影響PCOS女性IVF-ET結(jié)局的內(nèi)分泌代謝因素及其藥物干預(yù)

北京大學(xué)第三醫(yī)院內(nèi)分泌科 高洪偉 張琳

多囊卵巢綜合征（Polycystic ovary syndrome， PCOS）是一種常見的婦科內(nèi)分泌疾病，全球發(fā)病率為5％～10％，以稀發(fā)或持續(xù)無排卵、雄激素過多、卵巢多囊樣改變?yōu)橹饕R床特征，是導(dǎo)致生育期婦女不孕的最常見原因之一[1]。盡管大多數(shù)PCOS女性可通過藥物干預(yù)或手術(shù)等方法來誘導(dǎo)排卵，進而達到妊娠的目的，但仍有至少20％的PCOS婦女需要采用輔助生殖技術(shù)獲得妊娠。體外受精及胚胎移植（IVF-ET）是目前最常用的輔助生殖技術(shù)，然而，PCOS患者常常面臨著高雄激素血癥、高胰島素血癥、肥胖、甲狀腺功能減退等諸多內(nèi)分泌和代謝異常，其IVF-ET結(jié)局必然受到這些內(nèi)分泌代謝因素的影響，因此，對上述不利因素進行干預(yù)是成功助孕的關(guān)鍵之一。

影響PCOS患者IVF-ET結(jié)局的內(nèi)分泌代謝因素

1.FSH缺乏和LH分泌增多

女性生殖周期以單卵泡發(fā)育排卵為特征，卵泡刺激素（FSH）和黃體生成素（LH）在卵泡的發(fā)育成熟過程中起著重要作用。FSH是卵泡形成過程中最主要的刺激因子。人類2～5mm的有腔卵泡對FSH有反應(yīng)，6～8mm的卵泡因已存在芳香化酶的活性，可分泌雌二醇（E2）[2]，隨著E2和抑制素B水平的升高，F(xiàn)SH的水平逐漸降低，至卵泡期末期只有發(fā)育成熟的卵泡完成排卵。PCOS患者表現(xiàn)為FSH水平降低，而FSH 缺乏導(dǎo)致2～8mm的有腔卵泡堆積[3]?？刂菩猿倥怕眩–OH）是IVF-ET能否成功的關(guān)鍵步驟，hCG或FSH的使用雖然可使PCOS女性收獲較多數(shù)量的卵，但高質(zhì)量的卵較少，造成受精率低。另外，胚胎碎片增多、囊胚形成率低以及胚胎植入成功率低等，也是PCOS女性在IVF-ET周期中常常面臨的問題[4]。

PCOS患者多伴有血漿LH水平升高，高LH血癥會造成卵母細胞成熟障礙、受精率降低、胚胎質(zhì)量欠佳，從而出現(xiàn)妊娠率降低和流產(chǎn)率升高。LH也可能過早激活減數(shù)分裂過程而損壞卵母細胞的細胞核，通過受體偶聯(lián)的信號傳導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)致細胞凋亡[5]。異常的或不成熟的卵母細胞在LH的過度刺激下可能出現(xiàn)胚胎發(fā)育上的某種錯誤，這可能是PCOS患者流產(chǎn)率升高的原因。

另外，卵泡的募集和發(fā)育即卵巢的反應(yīng)性是IVF的關(guān)鍵因素之一，而FSH缺乏和LH增多也可影響卵巢對GnRH的反應(yīng)性。

2.高雄激素血癥

PCOS患者多伴有雄激素水平的升高，雄激素主要來源于卵巢，其次是腎上腺，少量來自脂肪組織。循環(huán)中游離雄激素水平升高的直接原因是卵巢產(chǎn)生增加，間接原因是胰島素抵抗抑制肝臟合成性激素結(jié)合球蛋白。通常認為，雄激素水平升高對卵母細胞的發(fā)育能力可能有不利影響。諸多研究證實，睪酮水平升高直接或間接減少了卵母細胞的體外成熟率和受精率，并影響胚胎發(fā)育[6]。卵母細胞內(nèi)睪酮的作用機制可能與減弱鈣振蕩有關(guān)，進而抑制卵母細胞胞質(zhì)成熟，對減數(shù)分裂造成影響[7]。另外，小卵泡中雄激素合成過多，5α-還原酶活性也增強，被還原的雄性激素水平升高，進而抑制芳香化酶的活性，E2生成減少，致卵泡成熟障礙。此外，睪酮升高的PCOS患者流產(chǎn)率增加可能是由于雄激素不利于卵泡和子宮內(nèi)膜的功能[8]。

3.胰島素抵抗

PCOS患者多存在著胰島素抵抗和高胰島素血癥，主要表現(xiàn)為胰島素受體后信號傳導(dǎo)減弱，導(dǎo)致葡萄糖攝取減少，可使性激素合成增加，導(dǎo)致高雄激素血癥。胰島素抵抗還可促進顆粒細胞黃體化，卵泡發(fā)育停滯。胰島素與FSH協(xié)同作用可上調(diào)LH受體的表達，使囊胚的發(fā)育受阻。肥胖的PCOS患者體內(nèi)的高胰島素血癥可能損傷卵母細胞的發(fā)育，導(dǎo)致受精率降低，影響胚胎發(fā)育和著床。胰島素可誘導(dǎo)局部雄激素的產(chǎn)生，導(dǎo)致卵母細胞質(zhì)量下降及成熟延緩[9]。在分子水平，胰島素與卵泡膜細胞和卵母細胞上的受體結(jié)合，刺激卵泡募集，調(diào)節(jié)多個基因的表達，這些基因可能影響到卵泡細胞的減數(shù)分裂、有絲分裂紡錘體的動力學(xué)以及中心體[10]，這也提示胰島素可能是通過配體-受體調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)卵母細胞的發(fā)育能力。

4.肥胖

PCOS患者可伴有肥胖，肥胖對PCOS婦女IVF結(jié)局影響的研究較多，有些研究發(fā)現(xiàn)肥胖與臨床妊娠率下降有關(guān)，而另一些研究則未發(fā)現(xiàn)肥胖的不利影響。一項回顧性隊列研究探索了PCOS患者體質(zhì)指數(shù)（BMI）對IVF或胞漿內(nèi)單精子注射（ICSI）結(jié)局的影響。結(jié)果表明，BMI與獲得的成熟卵的數(shù)目負相關(guān)。多元線性回歸分析表明，BMI對成熟卵母細胞的受精率、臨床妊娠率、流產(chǎn)率或活產(chǎn)率沒有顯著影響。該研究表明PCOS患者BMI可能影響IVF/ICSI治療的早期階段，而對后期階段則沒有影響[11]。

然而，與非病態(tài)肥胖（BMI＜40kg/m2）相比，病態(tài)肥胖（BMI≥40kg/m2）對PCOS婦女IVF結(jié)局卻有顯著的影響。美國的一項回顧性隊列研究顯示，病態(tài)肥胖的PCOS婦女IVF-ET的臨床妊娠率顯著低于非病態(tài)肥胖的PCOS患者（33.3％ vs 71.7％），活產(chǎn)率盡管也較非病態(tài)肥胖個體降低（33.3％ vs 60.4％），但差異無統(tǒng)計學(xué)意義[12]。

5.VitD

VitD受體在卵巢、子宮內(nèi)膜及胎盤中均有表達，1,25-（OH）2D3使孕酮和雌二醇合成分別增加13％和9％，使雌酮合成增加21％，也可促進hCG的表達。有文獻報道VitD水平降低時會造成胰島素抵抗，而補充VitD可以改善胰島素敏感性。PCOS患者VitD3水平降低，在非RCT的小樣本研究中顯示，補充VitD3可改善PCOS患者的代謝異常和生育能力[13]。另有研究顯示，血中25-（OH）D3水平較高者更容易成功妊娠，但也有結(jié)果相反的研究報道。VitD3水平與PCOS患者IVF相關(guān)研究目前未見報道。

6.自身免疫性甲狀腺疾病

多中心前瞻性研究顯示，PCOS患者的自身免疫性甲狀腺疾病的患病率是對照組的三倍，PCOS患者甲狀腺過氧化物酶（thyroperoxidase，TPO）抗體或甲狀腺球蛋白（thyroglobulin，TG）抗體的陽性率、自身免疫性甲狀腺疾病的典型超聲低回聲表現(xiàn)的比例、平均TSH水平以及TSH高于正常上限的比例均顯著高于對照組[14]。一項前瞻性病例對照研究發(fā)現(xiàn)，甲狀腺功能正常的慢性淋巴細胞性甲狀腺炎（CLT）的青少年女性與同年齡組非CLT女性相比，PCOS的患病率明顯升高，BMI、腰圍、收縮壓、空腹和餐后血糖和血清總膽固醇水平在CLT組也明顯升高。該研究結(jié)果提示，在PCOS的發(fā)病機制中可能有自身免疫因素的參與[15]。另有研究顯示，表現(xiàn)為對克羅米芬和二甲雙胍抵抗的PCOS不孕女性的TPO抗體陽性率明顯高于對二甲雙胍和/或克羅米芬敏感的PCOS不孕女性，提示PCOS不孕女性治療反應(yīng)不佳可能與TPO抗體水平升高有關(guān)[16]。

我院內(nèi)分泌科和生殖中心的數(shù)據(jù)顯示，在連續(xù)收集的213例PCOS女性中，TPO抗體的陽性率為22.07％，顯著高于普通人群；進行IVF的PCOS女性的TPO抗體的陽性率與非PCOS女性相似，分別為10.9％和11.4％。然而，對妊娠結(jié)局的研究發(fā)現(xiàn)，即使甲狀腺功能正常，TPO抗體陽性的PCOS女性（n=20）的流產(chǎn)率顯著高于TPO抗體陰性的PCOS女性（n=163），流產(chǎn)率分別為55.5％和17.6％ （P=0.032）。

內(nèi)分泌代謝異常因素的藥物干預(yù)

PCOS女性在輔助生殖過程中將面臨諸多內(nèi)分泌代謝不利因素的影響，除了促排卵藥物的使用，以及建議超重或肥胖者要通過改變生活方式降低體重外，目前對于其他各種內(nèi)分泌代謝異常尚沒有較為確定的治療方案，生殖醫(yī)學(xué)專家和內(nèi)分泌專家正在不斷地努力嘗試，開展各種臨床研究，尋找較好的藥物干預(yù)方法。

1.促排卵治療

PCOS是無排卵性不孕的最常見的原因，大部分PCOS不孕女性經(jīng)促排卵治療即可成功妊娠。第一線促排卵藥物為克羅米芬；對于克羅米芬抵抗的PCOS女性，推薦的二線治療是促性腺激素、腹腔鏡下卵巢手術(shù)或者二甲雙胍，目前尚沒有足夠的證據(jù)證明芳香酶抑制劑是一種有效的治療手段，上述治療方法失敗則推薦采用IVF/ICSI等輔助生殖技術(shù)[17]。

2.二甲雙胍

二甲雙胍目前廣泛用于治療2型糖尿病，它的主要作用機制是減少肝臟糖原異生，增加外周組織對葡萄糖的攝取，降低脂肪酸合成和增加脂肪酸氧化。二甲雙胍也可提高骨骼肌的胰島素敏感性和降低食欲。有研究表明，二甲雙胍可以降低空腹胰島素、LH和游離睪酮水平，恢復(fù)月經(jīng)周期性和生育率[18]。體外研究顯示，二甲雙胍可降低卵巢局部雄激素對泡膜細胞的作用[19]。某些臨床研究也發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可增加IVF臨床妊娠率和活產(chǎn)率。但一項納入48項臨床研究（3992例PCOS女性）的meta分析顯示，二甲雙胍可以提高PCOS女性的臨床妊娠率，但二甲雙胍單獨或聯(lián)合克羅米芬都不能提高活產(chǎn)率，表明二甲雙胍在改善PCOS婦女生殖結(jié)局的作用似乎是有限的[18]。二甲雙胍在進行IVF-ET的PCOS女性婦女中的作用似乎與卵巢功能有關(guān)。二甲雙胍可調(diào)節(jié)卵巢對GnRH的反應(yīng)性，對于存在卵巢過度刺激綜合征（ovarian hyperstimulation syndrome，OHSS）高危因素的PCOS女性，二甲雙胍可降低OHSS的風(fēng)險[20]，但對于卵巢儲備功能不足（FSH＞10IU/L）的女性，二甲雙胍則會抑制卵巢的反應(yīng)性[21]。新近的一項有關(guān)二甲雙胍對行IVF的PCOS女性促性腺激素誘導(dǎo)的促排卵結(jié)局的研究顯示，與未服用二甲雙胍的對照組（n=187）相比，在促排卵前或在促排卵同時服用二甲雙胍的PCOS女性（n=191），促性腺激素的使用時間和使用劑量顯著增加，優(yōu)勢卵泡的數(shù)量和E2峰值顯著降低，二甲雙胍組的周期取消率（Cycle cancellation rate）受BMI、年齡和基線FSH水平交互作用的顯著影響[22]。上述結(jié)果提示，二甲雙胍對進行IVF-ET的PCOS女性的作用有利有弊，應(yīng)根據(jù)卵巢的儲備功能個體化使用。

3.噻唑烷二酮類藥物

噻唑烷二酮類藥物在包括骨骼肌和脂肪組織在內(nèi)的周圍組織中可提高胰島素的敏感性。在多個安慰劑對照的研究中，羅格列酮和吡格列酮都能改善PCOS患者的胰島素敏感性，另外，噻唑烷二酮類藥物也可以改善收縮壓、減少全身炎癥標記物水平和改進血管內(nèi)皮功能。雖然噻唑烷二酮類藥物在改善PCOS的代謝異常方面有確定的療效，但噻唑烷二酮類藥物與PCOS女性妊娠結(jié)局方面的研究卻非常有限。目前僅有的一項有關(guān)噻唑烷二酮類藥物對PCOS女性IVF結(jié)局影響的研究顯示，克羅米芬抵抗的PCOS女性60例，研究組和對照組各30例，在給予FSH和GnRH阻滯劑前口服避孕藥4周，研究組同時給予吡格列酮30mg/d，對照組則予安慰劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吡格列酮使卵泡數(shù)目減少，E2水平降低，獲取的卵子數(shù)目減少，提示吡格列酮可降低OHSS的風(fēng)險，而臨床妊娠率和活產(chǎn)率與對照組相似[23]。

4.甲狀腺激素

對于臨床或亞臨床甲狀腺功能減退，無論是自然妊娠或IVF-ET，在妊娠前或促排卵前都應(yīng)該補充甲狀腺激素，這是國內(nèi)外相關(guān)指南的共識。但是對于甲狀腺功能正常但TPO抗體陽性的婦女，IVF周期中是否也需要補充甲狀腺素尚缺少循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，亦沒有專家共識。我院內(nèi)分泌科和生殖中心聯(lián)合進行的前期研究顯示，在IVF周期開始時補充甲狀腺素，可顯著降低甲狀腺功能正常但TPO陽性的不孕女性IVF-ET的流產(chǎn)率，提示COH過程中潛在的甲狀腺功能減退可能是TPO抗體陽性婦女IVF流產(chǎn)率增加的主要原因之一。我們將進一步采用大樣本隨機對照研究（RCT）研究，觀察補充甲狀腺素能否改善甲狀腺功能正常但TPO陽性的不孕女性（包括PCOS女性）的IVF-ET的妊娠結(jié)局。

5.其他

由于PCOS患者IVF時通?？色@取較多數(shù)量的卵，但高質(zhì)量的卵卻較少。生殖醫(yī)學(xué)專家將未成熟的卵母細胞復(fù)蘇后使其在體外成熟（in vitro maturation, IVM），這是一種潛在的有效的治療方法。該方法是在取卵前給予PCOS患者輕度的FSH的刺激，之后將卵在FSH（75IU）+LH（75IU）的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24～48h。

另外，一項病例對照研究入選了100例不孕的PCOS患者，隨機分為兩組，一組給予二甲雙胍（1500mg/d），另一組給予二甲雙胍（1500mg/d）＋鈣劑（1000mg/d）＋VitD（100000IU/6個月）治療。結(jié)果顯示，補充鈣劑和VitD組，在減重、卵泡成熟、月經(jīng)周期恢復(fù)和改善高雄激素血癥等方面優(yōu)于二甲雙胍單藥治療組，但結(jié)果不具有統(tǒng)計學(xué)意義[13]。

小 結(jié)

多囊卵巢綜合征是生育期婦女中不孕的主要原因之一，多伴有內(nèi)分泌和代謝異常，約20％的PCOS需要輔助生殖技術(shù)助孕。FSH缺乏和LH升高影響卵巢對GnRH的反應(yīng)性；高雄激素血癥和胰島素抵抗可抑制卵泡的發(fā)育或囊胚的發(fā)育；病態(tài)肥胖可降低臨床妊娠率和活產(chǎn)率；TPOAb陽性與PCOS不孕患者治療反應(yīng)不佳相關(guān)。二甲雙胍是否有益于IVF結(jié)局尚不明確，可視卵巢儲備情況個體化應(yīng)用；吡格列酮可能降低OHSS的風(fēng)險；補充甲狀腺素是否能改善甲狀腺功能正常但TPO抗體陽性的PCOS女性IVF結(jié)局尚需大樣本RCT研究證實。

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