女性血清維生素D濃度對體外受精-胚胎移植妊娠結局的影響

張家欣，卜志勤，孫瑩璞

(鄭州大學第一附屬醫院生殖醫學中心 河南省生殖與遺傳重點實驗室，鄭州 450052)

維生素D是人體內維持鈣磷代謝的脂溶性維生素，15%來自食物，85%～90%來自陽光中的紫外線(290～315 nm)照射皮膚，維生素 D缺乏除引發生長障礙，還可增加一些急、慢性疾病的發病率[1-3]。

全世界各個地區有大量人群存在維生素D缺乏的現象，其中很大一部分是年輕的育齡期婦女。妊娠期婦女血清維生素D缺乏一定程度上影響女性激素的水平從而對早期妊娠結局產生影響[4]。一些研究表明人體內維生素D的濃度與IVF-ET的臨床妊娠結局有關，但是這些實驗得出的結論并不完全一致[5]。IVF是一種應用越來越廣泛的人工助孕方式，其技術已愈加完善，但目前臨床妊娠率仍有難以突破的瓶頸。本文旨在總結維生素D與IVF妊娠結局的關系，以期為深入研究提供方向和幫助。

一、維生素D對生殖系統的影響

有研究表明，妊娠期間維生素D缺乏的孕婦更容易患有嚴重的產科并發癥，如先兆子癇[6]、妊娠期糖尿病[7]、低出生體重兒、產后大量出血、早產等[8]。給PCOS患者補充維生素D可以改善患者的激素水平、氧化應激和排卵[9]。也有綜述表明維生素D缺乏是子宮內膜異位癥的危險因素[10]，并且較低的子宮內膜癌組織學分級和維生素D受體(VDR)的移位也有關[11]。也有研究發現子宮內膜VDR高表達的婦女，特別是在月經周期的植入窗期VDR表達較高的婦女，明顯比VDR低表達的婦女更有可能懷孕[12]。這支持了維生素D-VDR系統在子宮內膜容受性發育過程中發揮作用。

另外，在小鼠動物實驗中發現基因敲除VDR的小鼠，可通過減少雌激素的產生而影響雌性小鼠子宮、卵巢、陰道的發育和黃體的生成。敲除小鼠VDR基因后，小鼠的卵巢、睪丸、附睪中的芳香化酶(雌激素合成的限速酶)活性明顯下降，分別是野生型的24%，58%和35%[13]。

靈長類動物實驗提示在培養竇前卵泡的培養液中，補充低濃度的骨化三醇(25 pg/mL)能提高竇前卵泡的存活率。雖然并未檢測到培養液中的雌激素、孕激素和雄烯二酮與對照組有何差異，但是低濃度的骨化三醇維持了卵泡液內AMH分泌，而高濃度的骨化三醇(100 pg/mL)促進了竇卵泡的生長。另外一項關于恒河猴卵泡的實驗表明，骨化三醇補充的劑量和使用階段對促進靈長類動物體外發育卵泡的卵母細胞存活、生長有關[14]。

二、維生素D對IVF-ET妊娠結局的影響

1.維生素D對凍融胚胎移植結局的影響：關于維生素D與凍融胚胎移植(FET)結局關系的實驗研究數量較少。van de等[15]的一項前瞻性觀察性隊列研究，將 280名接受凍融胚胎移植的患者，按照移植日的血清25(OH)D濃度，分為缺乏組(<20 ng/mL)，不足組(20～30 ng/mL)和充足組(≥30 ng/mL)3組，發現3組間妊娠率沒有統計學差異(分別是32.3%、39.5%、35.5%，P=0.54)，并且多因素回歸分析提示維生素D濃度不影響臨床妊娠結局。Abbas等[16]對FET周期中維生素D不足的婦女進行干預性研究，結果發現維生素D缺乏補充組和對照組的生化妊娠率和臨床妊娠率亦沒有區別。何玉潔等[17]對102例接受FET的患者進行了回顧性分析，研究中患者被分為低維生素D組(<25 nmol/L)、中維生素D組(25～50 nmol/L)和高維生素D組(>50 nmol/L)3組，結果發現高維生素D組的胚胎種植率和臨床妊娠率顯著高于其他兩組(P<0.05)，且妊娠組的血清25(OH)D的平均水平顯著高于未妊娠組[(39±14)nmol/L vs.(28±12)nmol/L](P<0.05)。

2.維生素D對新鮮胚胎移植結局的影響：相比凍融胚胎移植，新鮮胚胎移植的研究報道較多。一些研究發現人體內維生素D濃度是影響IVF妊娠結局的一個因素。Paffoni等[18]對接受新鮮胚胎移植的335名婦女進行了前瞻性研究，血清25(OH)D<20 ng/ml與>20 ng/ml的臨床妊娠率分別是20%和31%(P<0.05)，而維生素D水平最高(>30 ng/ml)組人群有最高的臨床妊娠率(P<0.05)。Ozkan等[19]認為卵泡液中維生素D濃度與血清中維生素D濃度高度相關(r=0.94)，且妊娠組比未妊娠組卵泡液中維生素D濃度更高。多項回歸曲線分析認為卵泡液25(OH)D濃度可以作為臨床妊娠結局的獨立影響因素。卵泡液中25(OH)D每提高1 ng/mL，臨床妊娠率就提高7%。Polyzos等[20]對單囊胚移植的不孕癥婦女進行多項回歸分析認為血清25(OH)D與臨床妊娠率獨立相關。然而，與以上研究結果相反的是，一項包含101名 IVF助孕患者的前瞻性研究發現血清和卵泡液中過高的維生素D水平和卵泡液中低葡萄糖水平相關，并且高維生素D濃度能夠影響卵泡液的成分改變從而影響IVF的妊娠率[21]。相似的結果在另一項研究中同樣被發現：維生素D不足的患者往往更容易獲得更高質量的胚胎和更好的臨床妊娠結局[22]。還有研究發現維生素D濃度在人種中有區別，例如維生素D濃度在非西班牙裔白人婦女中與IVF妊娠結局呈正相關，而在亞洲人種中沒有觀察到此類現象，在亞洲女性中低血清25(OH)D水平可能與高臨床妊娠率相關[23]。

與此同時也有許多研究并沒有發現維生素D會對IVF臨床妊娠結局產生影響。Liu等[24]對848名接受IVF的婦女按血清25(OH)D濃度四分位數分類，在控制年齡、BMI、AMH、采血季節、卵巢刺激方案等變量后，4組之間臨床妊娠率、植入率和活產率沒有顯著差異，但血清維生素D濃度越低的婦女在IVF時受精率越低。Aleyasin等[25]對82名婦女(每人至少有3個新鮮優質胚胎移植)進行研究，血清和卵泡液中的維生素D含量雖然具有一致性，但妊娠組與未妊娠組之間的維生素D濃度沒有差異，隨著25(OH)D濃度升高受精率顯著提高，但胚胎植入率沒有顯著變化。土耳其的Boz等[26]對208名接受IVF的婦女進行了描述性隊列研究，該研究表明目前并沒有足夠證據表明需要對接受IVF治療的婦女進行常規維生素D濃度檢測，并且維生素D缺乏對胚胎移植妊娠結局沒有影響。他們希望在將來可以進行維生素D補充的前瞻性對照試驗。Franasiak等[27]對鮮胚和凍胚移植的婦女進行檢測，發現持續妊娠的婦女平均血清維生素D濃度分別是24.5 ng/mL和23.9 ng/mL。按照維生素D濃度將患者分為缺乏、不足、充分三組，發現三組間的生化妊娠、臨床妊娠和持續妊娠結果并沒有統計學差異。王馥新等[28]發現HCG日次日血清維生素D水平與因輸卵管因素行IVF新鮮周期胚胎移植助孕患者的妊娠結局無關。

3.維生素D對供卵IVF-ET結局的影響：一些關于供卵IVF治療患者的研究發現，接受贈卵的婦女，維生素D水平充足、不足、缺乏的人群之間無論是胚胎植入率、臨床妊娠率還是持續妊娠率，均有統計學差異[29]。Rudick等[30]的研究發現，在99名婦女中，維生素D缺乏組與維生素D充足組的臨床妊娠率(37% vs.78%)和活產率(31% vs.59%)均有明顯區別。而在維生素D缺乏組與維生素D不足組之間臨床妊娠率和活產率并沒有任何不同。

三、維生素D影響女性生殖的機制

1.對免疫系統的影響：對于母體來說胎兒是外來異物，因此在懷孕過程中尤其是妊娠的第一階段母體子宮內具有炎性反應，妊娠中有大量的炎性因子和免疫細胞參與[31]。維生素D不僅在系統免疫中發揮作用，對局部免疫也有影響。維生素D可誘導調節性T細胞分化，此類細胞能擾亂孕體抗原對自身免疫系統的激活，抑制母體對胚胎的免疫反應。此外，與血清維生素D濃度充足組相比，缺乏組外周血中NK細胞毒性增強；子宮內膜的巨噬細胞增多；Th1細胞產生更多γ干擾素(INF-γ)，腫瘤壞死因子(TNF)等細胞因子[32]。

Th1/Th2細胞比例的平衡對于妊娠十分關鍵。Th1/Th2比例升高與妊娠失敗明顯相關，研究發現對維生素D不足和缺乏的人群補充維生素D能夠抑制Th1細胞促進Th2細胞增殖，降低Th1/Th2比例，從而優化母體T細胞產生的細胞因子[33]。

2.對氧化應激的影響：小鼠實驗發現補充維生素D3能將脂多糖(LPS)造成的流產率從62.5%降至14.3%。維生素D3的補充不僅能有效減少LPS誘導產生的TNF-a，IFN-γ，巨噬細胞炎癥蛋白2(MIP-2)還能降低母體血清中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量，此外維生素D3還能誘導COX-2活性降低從而降低母鼠血清里的前列腺素2(PGF2)水平[34]。也有研究表明維生素D可通過激活ERK信號通路促進LPS處理細胞增殖，抑制細胞凋亡和炎癥[35]。

晚期糖基化終末產物(AGEs)是一類強效促炎性物質，與外周血中可溶性糖基化終末產物受體(sRAGE)結合失去活性，對多囊卵巢綜合癥的女性補充維生素D3能有效提高sRAGE的水平來抵抗炎性反應[36]。

3.對細胞代謝的影響：自發性流產婦女的胎盤和蛻膜中1-α羥化酶(CYP27B1)表達減少，CYP24A1表達增加，患者外周血維生素D濃度沒有明顯差異，而宮內維生素D水平的降低可能是由于CYP27B1表達減少導致活性維生素D水平降低，并且 CYP24A1表達增加會導致活性維生素D的降解[37]。

25(OH)D水平和AMH成負相關，AMH具有抑制卵泡成熟的作用，補充維生素D3后AMH、AMHR-Ⅱ和FSH受體的mRNA表達減少，卵泡發育抑制解除[38]。而最新一項研究發現PCOS患者AMH水平升高可能與VDR Fokl和APAL基因多態性有關，而與25(OH)D水平無關[39]。

四、結語

隨著對維生素D在女性生殖方面影響的認識加深，維生素D與IVF妊娠結局的研究越來越多。無論是在新鮮胚胎移植還是在冷凍胚胎移植周期中，維生素D濃度與妊娠結局成正相關以及維生素D濃度與妊娠結局無關的研究結果均有報道。我們可以推測維生素D可能是妊娠結局的促進因素或是無關因素，目前除了期望將維生素D作為IVF臨床結局的一個預測指標，也試圖通過對維生素D缺乏人群進行藥物補充以提高臨床妊娠率。

我們希望看到更多關于血清維生素D濃度對IVF妊娠結局影響的高質量研究，如有關不同人種、凍融胚胎移植以及維生素D與免疫的具體關系，尤其是Th細胞系統等免疫機制的研究。希望沿著這些方向的研究拓寬延伸維生素D與女性臨床妊娠結局的思路。