謝樹紅綜述,黃惠娟審校
·綜 述·
影響早發性卵巢功能不全的免疫因素分析
謝樹紅綜述,黃惠娟審校
早發性卵巢功能不全(POI)是一種40歲之前由卵巢功能缺失導致的臨床綜合征。其病因復雜、機制不明,成為婦科內分泌難治疾病。目前越來越多的研究表明,自身免疫失調是POI的一個重要病因。文章就免疫細胞、炎癥因子、HLA-DR抗原、抗卵巢抗體及相關基因異常表達等對POI的影響進行綜述。
早發性卵巢功能不全;卵巢早衰;免疫異常
近年來受各種內外因素的影響使早發性卵巢功能不全(premature ovarian insufficiency,POI)在育齡期婦女中呈現上升趨勢并逐步走向低齡化。該疾病嚴重影響婦女的妊娠率或直接導致不孕及產生圍絕經期癥狀,成為影響女性健康及家庭和諧幸福不可忽略的因素。探究早發性卵巢功能不全的病因及尋找相應的治療對策日益重要。
POI指女性40歲之前出現月經紊亂(閉經或月經稀發),伴有促性腺激素水平升高(follicle-stimulating hormone,FSH>25 IU/L)、雌激素水平降低等內分泌異常及一系列圍絕經期癥狀。國內報道其患病率為1%~3.8%,國外為1%,不同種族可能有不同患病率。其中在原發性閉經患者中患病率為10%~28%,繼發性閉經患者中發病率為5%~10%[1]。POI的診斷需同時具備月經異常和生化指標異常:月經稀發/閉經至少4個月;兩次相隔4周FSH水平升高(>25 IU/L)。
POI的病因復雜,其真正病因及發病機制尚未完全明確,目前發現其病因與自身免疫異常、醫源性放化療或卵巢外科手術損傷、內分泌代謝紊亂、遺傳、基因突變、染色體異常、先天性酶缺乏、病毒感染、環境、心理因素等均有一定關系。有研究表明卵泡顆粒細胞的過度凋亡是導致其發病的主要機制[2],通過啟動卵泡閉鎖使卵泡數量減少,激素水平降低,最終可導致POI的發生[3-4]。
3.1免疫細胞 細胞免疫在POI中起著至關重要的作用。通過臨床觀察發現,POI患者體內可見卵泡周圍及卵泡膜細胞上均有淋巴細胞和漿細胞的浸潤,并多伴有淋巴細胞亞群的變化: CD4+T細胞偏低, NK細胞偏低,CD8+T細胞偏高, CD4+/ CD8+T細胞明顯降低[5-8]。①隨著卵泡的成熟、增大,淋巴細胞浸潤的密度也增大,針對卵泡顆粒細胞表達的主要組織相容性抗原-Ⅱ(MHC-II)類分子,不斷浸潤和破壞卵泡顆粒細胞,使顆粒細胞層逐漸減少。②漿細胞會分泌IgG、少量IgA和IgM,導致局部產生卵巢自身抗體,引起細胞凋亡。③當免疫系統出現異常時,人體內CD4+T細胞分泌的干擾素γ(IFN-γ)增加,IFN-γ通過激活一系列細胞因子,促進B細胞增殖、分化和分泌抗原,并誘導CD8+等殺傷細胞的分化及發揮效能,誘發自身免疫應答,使卵泡顆粒細胞過度凋亡,造成卵泡過度閉鎖,導致POI的發生。近來國外研究發現,經過環磷酰胺藥物誘導致POI的小鼠卵巢中,特洛細胞及其表達的標志物CD34 CD34/PDGFRαCD34/PDGFRβ、CD34/波形蛋白相比正常小鼠卵巢組織中明顯減少[9]。特洛細胞是近幾年來生物醫學研究的新領域,有“干細胞輔助細胞”之稱,在維持卵巢微環境中起到重大作用,但具體作用機制尚未見有文獻報道。
3.2炎癥因子 有研究發現環磷酰胺等免疫抑制劑引起的自身免疫是POI的重要誘因之一[10-11],類固醇合成細胞是自身免疫攻擊的主要對象。
腫瘤壞死因子(TNF-α)是抑制卵巢功能的因子之一,能抑制卵泡發育、卵泡顆粒細胞與卵泡膜細胞增生及性激素生成、參與細胞凋亡、卵泡閉鎖和黃體溶解過程的調節[12]。①在卵巢內,TNF-α通過抑制FSH而抑制卵泡顆粒細胞增生,同時通過劑量依賴性方式抑制孕酮和雄烯二酮的生成。②TNF-α通過神經鞘氨醇及ICE/CED-3/半胱氨酸蛋白酶通路,誘導作為靶細胞的卵泡顆粒細胞及卵母細胞凋亡,也可與靶細胞膜上腫瘤壞死因子受體結合,使靶細胞溶解,實現其細胞毒性功能。③TNF-α通過改變炎癥細胞以及血管內皮細胞成分及位置,與白細胞介素 1(IL-1)共同介導局部炎癥,導致血管內皮損傷[13-14]。TNF-α還能干擾凝血系統,使凝血酶原活性增加,纖溶活性減弱,促進血管內血栓形成。卵巢內血管損傷影響各級卵泡生長發育和激素分泌,血運障礙則使生長中的卵泡停止發育而閉鎖。
Karagouni等[15]實驗證實了IL-1?為卵巢源性,可阻斷卵泡顆粒細胞分泌孕酮(Progesterone,P)和形成促黃體生成素(luteotropichormone,LH)受體,并通過抑制雌激素、孕酮、雄激素和促黃體生成素受體的形成,阻止卵泡閉鎖。POI患者卵泡液中IL-1B水平較低,使卵泡的發育受限,卵泡閉鎖加速,造成排卵障礙,分泌雌、孕激素下降,加速POI的發病[16]。IL-8也與POI關系密切,是排卵后顆粒細胞中類固醇激素促使卵泡黃體化的調節因子;同時也與FSH和LH的質量濃度有關, FSH使IL-8抑制雌激素和芳香化酶P450的生成,LH則會使IL-8刺激黃體酮生成[17-18]。另外莊粵冰[19]在實驗中發現自身免疫性POI患者IL2明顯高于健康者,IL2主要由T細胞產生,特別是活化的CD4+T細胞能產生大量IL2,而IL2可促進B細胞增殖、分化、分泌抗體,從而誘導卵泡顆粒細胞凋亡。
3.3卵巢HLA-DR抗原 POI與卵巢組織中HLA-DR異常表達有關。HLA-DR是人體內主要組織相溶性抗原II(MHC-II)類中的一種,主要表達在B淋巴細胞、單核細胞、巨噬細胞等,在機體免疫系統中發揮重要作用。Hill等[20]研究發現,正常卵巢的顆粒細胞、卵泡膜細胞和卵母細胞通常不表達HLA-DR抗原,而自身免疫性卵巢炎的組織中卵泡顆粒細胞呈灶性表達HLA-DR抗原,黃體細胞微弱表達。秦姍等[21]通過觀察40例POI患者,發現HLA-DR抗原在POI卵巢組織中表達明顯增高,其中3例卵巢組織中生長卵泡周圍顆粒細胞上HLA-DR呈灶性陽性表達,始基卵泡周圍單層顆粒細胞呈弱陽性表達,而正常卵巢組織中均呈陰性表達。因此,研究者猜測HLA-DR抗原可能通過卵泡顆粒細胞上的異常表達,參與了POI的致病過程,激活人體Th細胞識別自身抗原,導致自身免疫反應。
3.4抗卵巢抗體 健康育齡婦女正常情況下體內存在一定量的非致病性抗卵巢抗體(antiovarian antibody,AOAB),當POI患者免疫細胞的功能發生異常時,會引起卵巢組織細胞損傷或卵細胞入血,導致某些AOAB產生量增多或產生新的異常AOAB,作用于相應卵巢抗原的特異性靶細胞,引起過度的抗原抗體反應,最終導致卵巢的病理性損傷,使卵泡加速或過度閉鎖,從而發生卵巢功能不全[22-23]。AOAB可通過以下方面影響卵巢功能:①包裹卵細胞,影響其排出或阻止精子穿入;②在補體協作下產生細胞毒作用,破壞卵細胞,而且干擾受精卵孵化而妨礙正常著床;③影響卵巢內分泌功能;④使T淋巴細胞浸潤導致卵巢局部類促性腺樣物質增多,引起下丘腦一垂體一卵巢性腺軸功能紊亂,間接影響卵泡發育[24]。
目前對于自身免疫性POI Treg和Foxp3基因表達是研究的一大熱點。Treg在胸腺發育成熟后進入外周淋巴組織,通過下調自身免疫應答來誘導自身免疫耐受和抑制自身免疫疾病的發生。在轉基因動物實驗中發現,隨著Foxp3表達水平的降低,Treg的抑制功能喪失,最終導致自身免疫綜合征[25]。還有實驗證明,T細胞表面過度表達Foxp3可使Treg轉變為Treg表型,并發揮其抑制免疫活性,持續表達Foxp3是維持Treg抑制活性的關鍵因素[26]。 因此通過調節Foxp3表達來影響Treg的功能是治療自身免疫性POI的方向之一。
研究表明縫隙連接蛋白43(eonnexin43,Cx43)與B細胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)通過控制線粒體膜通透性轉換孔(mPTP)開合,穩定線粒體膜內與膜外穩定性,也可調控卵巢凋亡。任旭雯等[27}對免疫性POI的小鼠研究發現,卵巢Cx43和Bcl-2表達的明顯下調可使顆粒細胞凋亡,累及卵母細胞并促使其凋亡,因此Cx43和Bcl-2參與的細胞凋亡機制也可能是免疫性POI的發病機制之一。
對于POI的治療,常用的治療方法為:①激素替代治療,有生育要求的 POI患者可在雌孕激素人工周期替代治療的基礎上,配合卵子贈送和胚胎移植;無生育要求的POI患者可單獨應用雌孕激素人工周期替代治療直到絕經年齡[28-29]。②激活休眠卵泡療法,有研究者提出一種新的治療方法,對有殘余卵泡的POI患者,可通過體外培養方法,激活休眠的原始卵泡,使POI患者用自己的卵子懷孕[30]。③免疫療法,針對相關抗體的免疫治療,如通過糖皮質激素抑制免疫球蛋白水平降低POI 患者相關抗體水平,通過雄激素調節下丘腦-垂體-性腺軸抑制自身免疫系統作用[31]。④干細胞移植法,獲取途徑可通過骨髓間充質干細胞、臍帶干細胞、羊水干細胞等。有研究發現骨髓間充質干細胞可修復損傷竇前卵泡的分泌功能,使卵母細胞核實現快速增殖,并發展為優勢卵泡[32]。⑤心理治療,根據不同病情,對患者采取個性化的心理干預,心理疏導,以助藥力。⑥中醫藥治療,以益腎填精,調達肝氣,活血通經為治療原則,選用中藥、針灸及中西醫結合治療,改善POI患者血清激素水平和主要臨床癥狀。⑦基因療法,目前所謂基因療法大部分僅是對高危人群進行POI相關基因篩選,以達到預防性治療措施。研究還處于動物實驗階段,但其潛在前景良好。
免疫功能的異常是POI最常見的原因,但當前其發病機制尚不明確,缺乏針對性治療,給患者的身心帶來巨大痛苦。因此進一步研究POI的發病機制,闡明POI的免疫學病理機制,找到防治卵巢功能衰退的明確指標是具有社會價值的。
[1] Ayesha,Jha V,Goswami D.Premature Ovarian Failure: An Association with Autoimmune Diseases. [J]. J Clin Diagn Res,2016,10(10):10-12.
[2] 葉 娜,董曉英,李冬華.卵巢早衰的顆粒細胞凋亡機制研究進展[J].首都醫科大學學報,2014,35(3):379-383.
[3] Chen X, Xie M, Liu D,etal. Downregulation of microRNA-146a inhibits ovarian granulosa cell apoptosis by simultaneously targeting interleukin-1 receptor-associated kinase and tumor necrosis factor receptor-associated factor 6 [J]. Mol Med Rep,2015,12(4):5155-5162.
[4] 楊書紅,羅愛月,王世宣.顆粒細胞凋亡在卵泡閉鎖中的研究進展[J]. 實用醫學雜志,2011(11):2091-2092.
[5] Cohen I, Speroff L.Premature ovarian failure: update[J]. Obstet Gynecol Surv, 1991,46(3):156-162.
[6] 宋玉霞,李 艷,譚 麗.卵巢早衰患者外周血T淋巴細胞亞群變化的研究[J]. 中國保健營養,2014,24(3):1242.
[7] 謝江燕,趙儷梅,東亞君.卵巢早衰的免疫學研究進展[J]. 實用婦產科雜志,2013,29(4):259-262.
[8] Lebovic DI,Naz R.Premature ovarian failure:Think autoimmunedisorder[J].Sexual Reprod Menop,2004,2(4):230-233.
[9] Liu T, Wang S, Li Q,etal.Telocytes as potential targets in a cyclophosphamide-induced animal model of premature ovarian failure[J]. Mol Med Rep,2016,14(3):2415-2422.
[10] Gracia CR,Sammel MD,Freeman E,etal.Impact of cancer therapies on ovarian reserve [J]. Fertil Steril,2012,97(1):134-140.
[11] 郝 娟,王春蓮,王培嵩,等.雷公藤多甙片致卵巢早衰大鼠動物模型的研究[J]. 中國婦幼保健,2012,27(12):1866-1870.
[12] 王翠平.辨證分型治療卵巢早衰 40 例[J]. 新中醫,2008,40(3):86-87.
[13] 陳明亮,易 龍,金 鑫,等.白藜蘆醇對TNF-α誘導的血管內皮細胞炎性反應的影響[J]. 第三軍醫大學學報,2012,34(13):1255-1258.
[14] 穆鳳娟,趙新然,宋 娜,等.TNF-α、IL-6、及IL-10在妊娠期高血壓疾病患者血清中的表達[J]. 中外健康文摘,2014,3:11-12.
[15] Karagouni EE,Chryssikopoulos A,Mantzavinos T,etal.Imedeukin-1 beta and interleukin-lalpha may affect the implantation rate of patients undergoing in vitro fertilization embryo transfer[J].Fertil Stefil,1998,70(3):553-559.
[16] 馬小紅,徐 仙.卵巢早衰患者血清白介素-1、淋巴細胞亞群的水平及臨床意義[J]. 中國計劃生育學雜志,2012(2):103-105.
[17] Shimizu T,Kaji A,Murayama C,etal.Effects of interleukin-8 on estradiol and progesterone production by bovine granulosa cells from large follicles and progesterone production by luteinizing granulosa cells in culture [J]. Cytokine,2012,57(1):175-181.
[18] 朱 艷,劉永紅,柳發勇.HMG單藥及聯合氯米芬對排卵障礙患者卵泡生長的干預研究[J]. 臨床誤診誤治,2011,24(7):37-38.
[19] 莊粵冰.IL-2、IL6在自身免疫性卵巢早衰患者中的表達及臨床意義[J]. 當代醫學,2015,21(15):46-47.
[20] Hill JA,Welchw R,Faris HM,etal.Induction of class Ⅱ major histocompatibility complex antigen expression in human granulosa cells by interferon gamma:A potenial mechanism contributing to autoimmune ovarian failure[J].Am J 0bstet Gynecol,1990,162(2):534-540.
[21] 秦 姍,宋月輕,沈鴻敏.POF患者卵巢組織HLA—DR抗原表達及意義[J].中國婦幼保健,2008,23(17):2430-2432.
[22] Gleicher N,Weghofer A,Barad DH.A pilot study of premature ovarian senescence:II.Different genotype and phenotype for genetic and autoimmune etiologies[J].Fertil Steril, 2008,3(7):203-205.
[23] Dong L,Jiang L,Men W,etal.Preventive and therapeuticeffects of Bushen Huoxue Recipe on autoimmune premature ovarian failure inmice[J].ZhongXiYi JieHe Xue Bao,2008,6(3):294-297.
[24] 曲秀芬,張 蕾,王兵兵.免疫性卵巢早衰與抗卵巢抗體[J]. 中國婦幼保健,2008,23(35):5086-5087.
[25] 丁 青,徐 杰,劉惠萍,等.右歸丸干預自身免疫性POF小鼠Treg和Foxp3基因表達的研究[J]. 醫學美學美容(中旬刊),2013(11):210-212.
[26] 張永生.右歸丸治療更年期綜合征的臨床觀察[J]. 光明中醫,2010,25(9):22-23.
[27] 任旭雯,何援利,蔡慧華,等. 免疫性卵巢早衰小鼠卵巢組織中Cx43、Bcl-2表達的研究[J]. 實用婦產科雜志,2016,32(7):515-518.
[28] 中華醫學會婦產科學分會絕經學組.早發性卵巢功能不全的激素補充治療專家共識[J]. 中華婦產科學雜志,2016,51(12):881-886.
[29] 段飛燕,李 芹,柳 露,等.卵巢早衰診治進展[J]. 中國醫藥科學,2016,6(7):38-42.
[30] Kawamura K,Kawamura N,Hsueh AJ.Activation of dormant follicles: a new treatment for premature ovarian failure?[J] Curr Opin Obstet Gynecol,2016,28(3):217-222.
[31] 施曉波,李 娜,廖 燦,等. 糖皮質激素或雄激素治療自身免疫性卵巢早衰小鼠[J]. 中南大學學報(醫學版),2009,34(7):576-581.
[32] 張 芍,何援利,楊宏英. 骨髓間充質干細胞對順鉑所致的大鼠竇前卵泡損傷的保護作用[J]. 實用婦產科雜志,2015,31(9):687-691.
R711.75
A
1672-271X(2017)05-0500-04
10.3969/j.issn.1672-271X.2017.05.013
2017-04-08;
2017-08-03)
(本文編輯:劉玉巧)
全軍醫藥衛生科研基金(14MS129);福建省科技廳課題(2014Y5008)
350025 福州,南京軍區福州總醫院婦產科
黃惠娟,E-mail:hhj352@163.com
謝樹紅,黃惠娟.影響早發性卵巢功能不全的免疫因素分析[J].東南國防醫藥,2017,19(5):500-503.