甲狀腺激素調(diào)控卵泡發(fā)育的最新研究進(jìn)展

蘇健 邢麗 杜曉琴 葉娟 陳燕 劉雪鷗

1天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院 300052；2天津市醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院 300020

甲狀腺是人體最大的內(nèi)分泌腺，其分泌的甲狀腺激素（thyroid hormones，THs）對(duì)人體具有極其重要的作用，幾乎作用于人體的全部細(xì)胞，主要合成和分泌少量的3，5，3三碘甲腺原氨酸（triiodothyronine，T3）和甲狀腺素（四碘甲腺原氨酸）（thyroxine，T4）。THs參與機(jī)體的物質(zhì)代謝、產(chǎn)熱、生長(zhǎng)發(fā)育，還可參與維持其他系統(tǒng)的生理功能，對(duì)人體生長(zhǎng)發(fā)育、組織和器官分化等至關(guān)重要［1］。生理狀態(tài)下人體THs維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平，過(guò)高或過(guò)低均會(huì)引起機(jī)體發(fā)生病理變化，THs可通過(guò)下丘腦-垂體-卵巢軸來(lái)影響人體內(nèi)的促卵泡生成激素（FSH）、促黃體生成激素（LH）、雌二醇（E2）、催乳素等性激素的分泌，進(jìn)而影響卵泡發(fā)育［2］。

1 卵泡發(fā)育

1.1 卵泡發(fā)育的各個(gè)階段 女性卵巢中卵泡的發(fā)育始于胚胎時(shí)期，卵巢在垂體周期性分泌的促性腺激素（gonadotropins，Gn）的影響下，每隔28 d左右有1個(gè)卵泡發(fā)育成熟并排出，左右卵巢不定期地交替排卵。一生中約排卵400～500個(gè)，其余卵泡均于不同年齡通過(guò)細(xì)胞凋亡的機(jī)制先后退化為閉鎖卵泡。卵泡發(fā)育是個(gè)連續(xù)的生長(zhǎng)過(guò)程，一般可分為始基卵泡、竇前卵泡、竇狀卵泡和排卵前卵泡4個(gè)階段。竇前卵泡又分為初級(jí)卵泡和次級(jí)卵泡。而只有到次級(jí)卵泡階段時(shí)，卵泡生長(zhǎng)發(fā)育所必需的幾種特異性受體才會(huì)在顆粒細(xì)胞上出現(xiàn)，即雄激素受體、卵泡刺激素受體、雌激素受體，卵泡內(nèi)膜上出現(xiàn)了黃體生成素受體，竇前卵泡的次級(jí)卵泡階段才具備了FSH、LH作用的條件和合成性激素的能力。所以，卵泡發(fā)育是一個(gè)多細(xì)胞參與的、內(nèi)分泌調(diào)控與局部微環(huán)境協(xié)同調(diào)控的復(fù)雜在體過(guò)程。

1.2 影響卵泡發(fā)育的因素

1.2.1 激素調(diào)節(jié) 卵泡發(fā)育的主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)是下丘腦-垂體-卵巢軸。下丘腦通過(guò)分泌促性腺激素釋放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH）調(diào)節(jié)垂體FSH和LH的釋放，使卵巢性激素分泌發(fā)生周期性變化；卵巢分泌的激素對(duì)中樞生殖調(diào)節(jié)激素的合成與分泌具有反饋調(diào)節(jié)作用［3］。卵泡從有腔階段發(fā)育至排卵階段LH起到了非常重要的作用，F(xiàn)SH可調(diào)節(jié)顆粒細(xì)胞功能，促進(jìn)卵泡發(fā)育和E2的生成。研究顯示，人類卵泡的卵母細(xì)胞可以表達(dá)甲狀腺素受體（TR）和促甲狀腺素受體，人類卵泡的顆粒細(xì)胞中存在T3的結(jié)合位點(diǎn)，人類子宮內(nèi)膜及肌層表達(dá)甲狀腺素受體，卵泡液中能檢測(cè)到T3和T4［4］。動(dòng)物研究也顯示，Wistar大鼠子宮平滑肌細(xì)胞、宮腔上皮、子宮內(nèi)膜腺上皮、內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞、輸卵管的平滑肌細(xì)胞及上皮細(xì)胞均有甲狀腺素受體的表達(dá)［5］。甲狀腺素受體廣泛表達(dá)于女性生殖系統(tǒng)中，這也表明THs在女性生殖系統(tǒng)的發(fā)育及功能調(diào)控中發(fā)揮作用。另一項(xiàng)研究表明，卵巢組織的促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）刺激2h可使環(huán)磷酸腺苷（cAMP）水平升高，THs刺激后10、30、60 min和24 h均可激活ERK1/2（extracellular signal-regulated kinase，細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶）通路，提示TSH或THs對(duì)卵巢功能的調(diào)控作用。而TSH和THs刺激卵巢組織對(duì)于卵泡的大小并不影響，顯示TSH和THs對(duì)卵泡發(fā)育的影響是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程［6］。給人工授精母羊注射馬絨毛膜促性腺激素10 d，每天400國(guó)際單位，與減半劑量組比較，結(jié)果顯示，高劑量組的孕激素水平有所提高且黃體增大［7］。褪黑激素（melatonine，MT）可以一定程度上保護(hù)卵巢免受氧化損傷［8］。脫氫表雄酮補(bǔ)充劑對(duì)輔助不孕癥治療有積極影響，但是仍需進(jìn)一步證明［9］。由此可見(jiàn)，激素調(diào)控卵泡發(fā)育的機(jī)制十分復(fù)雜，各種激素間可能存在相互作用，直接或者間接調(diào)控卵泡的成熟。

1.2.2 細(xì)胞因子調(diào)節(jié) 在卵巢中產(chǎn)生的細(xì)胞因子可以調(diào)控卵巢的狀態(tài)，是卵巢生理活動(dòng)的主要參與者，為卵泡發(fā)育至排卵的全過(guò)程提供適合的生理環(huán)境，對(duì)于調(diào)控細(xì)胞增殖或分化、毛囊存活或閉鎖、卵母細(xì)胞成熟的程度具有選擇性。在細(xì)胞因子調(diào)節(jié)卵泡發(fā)育的全過(guò)程中，顆粒細(xì)胞（granulosa cells，GC）、theca細(xì)胞、卵母細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞（stromal cells，SC）等可分泌抗苗勒管激素（AMH）、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）、骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenic protein，BMP）、生 長(zhǎng) 分 化 因子-9（growth differentiation factor-9，GDF-9）、基質(zhì)細(xì)胞衍生因子（stromal cell-derived factor 1α，SDF-1α）、干細(xì)胞因子（stem cell factor，SCF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factorβ，TGF-β）、表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor，EGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等，并誘導(dǎo)卵泡發(fā)育。前期研究中，檢測(cè)育齡期婦女的卵泡發(fā)現(xiàn)，在卵泡血管生成過(guò)程中前列腺素和VEGF分別通過(guò)多個(gè)受體發(fā)揮互補(bǔ)作用［10］。在檢測(cè)不同鼠齡老鼠卵巢中吻素（kisspeptin，KP）mRNA和蛋白的表達(dá)水平，結(jié)果老齡組老鼠卵巢中KP表達(dá)增加，表明KP與生殖衰老階段的卵泡發(fā)育和排卵過(guò)程有關(guān)［11］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中在犬發(fā)情期小竇狀卵泡發(fā)育階段中表達(dá)上升，GDF-9在犬間情期表達(dá)上升，在不發(fā)情期以及發(fā)情期表達(dá)降低，這些蛋白的差異表達(dá)表明其極可能與犬的卵泡發(fā)育相關(guān)［12］。因此，研究卵巢內(nèi)分泌的多種細(xì)胞因子對(duì)卵泡的影響，或可預(yù)測(cè)女性卵巢的存在狀態(tài)，以此來(lái)對(duì)臨床女性不孕癥等疾病的治療提供幫助。

1.2.3 其他因素 卵泡的連續(xù)生長(zhǎng)過(guò)程還會(huì)受到其他多種物質(zhì)的影響［13］。在卵母細(xì)胞中敲除Drp1蛋白，致使成年卵巢內(nèi)的卵泡被阻滯在初級(jí)和次級(jí)卵泡階段，但這個(gè)表型可以被FSH所部分扭轉(zhuǎn)［14］。卵巢內(nèi)的間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSC）對(duì)于維持卵泡的整體形態(tài)、調(diào)控卵泡發(fā)育及其存活率有重要影響［15］。MSC可能對(duì)化療所致的卵巢早衰有一定保護(hù)作用，卵巢經(jīng)MSC處理后可提高卵泡的存活率并促進(jìn)卵泡的發(fā)育［16］。在多囊卵巢綜合征患者的卵泡液中存在外泌體（Exosomes，EXs），其運(yùn)輸通過(guò)卵泡液到達(dá)卵母細(xì)胞，發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)控作用，促進(jìn)卵母細(xì)胞的發(fā)育成熟和啟動(dòng)減數(shù)分裂［17］。高脂飲食型肥胖也會(huì)導(dǎo)致卵泡細(xì)胞周期阻滯以及顆粒細(xì)胞的過(guò)度凋亡，最終導(dǎo)致卵泡發(fā)育異常甚至卵巢衰竭［18］。

2 THs調(diào)控卵泡發(fā)育

THs可通過(guò)下丘腦-垂體-卵巢軸來(lái)影響人體內(nèi)的多種重要物質(zhì)的分泌及交換，進(jìn)而調(diào)控卵泡內(nèi)各細(xì)胞的生長(zhǎng)，最終影響卵泡發(fā)育。

2.1 THs對(duì)卵母細(xì)胞的影響 在卵母細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，THs發(fā)揮著重要作用，甲狀腺功能亢進(jìn)和減退都會(huì)影響機(jī)體的新陳代謝，進(jìn)而影響卵巢和卵泡的發(fā)育及功能。學(xué)術(shù)界關(guān)于THs對(duì)卵母細(xì)胞的影響一直存在爭(zhēng)議。研究表明，正常女性卵泡發(fā)育各個(gè)階段的卵母細(xì)胞中均有TR表達(dá)，且體外受精（in vitro fertilization，IVF）女性體內(nèi)有THα1、THα2、THβ1和THβ2 mRNA在其成熟的卵母細(xì)胞中表達(dá)［19］。Aghajanova等［20］在體外培養(yǎng)人類卵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中加入高劑量THs，結(jié)果卻未顯示高劑量THs對(duì)卵母細(xì)胞產(chǎn)生明顯影響。不過(guò)低濃度的T3對(duì)于小鼠卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂階段無(wú)影響，而高濃度T3可能對(duì)小鼠卵母細(xì)胞產(chǎn)生危害，影響小鼠的減數(shù)分裂能力［21］。也有研究顯示，合并自身免疫性甲狀腺疾?。ˋITD）女性的卵母細(xì)胞受精率較對(duì)照組均下降，暗示卵巢可能有抗甲狀腺抗體的特性，且卵母細(xì)胞質(zhì)量受甲狀腺抗體的危害［22］?？梢?jiàn)，AITD對(duì)卵母細(xì)胞發(fā)育存在潛在影響，但其具體影響程度和作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究闡述。

2.2 THs對(duì)顆粒細(xì)胞的影響 卵巢得以維持和發(fā)揮本身的功能，其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是顆粒細(xì)胞的增殖和成熟。顆粒細(xì)胞是卵巢中孕酮、E2等類固醇激素合成和分泌的主要場(chǎng)所，其生長(zhǎng)狀態(tài)健康與否和卵泡有著密切聯(lián)系。一般情況下THs不會(huì)單獨(dú)發(fā)生作用，THs與LH/HCG協(xié)同作用，在FSH參與下直接刺激顆粒細(xì)胞功能及滋養(yǎng)層分化。THs和FSH聯(lián)合作用，通過(guò)PI3K/Akt通路激活顆粒細(xì)胞，促進(jìn)顆粒細(xì)胞增殖，抑制顆粒細(xì)胞衰老。在嚙齒類動(dòng)物中甲狀腺功能低下同樣會(huì)影響顆粒細(xì)胞，抑制GnRH的活性，致使青春期發(fā)育緩慢［23］。

諸多動(dòng)物體外實(shí)驗(yàn)顯示，THs在顆粒細(xì)胞內(nèi)非?；钴S。小鼠體外實(shí)驗(yàn)證明，高濃度的THs可降低顆粒細(xì)胞中被FSH刺激的芳香化酶的活性，抑制卵泡腔的形成，損害小鼠卵泡的發(fā)育［24］。之前的研究也顯示，讓THs以劑量依賴的形式來(lái)調(diào)節(jié)豬顆粒細(xì)胞對(duì)FSH的反應(yīng)性；同時(shí)可促進(jìn)黃體顆粒細(xì)胞的增殖［25］。研究亦顯示，生理劑量的THs協(xié)同F(xiàn)SH促進(jìn)竇前卵泡的生長(zhǎng)，并認(rèn)為這是通過(guò)同時(shí)上調(diào)X連鎖凋亡抑制蛋白（Xiap）和下調(diào)促凋亡因子Bad介導(dǎo)的［26］。

2.3 THs對(duì)卵泡膜細(xì)胞的影響 包繞卵泡的卵泡膜可分為卵泡外膜和卵泡內(nèi)膜。卵泡外膜為致密的卵巢間質(zhì)組織，與卵巢間質(zhì)無(wú)明顯界限，卵泡內(nèi)膜從卵巢皮脂層間質(zhì)細(xì)胞演化而來(lái)，細(xì)胞呈多邊形，比顆粒細(xì)胞略大。卵泡膜細(xì)胞上已被證實(shí)有LH受體的存在，在卵泡的生長(zhǎng)過(guò)程中，卵泡膜細(xì)胞依賴FSH和LH產(chǎn)生類固醇，加速黃體化進(jìn)程，促進(jìn)排卵。T4可促進(jìn)新陳代謝，維持正常生長(zhǎng)發(fā)育，提高機(jī)體感受性，使卵巢卵泡膜細(xì)胞上的FSH和LH受體得以恢復(fù)并對(duì)內(nèi)源性促性腺激素有促進(jìn)作用，從而促進(jìn)卵巢中尚殘存的始基卵泡發(fā)育。郝紅革［27］給合并甲狀腺功能減退的卵巢早衰患者補(bǔ)充T4，可降低血清中FSH、提高E2的水平，進(jìn)而影響卵泡的發(fā)育。

2.4 THs對(duì)卵泡液的影響 人體卵泡液中存在THs，1993年，Wakim等［28］在接受IVF治療的女性卵泡液中檢測(cè)到TR，但是人體血清和卵泡液中THs的存在水平一直飽受爭(zhēng)議，不過(guò)一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，動(dòng)物血清中T4的水平高于卵泡液。Round等［29］以合并AITD但甲狀腺功能正常的不孕癥女性為研究對(duì)象，檢測(cè)其卵泡液，觀察到卵泡液中存在抗甲狀腺抗體，且取卵時(shí)卵泡液中甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體（TPOAb）、甲狀腺球蛋白抗體（TGAb）濃度與血中濃度相關(guān)。

3 機(jī)體甲狀腺功能異常對(duì)卵泡發(fā)育的影響

甲狀腺合成激素的過(guò)程比較復(fù)雜，任何合成的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題均可導(dǎo)致甲狀腺疾病的發(fā)生，影響女性生殖能力。甲狀腺功能亢進(jìn)或減退會(huì)引起性激素結(jié)合球蛋白（sex hormone-binding globulin，SHBG）和性激素水平的變化，使下丘腦-垂體-卵巢軸功能異常，進(jìn)而影響卵泡的生長(zhǎng)成熟［29］。

3.1 機(jī)體甲狀腺功能亢進(jìn)對(duì)卵泡發(fā)育的影響 過(guò)多的THs對(duì)女性卵巢功能產(chǎn)生不利影響，研究表明，甲狀腺功能亢進(jìn)患者由于體內(nèi)的THs分泌增加而導(dǎo)致SHBG和E2的水平升高，清除率下降；雄激素代謝發(fā)生改變，雄激素和雄烯二酮生成增加、濃度升高，雄烯二酮和雄激素向E2的轉(zhuǎn)化增多［30］。且患者卵泡期和黃體期的LH水平要高于正常人，進(jìn)而影響卵泡的發(fā)育及功能，引起月經(jīng)紊亂和排卵障礙。

3.2 機(jī)體甲狀腺功能減退對(duì)卵泡發(fā)育的影響 甲狀腺功能減退會(huì)影響女性體內(nèi)多種激素分泌，且甲狀腺功能減退患者體內(nèi)的THs分泌減少而使得SHBG和E2的水平降低，最終導(dǎo)致卵巢發(fā)育各個(gè)階段的卵泡數(shù)量和體積減小，甚至不孕。有報(bào)道認(rèn)為，原發(fā)性甲狀腺功能減退患者中血清FSH水平升高，血清FSH水平高于LH水平且與TSH水平呈正相關(guān)［31］。導(dǎo)致FSH相對(duì)高水平和LH低水平的作用機(jī)制尚不清楚，其原因可能與TSH和促性腺激素交叉反應(yīng)的負(fù)反饋機(jī)制有關(guān)。甲狀腺功能低下的家兔的初級(jí)卵泡、次級(jí)卵泡和成熟卵泡變小，并且卵巢的芳香化酶表達(dá)減少［32］。短期THs缺乏大鼠會(huì)使血液中催乳素水平升高從而影響卵泡發(fā)育。不但如此，THs水平異常還會(huì)降低新生小鼠的原始卵泡、生長(zhǎng)卵泡和有腔卵泡的數(shù)量［33］。

綜上所述，THs對(duì)于機(jī)體的生長(zhǎng)、代謝作用廣泛，并且THs可以通過(guò)影響血清中多種激素及細(xì)胞因子的分泌，進(jìn)而參與到體內(nèi)激素代謝、調(diào)控等。不僅如此，THs在女性卵泡發(fā)育過(guò)程中也起到了舉足輕重的作用，THs可通過(guò)下丘腦-垂體-卵巢軸來(lái)影響卵巢功能，進(jìn)而影響卵泡發(fā)育的各個(gè)環(huán)節(jié)，THs對(duì)于卵母細(xì)胞、顆粒細(xì)胞等的研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但是其對(duì)于卵泡液、卵泡膜細(xì)胞等的影響還需要進(jìn)一步研究，或可為不孕癥女性的臨床治療提供思路。