多囊卵巢綜合征與炎癥因子的研究進(jìn)展

劉秀，陳歡，許岑，周姝，葛紅山

1.大連醫(yī)科大學(xué)研究生院，遼寧大連 116044；2.泰州市人民醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心，江蘇泰州 225300

多囊卵巢綜合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）是一種臨床上常見的婦科疾病，主要表現(xiàn)為排卵異常、月經(jīng)紊亂、胰島素抵抗（insulin resistance，IR）和高雄激素血癥（hyperandrogenism，HA）等。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球PCOS 的發(fā)病率為2%～26%，其中70%的PCOS 患者會(huì)繼發(fā)不孕癥[1]。研究表明PCOS 與慢性炎癥相關(guān)，IR 和HA 在PCOS 的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。促炎途徑的激活導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子、內(nèi)皮黏附分子等在脂肪組織中浸潤，并分化為有活性的巨噬細(xì)胞，誘導(dǎo)炎癥狀態(tài)，損害胰島素信號(hào)[2]。胰島素通過增加腎上腺皮質(zhì)對(duì)促腎上腺皮質(zhì)激素的敏感性或作用于卵泡膜細(xì)胞，促進(jìn)雄激素的生成，從而促進(jìn)IR，形成IR、高胰島素血癥、HA的惡性循環(huán)，使卵泡的發(fā)育功能發(fā)生障礙。

1 IR 與炎癥因子

PCOS 患者的IR 主要體現(xiàn)在卵巢顆粒細(xì)胞中。高血糖誘導(dǎo)晚期糖基化終產(chǎn)物與其受體結(jié)合，調(diào)控胰島素信號(hào)和葡萄糖代謝，激活c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）、核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）等信號(hào)通路，促進(jìn)腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6 等炎癥因子的表達(dá)，活性氧水平增加，從而進(jìn)一步加劇氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)[2]。

1.1 TNF-α

TNF-α 是由巨噬細(xì)胞和免疫細(xì)胞分泌的一種炎癥因子，PCOS 患者的血清TNF-α 水平升高。TNF-α導(dǎo)致IR 的主要原因：①TNF-α 可促進(jìn)胰島素受體絲氨酸磷酸化、抑制酪氨酸磷酸化，抑制胰島素的信號(hào)傳導(dǎo)，從而引起IR[3]。②TNF-α 基因位點(diǎn)的表達(dá)頻率增加介導(dǎo)IR 的發(fā)生。Bhatnager 等[4]通過風(fēng)險(xiǎn)比分析發(fā)現(xiàn)，rs361525 和rs1799964 可使PCOS 的風(fēng)險(xiǎn)分別增加14 倍和6 倍；通過單倍型分析查找與PCOS相關(guān)的最易感單倍型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單倍型GGCCT、AATAC、GATAT 和AGCCT 與PCOS 風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，GGCCT 基因型是PCOS 風(fēng)險(xiǎn)增加的最易感單倍型。研究表明TNF-α 基因rs4645843 位點(diǎn)CC 基因型能提高血清中TNF-α 水平，促進(jìn)胰島素受體磷酸化，增加IR 的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[5]。IR 也可降低子宮內(nèi)膜細(xì)胞葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4（glucose transporter 4，GLUT4）的表達(dá)，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜糖代謝紊亂，影響胚胎的著床與發(fā)育[6]。

1.2 IL-8

IL-8 與腫瘤的發(fā)展密切相關(guān)，在前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌等中均發(fā)現(xiàn)IL-8 的水平升高。IL-8與其受體CXCR1 和CXCR2 特異性結(jié)合，介導(dǎo)中性粒細(xì)胞募集并在感染部位觸發(fā)細(xì)胞毒性作用。同時(shí)，IL-8 可促進(jìn)卵巢成纖維細(xì)胞的血管生成和增殖，抑制腫瘤細(xì)胞自噬，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移[7]。一項(xiàng)體外研究發(fā)現(xiàn)，高糖刺激可提高IL-8的分泌水平，在培養(yǎng)的卵母細(xì)胞中加入IL-8，卵母細(xì)胞的DNA 會(huì)發(fā)生損傷，進(jìn)一步證實(shí)IL-8 介導(dǎo)的炎癥狀態(tài)可損傷卵巢功能[8]。

1.3 IL-1β

IL-1β 主要由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，在卵泡發(fā)育、排卵、受精等過程中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)PCOS 患者IL-1β 基因-511 位點(diǎn)TT 基因型及T 等位基因頻率顯著高于非PCOS 者，IL-1β 基因-511C/T多態(tài)性很可能是PCOS 發(fā)生的危險(xiǎn)因素[9]。此外，IL-1β與IL-1受體Ⅰ型結(jié)合可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。研究表明，外周循環(huán)中的炎癥因子進(jìn)入卵泡后，通過顆粒細(xì)胞上的IL-1 受體和Toll 樣受體4 改變卵泡微環(huán)境，激活NF-κB 并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核中，活化的NF-κB 可促進(jìn)炎癥小體NLRP3 關(guān)鍵成分的基因表達(dá)，促進(jìn)IL-1β 和IL-18 的裂解，從而放大炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[10]。當(dāng)PCOS 患者伴有IR 時(shí)，葡萄糖水平升高可激活炎癥小體NLRP3，促進(jìn)β 細(xì)胞凋亡并增加細(xì)胞外間隙IL-1β 的分泌，IL-1β 激活脂肪細(xì)胞中的JNK1，JNK1 發(fā)生磷酸化并滅活胰島素受體底物1/2，誘導(dǎo)IR[11]。在PCOS 患者的研究中發(fā)現(xiàn)，高水平的叉頭盒蛋白O1 磷酸化可增強(qiáng)Toll 樣受體4 對(duì)脂多糖的反應(yīng)，刺激巨噬細(xì)胞中IL-1β 的表達(dá)，當(dāng)叉頭盒蛋白O1 被敲除后，PCOS 巨噬細(xì)胞中胰島素誘導(dǎo)的葡萄糖攝取被抑制，從而改善IR[12]。IL-1β 不僅在血清中高表達(dá)，也會(huì)影響卵泡的微環(huán)境，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。

1.4 血清淀粉樣蛋白

血清淀粉樣蛋白（serum amyloid A，SAA）是急性炎癥最早和最敏感的血液標(biāo)志物，PCOS 患者的SAA 水平升高，提示SAA 可作為炎癥指標(biāo)，在早期反映PCOS 患者的炎癥狀態(tài)。SAA3 可與透明質(zhì)酸形成復(fù)合物，促進(jìn)脂肪組織中單核細(xì)胞-巨噬細(xì)胞的募集、黏附和滯留。Faty 等[13]開展的研究為SAA 在脂肪細(xì)胞中的促炎作用提供證據(jù)支撐。①SAA 誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞中單核細(xì)胞趨化蛋白-1 （ monocyte ehemoattractant protein-1，MCP-1）的生成，MCP-1又可將單核細(xì)胞招募至脂肪組織中，促進(jìn)炎癥浸潤。②SAA 可促進(jìn)免疫細(xì)胞生成IL-6、IL-8 和TNF-α，在透明質(zhì)酸復(fù)合物存在或不存在的情況下，SAA 均可表現(xiàn)出化學(xué)誘導(dǎo)活性。推測SAA 在PCOS 患者的IR 中亦發(fā)揮一定的作用。研究發(fā)現(xiàn)SAA 通過上調(diào)JNK 的磷酸化水平、降低胰島素受體底物1 酪氨酸的磷酸化水平和GLUT4 的水平，改變胰島素敏感性，從而誘導(dǎo)IR[14]。Scheja 等[15]用SAA 處理3T3-L1脂肪細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SAA 可引起基因表達(dá)水平的變化，促炎基因被誘導(dǎo)，而胰島素敏感性的關(guān)鍵基因被下調(diào)。

2 HA 與炎癥因子

高雄激素是PCOS 發(fā)生的必要條件，PCOS 患者皮下脂肪細(xì)胞面積與血清中的睪酮濃度呈正相關(guān)，皮下脂肪中的芳香化酶可增加雄激素的合成。HA 通過激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增加卵巢中晚期糖基化終產(chǎn)物受體的表達(dá)及晚期糖基化終產(chǎn)物的積累[16]。肥大的脂肪細(xì)胞更易受炎癥、凋亡的影響，也可使間質(zhì)血管受壓，導(dǎo)致脂肪組織的灌注不足、缺氧，從而激活NF-κB、誘導(dǎo)多種炎癥因子的表達(dá)。

2.1 IL-17A

IL-17A 是輔助性T 細(xì)胞17 家族成員的標(biāo)志性細(xì)胞因子，IL-17A 可單獨(dú)或聯(lián)合誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α、IL-6、IL-8 等炎癥因子，共同參與炎癥反應(yīng)。IL-17A 還可促進(jìn)中性粒細(xì)胞的募集及線粒體驅(qū)動(dòng)的凋亡。劉雙等[17]研究發(fā)現(xiàn)，雄激素可促進(jìn)維甲酸相關(guān)核孤兒受體γt 的表達(dá)，促進(jìn)IL-17A的分泌。PCOS 患者的高雄激素可導(dǎo)致流產(chǎn)、早產(chǎn)、子癇等，從而影響生殖和妊娠結(jié)局。Kuang 等[18]研究證實(shí)，PCOS 患者的IL-17A 水平明顯升高，長期的炎癥狀態(tài)可干擾卵泡的閉鎖，削弱細(xì)胞的凋亡能力，抑制卵母細(xì)胞的成熟，導(dǎo)致無排卵。然而，在一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，PCOS 患者血清中IL-17 的水平低于對(duì)照組患者，推測其可能與腎上腺激素抑制IL-17A 的釋放并使其顯著減少有關(guān)[19]。

2.2 巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子

巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子（migration inhibitory factor，MIF）是一種可促進(jìn)炎癥因子釋放的上游調(diào)節(jié)因子，介導(dǎo)單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的募集。在PCOS的診斷中，MIF 比超敏C 反應(yīng)蛋白更為敏感和特異，其可早期預(yù)測PCOS 的炎癥狀態(tài)。MIF 在炎癥小體NLRP3 的組裝中起關(guān)鍵作用，不僅可促進(jìn)NLRP3和波形蛋白/中間絲之間的相互作用，炎癥小體還可通過激活NLRP3 促進(jìn)IL-1α、IL-1β 和IL-18 的釋放，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[20]。此外，PCOS 患者中MIF 的水平與睪酮密切相關(guān)。一項(xiàng)體外研究發(fā)現(xiàn)，睪酮可促進(jìn)MIF 和促黃體生成素水平升高，抑制卵泡刺激素水平的升高[21]。HA 通過MIF 激活NF-κB 信號(hào)通路，促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)，從而加劇PCOS 的發(fā)生發(fā)展。

2.3 MCP-1

MCP-1 是一種脂肪細(xì)胞分泌因子，在將單核細(xì)胞募集到損傷和感染部位的過程中發(fā)揮重要作用，其是預(yù)測心血管疾病與血管損傷的早期指標(biāo)。研究表明，MCP-1 的-2518G＞A 多態(tài)性與PCOS 相關(guān)，啟動(dòng)子區(qū)的-2518G＞A 多態(tài)性可增加MCP-1 的轉(zhuǎn)錄活性，從而促進(jìn)PCOS 的發(fā)展[22]。排卵是一個(gè)炎癥樣過程。Dahm-K?hler 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，月經(jīng)周期中卵泡液和血漿中MCP-1 水平的差異從卵泡期（差異3倍）增加到排卵后期（差異25 倍），且卵泡液中的MCP-1 水平明顯高于血漿，說明MCP-1 在卵泡微環(huán)境中發(fā)揮重要作用，參與卵泡發(fā)生、排卵等關(guān)鍵過程。一項(xiàng)薈萃分析顯示，PCOS 患者血液循環(huán)MCP-1水平高于非PCOS 患者，且血液循環(huán)中表達(dá)的MCP-1可能比在卵巢內(nèi)發(fā)揮更重要的作用[24]。肥胖是PCOS患者的共同特征，脂肪細(xì)胞分泌的MCP-1 與趨化因子受體2 結(jié)合，促進(jìn)單核細(xì)胞募集到炎癥部位，增加白細(xì)胞的浸潤[25]。推測血液循環(huán)中的MCP-1 在促進(jìn)肥胖PCOS 患者的炎癥狀態(tài)中發(fā)揮始動(dòng)作用。在一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠腹腔內(nèi)注射睪酮后，雌鼠脂肪組織中的NF-κB 磷酸化水平明顯增加，血清MCP-1 水平相較于對(duì)照組明顯增加，說明睪酮可顯著活化NF-κB 信號(hào)通路，從而調(diào)節(jié)MCP-1 的基因轉(zhuǎn)錄和蛋白合成[26]。Su 等[27]研究證實(shí)，睪酮通過激活脂肪細(xì)胞中細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2/NF-κB 信號(hào)通路，增強(qiáng)脂多糖誘導(dǎo)IL-6 和MCP-1 的表達(dá)。

3 小結(jié)與展望

PCOS 患者中多種炎癥因子的表達(dá)更加證實(shí)PCOS 發(fā)病機(jī)制炎癥學(xué)說，IR、HA 與炎癥因子密不可分。慢性炎癥狀態(tài)與PCOS 的發(fā)生、發(fā)展相互作用，PCOS 患者遠(yuǎn)期可發(fā)生子宮內(nèi)膜癌、心血管疾病等炎癥相關(guān)疾病，這對(duì)臨床治療有一定的啟發(fā)作用。研發(fā)炎癥因子特異性抗體、針對(duì)炎癥信號(hào)通路給予藥物干預(yù)可為PCOS 的治療提供新策略。這對(duì)于改善PCOS 患者的卵巢功能、提高生育能力、減少遠(yuǎn)期并發(fā)癥具有重要意義。