維生素D與女性生殖激素及妊娠結局關系的研究進展

萬彥伶，郝翠芳

(1.青島大學醫學部，青島 266071；2. 青島大學附屬煙臺毓璜頂醫院，煙臺 264000)

維生素D是一種脂溶性維生素，通過與維生素D受體(VDR)結合發揮作用，除了影響鈣、磷代謝外，越來越多的研究顯示其在女性生殖激素及早期妊娠結局方面也有一定作用。

一、維生素D的生物作用

體內維生素D可通過皮膚合成與食物攝入獲得，主要途徑為皮膚中的7-脫氫膽固醇經紫外線照射后合成膽骨化醇，即維生素D3。經食物攝入維生素D含量較少，主要存在于植物中，大部分為維生素D2。維生素D2、D3入血后，在肝臟及腎臟分別經過羥化后形成25-羥維生素D[25(OH)D]和有強生物學活性的1，25-二羥維生素D[1，25(OH)2D]。其中25(OH)D為血液中含量較高且較穩定的維生素D衍生物，可反映血液中維生素D水平，是評價體內維生素D水平的最佳指標[1]。1，25(OH)2D則是人體內的重要激素，與維生素D結合蛋白(DBP)結合，轉運至各個組織、器官，與VDR結合形成激素-受體復合物，通過基因組機制和非基因組機制介導生物學效應。VDR的位置及數量對維生素D發揮作用有決定性的影響。通常VDR在骨骼、皮膚、小腸表達，并與維生素D結合調節鈣、磷代謝。1983年Dokoh等[2]在中國倉鼠卵巢中發現了VDR表達，隨后有學者用免疫組化的方法在大鼠卵泡顆粒細胞中發現VDR的表達[3]，提示維生素D可能通過與卵巢VDR結合參與調控女性生殖系統，影響卵巢顆粒細胞的功能，進一步影響卵子質量和妊娠結局。

二、維生素D與女性生殖激素

1.維生素D與促性腺激素(Gn)：Gn是腺垂體分泌的糖蛋白類激素，包括卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素(LH)。對育齡婦女而言，FSH、LH的周期性變化可調節卵泡的生長發育和性激素的合成。1989年Zofková等[4]描述了維生素D含量增加與Gn的關系，發現每天補充3 mg維生素D，應用4 d，可促進FSH對GnRH的反應性，對LH無明顯影響；Irani等[5]研究表明維生素D可通過增加部分患者的FSH受體(FSHR)表達，增加FSH作用敏感性，此研究也未發現維生素D對LH受體的作用。

2.維生素D與抗苗勒管激素(AMH)：AMH屬于轉化生長因子β超家族，是由始基卵泡池內啟動生長卵泡的顆粒細胞開始表達的糖蛋白激素，在未啟動生長的始基卵泡、閉鎖卵泡及卵泡膜細胞中均不表達[6]，是目前發現的唯一對原始卵泡向初級卵泡轉化有負向調節作用的因子，主要通過AMH Ⅱ型受體(AMHR-Ⅱ)發揮作用。AMH與AMHR-Ⅱ結合后，通過SMAD1/5/8轉導至細胞核內，抑制核內CYP19基因mRNA表達，降低細胞色素酶P450活性，減少雌二醇生成，降低卵泡對FSH敏感性，控制優勢卵泡數量，減少卵泡池內卵泡的消耗，起到調節FSH對優勢卵泡募集的作用[7]。

Malloy等[8]研究表明，前列腺癌細胞的AMH基因啟動子序列中包含維生素D的效應元件，認為維生素D可上調AMH表達。Merhi等[9]研究報道，對體外培養的顆粒細胞而言，相對較高的維生素D水平可降低小卵泡卵丘顆粒細胞中AMH水平、降低AMHR-Ⅱ mRNA的表達，也能夠明顯抑制AMH信號通路中SMAD1/5/8磷酸化，減弱AMH的作用。提示維生素D含量增加時，AMH敏感性下降，對卵泡募集的抑制作用減弱。然而，近期Drakopoulos等[10]對283名18～42歲女性(包含不孕女性在內)進行的前瞻性臨床研究表明，維生素D與血清AMH水平無相關性。二者關系仍有待進一步研究。

3.維生素D與卵巢性激素：卵巢在垂體分泌Gn作用下，利用血液循環的低密度脂蛋白(LDL)合成性激素，此過程需要多種細胞色素P450超基因家族的羥化酶及芳香化酶的作用。LDL以游離膽固醇的形式轉移到卵泡膜細胞線粒體內，在經典的兩細胞-兩促性腺激素作用下合成性激素。性激素與細胞核內特異性受體結合，形成受體-激素復合物，與核內靶基因上的甾體反應元件結合，發揮生物效應。

1986年，Hodgins等[11]對人類皮膚纖維母細胞體外培養時加入較小劑量的1，25(OH)2D，培養液中芳香化酶活性升高。Parikh等[12]發現對體外培養的卵細胞和顆粒細胞加入1，25(OH)2D可促進雌激素和孕激素的產生，而對睪酮的產生無促進作用。也有研究報道，在VDR基因敲除的小鼠卵巢內CYP19基因的mRNA表達明顯下降，芳香化酶活性降低，雌激素水平降低，FSH、LH含量上升；補足血鈣后，CYP19基因表達上升，芳香化酶活性部分恢復，FSH與LH水平仍處于較高水平[13]。此研究結果說明VDR基因敲除的小鼠體內雌激素水平下降，與維生素D影響雌激素的生物合成有關。維生素D與孕酮合成相關的體外研究表明，維生素D可增加3β-羥甾脫氫酶(3β-HSD)的表達，使孕酮合成增加，促進卵泡成熟并排卵[9]。另外，維生素D與雄激素關系尚存在爭議。一項維生素D與PCOS女性體內雄激素水平的Meta分析顯示，補充維生素D可明顯降低PCOS女性體內總的雄激素水平，卻不能顯著降低性激素結合球蛋白和游離雄激素水平[14]。

小結，維生素D可上調FSH反應性及FSHR敏感性，抑制AMH生物效應，調節卵泡的募集；也可影響芳香化酶、3β-HSD表達、雌孕激素合成，影響卵巢性激素含量，進而影響卵泡成熟與排卵(圖1)。

三、維生素D與早期妊娠

維生素D缺乏是目前育齡婦女普遍存在的問題。母體維生素D不足對早期妊娠及輔助生殖技術(ART)妊娠結局影響如何？

1.維生素D與子宮內膜容受性：胚胎種植成功的重要因素是子宮內膜與胚胎發育同步。子宮內膜允許胚胎著床的極短時期稱為“種植窗期”，此時子宮內膜容受性最高。目前認為同源框基因HOXA10及下游的表達產物ITGB3水平在子宮內膜容受性方面起重要作用[15-16]，其正常表達為胚胎著床的必要條件之一。研究表明，HOXA10轉錄起始點上游有維生素D反應元件，1，25(OH)2D與VDR結合同時與HOXA10轉錄起始點上游的維生素D反應元件結合[17]，激活HOXA10，增加ITGB3表達[18]。血清維生素D水平上升，子宮內膜HOXA10及其下游產物表達增加，可促進子宮內膜蛻膜化，提高胚胎種植率，改善妊娠結局。

圖1 維生素D與女性生殖激素關系

2.維生素D與胎盤形成：維生素D在受精卵著床及滋養細胞侵襲過程中起重要作用[19-20]。早孕期胎盤表達維生素D活化酶CYP27B1和VDR[21]，將25(OH)D轉化為1，25(OH)2D發揮作用。活化的維生素D促進血管內皮生長因子mRNA的表達增加胎盤新生血管形成，同時增加細胞的增殖[22-23]。Chan等[24]體外研究證明維生素D可促進早孕期滋養細胞的侵襲作用。Westwood等[25]發現維生素D可降低胎盤2型S1P受體(S1PR2)表達，減少S1P對絨毛外滋養細胞侵蝕的抑制作用。因此，維生素D可上調胎盤血管內皮生長因子表達并降低S1P敏感性，改善胎盤淺著床狀態，促使血管擴張，增加胎兒血供及母-胎物質交換，降低胎兒生長受限的發生率，同時促進子宮螺旋動脈重鑄，減少子癇前期或子癇的發生，但具體機制仍有待進一步研究。

3.維生素D與早期流產：對于妊娠女性，胚胎屬于半同種移植物，母-胎界面免疫耐受的缺失可導致早期流產，甚至復發性流產(RSA)。Zhang等[26]關于孕期維生素D水平與自然流產的Meta分析顯示，母體維生素D水平<20 ng/ml，早期自然流產率明顯上升，且RSA女性蛻膜表達的CYP27B1及VDR明顯低于正常妊娠女性[25-26]。維生素D水平較低的RSA女性體內，抗磷脂抗體、抗核抗體等自身抗體水平明顯上升[27]，且轉化生長因子-β(TGF-β)等免疫抑制性細胞因子水平下降[28]。維生素D可維持Th1/Th2的平衡，減少Th 1細胞的增生，限制其細胞因子的生成及免疫殺傷作用；同時增加Th 2細胞及細胞因子的產生，增強免疫耐受，減少RSA發生[29]。徐士儒等[30]最近研究表明，RSA患者體內維生素D水平升高也可降低其外周血自然殺傷細胞毒性，改善母體免疫耐受。以上均說明，孕早期維生素D可調節母體免疫系統動態平衡，維持母-胎界面免疫耐受，減少抗磷脂抗體、自然殺傷細胞等對早期妊娠的不良影響，實現免疫耐受，減少早期流產的發生。

4.維生素D與ART妊娠結局：Ozkan等[31]對接受ART治療的不孕女性的研究結果提示，臨床妊娠者較未妊娠者卵泡液維生素D水平高，進行多因素回歸分析后認為卵泡液中維生素D水平可以作為IVF妊娠結局的獨立預測因素。馬娟等[32]研究發現，血清維生素D水平與卵泡液維生素D水平成正比，且維生素D水平高者妊娠結局較好。Chu等[33]Meta分析結果顯示ART治療過程中，血清維生素D充足的女性生化妊娠率、臨床妊娠率以及活產率明顯高于維生素D不足的女性，認為維生素D可通過影響卵泡的發育、胚胎的植入影響ART的妊娠結局。Zhao等[34]Meta分析認為維生素D水平低時，ART活產率也相應降低。

維生素D可能通過與卵泡及子宮內膜等VDR結合，影響卵巢性激素產生，直接或間接影響卵泡質量、改善子宮內膜容受性等從而影響ART早期妊娠結局。除此之外，妊娠時母體與胎兒維生素D水平密切相關，長期維生素D缺乏對胎兒骨骼、神經、心臟等發育產生長期影響，導致新生兒佝僂病、自閉癥、心臟病等，甚至死亡[35-36]。

綜上所述，維生素D直接或間接影響女性體內Gn、性激素、AMH水平等。維生素D不足進一步影響子宮內膜容受性、胎盤形成或ART妊娠結局，可導致RSA或對新生兒產生長期影響，其具體機制有待深入研究。