多囊卵巢綜合征患者IVF 助孕卵母細胞質量及胚胎發育指標分析

黃劍磊， 孫 丹， 馬 媛， 劉 丹， 王 明， 王曉紅

（空軍軍醫大學第二附屬醫院婦產科生殖中心，西安 710038）

多囊卵巢綜合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）是一種內分泌紊亂性疾病，育齡期女性常見，病因復雜，也是導致不孕癥發生的主要因素之一。PCOS 的發病率為5%～10%，占無排卵性不孕癥的70%～80%[1]。大約50%的PCOS 不孕婦女需要進行輔助生殖助孕治療。PCOS 常伴隨代謝異常，包括肥胖、血脂異常和胰島素抵抗等，影響PCOS 患者助孕結局[2-3]。既往研究結果提示PCOS和肥胖會降低受孕前卵母細胞的質量、受精和胚胎的發育潛能[4-5]。研究顯示[4]，與正常患者相比，在體外受精（in vitro fertilization，IVF）周期，PCOS患者的卵母細胞質量顯著降低，進而導致受精率、卵裂率和著床率降低，流產率升高。因此，探索改善PCOS 患者的卵母細胞質量的策略，對于提高妊娠結局顯得尤為重要。因此本文利用本生殖中心數據，回顧分析了266例行IVF 助孕的PCOS患者的助孕結局，比較PCOS 卵母細胞質量及其胚胎發育的變化，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月1 日至2018年12月31日在本院婦產科生殖醫學中心首次進行IVF 助孕治療的患者1330例作為研究對象。其中PCOS患者266例（PCOS 組），應用傾向性評分匹配的輸卵管因素不孕助孕的患者1064例作為對照組。受試者均簽署知情同意書。

1.2 納入及排除標準

PCOS 診斷標準（參考2018年《多囊卵巢綜合征中國診療指南》）：月經稀發、閉經或不規則子宮出血是診斷的必需條件。另外，符合以下兩項之一：（1）高雄激素的臨床表現或高雄激素血癥；（2）超聲表現為多囊卵巢（雙側卵巢內直徑2~8 mm的竇卵泡數總計≥24 枚）。并且，必須逐一排除其他可能引起高雄激素和排卵異常的疾病。納入標準：（1）不孕因素為PCOS 及輸卵管因素的患者；（2）為首個促排卵周期；（3）使用GnRH-a 長方案或GnRH-A 拮抗劑方案促排卵治療周期；（4）受精方式為常規IVF 的患者。排除標準：（1）排除女方年齡≥35 歲患者；（2）排除男方嚴重精液質量異常的患者；（3）排除單精子卵細胞漿內注射（ICSI）受精周期；（4）排除早發性卵巢功能不全患者；（5）排除復發性流產患者；（6）排除胚胎植入前遺傳學檢測的患者；（7）排除卵子冷凍周期。

1.3 研究方法

所有研究對象均行體外受精-胚胎移植技術，具體方法如下。（1）促排卵方案：長方案從前次月經黃體中期開始連續使用曲普瑞林（短效）（0.05～0.1 mg，1 次/d，皮下注射）10～14 d 降調節，當月經來潮第2～4 天檢測患者血清激素水平及陰道超聲，當達到垂體脫敏狀態，開始加用促性腺激素（gonadotropin，Gn）啟動促排卵。拮抗劑方案則在月經第2～4 天直接啟用Gn 促排卵，4～5 d后開始加用醋酸西曲瑞克0.25 mg 至HCG 注射日；（2）觸發方案：當優勢卵泡直徑≥18 mm 同時至少有3 個卵泡的直徑≥17 mm，平均成熟卵泡雌二醇水平為200～300 ng·L-1時，給予5000～10000 IU 人絨毛膜促性腺激素（HCG）肌肉注射，34～36 h后陰道超聲引導下取卵，卵母細胞在體外培養4～6 h 后進行常規IVF。取卵當日給予黃體支持，口服地屈孕酮片20 mg·d-1；（3）標本采集：患者取膀胱截石位，常規消毒鋪巾，超聲陰道探頭置入陰道，在陰道穹窿部分別探測子宮及雙側附件，避開膀胱、腸道、子宮肌層、宮頸等組織器官及宮旁血管叢；17G 取卵針由近至遠順次穿刺卵泡，同法處理對側卵巢。將收集的卵泡及時送至實驗室進行分揀。男方于女方取卵日當天留取精液，使用puresperm 密度梯度離心法優化精液，按照密度為1.2×106/mL 精子濃度加入含有卵母細胞的受精液中，精子卵母細胞共同孵育，置于37 ℃、5% CO2培養箱中，密切觀察受精情況，監測后續胚胎的發育情況。

1.4 觀察指標

（1）收集患者基線資料：女方、男方年齡，女方體質量指數（BMI），不孕類型（原發性不孕癥/繼發性不孕癥），不孕年限；（2）促排卵相關信息：促排卵方案（GnRH-a 長方案或GnRH-A 拮抗劑方案），促性腺激素（Gn）使用總量和使用天數；（3）結局指標：a.卵母細胞數量及質量：獲卵數，成熟卵母細胞數，卵母細胞成熟率；b.胚胎發育指標：受精數，受精率，正常受精數，正常受精率，卵裂數，卵裂率，可用胚胎數，可用胚胎率，囊胚培養數，囊胚形成數，囊胚形成率。（4）妊娠指標：統計兩組患者臨床妊娠率，異位妊娠率，流產率及活產率。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 兩組患者基線資料比較

女方年齡、男方年齡、女方BMI、女方不孕年限、不孕類型、促排卵用藥方案、Gn 用量、Gn 使用天數組間差異均無統計學意義（P均＞0.05），見表1。

表1 兩組患者基線資料比較（±s）

表1 兩組患者基線資料比較（±s）

注：#為非正態分布數據采用Kruskal-Wallis rank sum test 進行檢驗。

基線資料 對照組（n=1064） PCOS 組（n=266） t/χ2 值 P 值女方年齡/歲 28.79±2.83 28.53±3.21 1.3156 0.215女方BMI/（kg·m-2） 23.67±1.76 23.70±1.74 -0.773 0.233男方年齡/歲 30.62±3.83 30.67±4.56 -0.1961 0.403不孕年限/年 3.63±2.07 3.54±2.28 0.6668 0.123不孕類型/例（%） 原發性不孕癥 686（64.47） 169（63.77） -0.2127 0.831#繼發性不孕癥 378（35.53） 96（36.23）促排卵方案/例（%） GnRH-a 長方案 864（81.74） 217（81.58） -0.0610 0.951#GnRH-A 拮抗劑方案 193（18.26） 49（18.42）Gn 總量/75 IU 26.41±13.22 24.88±12.66 1.7042 0.122 Gn 總天數/d 11.96±1.88 11.98±2.88 -0.6788 0.134

2.2 兩組患者獲卵數及卵母細胞質量比較

PCOS 組患者的獲卵總數和成熟卵母細胞數多于對照組（P均＜0.05）。而PCOS 組患者的卵母細胞成熟率低于對照組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組患者獲卵數及卵母細胞質量比較（±s）

表2 兩組患者獲卵數及卵母細胞質量比較（±s）

組別 n 獲卵總數/枚 成熟卵母細胞總數/枚 卵母細胞成熟率/%對照組 1064 12.47±3.75 11.03±3.38 89.10±10.01 PCOS 組 266 14.73±6.47 12.37±5.53 84.66±12.71 t 值 -7.4526 -4.9953 6.1089 P 值 ＜0.001 0.006 ＜0.001

2.3 兩組患者胚胎發育指標比較

兩組患者胚胎的發育規律及胚胎發育情況比例，結果顯示：PCOS 患者由于獲卵數多，故其成熟卵母細胞數、卵母細胞受精數、卵母細胞正常受精數、卵裂期胚胎數囊胚培養數、囊胚形成數雖然逐步下降，但均高于對照組（P均＜0.05）；對胚胎后續發育進一步分析發現，PCOS 組患者的可用胚胎數、可用胚胎率及囊胚形成率均低于對照組（P均＜0.05），見表3。

2.4 兩組患者妊娠結局指標比較

對兩組患者新鮮周期妊娠結局進行分析，排除了失訪周期，結果顯示，兩組患者，臨床妊娠率、異位妊娠率、流產率差異無統計學意義（P均＞0.05），但PCOS 組患者的活產率低于對照組（P＜0.05），見表4。

表3 兩組患者胚胎發育情況比較（±s）

表3 兩組患者胚胎發育情況比較（±s）

注：#為非正態分布數據采用Kruskal-Wallis rank sum test 進行檢驗。

指標 對照組（n=1064） PCOS 組（n=266） t/z 值 P 值受精卵數/枚 10.18±3.18 10.97±5.14 -3.1660 0.002卵母細胞受精率/% 84.25±11.66 79.74±15.14 5.2931 ＜0.001正常受精卵數/枚 8.46±2.77 9.17±4.61 -3.1913 0.001卵母細胞正常受精率/% 70.32±13.97 66.86±18.58 3.3652 ＜0.001卵裂期胚胎數/枚 10.04±3.20 10.79±5.00 -3.0043 0.003胚胎卵裂率/% 97.55±5.64 96.40±10.72 2.4059 0.016可利用胚胎數/枚 6.48±2.38 6.07±3.16 2.3318 0.020可用胚胎率/% 76.97±18.52 68.78±24.68 6.0027 ＜0.001#囊胚培養數/枚 3.00（0.00，16.00） 4.00（0.00，19.00） -4.3717 ＜0.001#囊胚形成數/枚 2.00（0.00，11.00） 1.00（0.00，18.00） -0.0709 0.009#囊胚形成率/% 55.05（0.00，100.00） 38.75（0.00，100.00） 6.531 ＜0.001#

3 討論

PCOS 是一組代謝紊亂性疾病，也是育齡期婦女不孕的常見原因之一。主要臨床表現為月經周期不規律、多毛和（或）痤瘡、不孕等。在育齡女性中發病率為5%～10%，占無排卵性不孕50%～70%[6-7]。國內流行病學調查顯示，育齡婦女PCOS患病率為5.81%～6.46%[8-9]，且患者多伴有肥胖、胰島素抵抗等。改善和提高PCOS 患者IVF 助孕結局是生殖界的熱點與難點。

表4 兩組患者妊娠指標比較［例（%）］

有文獻報道PCOS 患者行IVF 助孕并不增加獲卵數[10]，也有研究者持相反的意見[11]。本文研究結果顯示與對照組相比，PCOS 組患者的獲卵數和成熟卵母細胞數、受精卵數、正常受精卵數、卵裂期胚胎數顯著多于對照組患者。進一步分析認為與PCOS 患者基礎竇卵泡數較多相關，經過超促排卵后可以募集較多卵泡[12]。關于PCOS 患者基礎竇卵泡增加目前多數學者認為PCOS 患者高雄激素血癥可促使下丘腦－垂體－卵巢軸調節紊亂，引起LH/FSH 升高，可能影響卵泡發育，卵泡發育至一定程度即停滯，導致卵泡發育不良最終發生排卵障礙，形成多囊卵巢[13]。

有文獻報道[14-15]，PCOS 患者的卵母細胞質量會下降，多由于PCOS 內分泌異常導致。本研究結果顯示，PCOS 患者雖然獲卵數多，但是其卵母細胞成熟率明顯降低，提示PCOS 患者的卵母細胞質量下降，與既往研究相符。Comim FV[16]等發現，肥胖加劇了PCOS 的內分泌代謝的紊亂。有證據提示[17-18]，肥胖可導致胰島素抵抗，其中高胰島素血癥與PCOS 患者雄激素水平升高相關。除此之外，在卵泡生長發育過程中，卵泡液為卵母細胞提供了特殊的營養環境，卵泡液組成成分異常也可能影響卵母細胞的生長發育，在受精和胚胎發育過程中發揮重要作用。有文獻報道[19]，同型半胱氨酸濃度升高與PCOS 相關。卵泡液中高濃度的同型半胱氨酸會對卵母細胞產生細胞毒性作用，進而降低卵母細胞質量及發育潛能，影響胚胎種植率和妊娠率[20-21]。另有學者提出PCOS 患者機體內環境異常，使卵母細胞暴露于高LH和高雄激素的環境，顆粒細胞的分裂與凋亡功能發生改變，造成卵泡基因變異，進而使卵母細胞和胚胎的質量下降[22]。因此，推測PCOS 患者卵母細胞質量下降，可能與PCOS 患者出現激素、三大類物質及生長因子代謝發生紊亂相關。以上均需進一步研究進行印證。

卵母細胞質量直接影響患者的胚胎質量，在IVF 過程中，只有成熟的卵母細胞才具有受精的能力。PCOS 患者的卵母細胞成熟率下降，進而導致受精能力降低。我們的研究結果顯示，PCOS 患者的卵母細胞受精率、卵母細胞正常受精率、胚胎卵裂率均低于對照組。最終結局，PCOS 組患者的可用胚胎率及囊胚形成率也低于對照組。本研究結果與既往文獻得到了相似的結果。具體機制需要進一步探索。早在2008年有學者[23]研究由能量穩態相關基因編碼的分泌性蛋白Adropin 與PCOS 的關系，發現PCOS 患者體內低表達的Adropin 可能會加劇患者的基礎能量代謝紊亂，進而導致卵母細胞線粒體功能障礙，影響卵母細胞生長、受精能力及胚胎的早期發育。另外，可能與PCOS 患者體內存在胰島素抵抗相關。PCOS胰島素代謝紊亂刺激下丘腦生長抑素分泌，從而發揮對生長激素分泌的抑制作用。而生長激素的不足可以導致卵巢組織對外源性促性腺激素的反應性降低，影響卵母細胞的成熟[24]。近年來卵母細胞體外成熟培養（IVM）成為解決PCOS患者卵母細胞成熟障礙的方法之一，而且Yu等[12]人的研究發現IVM 可使PCOS 患者獲得相似的臨床妊娠率，并能避免卵巢過度刺激綜合征的發生。進一步探索出提高PCOS 患者卵母細胞質量的方法顯得尤為重要。

對兩組患者新鮮周期妊娠結局進行分析，結果顯示，兩組患者臨床妊娠率、異位妊娠率、流產率差異無統計學意義。此結果與既往研究結果基本一致[25]。但是兩組患者的活產率相比，PCOS組患者的活產率顯著低于對照組。分析原因可能與PCOS 患者體內代謝紊亂相關，其中關系最為密切的為胰島素抵抗。有研究結果顯示對于有胰島素抵抗的患者服用二甲雙胍后，可以提高活產率[26-27]。

綜上所述，PCOS 患者雖然獲卵數增加，但結果顯示卵母細胞成熟度明顯下降，由此導致后續卵母細胞正常受精率、卵裂率、可用胚胎率及囊胚形成率均顯著降低。因此尋找改善PCOS 卵母細胞質量的方法需要進一步研究，對于提高PCOS 患者活產率意義重大。