肌醇類藥物應(yīng)用對(duì)助孕技術(shù)結(jié)局的影響

梁守婧，田沛哲，張翠蓮，陳春卉，徐春雨

近年來，我國不孕癥發(fā)病率逐年上升，成為繼心血管疾病、腫瘤的第三大疾病[1]。輔助生殖技術(shù) (assisted reproductive technology，ART)是解決不孕癥的最終治療手段，即采用醫(yī)療輔助技術(shù)使不孕夫婦實(shí)現(xiàn)妊娠。ART包括人工授精和體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer，IVF-ET)及其衍生技術(shù)。隨著ART的不斷發(fā)展，為提高配子質(zhì)量及ART妊娠率，臨床上開始應(yīng)用一些輔助藥物如葉酸、維生素、輔酶Q10、生長激素、肌醇等。其中，肌醇作為一種胰島素增敏劑和抗氧化劑，可能具有降糖、抗氧化[2-3]等治療作用，目前該類藥物在輔助生殖領(lǐng)域的應(yīng)用還處于探索階段，本文就目前已有文獻(xiàn)，對(duì)肌醇類藥物在ART中的應(yīng)用情況進(jìn)行綜述。

1 肌醇的概述

肌醇是一種飽和環(huán)狀多元醇，化學(xué)結(jié)構(gòu)(環(huán)己烷-1,2,3,4,5,6-己醇)與葡萄糖相似，是具有9種異構(gòu)體的六羥基環(huán)己烷，屬于碳水化合物[4]，目前已發(fā)現(xiàn)4種存在的肌醇異構(gòu)體分別為肌肉肌醇(myo-inositol，MI)、D-手性肌醇(D-chiro-inositol，DCI)、L-手性肌醇、鯊肌醇，其中最常見的是MI和DCI，在水果、豆類、玉米、堅(jiān)果等食物中肌醇含量較高。MI(MI-順式1,2,3,3,5-反式-4,6-環(huán)己烷己醇)是人體內(nèi)含量最豐富的肌醇異構(gòu)體，主要來源于各種食物，包括全麥、種子、水果，并且MI可以在人體中合成，從6-磷酸葡萄糖變成6-磷酸肌醇，隨后被肌醇單磷酸酶1脫磷酸，產(chǎn)生游離的MI[5]。DCI(DCI-順式-1,2,4-反式-3,5,6-環(huán)己烷己醇)是MI的C1羥基的異構(gòu)化產(chǎn)物，在自然界中以化合物形式存在于大豆、蕎麥等植物中，在人體內(nèi)能通過胰島素依賴性差向異構(gòu)酶將MI轉(zhuǎn)換為DCI[6]，大多分布于脂肪、肌肉和肝臟內(nèi)[7]。臨床上肌醇類藥物主要指MI和DCI，具有促進(jìn)肝臟脂肪代謝、胰島素增敏、調(diào)節(jié)糖代謝、抗氧化、抗炎等功能[8-11]。

肌醇也是人體內(nèi)一種重要的多功能化合物，能通過脂質(zhì)依賴和非依賴途徑磷酸化產(chǎn)生多種衍生物，主要以游離形式或磷脂酰肌醇的形式存在于細(xì)胞內(nèi)[12]，在調(diào)節(jié)離子通道開放、細(xì)胞內(nèi)Ca2+信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞骨架重排、葡萄糖代謝、調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖等方面發(fā)揮著重要作用[13-16]。其衍生物肌醇三磷酸作為第二信使，通過胞漿擴(kuò)散并與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面的肌醇三磷酸受體結(jié)合，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放，可參與包括受精、細(xì)胞生長、轉(zhuǎn)化、分泌、平滑肌收縮、感覺感知及神經(jīng)元信號(hào)傳遞等在內(nèi)的許多生理過程[17]。并且，肌醇也是磷脂的前體，可參與哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞中重要的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的產(chǎn)生、參與多精子的抑制、減數(shù)分裂的完成及隨后的胚胎發(fā)育等過程[18]。有文獻(xiàn)報(bào)道卵巢組織中，MI主要參與糖的吸收和促性腺激素信號(hào)通路，DCI 主要參與胰島素調(diào)節(jié)及睪酮生物合成[19]。

2 肌醇類藥物與多囊卵巢綜合征

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是一種育齡女性常見內(nèi)分泌疾病，在我國婦女中該病的發(fā)病率約為 5.6%[20]。PCOS患者會(huì)出現(xiàn)排卵障礙、月經(jīng)不調(diào)、肥胖、多毛、痤瘡等表現(xiàn)，常伴有胰島素抵抗(insulin resistance,IR)、高胰島素血癥，部分患者會(huì)導(dǎo)致不孕。一些學(xué)者認(rèn)為補(bǔ)充肌醇可幫助PCOS患者改善癥狀，每次2 mg、每天2次服用肌醇可使其生物利用度達(dá)到24 h全覆蓋[21]。有研究報(bào)道PCOS患者每日補(bǔ)充1.75 g MI、0.25 g DCI和4 g葡甘露聚糖治療3個(gè)月后，治療組與自身相比體質(zhì)量指數(shù)明顯下降[22]。另一研究顯示每日補(bǔ)充2 g肌醇與0.5 mg的L-酪氨酸、0.2 mg葉酸、55 ug硒，40 ug鉻聯(lián)合使用3～6個(gè)月，可幫助PCOS婦女減輕體重并恢復(fù)正常的月經(jīng)周期和排卵[23]。有學(xué)者認(rèn)為IR可能是PCOS發(fā)病機(jī)制中的核心環(huán)節(jié)[24]，肌醇可促進(jìn)PCOS患者卵母細(xì)胞成熟，改善IR[25-27]，并改善糖代謝、增加獲卵率[28]。其具體機(jī)制可能是肌醇類藥物通過激活控制葡萄糖代謝的酶，在糖代謝中起重要作用，進(jìn)而改善PCOS患者的IR來糾正代謝參數(shù)[29]。

另外，對(duì)于二甲雙胍、克羅米芬耐藥的PCOS患者，肌醇可能具有更高的臨床應(yīng)用價(jià)值。多項(xiàng)研究表明，使用肌醇和二甲雙胍治療PCOS患者時(shí)，其糖代謝水平及性激素水平改善情況無明顯差異，但對(duì)于脂代謝紊亂或不能耐受二甲雙胍治療的患者，肌醇可起到更好的療效[17,30-32]。一項(xiàng)臨床隨機(jī)、單盲、對(duì)照試驗(yàn)也表明，對(duì)于體質(zhì)量指數(shù)正常但對(duì)來曲唑耐藥的PCOS患者，添加肌醇和二甲雙胍可改善卵巢功能，并且肌醇比二甲雙胍更有效[33]。此外，MI還能降低克羅米芬的耐藥率，提高PCOS患者對(duì)克羅米芬的敏感性[34]。

對(duì)于行ART助孕的PCOS患者來說，補(bǔ)充肌醇也可能有積極的作用。有研究發(fā)現(xiàn)MI(550 mg/d)與高劑量DCI(300 mg/d)結(jié)合使用可改善接受胞漿內(nèi)精子注射(intracytoplasmic sperm injection，ICSI)的PCOS婦女的卵母細(xì)胞胞質(zhì)質(zhì)量，而MI(550 mg/d)與高劑量DCI(150 mg/d)的組合可提高接受ICSI的PCOS女性妊娠率并降低卵巢過度刺激綜合征(ovarian hyper-stimulation syndrome,OHSS)的風(fēng)險(xiǎn)[35-36]。另一項(xiàng)研究對(duì)接受ICSI治療的PCOS患者，從促性腺激素(gonadotrophin,Gn)啟動(dòng)當(dāng)天開始接受肌醇(2 g/bid)聯(lián)合葉酸(400 ug/d)連續(xù)治療，結(jié)果肌醇組消耗重組卵泡刺激素(recombinant follicle-stimulating hormone,rFSH)總劑量和Gn天數(shù)顯著減少，且人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG)扳機(jī)日雌二醇的峰值水平顯著降低，可降低OHSS的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)未成熟卵母細(xì)胞和退化卵母細(xì)胞的平均數(shù)量顯著減少，但不會(huì)降低獲卵總數(shù)，MII卵母細(xì)胞比例也有增加的趨勢[37]。Yaylal A等[29]回顧性分析了109例IVF第一周期拮抗劑方案的PCOS患者，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用3個(gè)月肌醇(4 g/d)要比對(duì)照組異常卵母細(xì)胞的數(shù)量少，但在其他卵泡及胚胎發(fā)育參數(shù)的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Wdowiak A等[38]在為接受ICSI助孕的PCOS患者進(jìn)行3個(gè)月肌醇(4 g/d)和葉酸(400 mg/d)預(yù)處理，結(jié)果顯示肌醇組妊娠率高于對(duì)照組，并且可提高胚胎發(fā)育動(dòng)力學(xué)并加速胚泡期到達(dá)時(shí)間，縮短養(yǎng)成囊胚的時(shí)間。另外一項(xiàng)前瞻性觀察研究顯示，MI(1.1 g/d)和DCI(27.6 mg/d)聯(lián)合使用可改善接受IVF-ET的PCOS婦女的卵母細(xì)胞和胚胎質(zhì)量以及妊娠率[39]。但也有學(xué)者認(rèn)為，尚沒有足夠有力的證據(jù)表明肌醇對(duì)卵巢儲(chǔ)備標(biāo)志物有影響，不能支持在PCOS婦女行IVF/ICSI助孕前將其用作預(yù)處理[40]。綜上，肌醇類藥物對(duì)于PCOS患者的治療可能具有積極的作用，但在ART助孕時(shí)是否添加肌醇，還需要更深入的探討。

3 肌醇類藥物與卵子質(zhì)量

各種原因?qū)е碌穆炎淤|(zhì)量下降，可導(dǎo)致受精能力及胚胎發(fā)育潛能的降低、反復(fù)種植失敗、流產(chǎn)率及出生缺陷率的增加[41]，從而導(dǎo)致女性不孕癥的發(fā)生。在利用ART幫助這部分患者制定個(gè)體化方案的同時(shí)，輔助藥物的應(yīng)用也是不容忽視的一部分。研究者們對(duì)于肌醇是否能改善卵子質(zhì)量進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)卵泡液中的MI水平與雌二醇含量及胚胎質(zhì)量呈正相關(guān)，提示高濃度MI可能在卵泡成熟中發(fā)揮作用，并可成為潛在優(yōu)質(zhì)卵母細(xì)胞標(biāo)志物[42]。在小鼠模型中，DCI治療能改善老年小鼠和PCOS小鼠模型卵母細(xì)胞質(zhì)量、提高著床率、改善胚胎發(fā)育[43]。動(dòng)物研究表明MI可能通過增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+振蕩來影響小鼠GV期卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)程，在培養(yǎng)基中補(bǔ)充MI可能對(duì)人卵母細(xì)胞的成熟有用[44]。

Unfer V等[45]學(xué)者認(rèn)為PCOS患者排卵減少及卵母細(xì)胞質(zhì)量變差可能是由于卵巢中差向異構(gòu)酶活性增加導(dǎo)致局部MI缺乏，進(jìn)而引起MI和DCI比例失調(diào)，所以補(bǔ)充合適比例的MI和DCI可能對(duì)改善卵巢功能有作用。目前部分研究結(jié)果支持肌醇類藥物的應(yīng)用能改善卵子質(zhì)量、提高生育能力，在進(jìn)入IVF周期的患者中應(yīng)用可產(chǎn)生積極影響，但具體用法用量尚未統(tǒng)一，需進(jìn)一步研究。對(duì)進(jìn)入IVF周期的患者進(jìn)行3個(gè)月MI(4 g/d)加褪黑素(3 mg/d)預(yù)處理，成熟卵母細(xì)胞數(shù)、受精率、可移植胚胎數(shù)及優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)均顯著高于前一周期，且卵子質(zhì)量得到較好的改善[46]。一項(xiàng)對(duì)562例PCOS婦女的隨機(jī)對(duì)照雙盲研究也有相似結(jié)論，從進(jìn)入IVF周期第1天給予MI(4 g/d)和褪黑素(3 mg/d)一直持續(xù)到胚胎移植后14天，結(jié)果顯示二者聯(lián)合使用可協(xié)同增強(qiáng)卵母細(xì)胞和胚胎的質(zhì)量[47]。另一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯示，PCOS患者每日補(bǔ)充2 g MI和200 ug葉酸可通過減少退化和未成熟卵母細(xì)胞的數(shù)量來改善卵母細(xì)胞的質(zhì)量，從而提高胚胎的質(zhì)量[48]。而對(duì)非PCOS的超重或肥胖女性在進(jìn)入IVF周期前3個(gè)月補(bǔ)充MI(2 g/d)、α-硫辛酸(800 mg/d)和葉酸(400 mg/d)，對(duì)卵母細(xì)胞和胚胎形態(tài)可能產(chǎn)生有益的影響，提高臨床妊娠率和活產(chǎn)率[49]。此外，在多次接受促排卵的非PCOS患者中，補(bǔ)充葉酸(400 ug/d)和MI(4 mg/bid)可減少成熟卵母細(xì)胞的數(shù)量和rFSH的劑量，同時(shí)保持臨床妊娠率[18]。總的來說，補(bǔ)充肌醇可能對(duì)提高胚胎質(zhì)量、減少促排卵藥物的用量、同時(shí)可改善行IVF-ET或ICSI的不孕患者的臨床妊娠率有利，但具體的機(jī)制還需要進(jìn)一步探索。

4 肌醇類藥物與卵巢低反應(yīng)

在控制性促排卵方案使用中，卵巢儲(chǔ)備減少的患者對(duì)外源性促性腺激素低反應(yīng)，是目前生殖領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)的難題之一[50]。對(duì)于卵巢反應(yīng)功能低下的患者，補(bǔ)充肌醇類藥物是否能夠改善此類患者助孕結(jié)局，仍有待進(jìn)一步研究。一項(xiàng)前瞻性研究中，以72例卵巢低反應(yīng)患者為研究對(duì)象，在ICSI前3個(gè)月服用MI(4 g/d)和葉酸(400 μg/d)預(yù)處理，結(jié)果顯示治療組的促排卵藥物用量減少，且MII卵母細(xì)胞獲得率顯著升高，卵巢對(duì)促性腺激素敏感性得到改善，且兩組間的雌二醇水平無顯著性差異[51]。另一項(xiàng)研究用上述劑量的MI和葉酸對(duì)接受ICSI的卵巢低反應(yīng)患者從ICSI前1個(gè)月開始服用到取卵日當(dāng)天，結(jié)果也表明MI可提高受精率和胚胎質(zhì)量，并可提高卵巢低反應(yīng)患者的累積妊娠率[52]。但目前有關(guān)肌醇類藥物與卵巢低反應(yīng)患者的研究較少，補(bǔ)充肌醇對(duì)于這類人群改善助孕結(jié)局是否有效，還需要大量臨床對(duì)照研究進(jìn)行進(jìn)一步論證。

5 肌醇類藥物與精子質(zhì)量

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，男性不育患者中精子因素幾乎占所有病例的50%，較高的精子質(zhì)量將對(duì)ART助孕成功率產(chǎn)生積極影響[53]。目前，抗氧化劑療法是治療少、弱精子癥應(yīng)用較廣泛的方法，而MI作為典型的抗氧化劑可降低氧化應(yīng)激對(duì)不育男性精子質(zhì)量及生育能力的影響，改善精液參數(shù)，降低精子DNA碎片率[14,32,54-55]。少、弱精子癥患者口服MI可顯著改善其精液參數(shù)[56]。有研究對(duì)這類患者補(bǔ)充MI、α-硫辛酸、葉酸、甜菜堿和維生素組成的營養(yǎng)物質(zhì)治療90天前后的精液進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示精子濃度、精子數(shù)量、精子前向性運(yùn)動(dòng)、活動(dòng)精子總數(shù)和正常精子形態(tài)增加均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可改善低生育力男性的精子參數(shù)[57]。另一項(xiàng)研究對(duì)少、弱精子癥患者口服包含MI的營養(yǎng)保健品并在體外精子培養(yǎng)時(shí)上添加用MI，結(jié)果表明在體外和體內(nèi)治療后，精子的活動(dòng)性、活力均增加，MI的應(yīng)用可改善精子的體外和體內(nèi)性能[58]。此外，Montanino OM等[59]發(fā)現(xiàn)使用MI陰道栓劑的夫婦其精子活力、宮頸黏液質(zhì)量得到改善，宮頸粘液的黏度下降，從而提升了妊娠率，并且其使用對(duì)母嬰均具有安全性。

另一方面，除了可口服肌醇類藥物改善少、弱精子癥患者精子質(zhì)量外，多項(xiàng)研究證明體外補(bǔ)充MI對(duì)于冷凍保存的精液的存活率有著積極的作用，MI可通過增加精子線粒體膜電位來增加少、弱精子癥患者的精子活動(dòng)性，從而提升受精率[52,60-62]，Abdolsamadi M等[61]用添加了MI(2 mg/mL)的培養(yǎng)基冷凍精液樣本，與對(duì)照組相比，凍融精子的精子活動(dòng)力、精子前向運(yùn)動(dòng)力都能得到明顯的改善，總抗氧化能力更高，能降低凍融后精子的DNA斷裂，表明MI可作為精子冷凍的良好補(bǔ)充劑。Condorelli RA等[63]比較了少、弱精子癥患者和健康男性加入MI前后精液樣本的精子活力，結(jié)果顯示加入MI孵育后對(duì)精子運(yùn)動(dòng)性產(chǎn)生積極的影響。總之，肌醇作為抗氧化劑在改善少、弱精子患者精子質(zhì)量方面具有一定的潛力，并且可成為潛在的精子冷凍保存的輔助添加劑。

6 小結(jié)與展望

綜上所述，在輔助生殖領(lǐng)域，臨床各項(xiàng)研究表明肌醇類藥物在提高卵子與精子質(zhì)量、改善PCOS患者的卵母細(xì)胞質(zhì)量、增加患者對(duì)促排卵藥物的敏感性以及減少促排卵藥物的使用劑量上具有很大潛在優(yōu)勢，未來是否能夠?qū)⑦@類藥物應(yīng)用于助孕的輔助用藥，還需要對(duì)其有效性及安全性進(jìn)行更多高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)研究，并對(duì)其使用劑量和方法進(jìn)行規(guī)范，以更好地幫助不孕夫婦改善助孕結(jié)局。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。