重組人生長激素在多囊卵巢綜合征不孕患者中的應(yīng)用

呂良玉，沈 平，謝蕙霞，呂 群1，△

(1.電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610054;2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院生殖中心，四川 成都 610072; 3.成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都 610075)

人類的生育能力由于各種原因逐年下降，世界范圍內(nèi)患有不孕不育癥的夫婦約1%[1]，而我國約15%的年輕女性患不孕癥[2]，病因包括輸卵管阻塞、子宮解剖異常、排卵障礙、免疫紊亂、不明原因等。其中多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian syndrome, PCOS)是造成排卵障礙的主要原因。PCOS的發(fā)病機制復(fù)雜，臨床表現(xiàn)多樣，是一種生殖障礙和代謝紊亂綜合征，進(jìn)一步改善這類患者的妊娠結(jié)局也是輔助生殖技術(shù)中需要面臨的難題之一。目前，重組人生長激素(recombinant human growth hormone, rhGH)在輔助生殖領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用于不孕癥人群。rhGH通過基因重組技術(shù)產(chǎn)生，其理化性質(zhì)與人體的生長激素(growth hormone, GH)完全相同。但對于rhGH的適用人群及使用方法尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文就rhGH在PCOS不孕患者中的作用機制及具體應(yīng)用作一綜述。

1 PCOS概述

在育齡期女性中，約5%～20%的人患PCOS[3],約占無排卵性不孕的75%[4]。最近國內(nèi)一項研究發(fā)現(xiàn)，中國女性中PCOS的發(fā)病率約為10%[5]。現(xiàn)PCOS的病因仍不清楚，但越來越多的證據(jù)表明，PCOS可能是一種涉及多基因的復(fù)雜疾病，具有強烈的表觀遺傳, 其基因缺陷引起的代謝途徑改變導(dǎo)致PCOS病情進(jìn)展和卵巢功能障礙。同時，PCOS也受環(huán)境因素如飲食和生活方式的影響。PCOS由于多樣的臨床表現(xiàn)和較大的個體差異性，缺乏統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，目前使用較廣泛的是由歐洲生殖胚胎學(xué)會和美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會在2003年提出的鹿特丹標(biāo)準(zhǔn)[6]。PCOS的主要臨床癥狀為閉經(jīng)或經(jīng)期延長、排卵障礙、多毛、肥胖等，卵巢呈現(xiàn)多囊樣改變，易合并胰島素抵抗(insulin resistance, IR)及高雄激素血癥(hyperandrogenemia，HA)，發(fā)生代謝綜合征、2型糖尿病、高血壓、高脂血癥和子宮內(nèi)膜癌等風(fēng)險顯著增加。雖然輔助生殖技術(shù)的發(fā)展為不孕癥患者實現(xiàn)生育夢帶來了希望，但由于PCOS患者屬于卵巢高反應(yīng)人群，在輔助生殖治療中發(fā)生卵巢過度刺激的風(fēng)險顯著增加，造成其新鮮胚胎移植周期取消率也較高，并且常面臨卵母細(xì)胞質(zhì)量欠佳、妊娠期合并癥多等問題[7]。因此，對于PCOS患者，制定合適的促排卵方案，降低卵巢過度刺激發(fā)生率以及提高優(yōu)質(zhì)胚胎率是改善其妊娠結(jié)局的關(guān)鍵。研究表明，外源性補充GH可發(fā)揮糾正GH分泌不足、改善卵泡發(fā)育障礙、改善子宮內(nèi)膜容受性及調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂等作用，最終可能有利于改善PCOS患者的妊娠結(jié)局。

2 rhGH在PCOS中的作用機制

2.1 糾正GH分泌不足GH是一種主要由腦垂體前葉以脈沖方式分泌的肽類激素，在全身細(xì)胞生長、發(fā)育和代謝中起著關(guān)鍵作用，其中包括對下丘腦-垂體-卵巢軸的調(diào)節(jié)，從而影響卵巢功能。其由復(fù)雜的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)來調(diào)節(jié)分泌，促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone, GnRH)和生長抑素分別對GH分泌產(chǎn)生調(diào)節(jié)和抑制作用，兩者進(jìn)一步受到多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)的影響。若女性青春期前GH缺乏，可抑制卵巢成熟，造成發(fā)育延遲；青春期后GH缺乏，可造成卵巢功能障礙，生殖能力顯著降低，GH替代物能恢復(fù)其生殖功能[8]。研究發(fā)現(xiàn)PCOS患者的垂體GH儲備普遍較低[9]，并且體內(nèi)的GH對各種刺激的反應(yīng)發(fā)生了改變[10]。肥胖、高胰島素血癥和中樞性失調(diào)被認(rèn)為是導(dǎo)致GH釋放嚴(yán)重紊亂的相關(guān)原因。普遍認(rèn)為肥胖對GH分泌產(chǎn)生負(fù)面影響，可能是由于垂體功能障礙，在體重減輕后可消失[11]。且PCOS患者出現(xiàn)的HA將直接影響垂體-生長激素軸，導(dǎo)致GH釋放減少[12]。因此，通過外源性補充GH，可以一定程度上糾正PCOS患者體內(nèi)GH分泌不足，改善其生殖功能。

2.2 改善卵泡發(fā)育障礙PCOS患者常出現(xiàn)卵泡發(fā)育異常，包括竇前卵泡生成過多和優(yōu)勢卵泡選擇受阻兩個方面，這與其高雄激素水平密切相關(guān)。還常伴有促黃體生成素與促卵泡生成素比值異常增高，從而誘發(fā)雄激素異常升高，卵泡過早停止發(fā)育甚至停止排卵[13]。有研究表明約35%～80%的PCOS患者伴有IR，繼而出現(xiàn)的高胰島素血癥促進(jìn)卵巢類固醇激素的合成，從而加重HA[14]。并且持續(xù)的高黃體生成素水平會促進(jìn)卵巢間質(zhì)血管增生，增加卵巢血流灌注，從而增強氧化應(yīng)激，影響卵母細(xì)胞的成熟、受精能力，甚至對胚胎發(fā)育及妊娠過程產(chǎn)生不利影響[15]。而GH可以直接作用于卵巢上的生長激素受體(growth hormone receptor, GHR)，通過激活自身受體和提升線粒體功能來改善卵子質(zhì)量[16]。GH與GHR結(jié)合可激活JAK-STAT通路調(diào)節(jié)類固醇及促性腺激素(gonadotropin，Gn)的分泌，促進(jìn)卵泡的發(fā)育和成熟[17]。GH還被發(fā)現(xiàn)可以調(diào)節(jié)某些參與Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因在卵巢中的表達(dá)，誘導(dǎo)卵巢修復(fù)及再生，促進(jìn)雌二醇分泌和卵子成熟[18]。胰島素樣生長因子-1 (insulin-like growth factor-1，IGF-1) 是一種細(xì)胞調(diào)控因子，屬于多肽類物質(zhì)，它主要由肝臟合成，也可由卵巢產(chǎn)生，是GH作用的關(guān)鍵介質(zhì)。GH也可通過GH-IGF-1軸間接刺激卵巢，提高卵巢對Gn的敏感性，進(jìn)一步促進(jìn)卵泡發(fā)育及成熟。

2.3 改善子宮內(nèi)膜容受性胚胎的成功著床在于胚胎質(zhì)量、子宮內(nèi)膜容受性以及母胎免疫耐受平衡等因素的共同作用。據(jù)報道，約有2/3的胚胎種植失敗或妊娠丟失歸咎于子宮內(nèi)膜。因此，擁有良好的子宮內(nèi)膜條件非常關(guān)鍵。目前多項研究證實，PCOS患者的不良生殖結(jié)局與其子宮內(nèi)膜容受性降低關(guān)系密切[19]。PCOS病因的多樣性決定了其發(fā)病機制的復(fù)雜性,造成子宮內(nèi)膜容受性下降的病因包括內(nèi)分泌失調(diào)、代謝異常、自噬異常、遺傳因素及生活習(xí)慣等等[20]。Amjadi等[21]學(xué)者發(fā)現(xiàn)PCOS患者植入期子宮內(nèi)膜的基因表達(dá)與正常女性相比存在差異，推測子宮內(nèi)膜容受性可能是PCOS患者實現(xiàn)妊娠的主要限制因素。有研究表明，GH可直接作用于子宮內(nèi)膜上的GHR或者通過IGF-1促進(jìn)子宮內(nèi)膜中血管內(nèi)皮生長因子和整合素β3的表達(dá)，進(jìn)一步使子宮內(nèi)膜腺體增殖，增加子宮內(nèi)膜局部血流循環(huán)，改善子宮內(nèi)膜容受性[22，23]。雖然目前大量研究支持GH可能有利于改善子宮內(nèi)膜容受性，但具體的作用機制還未研究透徹。

2.4 調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂脂質(zhì)代謝對女性生殖非常重要，因為脂質(zhì)參與卵巢功能的發(fā)揮，進(jìn)而影響女性的生育能力，并且在妊娠建立、母胎界面調(diào)節(jié)和胎兒發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用。PCOS患者常出現(xiàn)脂質(zhì)代謝紊亂，特別是肥胖型PCOS，并隨年齡的增加心血管疾病風(fēng)險升高。這與PCOS患者存在HA、IR以及環(huán)境影響等密切相關(guān)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)PCOS患者易表現(xiàn)為甘油三酯及低密度脂蛋白膽固醇水平異常升高，而高密度脂蛋白膽固醇水平則降低[24]。對于合并血脂異常的PCOS患者，在促排卵過程中不僅Gn使用量多，而且胚胎種植率、臨床妊娠率及活產(chǎn)率均下降，其中總膽固醇水平升高對其妊娠結(jié)局有不利影響[25]。此外，載脂蛋白A1與載脂蛋白B比值、載脂蛋白B可能對PCOS患者患心血管疾病的風(fēng)險有一定的預(yù)測作用。有體外研究表明，GH可以通過激活MEK/ ERK通路抑制主要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)的轉(zhuǎn)錄，影響脂肪特異性蛋白(FSP27)的表達(dá)，刺激人脂肪細(xì)胞的脂解[22]。并且有研究發(fā)現(xiàn)PCOS患者通過減重尤其是減少腹部脂肪，有利于恢復(fù)自主排卵，提高自然妊娠率[26]。因此，針對PCOS患者的脂質(zhì)代謝紊亂，rhGH可能有一定的調(diào)節(jié)作用，但還需進(jìn)一步研究其作用機制及治療效果。

3 rhGH在PCOS不孕患者中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外開展了大量關(guān)于rhGH的醫(yī)學(xué)研究，rhGH在輔助生殖領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，主要在卵巢反應(yīng)不良、胚胎質(zhì)量差、薄型子宮內(nèi)膜和胚胎反復(fù)種植失敗等人群，被發(fā)現(xiàn)有較顯著的治療效果[27]。但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)rhGH在PCOS不孕患者中也發(fā)揮了有利的作用，對其妊娠結(jié)局產(chǎn)生影響。2011年，劉珍等[28]通過一項回顧性研究表明在PCOS患者體外受精超促排卵治療中，使用rhGH組的優(yōu)胚率、種植率以及妊娠率均明顯高于對照組。何艷舫等[29]發(fā)現(xiàn)在促排卵過程中給予rhGH，不僅促進(jìn)PCOS患者排卵,而且能增加子宮內(nèi)膜評分，最終提高妊娠率。此外，吳正中等[30]也研究證實rhGH預(yù)處理有助于改善PCOS患者的輔助生殖治療結(jié)局，表現(xiàn)為試驗組的內(nèi)膜厚度、正常受精率、優(yōu)胚率、臨床妊娠率和活產(chǎn)率更高，且Gn總使用量、使用天數(shù)更少。其進(jìn)一步的研究也表明使用rhGH組的PCOS患者的卵子成熟度更高，受精能力和胚胎發(fā)育潛能更好，可能與其血清和卵泡液中GH、IGF-1含量及卵巢顆粒細(xì)胞上相應(yīng)受體mRNA的表達(dá)水平均顯著升高有關(guān)[31]。隨著研究深入，2020年Gong等[32]的一組隨機對照試驗證明rhGH預(yù)處理可減輕PCOS患者卵泡液和顆粒細(xì)胞中的總氧化水平、氧化損傷指數(shù)及活性氧水平，從而改善顆粒細(xì)胞的線粒體功能障礙和卵母細(xì)胞質(zhì)量，但著床率和臨床妊娠率的改善效果不明顯。張鐿嚴(yán)等[33]也得出類似結(jié)論，即針對來曲唑誘發(fā)排卵不理想的PCOS患者，在促排卵周期中添加rhGH，可以減少Gn用量及使用時間,增加子宮內(nèi)膜厚度,但對臨床妊娠率無明顯影響。然而，近期國外有研究表明，對于有胚胎反復(fù)種植失敗史的PCOS患者，再次促排卵周期中添加rhGH，取卵后行卵胞漿內(nèi)單精子注射，最終獲得更多的MII母細(xì)胞、正常受精卵和優(yōu)質(zhì)胚胎，顯著提高了臨床妊娠率，rhGH使患者獲得了更多甚至更優(yōu)質(zhì)的可移植胚胎，改善了其妊娠結(jié)局[34]。雖然當(dāng)前對于rhGH改善PCOS患者妊娠結(jié)局的說法不統(tǒng)一，但是越來越多的研究證明rhGH為PCOS不孕患者帶來了益處。

4 展望

根據(jù)GH的作用研究，外源性補充rhGH在輔助生殖助孕中可發(fā)揮糾正PCOS不孕患者GH分泌不足，改善卵泡發(fā)育障礙、改善子宮內(nèi)膜容受性及調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂等作用，可能有利于改善其妊娠結(jié)局。其中，關(guān)于rhGH調(diào)節(jié)PCOS患者脂質(zhì)代謝紊亂的具體作用機制及效果評價，暫缺乏相關(guān)的臨床研究，還需進(jìn)一步探索。rhGH雖然在輔助生殖領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛，但由于它存在如升高血壓、血糖，可能刺激腫瘤生長，長期使用誘發(fā)產(chǎn)生生長激素抗體等風(fēng)險，仍具有較多爭議。目前還沒有相關(guān)指南和共識指出rhGH在PCOS患者中的具體應(yīng)用及規(guī)范的使用方法，因此還需要更多大樣本、高質(zhì)量、前瞻性的臨床研究來提供科學(xué)依據(jù)，為rhGH在PCOS不孕患者中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。