰老、延長壽命的作用[27]。有研究表明[28]SIRT1基因的敲除或抑制其表達可影響組蛋白H3和Bmal1的去乙酰化，進而導致晝夜節律紊亂。近年來的研究[29]表明當小鼠的卵母細胞特異性SIRT1過表達時，可通過連續激活FOXO3a和抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)來提高卵巢儲備功能，延長卵巢壽命。mTOR是細胞生長和增殖的重要調節因子，位于PI3K-AKT信號通路的下游，PI3K-AKT-mTOR通路激活可通過抑制自噬來促進細胞衰老[30]。在這項研究中還發現SIRT1敲入小鼠的始基卵泡數量及百分比高于野生型小鼠，并且卵泡閉鎖的數量也小于野生型小鼠，這些結果證實SIRT1可通過調控PI3K-AKT-mTOR信號通路抑制始基卵泡的啟動及凋亡進而保護卵巢儲備功能。在近年的藥理研究[31]中亦發現人參皂苷Rg1在D-gal誘導的卵巢早衰小鼠模型中所起到的促進E2和LH分泌，提高超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的表達從而減輕卵巢氧化損傷進而改善卵巢儲備功能的作用，是通過靶向調控卵巢組織中的SIRT1表達而實現的。除此之外，晝夜節律紊亂調節因子SIRT1還可通過調節線粒體功能、改善卵母細胞質量等途徑改善卵巢功能[32]。

5 調節晝夜節律對POI治療作用的現代研究

5.1 褪黑素

近年有多項研究[33-34]證實歸屬于POI的卵巢儲備功能減退(Decreased ovarian reserve，DOR)和POF患者存在明顯的睡眠障礙問題和較高的焦慮抑郁發生率。褪黑素是由松果體產生的神經內分泌胺類激素，其分泌受SCN內的晝夜節律鐘控制，表現出明顯的晝夜節律性，可參與調控哺乳動物的晝夜節律[35]。外源性補充褪黑素可調整晝夜節律紊亂，SHABANI等[36]的臨床觀察結果顯示，與相同劑量的安慰劑相比，持續12周每晚睡前補充10 mg褪黑素可明顯降低PSQI、貝克抑郁量表指數和貝克焦慮量表指數。近年有研究[37]通過連續以添加有褪黑素的飲水喂養2～3月齡的雌性昆明小鼠12個月來觀察褪黑素對卵巢衰老的保護作用。結果發現，與同年齡段的對照組相比，褪黑素給藥組小鼠卵巢中原始和初級卵泡數量有明顯的升高，閉鎖卵泡的數量有明顯的降低，并且卵母細胞中異常紡錘體的出現也有所減少，表明褪黑素可直接作用于卵巢，延緩卵巢衰老引起的卵泡數量丟失和卵母細胞質量的下降。此實驗還進一步將卵母細胞用SIRT3抑制劑3-TYP(20 μmol/L)處理，結果發現褪黑素對活性氧的抑制和對紡錘體的保護作用可被SIRT3抑制劑減弱，表明褪黑素延緩卵母細胞體外老化的作用是通過調控晝夜節律相關因子SIRT3的活性而實現的。更有研究[38]觀察到持續光照下的雌性小鼠經褪黑素處理后，黃體的維持時間顯著延長并接近于正常水平、血清孕酮水平升高，卵巢中晝夜節律基因Clock和Per的表達量也顯著上調，表明褪黑素可通過調整持續光照導致的雌性小鼠晝夜節律紊亂，以糾正其動情周期的紊亂，恢復黃體功能而分泌孕酮。

5.2 白藜蘆醇

白藜蘆醇(Resveratrol，RES)是一種天然多酚化合物，其可通過增加時鐘控制基因(SIRT1和NR1D1)的表達參與細胞衰老的過程，近年來其顯現出預防和治療晝夜節律紊亂相關疾病的功能[39-40]。有研究[41]使用RES灌洗POF小鼠，并在體外用RES培養POF卵巢和雌性生殖系干細胞(Female germline stem cells，FGSCs),發現在體內和體外用RES治療均可顯著增加POF小鼠卵巢的重量以及卵泡的數量，同時降低了卵泡的閉鎖率，并提高了FGSC的存活率。表明RES可有效改善POF小鼠模型的卵巢功能和提高FGSC的存活能力，可作為保護卵巢功能、治療POF的早期階段POI的潛在藥物，且這種作用是通過激活晝夜節律相關因子SIRT1而實現的[42]。

5.3 二甲雙胍

二甲雙胍(Metformin，MET)是目前臨床上廣泛應用于降糖的藥物，近年研究還發現其可延緩生物的衰老過程、延長健康壽命，降低人類衰老相關疾病的發生率[43]。POI是指卵巢功能的提前衰退，二甲雙胍是否可延緩卵巢的衰老、延長女性生殖壽命，基于這個疑問有研究[44]探討了二甲雙胍對卵巢的抗衰老作用及內在機制。該研究將27周齡的雌性C57BL/6小鼠隨機分為對照組(CON)和二甲雙胍組(MET)，CON小鼠隨機進行飼喂，MET小鼠飼喂含有100 mg/kg二甲雙胍的飼料，為期6個月，根據卵泡數量、發情周期和性激素水平評估卵巢儲備功能。結果發現與對照組相比，MET組小鼠的原始卵泡和初級卵泡數量明顯增加，血清E2激素水平升高，有規律的發情周期百分比更高。除此之外，還發現MET組SIRT1表達顯著增加，而P16、8-OHdG等氧化應激標志物水平降低。這些結果均表明二甲雙胍可通過誘導晝夜節律相關因子SIRT1的表達和減輕氧化損傷來延緩卵巢衰老過程。

6 總結與展望

隨著社會和科技的發展，輪班、跨時區工作、對手機電腦等人造光源設備的需求不斷增加，傳統的“日出而作、日落而息”的生活習慣逐漸被“夜深而不寐”所代替，導致人們正常的晝夜節律出現紊亂。綜上所述，中西醫都對POI與晝夜節律紊亂的關系有很多研究，中醫理論對于晝夜節律紊亂與人體生理和女性月經的關系早有一定的認識，調節晝夜節律紊亂為現代中醫婦科名家治療POI提供了新的辨證思路。同時，現代多項研究證實晝夜節律紊亂可通過參與始基卵泡的激活和發育、排卵和性激素的生成以及卵母細胞的衰老而在POI的發生過程中發揮作用。本文還分別列舉了褪黑素、白藜蘆醇、二甲雙胍通過調節晝夜節律紊亂對卵巢功能的保護及對POI的治療作用，以期為POI的治療提供新的靶點。目前雖然有很多研究表明調節晝夜節律紊亂的藥物具有改善卵巢功能、延緩卵巢衰老的作用，但其中以動物實驗為主，缺少臨床研究的證實。因此希望今后可以在流行病學、臨床研究和動物研究的基礎上，將晝夜節律與POI的生理病理關系進一步探究，為POI的預防和治療提供更明確有效的策略。