多囊卵巢綜合征患者子宮內膜容受性特征性指標的研究進展

王慧春(綜述)，劉慧文(審校)

(北京市海淀區婦幼保健院生殖中心，北京100080)

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)是以內分泌紊亂為特征的疾病，影響了約7%的育齡婦女［1］。PCOS患者由于長期處于排卵障礙狀態，內分泌水平失調，導致卵母細胞質量低下、孕卵植入失敗，這些都導致PCOS患者不孕以及反復自然流產。對于有生育要求的患者多采用啟動卵泡成熟及誘發排卵的方法助孕，雖然可獲得較高的排卵率，但其妊娠率卻較低，同時早期流產率也較高。因此，胚胎著床成功與否與子宮內膜容受性密切相關，PCOS患者體內復雜的內分泌和代謝環境可導致子宮內膜發育障礙而造成容受性的缺陷，產生不良的妊娠結局。影響子宮內膜容受性的因素眾多，分別從超聲學、形態學和分子生物學三個角度對PCOS患者子宮內膜容受性作出評價。現將與PCOS有關的子宮內膜容受性的特征性調控指標綜述如下。

1 超聲檢查指標

目前越來越多的研究者傾向于使用非創傷性且價廉的高分辨率經陰道多普勒超聲來評價子宮內膜容受性。用以評價內膜容受性的超聲指標包括解剖學參數(內膜厚度、內膜類型、內膜容積)和生理學參數(子宮動脈及內膜下的血流情況)。

1.1 子宮內膜厚度和類型超聲下子宮內膜的厚度是指子宮前后壁的子宮內膜加宮腔間隙。Isaacs等［2］通過回顧性調查促排卵圍排卵期內膜厚度，用受試者工作特性曲線分析后認為適合著床的內膜最佳范圍是8～12 mm。當子宮內膜厚度＜5 mm時則無妊娠發生，因而子宮內膜的厚度與其容受性相關［3］。目前常用的是三分法，即A型為三線型或多層子宮內膜;B型為弱三線型;C型為均質強回聲［4］。Iatrakis等［5］研究PCOS伴有胰島素抵抗婦女的卵泡期的子宮內膜厚度，陰道超聲測量結果為子宮內膜平均厚度較正常組顯著增高，且顯示為“C”型內膜，考慮為長期持續無排卵導致子宮內膜增生。體外實驗也觀察到胰島素能促進PCOS子宮內膜上皮和間質細胞的生長，提示PCOS患者伴有高胰島素血癥時，升高的胰島素可能通過刺激子宮內膜細胞生長，致使子宮內膜異常增生。PCOS偶發排卵者黃體期內膜厚度顯著小于正常組，且不伴有周期性變化內膜多為B型或C型。PCOS患者持續無排卵或偶發排卵、高胰島素血癥和高雄激素血癥導致了子宮內膜長期在雌激素刺激下過度增殖，缺乏孕激素的調節，使PCOS患者的子宮內膜缺乏周期性，過度增殖甚至癌變。

1.2 子宮動脈和內膜及內膜下動脈血流參數 生理條件下子宮內膜的血管活動呈周期性改變，子宮血流則表現為舒張末血流逐漸升高，黃體中期達高峰，而阻力指數明顯下降。有報道提示［6］，伴有高雄激素、肥胖及高胰島素血癥等病理指征的PCOS患者卵泡期及黃體期較高的子宮動脈血流阻力可能影響子宮內膜的血液灌流。著床期內膜螺旋動脈信號的出現及其血流阻力指數可作為判定內膜好壞的標志，PCOS患者由于激素失調影響子宮內膜螺旋動脈，使其阻力升高且失去周期性變化［7］。Ng等［8］通過比較自然周期與刺激周期中子宮動脈和內膜各種血流參數發現，子宮動脈血流參數并不能很好地評價內膜血供，提出內膜和內膜下血流能真正反映內膜血流灌注，可作為評估子宮內膜容受性的指標。結合血流分析等指標評估子宮容受性有可能成為一個新的研究方向。

2 子宮內膜特征標志變化

子宮內膜容受性在形態學上主要表現為胞飲突(pinopode)的出現［9］，而胞飲突的形成需要許多分子的參與調節，包括細胞因子、黏附分子、骨架蛋白等。根據有胞飲突的子宮內膜占整個內膜的百分比，將其表達量劃分為:豐富(＞50%)、適中(20%～50%)、微量(＜20%)三個層次。發育成熟的胞飲突僅持續24～48 h，這一短暫的生存期恰恰與胚胎著床的窗口期相吻合。胞飲突的生長依賴孕激素、血清孕激素水平增加，導致孕激素受體下調，這在胞飲突的發育過程中起重要作用。研究表明［10］，胞飲突的表達量與胚胎著床率呈正相關。多次受孕失敗的患者幾乎不產生胞飲突。胚胎移植中胞飲突缺乏的患者，胚胎植入反復失敗，胞飲突越豐富的患者妊娠率越高。Kabir-Salmani等［11］對PCOS患者應用氯米芬和人絕經期促性腺激素促排卵時發現，子宮內膜胞飲突減少或消失。有研究認為［12］，控制性超促排卵治療中的高雌/孕激素使子宮內膜容受性發生改變，影響胚胎著床，同時研究PCOS組胞飲突的發育和豐富率都較低，子宮內膜分型欠佳，進一步證實PCOS患者胞飲突在種植窗期表達下調是子宮內膜容受性降低的原因之一。

3 有臨床應用價值的激素及生物活性分子

3.1 雌激素受體及其亞型 雌激素受體(estrogen receptor，ER)屬于核受體家族成員，是激素調節的轉錄因子，有ERα、ERβ兩種亞型，它們在組織中的分布和表達不盡相同，ERα是子宮的優勢受體，雌激素主要通過ERα發揮作用。雌激素對ER有上調作用，而孕激素對ER則起到下調作用。Quezada等［13］采用免疫組化和反轉錄聚合酶鏈反應等技術對8例PCOS患者子宮內膜中ERα、ERβ的表達水平進行檢測，發現PCOS患者子宮內膜中的ERα mRNA及蛋白質表達均較正常婦女增高，ERβ的表達無顯著變化，提示PCOS內膜對雌激素刺激的敏感性增加。PCOS患者由于排卵障礙，血清雌二醇理論上較低，但PCOS患者雌激素的長期持續作用使ERα的基因轉錄處于激活狀態導致ERα表達升高。

子宮作為性激素作用的最大靶器官，雌激素和雄激素作用同時加強，影響子宮內膜的容受性。ER還能被其他配體激活而發揮生物學效應。Okon等［14］對10例自發性流產的PCOS患者血清睪酮水平及子宮功能相關性蛋白進行檢測，發現睪酮水平高的患者有子宮內膜增生或分泌不良的表現，提出睪酮T除了可以與內膜上的自身受體結合外，還可以與ER結合，影響子宮內膜的增生與分泌，進而使子宮內膜接受胚胎的能力降低。PCOS患者具有臨時自發排卵周期且子宮內膜發育很差，推測可能是由于黃體功能不足引起的，雄激素和胰島素可能也參與了這一過程。PCOS患者由于缺乏睪酮的下降調節和植入窗的ERα，最終導致較低的妊娠率和較高的流產率。

3.2 生物活性分子指標

3.2.1 整合素 αvβ3整合素是一類存在于人體各種組織細胞中的跨膜糖蛋白受體家族，是由α、β兩個亞單位構成的異源二聚體。整合素αvβ3參與細胞與細胞間黏附，同時著床期滋養細胞及子宮內膜的整合素 αvβ3通過基質蛋白黏附使胚胎著床。Lessey等［15］近10年來的研究發現，因胚胎著床失敗導致不育患者的子宮內膜均存在整合素的表達異常，包括PCOS黃體功能不全、子宮內膜異位癥、輸卵管積水等。經治療后最終成功妊娠的患者在分泌期整合素 αvβ3表達顯著增高，支持整合素 αvβ3作為子宮內膜容受性標記分子學說。

目前的研究已表明［16］，整合素 αvβ3在 PCOS患者植入窗期子宮內膜的表達下降，使子宮內膜容受性降低。Thomas等［16］采集了1051例子宮內膜，用單克隆抗體免疫組化半定量法測定整合素αvβ3，歸納分析缺失的相關因素，組織學形態不正常，整合素αvβ3表達缺陷為Ⅰ型;組織學形態正常，整合素αvβ3表達缺陷為Ⅱ型。王穎等［17］研究PCOS患者的子宮內膜分泌中期組織學形態發育異常，整合素αvβ3表達下調，符合Ⅰ型缺陷。整合素αvβ3表達缺陷的子宮內膜，母體對胚泡識別黏附功能不全，子宮內膜與胚泡發育不協調，阻礙了胚泡的正常植入，PCOS患者低妊娠率和高流產率可能與此有關。

3.2.2 基質金屬蛋白酶 基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是一類活性依賴于鋅離子和鈣離子的蛋白水解酶，是參與細胞外基質降解的主要酶類，MMP組織抑制物是其天然抑制物。目前研究較多的與著床相關的是MMP-9，免疫組化的研究顯示MMP-9分布于分泌中晚期的子宮內膜及早孕期蛻膜組織中，其主要作用可能是調節滋養細胞的侵入過程。Maliqueo等［18］研究發現，MMPs可降解子宮內膜細胞外基質，使胚泡侵入著床位點的子宮內膜，MMP-2、MMP-9均參與卵泡的發育過程，同時在優勢卵泡的選擇上起著非常重要的作用。MMP-2、MMP-9在增殖晚期及排卵后子宮內膜上表達豐富，MMP-2輔助胚胎滋養層浸潤有助于植入。研究報道表明［19］，PCOS患者子宮內膜 MMP-9和MMP-2的表達明顯低于正常者，如果使內膜MMP-9達到正常分泌中期的水平則妊娠率明顯增加。由于MMP-9表達的特異性，其分泌減少可以使子宮內膜細胞外基質的降解障礙，影響胚泡侵入子宮，可能成為子宮內膜容受性的標志。

3.2.3 白血病抑制因子 白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor，LIF)是一種多肽生長因子，在早期胚胎、滋養細胞及胎盤中表達。1994年，Bhatt等［20］發現小鼠孕第4天子宮內膜LIF表達量最高，非孕小鼠不表達LIF。Vogiagis等［21］發現排卵后LIF在子宮內膜腺上皮產生適合胚泡黏附和侵入的變化，誘導宮腔上皮與間質相互作用，在胚泡著床時參與子宮內膜容受性的建立。目前認為，LIF是反映子宮內膜容受性的標志性細胞因子。其表達受孕激素、MMP、內皮生長因子、轉化生長因子等多種因子調節。對于未糾正病理指征的PCOS患者子宮內膜的LIF表達研究不多，但PCOS患者促排卵治療后著床期子宮內膜中LIF表達減弱且分布不均勻，可能是PCOS患者促排卵治療后胚胎著床障礙的原因之一［22］。

4 基因學評價指標

從基因水平研究內膜容受性成為熱點，基因芯片技術的應用為更全面了解子宮內膜動態改變和著床過程的分子生物學機制提供了一個良好的技術平臺。Popovici等［23］在2000年首次運用微陣列技術在體外研究人類子宮內膜間質細胞分化時的基因表達。到目前為止已經在子宮內膜發現了5611個轉錄因子，很多基因在子宮內膜高表達，可能作為特異的內膜標志物。

Taylo等［24］發現，在正常女性同源框基因 A10(homeobox gene A10，HOXA10)的表達上調發生在胚胎移植的窗口期，HOXA10基因在哺乳動物子宮內膜發育成熟過程中有多方面的作用，如調控基質蛻膜化、白細胞浸潤、胞飲突的形成等。同時發現在因著床失敗而致不孕(PCOS、子宮內膜異位癥及輸卵管積水等)的患者子宮內膜中均存在HOXA10的表達缺陷。基因學標志采用基因芯片技術對PCOS患者和正常對照組種植窗期子宮內膜進行全基因組檢測，發現PCOS患者大部分基因表達下調，尤其是與細胞膜整合、黏附、侵襲性生長和細胞骨架相關基因，推測PCOS患者存在子宮內膜容受性下降的狀態。HOXA10已被證實對子宮容受性和著床是必需的，也是子宮內膜容受性的分子標志之一［25］。該基因不但可通過孕激素效應誘導子宮內膜上皮和基質的功能分化，還可以直接調節子宮內膜上整合素的表達及促進胞飲突的發育，有助于內膜容受性的建立，甾體激素水平調控HOXA10的表達，雌、孕激素均通過其相應受體使 HOXA10表達增加［26］。在PCOS患者的黃體期子宮內膜活檢標本中也證實存HOXA10 mRNA的表達降低，這可能與睪酮的水平過高導致 HOXA10下調有關，HOXA10的下降成為PCOS患者子宮內膜容受性下降的原因之一。

5 展望

PCOS是代謝和內分泌紊亂的疾病，這些婦女的不孕及反復自然流產表現為無排卵和子宮內膜功能異常。有關預測PCOS患者子宮內膜容受性及其作用機制的研究很多。然而，至今仍無統一標準能準確預測子宮內膜容受性，對其形成的具體作用機制了解甚少。其中超聲以其方便、無創、直觀及可重復性的優點得到廣泛應用;各種生物活性分子表現出較為顯著的時空表達特征;基因標志物從基因水平更進一步地闡明子宮內膜容受性的作用機制。總結特征性調控指標有利于將來臨床工作的應用，為PCOS患者的不孕及反復自然流產的治療提供新思路。

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