卵巢過度刺激綜合征相關(guān)分子機(jī)制的研究進(jìn)展

王 甜， 莫少康(綜述)， 王 玲(審校)

卵巢過度刺激綜合征(ovarian hyperstimulation syndrome，OHSS)是在控制性超促排卵過程中，使用促排卵藥物過度刺激卵巢導(dǎo)致的醫(yī)源性疾病，通常表現(xiàn)為卵巢增大，血管通透性增加，液體集聚于第三體腔，有效循環(huán)血量減少，血液黏稠度增加，引起水鈉、電解質(zhì)紊亂，血栓栓塞，肝腎功能衰竭等一系列病理生理變化[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，輕度OHSS發(fā)病率為20%～33%，中重度發(fā)病率為3%～8%[2]。嚴(yán)重者可危及患者生命安全。OHSS的發(fā)生發(fā)展影響到輔助生殖助孕的結(jié)局且目前OHSS的發(fā)病機(jī)制尚不明確，臨床工作中，主要通過個性化控制性超促排卵方案的選擇、全胚胎冷凍、取消新鮮胚胎移植等預(yù)防OHSS的發(fā)生[3-4]。因此人們一直致力于OHSS發(fā)病機(jī)制的研究，以期找到更好的預(yù)防及治療靶點(diǎn)。本文就近年來與發(fā)生OHSS相關(guān)分子機(jī)制新進(jìn)展作一綜述。

1 血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)

VEGF是肝素結(jié)合蛋白家族的成員，作為一種強(qiáng)大的血管通透性中介物質(zhì)，能夠誘導(dǎo)血管生成和血管通透性[5]。VEGF是OHSS發(fā)病中發(fā)現(xiàn)最早的因子之一且介導(dǎo)OHSS的發(fā)生發(fā)展，在OHSS患者的顆粒細(xì)胞和卵泡液中都檢測到高水平的VEGF[6]。外源性人絨膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG)的使用可刺激卵巢顆粒細(xì)胞分泌過多的VEGF，與其受體VEGFR2結(jié)合，使卵巢新生毛細(xì)血管增多，卵巢增大，血管通透性增加，液體滲漏于第三體腔，導(dǎo)致OHSS的一系列臨床表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室結(jié)果[7]。隨后在控制性超促排卵hCG注射前，靜脈注射VEGF拮抗劑可中和體內(nèi)VEGF，防止恒河猴OHSS的發(fā)生[8]。最近一項(xiàng)研究表明，VEGF-PKA通路的激活也伴隨著OHSS及并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展，但具體作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究證實(shí)[9]。目前臨床上使用多巴胺激動劑麥角卡林，可特異性結(jié)合VEGFR2受體阻止其磷酸化，預(yù)防OHSS高?；颊甙l(fā)生OHSS[10]。VEGF被公認(rèn)為是OHSS發(fā)病的主要介導(dǎo)因子之一。

2 血管生成素-1(angiopoietin-1,ANGPT1)、血小板衍生生長因子(platelet-derived growth factor,PDGF)

2.1血管通透性 內(nèi)皮細(xì)胞是VEGF介導(dǎo)血管通透性的靶細(xì)胞，通過表達(dá)細(xì)胞間黏附分子從而介導(dǎo)血管通透性[11]。血管通透性的調(diào)節(jié)涉及到內(nèi)皮細(xì)胞間的連接，如緊密連接和黏附連接。緊密連接通過緊密連接蛋白5和內(nèi)皮特異性蛋白保持血管的完整性[12]。黏附連接主要成分是E-鈣黏蛋白，與連環(huán)蛋白家族(主要是β-連環(huán)蛋白)結(jié)合將質(zhì)膜與細(xì)胞內(nèi)肌動蛋白細(xì)胞骨架連接起來[13]。緊密連接蛋白5和鈣黏蛋白5通過形成對液體或分子的屏障作用，密封細(xì)胞間隙，在維持血管完整性中起著至關(guān)重要的作用。

2.2ANGPT1 在血管生成過程中，兩個血管生成因子家族，血管生成素(angiogenin，Ang)和PDGF都是通過作用于緊密連接和黏附連接相關(guān)蛋白對血管的成熟、穩(wěn)定性和通透性產(chǎn)生影響[14-15]。血管生成素家族中，ANGPT1是血管成熟的關(guān)鍵參與者，它介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的遷移、黏附和存活。在OHSS患者卵泡液中發(fā)現(xiàn)高表達(dá)的ANGPT1。進(jìn)一步研究表明，ANGPT1使緊密連接蛋白5、血管內(nèi)皮鈣黏蛋白和磷酸化的β-連環(huán)蛋白水平升高，增加OHSS患者的病理生理血管生成，通過抑制OHSS患者卵泡液中的ANGPT1，發(fā)現(xiàn)緊密連接蛋白5、血管內(nèi)皮鈣黏蛋白和磷酸化的β-連環(huán)蛋白水平恢復(fù)且部分內(nèi)皮細(xì)胞中的肌動蛋白重新分布[16-17]。以上研究表明，ANGPT1通過作用于緊密連接和黏附連接蛋白，使血管通透性增加，引起一系列OHSS臨床癥狀。

2.3PDGF 另一種穩(wěn)定血管的因子是PDGF，其相關(guān)配體有PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C和PDGF-D。其中PDGF-B可以通過不同機(jī)制調(diào)節(jié)緊密連接和黏附連接相關(guān)蛋白的表達(dá)，募集周圍細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞維持微血管的穩(wěn)定性，降低血管通透性[18]。Pinkas等[19]在女性顆粒細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了PDGF及其相應(yīng)受體的表達(dá)。在OHSS大鼠模型中，檢測到卵巢PDGF-B和PDGF-D降低。隨后在OHSS高風(fēng)險患者的卵泡液中也檢測到PDGF-B濃度降低。通過增加PDGF-B蛋白濃度，發(fā)現(xiàn)卵巢重量下降，緊密連接蛋白5、內(nèi)皮特異性蛋白和β-連環(huán)蛋白水平升高、血管通透性降低[20]。這些研究表明，PDGF-B可能通過與緊密連接和黏附連接相關(guān)蛋白作用，降低血管通透性，對OHSS的發(fā)生發(fā)展起到保護(hù)作用，未來這可能會成為治療OHSS相關(guān)藥物的開發(fā)靶點(diǎn)。

3 轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-beta，TGF-β)

TGF-β是一種細(xì)胞因子，參與免疫抑制、血管生成、細(xì)胞凋亡、生長和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化等，分為轉(zhuǎn)化生長因子β1型和β2型。人卵巢組織免疫組化分析表明，TGF-β1、2型及其受體在顆粒細(xì)胞中均有表達(dá)。隨后，人卵泡液中也檢測到TGF-β1蛋白的表達(dá)，提示顆粒細(xì)胞分泌的TGF-β1可能在調(diào)節(jié)卵巢功能中發(fā)揮重要的作用[21]?；罨腡GF-β受體誘導(dǎo)受體調(diào)控的蛋白Smad2和Smad3磷酸化，磷酸化的Smad2/3再與常見的中介體Smad4結(jié)合形成Smad復(fù)合物，隨后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，介導(dǎo)TGF-β1調(diào)控的基因表達(dá)[22]。在OHSS患者卵泡液中TGF-β1和VEGF蛋白水平升高并呈正相關(guān)，通過多條相關(guān)信號通路誘導(dǎo)卵巢顆粒細(xì)胞分泌VEGF[23-24]。在OHSS小鼠模型中，阻斷TGF-β1信號通路可降低VEGF表達(dá)，抑制OHSS的發(fā)展。隨后還發(fā)現(xiàn)TGF-β1通過Smad2和ERK1/2信號通路刺激人顆粒葉黃素細(xì)胞中芳香化酶的表達(dá)和雌二醇的產(chǎn)生[25]。除了人顆粒細(xì)胞和卵泡液中，OHSS患者腹水中也發(fā)現(xiàn)了TGF-β，與合并良性腫塊組和卵巢子宮內(nèi)膜異位癥組相比較，OHSS組患者的腹水中TGF-β水平顯著增加[26]。以上研究表明，OHSS患者腹水形成原因之一可能與TGF-β有關(guān)。另一個TGF-β超家族成員-8(growth differentiation factor-8,GDF-8)在卵巢中也表達(dá)且調(diào)節(jié)卵巢功能[27]。OHSS大鼠模型中，GDF-8通過Smad2/3信號通路刺激顆粒細(xì)胞中芳香化酶的表達(dá)，芳香化酶是催化雄烯二酮和睪酮轉(zhuǎn)化為雌二醇的關(guān)鍵酶，致使雌二醇升高。同樣在OHSS患者的卵泡液中也發(fā)現(xiàn)有高水平的GDF-8[28]。高血清雌二醇水平是OHSS患者一臨床特征，也是高危因素。GDF-8可能通過影響芳香化酶的表達(dá)介導(dǎo)OHSS患者高血清雌二醇水平，但具體參與方式還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

4 表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)

EGFR，也稱為HER1和表皮生長因子受體2(HER2)，屬于受體酪氨酸激酶家族，雙調(diào)節(jié)蛋白(amphiregulin，AREG)是EGFR的配體。EGFR及其配體在生殖組織中表達(dá)，在性成熟、卵母細(xì)胞成熟、胚胎植入等方面發(fā)揮一定生理作用[29]。AREG在人顆粒細(xì)胞和卵泡液中表達(dá)最豐富，可被黃體生成素(luteinizing hormone，LH)/hCG上調(diào)[30]。hCG通過AREG-EGFR/HER2信號通路介導(dǎo)VEGF表達(dá)和上調(diào)人顆粒細(xì)胞中芳香化酶和雌二醇的表達(dá)[31]。在OHSS患者顆粒細(xì)胞中檢測到AREG、EGFR/HER2轉(zhuǎn)錄物以及卵泡液中AREG蛋白的升高與顆粒細(xì)胞和卵泡液中VEGF呈正相關(guān)。敲除人顆粒細(xì)胞中的AREG和EGFR，hCG誘導(dǎo)的VEGF上調(diào)被減弱[6]。此外，研究發(fā)現(xiàn)AREG還通過EGFR-ERK1/2信號通路介導(dǎo)上調(diào)鈣黏蛋白表達(dá)，促進(jìn)了人顆粒葉黃素細(xì)胞微血管樣的形成[32]。簡而言之，在控制性超促排卵過程中，外源性hCG通過增加顆粒細(xì)胞和卵泡液中AREG-EGFR/HER2的表達(dá)促進(jìn)VEGF的生成和上調(diào)芳香化酶的表達(dá)，參與OHSS的發(fā)生，阻斷hCG介導(dǎo)AREG-EGFR/HER2信號通路可能是未來預(yù)防和治療OHSS的另一靶點(diǎn)。

5 可溶性晚期糖基化終產(chǎn)物受體(soluble receptor for advanced glycation end products，sRAGE)

sRAGE是晚期糖基化終產(chǎn)物的細(xì)胞外形式，缺乏細(xì)胞質(zhì)和跨膜結(jié)構(gòu)域。在多囊卵巢綜合征(polycystic ovray sydrome,PCOS)患者的卵泡液中發(fā)現(xiàn)sRAGE的水平相比非PCOS患者降低。sRAGE通過降低PCOS患者炎癥因子水平，抑制顆粒細(xì)胞中VEGF mRNA的轉(zhuǎn)錄和蛋白的表達(dá)，對PCOS患者起保護(hù)作用[33-34]。同樣，OHSS患者血清和卵泡液中sRAGE水平均低于非OHSS患者，不同濃度sRAGE處理OHSS患者的卵巢顆粒細(xì)胞可下調(diào)顆粒細(xì)胞中VEGF表達(dá)，且效果取決于sRAGE的濃度。表明sRAGE可能作為一種保護(hù)性因子參與到OHSS的發(fā)病中，但具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

6 褪黑激素

褪黑激素是哺乳動物松果體合成的一種天然神經(jīng)激素，參與調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律、下丘腦-垂體-性腺軸功能及生殖內(nèi)分泌活性等。褪黑激素存在于人體多種組織、細(xì)胞和體液中，例如視網(wǎng)膜、胰腺、免疫系統(tǒng)細(xì)胞和腦脊液等，同樣在女性生殖系統(tǒng)的顆粒細(xì)胞、卵母細(xì)胞、卵泡液中也發(fā)現(xiàn)了褪黑激素的存在[35]。卵泡液中的褪黑激素可以由卵母細(xì)胞合成，也可以從血液中吸收，其水平高于血液，且卵泡液中褪黑激素水平高低與卵泡大小呈正相關(guān)。相比正常卵巢反應(yīng)患者和非OHSS患者，在卵巢高反應(yīng)患者和OHSS患者的卵泡液中都發(fā)現(xiàn)較高水平的褪黑激素[36]，這可能是由于在控制性促排卵過程中褪黑激素對卵母細(xì)胞和卵泡的保護(hù)作用，使其免受自由基破壞。此外，在正常大鼠卵泡液中發(fā)現(xiàn)褪黑激素通過調(diào)節(jié)組織抗氧化酶水平對卵泡產(chǎn)生保護(hù)作用[37]?？刂菩源倥怕阎芷谥校屎诩に剡€可以通過保護(hù)線粒體功能從而促進(jìn)在控制性促排卵周期中未成熟的卵母細(xì)胞成熟及發(fā)育為健康的后代[38]。褪黑激素通過兩種高親和力G蛋白偶聯(lián)受體MT1和MT2介導(dǎo)發(fā)揮作用。其廣泛分布于女性生殖系統(tǒng)，如子宮、卵巢、乳腺上皮細(xì)胞等[39]，其中MT2高表達(dá)于OHSS患者的顆粒細(xì)胞中[40]，說明褪黑激素及其受體可能參與OHSS的調(diào)控。在OHSS大鼠模型中，應(yīng)用MT2受體拮抗劑阻斷褪黑激素系統(tǒng)，VEGF表達(dá)下降且OHSS的癥狀減輕。此外，OHSS患者卵泡液中褪黑激素和VEGF表達(dá)水平均上升且呈正相關(guān)。這表明褪黑激素通過MT2受體刺激人顆粒細(xì)胞中VEGF的表達(dá)[40-41]。褪黑激素還通過PKA-CREB通路上調(diào)芳香化酶的水平加速人顆粒細(xì)胞中雄激素轉(zhuǎn)換為雌激素，導(dǎo)致高雌二醇水平，且OHSS患者的濾泡液中褪黑激素與雌二醇水平呈正相關(guān)[42]?？傊?，褪黑激素通過前期抗氧化和保護(hù)線粒體功能使更多卵泡發(fā)育，獲得更多卵子，同時上調(diào)顆粒細(xì)胞中芳香化酶和VEGF的表達(dá)參與OHSS的發(fā)生發(fā)展中。未來褪黑激素系統(tǒng)可能成為預(yù)防和治療OHSS的一個新方向。

7 外泌體

外泌體是直徑為40～100 nm的由細(xì)胞分泌的包含有復(fù)雜RNA和蛋白質(zhì)的小囊泡，廣泛存在于體液中，例如血液、尿液、腦脊液、腹水、羊水和卵泡液等[43]。外泌體在心血管疾病、結(jié)核病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中有著一定的作用。研究報(bào)道，卵泡液中的外泌體與顆粒細(xì)胞的凋亡、卵泡的發(fā)育和卵巢功能相關(guān)[44]。通過對OHSS患者和非OHSS患者卵泡液中外泌體表達(dá)差異的研究，發(fā)現(xiàn)OHSS組中有多種外泌體表達(dá)下降和升高，其中外泌體miRNA-27-3p的表達(dá)下降最為顯著，與顆粒細(xì)胞中的SPRY2相作用，下調(diào)p-ERK/Nrf2信號通路，增加反應(yīng)性氧化應(yīng)激的產(chǎn)生從而加劇人顆粒細(xì)胞的凋亡，減少VEGF的分泌[45]。因此，可推斷外泌體可能參與OHSS的發(fā)生發(fā)展，但具體機(jī)制和更多的外泌體在OHSS中的作用還需大量樣本研究證實(shí)。

8 結(jié)語

OHSS是由多因子介導(dǎo)，涉及多機(jī)制的疾病。近年來發(fā)現(xiàn)參與OHSS發(fā)病的相關(guān)因子中，ANGPT1和PDGF通過作用內(nèi)皮細(xì)胞緊密連接和黏附連接介導(dǎo)血管通透性，GDF-8單一通過上調(diào)芳香化酶表達(dá)介導(dǎo)OHSS高血清雌二醇水平，TGF-β、sRAGE、EGFR、褪黑激素和外泌體通過調(diào)節(jié)VEGF表達(dá)介導(dǎo)OHSS發(fā)生。另外TGF-β、EGFR和褪黑激素還通過上調(diào)芳香化酶表達(dá)參與OHSS發(fā)生發(fā)展中。VEGF是研究較多且是OHSS的發(fā)病中至關(guān)重要的因子之一。盡管目前發(fā)現(xiàn)多種OHSS發(fā)病相關(guān)因子，但OHSS具體發(fā)病機(jī)制仍不明確。鑒于OHSS發(fā)病對患者及輔助生殖助孕結(jié)局的重要影響，對OHSS確切發(fā)病機(jī)制的深入研究仍然是輔助生殖領(lǐng)域的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。