雄激素與女性生殖老化的關(guān)系

田東梅綜述，朱明輝審校（成都中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，四川成都610037）

雄激素與女性生殖老化的關(guān)系

田東梅綜述，朱明輝審校（成都中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，四川成都610037）

雄激素類(lèi)；生殖技術(shù)；受精，體外；綜述

輔助生殖技術(shù)（assisted reproductive technology，ART）能否成功的關(guān)鍵在于獲卵數(shù)、卵子質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)。由于生殖老化導(dǎo)致卵泡數(shù)量急劇下降，且易出現(xiàn)卵子細(xì)胞核異常（包括紡錘體異常和非整倍體異常），顆粒細(xì)胞增殖率下降，凋亡率升高，黃素化顆粒細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)后產(chǎn)生的激素水平也急劇下降，在臨床中通過(guò)加大促性腺激素的用量，仍然獲卵較少，卵子質(zhì)量下降，可供移植的胚胎較少，胚胎著床率及臨床妊娠率降低，流產(chǎn)率升高，分娩率下降。通過(guò)提高卵巢局部雄激素水平，從而改善生殖老化狀態(tài)，對(duì)提高ART成功率具有重要意義。

1　雄激素對(duì)卵泡發(fā)育的影響

雄激素在體內(nèi)主要由腎上腺及卵巢分泌［1-2］，主要通過(guò)膽固醇在相關(guān)酶作用下轉(zhuǎn)化而成。雄激素是十九碳類(lèi)固醇激素包括雄烯二酮、睪酮和雄酮。女性主要的雄激素產(chǎn)脫氫表雄酮（dehydroepiandrosterone，DHEA）者為睪酮和雄烯二酮的前體，20%產(chǎn)生于卵巢，50%產(chǎn)生于腎上腺，30%在血液中由硫酸脫氫表雄酮（dehydroepiandrosterone sulfate，DHEAS）轉(zhuǎn)變而來(lái)。在細(xì)胞內(nèi)睪酮以原形或經(jīng)5α還原酶還原為雄烯二酮后與受體結(jié)合而發(fā)揮生理效應(yīng)。因DHEAS不能穿透細(xì)胞膜，所以，細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存著DHEAS。同時(shí)在肝外組織，雄激素作為雌激素的合成前體，在不同組織通過(guò)芳香化酶的作用合成雌激素。

卵泡生長(zhǎng)、發(fā)育受內(nèi)分泌、旁分泌和自分泌等因素的嚴(yán)格調(diào)控，雄激素對(duì)卵泡發(fā)育猶如一把雙刃劍，其作用是雙向的。低劑量雄激素可促進(jìn)卵泡啟動(dòng)、募集，使更多卵泡從儲(chǔ)備池進(jìn)入生長(zhǎng)發(fā)育池。如雄激素水平過(guò)高則具有相反的作用，在一些高雄激素疾病，如多囊卵巢綜合征（polycystic ovaian syndrome，PCOS）中過(guò)高的雄激素會(huì)抑制卵泡選擇性生長(zhǎng)，誘導(dǎo)卵泡發(fā)生凋亡和閉鎖，最終導(dǎo)致排卵功能障礙。然而雄激素影響卵泡發(fā)育的機(jī)制，至今尚無(wú)定論。

1.1雄激素對(duì)早期發(fā)育階段卵泡的影響目前，有研究發(fā)現(xiàn)，嚙齒類(lèi)動(dòng)物和靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的雄激素受體（androgen receptor，AR）mRNA和蛋白在未成熟卵泡及竇狀卵泡的卵巢中表達(dá)水平最高。在卵泡成熟后AR mRNA和蛋白表達(dá)水平下降，提示雄激素尤其在卵泡成熟早期是最重要的。AR主要在顆粒細(xì)胞中表達(dá)，雄激素通過(guò)與AR結(jié)合，在卵泡生長(zhǎng)、發(fā)育早期階段發(fā)揮重要作用。AR作為配體激活的轉(zhuǎn)錄因子，將雄激素信號(hào)轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核調(diào)節(jié)基因表達(dá)，抑制細(xì)胞凋亡從而刺激早期卵泡的募集及生長(zhǎng)、發(fā)育，抑制卵泡閉鎖。Walters等［3］建立了雌性小鼠顆粒細(xì)胞AR敲除模型，該模型未出現(xiàn)小鼠所有卵泡的耗竭，但增加了卵泡閉鎖。在該模型中卵丘細(xì)胞擴(kuò)散明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），卵母細(xì)胞質(zhì)量也下降。與同年齡段野生型小鼠比較，該模型小鼠發(fā)情周期明顯延長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。故在早期卵泡發(fā)育中雄激素及AR具有重要作用。有研究表明，補(bǔ)充雄激素可上調(diào)AR表達(dá)［4-5］。相關(guān)臨床研究表明，雄激素可降低因年齡造成的非整倍體變異，故推測(cè)雄激素可影響卵子質(zhì)量。在卵泡成熟早期，雄激素的產(chǎn)生可促進(jìn)卵泡從休眠到生長(zhǎng)池的過(guò)度。一般情況下雄激素可在早期階段促進(jìn)卵泡生長(zhǎng)。但在體外條件下高水平雄激素也會(huì)產(chǎn)生對(duì)卵泡發(fā)育不利的影響。體外小鼠腔前卵泡暴露于10-5M雄激素將誘導(dǎo)顆粒細(xì)胞過(guò)早黃素化，也明顯減少了卵泡生長(zhǎng)和存活［6］。

1.2雄激素增加顆粒細(xì)胞尿促卵泡素受體（folicle stimulating hormone recepter，F(xiàn)SHR）促進(jìn)卵泡發(fā)育AR位于顆粒細(xì)胞上，在竇前卵泡和竇狀卵泡階段發(fā)揮重要作用［7］。Nielsen等［8］研究發(fā)現(xiàn)，顆粒細(xì)胞中AR mRNA及卵泡液中雄烯二酮和睪酮水平與顆粒細(xì)胞中FSHR mRNA、黃體生成素受體mRNA、芳香化酶、抗苗勒管激素受體Ⅱ，卵泡液中抗苗勒管激素、抑制素B、孕激素、雌激素等有關(guān)。顆粒細(xì)胞中AR mRNA和雄激素與FSHR mRNA呈顯著正相關(guān)。Cheng等［9］發(fā)現(xiàn)，用睪酮處理靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物卵巢組織后FSHR mRNA表達(dá)升高，表明增加雄激素水平可使顆粒細(xì)胞中FSHR表達(dá)增加，使顆粒細(xì)胞對(duì)尿促卵泡素（folicle stimulating hormone，F(xiàn)SH）的敏感性增加，故雄激素可協(xié)同F(xiàn)SH促進(jìn)卵泡發(fā)育。短期雄激素暴露促進(jìn)卵泡顆粒細(xì)胞FSHR的表達(dá)，F(xiàn)SH誘導(dǎo)環(huán)磷酰胺的形成，從而促進(jìn)卵泡發(fā)育。

1.3雄激素促進(jìn)胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（insulinlike growth factor-1，IGF-1）的分泌雄激素促進(jìn)血液中胰島素及IGF-1的分泌及其受體的表達(dá)，AR的激活也增加IGF-1及其受體基因的表達(dá)［10］。IGF-1可與FSH產(chǎn)生協(xié)同作用，從而促進(jìn)卵泡的生長(zhǎng)、發(fā)育。DHEA可提高卵泡內(nèi)IGF-1水平，且該作用與體內(nèi)生長(zhǎng)激素水平的變化無(wú)關(guān)［11］。在不孕癥的治療中通過(guò)促排卵可獲得的竇狀卵泡數(shù)部分取決于卵巢局部的睪酮、IGF-1及胰島素的作用，故雄激素引起IGF-1分泌增多，進(jìn)而促進(jìn)卵泡發(fā)育。

1.4不同水平雄激素對(duì)雌激素合成的影響根據(jù)兩細(xì)胞/兩性腺學(xué)說(shuō)，雄激素為雌激素的前提物質(zhì)，卵泡期雌二醇主要靠Δ5途徑合成，在卵泡內(nèi)膜細(xì)胞中合成的睪酮，進(jìn)入顆粒細(xì)胞中，經(jīng)芳香化酶的作用轉(zhuǎn)化為雌二醇。Foong等［12］認(rèn)為，低水平雄激素促進(jìn)芳香化酶活性，從而產(chǎn)生雌激素；過(guò)高水平雄激素抑制芳香化酶活性，當(dāng)卵泡局部雄激素增高達(dá)到一定水平可導(dǎo)致卵泡閉鎖?？赡芤彩荘COS患者排卵障礙的原因之一。以上因素均影響了卵泡的生長(zhǎng)、發(fā)育，雄激素參與了竇前及竇狀卵泡的發(fā)育，主要針對(duì)卵泡的募集，對(duì)卵泡發(fā)育后期的作用尚需進(jìn)一步研究。雄激素可協(xié)同F(xiàn)SH起到促進(jìn)卵泡發(fā)育的作用，由于PCOS患者生育年齡可延長(zhǎng)至50歲，可見(jiàn)卵母細(xì)胞質(zhì)量在相對(duì)老年的女性體內(nèi)尚未衰老。目前，一種新的觀念認(rèn)為，卵巢的老化始于卵巢微環(huán)境的衰老，而非卵子本身。由于微環(huán)境的老化，卵母細(xì)胞通過(guò)與其進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo)及物質(zhì)交換等導(dǎo)致卵泡發(fā)育障礙或減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生染色體分離障礙［13］。通過(guò)改變衰老的卵巢內(nèi)微環(huán)境可提高妊娠結(jié)局。最近有研究探討了無(wú)刺激周期的低反應(yīng)患者排卵前卵泡液中的激素環(huán)境，結(jié)果證明，低反應(yīng)組患者黃體生成素與雄激素水平與對(duì)照組無(wú)差異，也提出了雄激素影響早期階段卵泡發(fā)育，而對(duì)竇狀卵泡中卵母細(xì)胞的質(zhì)量無(wú)明顯影響，因此，提高雄激素水平不是針對(duì)一個(gè)周期，而應(yīng)該是改善卵巢內(nèi)微環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程［14］。卵巢的衰老體現(xiàn)在雄激素分泌的減少［15］，雄激素減少影響卵泡募集的同時(shí)可能也影響了卵子質(zhì)量。

2　睪酮與子宮內(nèi)膜的關(guān)系

AR廣泛存在于女性生殖系統(tǒng)，主要通過(guò)旁分泌途徑作用于子宮內(nèi)膜，在雌激素作用下子宮內(nèi)膜不斷增厚，雄激素則對(duì)子宮內(nèi)膜的增殖具有抑制作用。有研究證明，子宮內(nèi)膜中睪酮水平較血清水平高。而妊娠女性著床期血清睪酮水平較未妊娠者高。體外受精（in vitro fertilization，IVF）周期中移植后14 d血清睪酮水平也明顯升高［16-17］。表明睪酮在內(nèi)膜分化過(guò)程中發(fā)揮著某種生理作用。睪酮與黃體酮一樣在鼠的蛻膜反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。但雄激素水平過(guò)高可能直接損傷子宮內(nèi)膜而引起不孕，因?yàn)樽訉m內(nèi)膜中并無(wú)芳香化酶的表達(dá)，因此，可能并不是通過(guò)轉(zhuǎn)化為雌激素而發(fā)揮作用的。

3　雄激素對(duì)乳腺的影響

劉等［18］研究表明，雄激素對(duì)正常乳腺生長(zhǎng)、發(fā)育也許存在著某種平衡作用：低水平雄激素促進(jìn)乳腺生長(zhǎng)、發(fā)育；高水平雄激素抑制乳腺導(dǎo)管分支的形成。對(duì)AR的表達(dá)也存在著某種調(diào)節(jié)作用。在雄激素不敏感的個(gè)體，乳腺體積常大于平均水平。表明在完全缺乏雄激素的抑制作用后中等水平的雌二醇就能刺激乳腺明顯生長(zhǎng)。在缺失AR的個(gè)體中，黃體酮水平較低，表明乳腺體積并不絕對(duì)地依賴黃體酮的刺激。雄激素對(duì)乳腺生長(zhǎng)的抗雌激素作用是其用于治療乳腺纖維囊性疾病的基礎(chǔ)。有研究表明，AR與乳腺腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)［19］。

4　雄激素對(duì)免疫的影響

卵巢組織中DHEA誘導(dǎo)的高雄激素血癥增加了T淋巴細(xì)胞，通過(guò)減少輔助性T細(xì)胞的表型（CD4+）改性、降低抑制性/細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CD8+）。有研究表明，雄激素和糖皮質(zhì)激素一樣可顯著改善自身免疫性卵巢早衰小鼠的病情［20］。因此推測(cè)，DHEA能通過(guò)抑制卵巢內(nèi)自身免疫反應(yīng)從而改善卵巢儲(chǔ)備功能。

5　雄激素與卵巢低反應(yīng)

隨著年齡增加，卵巢功能逐漸減退，且目前年輕的非預(yù)期卵巢低反應(yīng)患者增多。雄激素制劑越來(lái)越多地用于臨床，目前主要應(yīng)用為通過(guò)補(bǔ)充雄激素改善卵巢儲(chǔ)備低下患者的卵巢反應(yīng)。2010年Wiser等［21］首先成功完成了一項(xiàng)小規(guī)模的前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果表明，應(yīng)用雄激素制劑后胚胎質(zhì)量明顯提高。2012年Bosdou等［22］對(duì)有關(guān)雄激素及雄激素調(diào)節(jié)劑在卵巢低反應(yīng)患者中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)及meta分析，結(jié)果表明，在IVF卵巢低反應(yīng)患者中經(jīng)皮睪酮預(yù)處理可提高臨床妊娠率和活產(chǎn)率。國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)研究DHEA預(yù)處理卵巢低反應(yīng)患者后得出能改善IVF結(jié)局的結(jié)論［23-24］。

綜上所述，隨年齡增加、卵巢儲(chǔ)備功能下降，卵巢低反應(yīng)者增多，特別是卵泡雌激素正常的低反應(yīng)者增多，如何判斷卵巢的實(shí)際年齡、如何改善這種狀態(tài)、增加ART成功率是目前面臨的問(wèn)題。隨著睪酮用于臨床，將面臨更多的問(wèn)題需要解決。許多基礎(chǔ)研究證明了雄激素對(duì)卵泡發(fā)育的早期階段具有明顯作用，但雄激素是否對(duì)晚期竇狀卵泡有影響、對(duì)優(yōu)勢(shì)卵泡的選擇有影響、對(duì)卵子質(zhì)量有影響、對(duì)后代有影響，以及是否具有影響線粒體的功能、具有抗衰老的功能、應(yīng)用雄激素后血清及卵泡液中各種激素水平有無(wú)變化、雄激素制劑的安全“治療窗”及不良反應(yīng)等均尚需進(jìn)一步研究。

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