淺析卵巢血管新生相關(guān)因子對(duì)卵巢功能的影響

薛冰，吳林玲，梁學(xué)梅，閆穎*

（1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300193； 2.國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300193）

0 引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展節(jié)奏的加快，女性面臨著日益嚴(yán)峻的工作生活壓力，卵巢儲(chǔ)備功能下降也成為了困擾女性群體的一道難題，它不僅直接影響著女性的生殖功能，導(dǎo)致患者受孕困難，而且對(duì)于暫無生育要求的患者，也會(huì)因卵泡枯竭，不能循時(shí)排卵而出現(xiàn)月經(jīng)稀少、繼發(fā)性閉經(jīng)，遷延加重會(huì)發(fā)展為卵巢早衰，同時(shí)增加了其患心血管疾病、代謝障礙相關(guān)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，給其心理和生理上都造成不良影響。

近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，卵巢在其周期性的卵泡募集、卵泡優(yōu)勢(shì)化及排卵、黃體形成及退化的過程中伴隨著周期性的血管形成。卵巢新生血管形成與卵巢的動(dòng)脈血流改變及合成內(nèi)分泌激素密切相關(guān)，且卵泡的生長(zhǎng)成熟及黃體的形成依賴著新生血管的供養(yǎng)，從而維持女性正常的月經(jīng)，為妊娠的建立提供保障，因此血管新生對(duì)維持正常的卵巢生理功能起到重要的作用[1]。卵巢血管新生是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要多種因子相互作用，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而影響卵泡發(fā)育及卵巢功能。因此，研究這些因子的作用機(jī)制，可以為我們探究改善卵巢功能、延緩卵巢衰老等方面帶來新的研究思路。

1 SIRT1因子

SIRT1是酵母染色質(zhì)沉默信息調(diào)節(jié)因子2(Sir2)的同源家族之一，具有促進(jìn)細(xì)胞增殖、修復(fù)維持細(xì)胞線粒體穩(wěn)態(tài)以及抗氧化反應(yīng)等多種功能。SIRT1在人類族群中廣泛存在于卵巢組織中，在顆粒細(xì)胞、卵母細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞和黃體中均有表達(dá)，且存在于卵巢卵母細(xì)胞中的SIRT1含量與機(jī)體年齡成負(fù)相關(guān)，與卵母細(xì)胞的發(fā)育級(jí)別亦成負(fù)相關(guān)[2]。因此，SIRT1的表達(dá)與卵泡發(fā)育水平、卵巢功能維持有著密切的關(guān)系。

SIRT1可通過調(diào)節(jié)卵巢新生血管形成來調(diào)控卵巢功能及卵泡發(fā)育，主要從調(diào)控Notch-DLL4信號(hào)通路的表達(dá)以及改善內(nèi)皮細(xì)胞炎癥兩方面以影響血管形成相關(guān)因子對(duì)卵巢組織的作用，從而促進(jìn)卵巢血管新生。

以往研究認(rèn)為，SIRT1是血管內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)、血管生成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素，而其對(duì)血管生成的調(diào)節(jié)與調(diào)控Notch-DLL4信號(hào)通路的表達(dá)密不可分。哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，Notch-DLL4信號(hào)通路在血管新生過程中參與協(xié)調(diào)血管內(nèi)皮細(xì)胞的各項(xiàng)功能[3]。有研究顯示，在靈長(zhǎng)類動(dòng)物的卵巢中使用抗DLL4單克隆抗體阻斷體內(nèi)的DLL4，結(jié)果反而增加了卵巢黃體血管和微血管密度[4]，說明Notch-DLL4信號(hào)通路抑制了卵巢血管生成，下調(diào)其表達(dá)可以促進(jìn)血管出芽生長(zhǎng)。而SIRT1就是Notch-DLL4信號(hào)通路內(nèi)源性的抑制劑[5]，促進(jìn)SIRT1的表達(dá)，使其與位于Notch1轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游的一個(gè)高度保守的區(qū)域結(jié)合，抑制了Notch1的轉(zhuǎn)錄，同時(shí)SIRT1對(duì)Notch1胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(N1IC)和Notch1靶基因HEY1和HEY2起負(fù)性調(diào)節(jié)作用，使N1IC去乙酰化并抑制其表達(dá)，從而下調(diào)Notch-DLL4信號(hào)通路的表達(dá)作用，促進(jìn)了內(nèi)皮細(xì)胞分支和增殖，增加血管密度；此外，Notch-DLL4信號(hào)通路通過降低卵巢內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的反應(yīng)性以抑制卵泡增殖過程[6]，若抑制此信號(hào)通路的表達(dá)，使得血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)VEGF的反應(yīng)性增強(qiáng)，VEGF誘導(dǎo)受體表達(dá)，從而促進(jìn)了血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移。鑒于SIRT1對(duì)Notch-DLL4信號(hào)通路的負(fù)向調(diào)控作用，靶向增加SIRT1活性或者上調(diào)其基因表達(dá)可能是促進(jìn)卵巢血管生成、改善卵泡發(fā)育及卵巢功能的一種新路徑。

SIRT1也通過改善內(nèi)皮細(xì)胞炎癥以調(diào)節(jié)卵巢血管新生。機(jī)體器官與功能的衰退必然伴隨著血管衰老，卵巢功能衰退亦是如此，炎性反應(yīng)是主要誘因之一。研究指出[7]，敲除SIRT1基因的小鼠更易出現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥，SIRT1通過對(duì)炎癥調(diào)控的關(guān)鍵蛋白物質(zhì)——NF-κB的去乙?；饔枚蛊浠钚越档?，進(jìn)而阻斷一系列促炎性反應(yīng)通路[8-9]，而SIRT1不能正常表達(dá)的小鼠體內(nèi)炎性因子通過NF-κB信號(hào)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的促炎因子和黏附分子表達(dá)，使內(nèi)皮細(xì)胞有害物質(zhì)產(chǎn)生增多，內(nèi)皮功能紊亂，進(jìn)而影響到內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)因子表達(dá)，血管出芽生長(zhǎng)能力下降，血管形成受阻。因此，激活SIRT1的表達(dá)能夠起到改善內(nèi)皮細(xì)胞炎性反應(yīng)，避免細(xì)胞損傷、促進(jìn)血管新生的作用，從而可能改善由于卵巢內(nèi)皮細(xì)胞炎癥導(dǎo)致的卵巢血管生成障礙，使卵巢功能、卵泡發(fā)育正常維持。

目前，對(duì)于SIRT1與卵巢血管新生及卵巢功能的研究都是建立在小鼠或者其他動(dòng)物機(jī)體上，對(duì)人類的卵巢功能改善尚沒有直接的證據(jù)，并且SIRT1有著復(fù)雜的生物學(xué)效應(yīng)，和機(jī)體內(nèi)多種因子有著復(fù)雜的調(diào)控關(guān)系，這都需要大量的研究證實(shí)。

2 FOXO1轉(zhuǎn)錄因子

Forkhead Box(FOX)家族是翼螺旋/叉頭型轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)家族，廣泛存在于果蠅到人類的不同物種族群中，其中最早發(fā)現(xiàn)的亞族FOXO成員之一——FOXO1，在成年小鼠的子宮、卵巢及脂肪組織表達(dá)最多，而其在人類機(jī)體中的分布大致與小鼠組織中分布類似。

FOXO1是調(diào)節(jié)卵巢顆粒細(xì)胞增殖和成熟的關(guān)鍵因子，閉鎖卵泡的顆粒細(xì)胞中FOXO1表達(dá)水平最高，若抑制顆粒細(xì)胞FOXO1激活區(qū)，顆粒細(xì)胞多停留于S期[10]；FOXO1基因敲除的小鼠卵巢表現(xiàn)為卵泡細(xì)胞激活、卵母細(xì)胞凋亡、卵泡儲(chǔ)備過早利用乃至繼發(fā)性不孕[11]，說明FOXO1在調(diào)控卵巢功能時(shí)起到抑制作用，這也與其不同于SIRT1對(duì)卵巢血管作用的機(jī)制有關(guān)。

研究發(fā)現(xiàn)，敲除FOXO1基因的小鼠胚胎發(fā)育過程中即出現(xiàn)卵黃囊與胚胎的異常血管形成[12]；條件性敲除包括FOXO1在內(nèi)的FOXO族基因的突變小鼠呈惡性淋巴瘤表現(xiàn)并伴隨廣泛血管瘤形成[13]。同時(shí)FOXO1可在內(nèi)皮細(xì)胞中快速誘導(dǎo)血管緊張素2（Angiotensin 2，Ang-2)的表達(dá)，Ang-2在體內(nèi)激活Tie2/Akt信號(hào)通路，從而負(fù)反饋抑制FOXO1靶基因的表達(dá)，而后者的功能是促進(jìn)新生血管的形成[14]。可以看出，F(xiàn)OXO1在血管形成中起到調(diào)控平衡的作用，抑制血管過度新生而出現(xiàn)無功能性血管，使新生血管有序構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。

由于FOXO1與SIRT1在血管新生及卵巢功能調(diào)節(jié)中的截然不同的作用，二者常相互調(diào)節(jié)，互為平衡；且二者皆為參與細(xì)胞自噬的重要角色，F(xiàn)OXO1包含的賴氨酸位點(diǎn)可被去乙酰化，削弱了其結(jié)合同源DNA序列的能力，減弱了其轉(zhuǎn)錄活性，由此顯著增加自噬啟動(dòng)因子的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞自噬作用，以維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，既促進(jìn)血管出芽延伸形成新生血管，又防止異常血管過度生長(zhǎng)，保證了卵巢周期性血管形成及卵巢功能正常運(yùn)行。雖然SIRT1與FOXO1并非直接參與卵巢新生血管形成的作用因子，但二者通過多種路徑影響血管新生的直接作用因子的表達(dá)，研究它們的調(diào)控機(jī)制，對(duì)拓寬卵巢血管新生及卵巢功能改善的研究領(lǐng)域益處良多。

3 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforminggrowth factor-beta1，TGFβ1)主要表達(dá)于成人卵巢中的卵泡膜細(xì)胞中，通過自分泌/旁分泌機(jī)制參與調(diào)節(jié)卵巢功能，在FSH存在條件下，TGFβ1可促進(jìn)顆粒細(xì)胞增殖并使LH受體表達(dá)增多，雌激素分泌增多，卵泡液生成增多，因此在促進(jìn)卵泡發(fā)育、維持理想的卵巢功能的過程中發(fā)揮重要作用。

另外，TGFβ1又作為血管生成調(diào)控因子被研究者們廣泛認(rèn)知，在血管形成以及新生中作用突出。血管內(nèi)皮細(xì)胞表面并無TGFβ1的受體，而體外實(shí)驗(yàn)顯示，TGFβ1可誘導(dǎo)其他起直接作用的促血管生成因子如VEGF的表達(dá)增多，促進(jìn)血管生成[15]?，F(xiàn)階段對(duì)于TGFβ1在卵巢血管形成中的作用的研究，則主要集中在卵巢相關(guān)腫瘤疾病上。

研究發(fā)現(xiàn)，TGFβ1在卵巢癌患者機(jī)體中呈高表達(dá)水平[16]，且隨著惡性腫瘤分級(jí)增加，其表達(dá)水平也隨之上升[17]。另有研究發(fā)現(xiàn)[18-19]，TGFβ1可經(jīng)TGFβ1Ⅱ型受體/Smad3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路促進(jìn)卵巢血管內(nèi)皮因子生成，進(jìn)而促進(jìn)上皮性卵巢癌組織新生毛細(xì)血管形成，為腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移提供有力的營養(yǎng)條件。因此，TGFβ1可能在卵巢組織中通過上調(diào)促血管生成相關(guān)因子的表達(dá)，發(fā)揮促進(jìn)卵巢血管新生、調(diào)控卵巢相關(guān)功能的作用。

4 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）

女性卵巢、子宮內(nèi)膜等部位有豐富的VEGF及其受體的表達(dá)，其中，卵泡顆粒細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞、黃體細(xì)胞及卵丘細(xì)胞都可合成和分泌VEGF并呈周期性表達(dá)，促使卵泡周圍微血管生成，使卵泡從血液中得到更多的促性腺激素以用于發(fā)育。

VEGF作為血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性有絲分裂原，促性腺激素和低氧均可刺激其表達(dá)增強(qiáng)，一般認(rèn)為其促進(jìn)卵巢血管新生的機(jī)制有以下：VEGF能夠引起卵巢血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂增殖、遷移和血管構(gòu)建，從而促進(jìn)新生血管形成；它還可增加卵巢毛細(xì)血管通透性，促進(jìn)血漿蛋白外滲，使卵巢基質(zhì)增大而影響卵泡發(fā)育。研究發(fā)現(xiàn)[20]，可通過抑制Hh信號(hào)通路終末轉(zhuǎn)錄因子Gli靶向抑制VEGF的表達(dá)，從而抑制卵巢上皮癌的血管生成，減少腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)；早在1995年有學(xué)者通過彩色多普勒對(duì)多囊卵巢綜合征（polycystic ovarian syndrome，PCOS）患者及正常女性的卵巢血流進(jìn)行評(píng)估對(duì)比，發(fā)現(xiàn)前者卵巢間質(zhì)血流形成增加及搏動(dòng)指數(shù)增加，認(rèn)為PCOS患者卵巢血管生成增加，而后另有研究亦證實(shí)此結(jié)論[21-22]。研究者對(duì)PCOS患者血清中VEGF水平及超聲下卵巢間質(zhì)血流變化的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，患者血清中的VEGF呈高表達(dá)，與卵巢間質(zhì)血流豐富程度相一致，一定程度上解釋了超聲下卵巢多囊樣改變及間質(zhì)血管化[23]，因此恢復(fù)正常的血清VEGF表達(dá)，使卵巢血管生成正?；煽醋魇歉纳芇COS患者卵泡發(fā)育及排卵的新策略[24]。由于VEGF在血管新生中的重要作用，并且在女性卵巢中的豐富表達(dá)，我們可認(rèn)為VEGF通過促進(jìn)新生血管形成而對(duì)女性生殖功能發(fā)揮重要的調(diào)控作用。

5 總結(jié)與展望

卵巢血管新生與卵巢功能密切相關(guān)，有序的血管形成可以維持卵巢生理功能的正常運(yùn)行，為女性月經(jīng)、妊娠等生殖功能的發(fā)揮提供保障。卵巢血管的形成與多種相關(guān)因子密切聯(lián)系，SIRT1因子通過調(diào)控Notch-DLL4信號(hào)通路的表達(dá)及改善內(nèi)皮細(xì)胞炎癥促進(jìn)卵巢血管新生，反之FOXO1抑制血管過度新生而出現(xiàn)無功能性血管，使新生血管有序構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，在血管形成中起到調(diào)控平衡的作用；VEGF在卵泡細(xì)胞中呈周期性表達(dá)，對(duì)卵泡周圍血管新生起到促進(jìn)作用，使促性腺激素有效作用于卵泡發(fā)育，而TGFβ1可能在卵巢組織中通過上調(diào)包括VEGF在內(nèi)的促血管生成相關(guān)因子的表達(dá)，發(fā)揮促進(jìn)卵巢血管新生、調(diào)控卵巢相關(guān)功能的作用。它們或協(xié)同合作，或互為權(quán)衡，共同作用于卵巢血管形成，進(jìn)而影響卵巢功能，我們不僅可以從卵巢組織、激素分泌等方面對(duì)卵巢功能、卵巢相關(guān)疾病進(jìn)行研究，也可以進(jìn)一步從細(xì)胞因子水平探索血管新生與卵巢功能的關(guān)系，為卵巢功能調(diào)節(jié)、維持“年輕態(tài)”提供更多的思路。