雄激素對卵泡發(fā)育的影響及其在輔助生殖技術中的應用

張陽陽，徐 陽

(北京大學第一醫(yī)院婦產(chǎn)科，北京 100034)

[女性生殖健康研究]

雄激素對卵泡發(fā)育的影響及其在輔助生殖技術中的應用

張陽陽，徐 陽

(北京大學第一醫(yī)院婦產(chǎn)科，北京 100034)

雄激素對卵泡的生長及發(fā)育具有雙重作用。適量的雄激素可以促進卵泡的募集、生長及發(fā)育，減少卵泡閉鎖；過高的雄激素則抑制卵泡的生長，誘導卵泡凋亡和閉鎖，最終導致排卵障礙。近年來，國內(nèi)外生殖中心在卵巢低反應患者超促排卵前應用雄激素進行預處理，來提高獲卵數(shù)及臨床妊娠率。

雄激素；卵泡發(fā)育；卵巢低反應；輔助生殖技術

輔助生殖技術中，獲得適量高質(zhì)量卵母細胞、產(chǎn)生多個優(yōu)質(zhì)胚胎是提高臨床妊娠率的關鍵。近年來，隨著對生殖內(nèi)分泌的深入研究，學者們已經(jīng)認識到卵巢除受下丘腦-垂體促性腺激素的調(diào)節(jié)外，卵巢微環(huán)境內(nèi)的一些類固醇激素以及一些旁分泌、自分泌因子也參與了卵泡的生長發(fā)育過程。研究表明，類固醇激素中，除雌激素、孕激素外，雄激素在卵泡發(fā)育過程中也起著至關重要的作用。女性體內(nèi)的雄激素主要在腎上腺和卵巢合成，其形式主要有睪酮(testosterone, T)、雙氫睪酮(dihydrotestosterone, DHT)、雄烯二酮(androstadie￣nedione, A)、脫氫表雄酮(dehydroepiandrosterone, DHEA)及硫酸脫氫表雄酮(dehydroepiandrosterone sulfate, DHEAS)?，F(xiàn)對雄激素在卵泡發(fā)育中的作用及在輔助生殖技術中的應用進行綜述。

1雄激素在卵泡發(fā)育中的作用

傳統(tǒng)觀念認為，雄激素會影響卵巢功能，并且與女性不孕癥密切相關。但是，隨著對雄激素受體基因敲除小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)，雄激素在卵泡生長發(fā)育方面起著重要的作用。因此，目前研究認為，雄激素對卵泡的生長發(fā)育具有雙重作用，其主要體現(xiàn)在：適量的雄激素可以促進卵泡的募集，并作用于竇前卵泡和小竇狀卵泡上的雄激素受體，促進卵泡膜間質(zhì)細胞和顆粒細胞增生，減少卵泡的凋亡和閉鎖。而過高的雄激素則對卵泡發(fā)育有抑制作用，如以高雄激素為表現(xiàn)之一的多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome, PCOS)中，過高的雄激素則抑制卵泡的選擇性生長，誘導卵泡發(fā)生凋亡和閉鎖，最終導致排卵障礙[1]。

1.1適量雄激素對卵泡生長的促進作用

適量的雄激素可以增加卵泡的募集，增加竇卵泡數(shù)，促進卵泡發(fā)育和排卵，具體機制還不甚清楚。1998年Vendola等研究發(fā)現(xiàn)，給予恒河猴補充一定量的雄激素后，早期卵泡，即初級卵泡、次級卵泡和小竇狀卵泡數(shù)目增多，顆粒細胞增殖。2001年Wang等使用雄激素對小鼠竇前卵泡進行體外培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)各組卵泡的直徑隨著雄激素濃度升高而增加，卵泡顆粒細胞增殖亦加速。基于以上動物實驗結(jié)果，雄激素在卵泡發(fā)育中的作用得到了進一步的認識：一定量的雄激素對卵泡發(fā)育有重要的促進作用，貫穿于卵泡發(fā)育的全過程，包括增加卵泡募集、促進卵泡發(fā)育及生長[2]。雄激素主要通過間接作用和直接作用影響卵泡的發(fā)育。經(jīng)典的兩細胞/兩促性腺激素的理論認為：雄激素在卵泡膜細胞中產(chǎn)生，轉(zhuǎn)運至顆粒細胞，在芳香化酶的作用下轉(zhuǎn)化為雌激素(雌二醇和雌酮)，從而對后期卵泡的生長發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，這稱為雄激素的間接調(diào)節(jié)作用。近年來研究結(jié)果證明，雄激素還可通過各種途徑直接調(diào)節(jié)卵泡發(fā)育。這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①在卵泡發(fā)育早期，雄激素能夠提高卵巢微環(huán)境內(nèi)一種或多種關鍵的卵泡生長因子的含量，如胰島素樣生長因子1(insulin like growth factor 1, IGF-1)、IGF-3、生長分化因子9(gowth differentiation factor 9, GDF-9)[3]，這也是2000年Casson等首次將雄激素用于卵巢低反應患者中的理論依據(jù)。2004年Hickey等對豬的壁顆粒細胞進行DHT體外刺激后發(fā)現(xiàn)，DHT能夠增強IGF-1刺激顆粒細胞增殖的作用，增強IGF-1存在時GDF9的促有絲分裂作用，而使用AR拮抗劑能阻斷這個作用；②當卵泡生長發(fā)育到有腔前卵泡時期，雄激素能夠增加顆粒細胞中卵泡刺激素受體(follicle stimulating hormone receptor, FSHR)的表達，提高卵泡對FSH的敏感性。1998年Weil等給恒河猴皮下埋植睪酮緩釋藥片，發(fā)現(xiàn)使用3天后大的竇狀卵泡的顆粒細胞FSHR基因表達就開始增加，10天后，包括小的竇狀卵泡的FSHR基因表達水平都幾乎增長了50%～100%。Nielsen等[4]的一項研究表明，小竇狀卵泡中，卵泡液中雄激素水平與AR、FSHR基因表達水平成正相關；③雄激素通過與顆粒細胞上雄激素受體結(jié)合后，抑制PTEN的表達，通過磷脂酰肌醇 3-激酶(P13K)-Akt 信號通路中的Akt蛋白磷酸化，從而誘導始基卵泡激活、向初級卵泡發(fā)育[5]；④雄激素可上調(diào)雄激素受體表達，促進顆粒細胞增殖，抑制凋亡。

1.2過量雄激素對卵泡生長的抑制作用

但是，過量的雄激素會抑制卵泡的選擇性生長，引起卵泡凋亡和閉鎖，最終導致卵泡生長及發(fā)育障礙，導致無排卵。以高雄激素為表現(xiàn)之一的PCOS就是引起不排卵性不孕的主要原因。PCOS的B超表現(xiàn)為卵巢內(nèi)多卵泡發(fā)育，2～9mm竇卵泡數(shù)大于12個，但在卵泡發(fā)育過程中，大量卵泡出現(xiàn)閉鎖，無優(yōu)勢卵泡發(fā)育，亦無排卵發(fā)生。有研究結(jié)果顯示，PCOS患者卵巢膜細胞產(chǎn)生的雄烯二酮是正常的20 倍。有關過量雄激素抑制卵泡生長的具體機制還不甚清楚，目前有以下假說：①雄激素過度募集的小卵泡分泌過量的抗苗勒管激素(Anti-Müllerian hormone,AMH)等卵泡生長抑制因子[6]，研究還發(fā)現(xiàn)，PCOS患者的AMH水平與2～5mm的竇卵泡數(shù)量呈正相關，高水平的AMH降低了卵泡對FSH的敏感性，進而抑制卵泡的優(yōu)勢化及生長發(fā)育[7]；②雄激素能夠調(diào)節(jié)卵泡發(fā)育過程中起重要作用的基因的表達，PCOS患者卵巢和正常卵巢中存在不同的基因表達( 其中包括 SYCP2、 SYCP3、 CRK7、 MATER、 TAX1BP1 等) ，而雄激素對這些基因表達起到了重要的調(diào)節(jié)作用；③PCOS 患者中，過量雄激素促進產(chǎn)生高水平的 cAMP，從而抑制了顆粒細胞的增殖分化，最終導致卵泡閉鎖。

2雄激素在輔助生殖技術中的應用

在控制性超促排卵過程中，部分患者出現(xiàn)卵巢低反應(poor ovarian response, POR)，表現(xiàn)為卵巢對促性腺激素反應不良，募集卵泡數(shù)量少，獲卵數(shù)少甚至不能獲得卵子，導致周期取消率增加，臨床妊娠率降低的一種現(xiàn)象。POR的發(fā)生率高達9%～24%，并且隨著全球女性的生育年齡后推，將會影響更多不孕癥女性[8]，因此，POR是生殖領域中最具挑戰(zhàn)性的難題之一，POR多發(fā)生在卵巢儲備功能低下的人群中，而后者與年齡密切相關。隨著年齡的增加，卵巢內(nèi)雄激素水平急劇下降，因此可推測卵巢低反應患者卵泡中雄激素水平低于正常值水平，雄激素能促進早期小竇狀卵泡的發(fā)育，增加卵泡的募集，隨著年齡的增長，體內(nèi)雄激素水平下降，對卵泡發(fā)育的刺激作用減弱，因此補充雄激素可能有利于治療高齡婦女、卵巢儲備功能降低、卵巢低反應的患者以促進卵泡的募集、改善治療的結(jié)局。

鑒于雄激素在卵泡生長發(fā)育中的重要作用，近年來，國內(nèi)外生殖中心嘗試在控制性超促排卵前應用雄激素進行預處理，來提高卵巢儲備功能下降或卵巢低反應患者的獲卵數(shù)及臨床妊娠率。補充雄激素的方法有直接使用雄激素或通過使用LH、hCG或來曲唑間接增加雄激素的水平。臨床上使用的雄激素包括經(jīng)皮給藥的睪酮和口服補充的DHEA。

2000年，Casson等發(fā)現(xiàn)DHEA可增加IGF-1的表達，而生長激素可通過IGF-1改善卵巢反應性，首次在5例POR患者中使用DHEA進行預處理。研究結(jié)果顯示患者E2值升高、獲卵數(shù)增加，并有1例雙胎分娩，由此開啟了DHEA在ART領域中應用的先河。自2005年起，Barad等通過一系列研究表明DHEA不僅可以顯著增加獲卵數(shù)及可移植胚胎數(shù)，而且能夠提高卵母細胞及胚胎質(zhì)量，提高臨床妊娠率。隨后，更多小樣本研究及一項隨機化前瞻性研究結(jié)果均支持DHEA在卵巢儲備功能下降或卵巢低反應患者中的作用。2011年，一項前瞻性隨機對照研究表明，經(jīng)皮睪酮預處理可減少卵巢低反應患者的Gn用量，提高獲卵數(shù)[9]。Singh等[10]納入30名在既往IVF周期中有POR病史的不孕癥患者，每日口服DHEA 75mg 持續(xù)4個月，發(fā)現(xiàn)所有年齡組患者均表現(xiàn)為基礎FSH下降、hCG日E2水平及AMH水平升高，妊娠率高達16.7%。因此認為DHEA可提高POR患者的卵巢功能。Hyman等[11]研究認為，DHEA預處理可顯著增加AFC、獲卵數(shù)和可移植胚胎數(shù)。最近Yeung等[12]通過一項隨機雙盲安慰劑對照試驗，指出DHEA能夠顯著增加AFC，改善卵巢儲備功能。近期的一項薈萃分析結(jié)果顯示，促排卵前每日應用經(jīng)皮給藥的睪酮凝膠能顯著提高POR患者的獲卵數(shù)及臨床妊娠率[13]。

但也有研究持不同結(jié)論，認為并沒有足夠證據(jù)表明DHEA可改善POR患者的預后。Narkwichean等[14]通過薈萃分析后指出，DHEA預處理并不能增加獲卵數(shù)及臨床妊娠率，因此認為并沒有足夠證據(jù)表明DHEA可改善POR患者的預后，仍需要設計良好的隨機對照研究進一步驗證。Bosdou等[15]最近的一項前瞻性隨機對照研究顯示，在POR患者中，雄激素預處理組在促性腺激素(gonadotropins, Gn)日雄激素水平明顯升高，但獲卵數(shù)并沒有明顯增加，受精率和活產(chǎn)率也沒有升高。

綜上所述，雄激素在卵泡發(fā)育過程中起到了重要的作用，既可以促進卵泡的生長發(fā)育，又可以促進卵泡的閉鎖。適量的雄激素可以促進卵泡的募集，并作用于竇前卵泡和小竇狀卵泡上的雄激素受體，促進卵泡膜間質(zhì)細胞和顆粒細胞增生，減少卵泡的凋亡和閉鎖。而過高的雄激素則對卵泡發(fā)育有抑制作用，導致卵泡閉鎖，出現(xiàn)排卵障礙。因此，在卵泡發(fā)育的不同時期，適量雄激素對卵泡生長發(fā)育是至關重要的。而卵巢低反應患者在超促排卵前進行雄激素預處理的臨床應用有效性問題上，目前研究存在不同的結(jié)論，尚需要更多設計良好的大樣本研究進一步驗證。

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[專業(yè)責任編輯：呂淑蘭]

Effect of androgen on follicular development and application in ART

ZHANG Yang-yang, XU Yang

(DepartmentofObstetricsandGynecology,PekingUniversityFirstHospital,Beijing100034,China)

Androgen has a dual impact on follicular growth and development. Moderate dosage of androgen can promote follicular recruitment, growth and development, and reduce follicular atresia. Conversely, excessive androgen may inhibit follicular growth, induce follicular apoptosis and atresia, and eventually lead to ovulation disorder. In recent years, domestic and foreign reproductive centers try to add androgen as an adjuvant to in-vitro fertilization (IVF) treatment protocols in POR patients, in order to enhance the number of retrieved oocytes and clinical pregnancy rate.

androgen; follicular development; poor ovarian response; assisted reproductive technology(ART)

2016-08-16

張陽陽(1986-)，女，主治醫(yī)師，主要從事不孕癥的臨床診療工作。

徐 陽，主任醫(yī)師。

10.3969/j.issn.1673-5293.2017.02.038

R321

A

1673-5293(2017)02-0210-03