王麗媛,甄秀梅,王麗娜,王穎,李蓉
(1.北京大學第三醫院生殖醫學中心,北京 100191;2.山西醫科大學第一醫院生殖醫學中心,太原 030001)
女性的生殖系統容易受到年齡變化的影響,與之相關的生育能力下降的特征是卵巢內存留的原始卵泡的數量及質量的下降,即卵泡能夠生長發育并形成優質卵母細胞的潛能下降,這種現象被稱為卵巢儲備功能減退(diminished ovarian reserve,DOR)。其具體表現為雙側卵巢的竇卵泡數目<6個,血清抗苗勒管激素(AMH)水平<0.5~1.1 ng/ml[1]。近年來,隨著女性社會地位的提升,結婚及生育的年齡明顯推遲,加上我國生育政策的調整,年齡相關性卵巢功能障礙已經成為不孕癥越來越普遍的原因,有生育需求并需要借助輔助生殖技術(ART)來完成受孕過程的DOR患者逐年增多。這類患者進行體外受精-胚胎移植(IVF-ET)輔助生育時,在卵巢刺激過程中,出現卵巢低反應(POR)或慢反應的可能性增大,受精和減數分裂錯誤的發生率也明顯升高,妊娠率就會進一步降低。因此,如何采用一些方法使這部分患者的卵巢功能得以改善,提高其行ART治療的臨床妊娠率,已成為目前生殖領域內亟待解決的難點。本文對DOR患者ART前預處理的國內外研究進展進行綜述,以期改善個體化ART治療的臨床結局。
1.雄激素:女性體內的雄激素主要有脫氫表雄酮(DHEA)、睪酮等,大部分來自腎上腺皮質,少部分由卵巢膜細胞分泌。雄激素能夠促進卵泡發育,增加促性腺激素(Gn)的產生,尤其在初始生長階段。
DHEA是一種弱雄激素,在女性年齡增長的過程中,其水平會逐漸下降。DHEA作為一種前體物質,在酶的作用下轉化為雌二醇(E2)和睪酮以后,再通過其相應的受體來發揮生理功能。有研究認為,在促排卵過程出現POR的患者補充DHEA后可以顯著改善AMH等卵巢儲備的基礎參數[2]。此外,近期的一項Meta分析表明,DHEA預處理可顯著提高POR患者行 IVF-ET 時的臨床妊娠率,同時Gn的用量也有減少[3]。有研究認為,推薦DHEA預處理的每日劑量不超過75 mg,一般用2~3個月,最長不建議超過6個月[4]。DHEA的使用無明顯不良反應,少數有痤瘡、雄激素性脫發等高雄癥狀出現。
目前報道較多的另一種睪酮制劑是經皮睪酮凝膠(TTG)[5],但由于方法的局限性,比如患者的入選標準不一致、藥物使用的劑量及時間不一致等,其是否可以提高卵巢的反應性尚不確定,尚需未來更多的研究加以證實。
2.雌激素:DOR患者的正常月經周期中,內源性卵泡刺激素(FSH)水平在黃體期的中末階段會提前升高,幫助卵泡募集。而在促排卵周期中,此時期FSH微小的升高便會促使敏感卵泡加速發育而小竇卵泡發育不滿意,成熟卵泡數減少。
所以有學者在黃體期添加雌激素進行預處理,通過其負反饋的作用,使黃體期FSH減少,防止這種過早的募集選擇,且抑制作用溫和,停藥后即恢復,使卵泡激素環境和竇卵泡對Gn的敏感性達到最佳狀態,而且不影響用藥周期的月經來潮。此前研究已表明,對于卵巢反應不良的患者,黃體中期口服戊酸雌二醇預處理可以降低周期取消率,改善臨床妊娠率[6]。目前,黃體期雌激素預處理聯合早卵泡期拮抗劑方案應用較多,可以明顯增加獲卵數,顯著改善DOR患者的妊娠結局[7]。但雌激素預處理的具體使用方案及其對累積妊娠率及活產率的影響仍需要前瞻性隨機對照試驗(RCT)進一步驗證。
3.孕激素:目前報道中很少采用單一的孕激素進行預處理。孕激素也是通過負反饋抑制FSH升高,且增加FSH的受體,從而使募集卵泡增加,在改善卵巢反應性方面發揮重要作用。其使用方法是在進行促排卵的前一月經周期的黃體中期也就是排卵后2~3 d開始使用地屈孕酮預處理10 d,每日劑量10 mg,bid,可明顯改善此方案中卵泡的均勻性[8]。但具體應用方案及效果仍需進一步研究加以驗證。
4.復方口服避孕藥(COC):COC為人工合成的一種雌孕激素復合藥物,可以降低FSH和LH水平,協調卵泡同步生長;還可以防止卵巢的黃體囊腫形成,改善卵巢對外源性Gn的敏感性,同時增加了獲卵數,改善了IVF-ET結局。COC預處理抑制了排卵,對于DOR患者來說更為有利。其常用方案為在月經期的3~5 d開始服用一個周期,但使用時間較長,可能會產生過度抑制效應,使Gn的使用劑量和時間有所增加[6]。因此近年有學者建議COC預處理不超過16 d,而且在啟動Gn前停藥5 d[9]。
1.生長激素(GH):GH由腦垂體分泌,在卵泡發育的整個過程,尤其是在非Gn依賴的原始卵泡和竇前卵泡中,GH發揮了不可忽視的重要作用。其影響生育力的機制也有多種,包括促進卵巢顆粒細胞的類固醇合成,上調顆粒細胞中胰島素樣生長因子1(IGF-1)以及促進卵母細胞的核質成熟等,還可以提高子宮內膜的容受性。
有研究表明,DOR患者在正式進入IVF周期前,使用GH進行預處理可提高卵巢對Gn的敏感性,增加可募集卵泡數,提高優質胚胎率,并在一定程度上改善臨床妊娠率[10]。但近期一項納入12項RCT的Meta分析結果表明,GH補充可能改善某些卵巢功能低下患者的生殖結局,但活產率無明顯提高[11]。目前關于GH的使用劑量、時間和人群仍存在爭議,常用方法為進入促排卵周期前,每日2~4 U的小劑量預處理5~6周。這可能因為該時間段正好是顆粒細胞增殖和線粒體快速復制重疊的時期。
2.重組人黃體生成素(r-LH):正常生理情況下,LH與FSH協同合作調控卵泡的生長發育,促進卵母細胞成熟。雖然多數DOR患者的FSH和LH水平較高,但是在IVF中,長方案降調節是較為經典且常用的一種促排方案,但其可能會使垂體出現過度抑制,抑制的程度有個體差異。且LH的水平過高和過低均有不利影響,LH過低會使雄激素底物合成減少,雌激素缺乏,從而影響卵泡的成熟。
人工合成的 r-LH與LH結構相同,可使LH受體增加。一項研究表明,r-LH預處理能夠通過增加小竇卵泡的數目和改善卵母細胞的質量而增加正常受精的胚胎數[12]。目前r-LH預處理的開始時間及使用劑量尚未達成共識,但一些前瞻性RCT結果顯示在黃體中期降調節方案中使用Gn前先給予4~7 d的r-LH預處理,可以優化臨床結局[13-15]。其在DOR患者中具體的預處理方案還需要進一步研究。
3.GnRH拮抗劑(GnRH-ant):GnRH-ant可以快速阻斷GnRH與受體之間的反應,直接減少Gn的分泌[16]。有研究表明,DOR患者在接受輔助生殖刺激周期前的黃體晚期采用GnRH-ant預處理,可以誘導黃體溶解,使卵泡募集更同步,從而改善妊娠結局[17-19]。
氧化應激是機體各器官在衰老過程中機能逐漸減退(包括女性的卵巢功能減低)不可忽視的重要因素。根據自由基學說,在正常的生理代謝活動中,細胞內毒性產物活性氧(ROS)和特異性解毒酶超氧化物歧化酶(SOD)之間的動態平衡狀態是非常重要的。當大量的毒性產物發生堆積時,就會對細胞尤其是線粒體產生有害影響[20]。而線粒體為生物組織和細胞的新陳代謝供能,也參與了細胞周期控制和程序性凋亡等過程,其功能失調在卵巢內便表現為卵泡的閉鎖、卵母細胞質量的下降,進一步發展便會出現DOR。
為了避免氧化應激所導致的這種卵巢功能的加速損傷,重建氧化與抗氧化體系的穩態,學者們嘗試應用以下一些有效的抗氧化制劑來減少線粒體功能障礙對生殖功能的負面影響,但氧化應激導致生殖衰老的機制是一個復雜的過程,要找到臨床應用安全、有效的藥物仍需大樣本的研究進一步證實。
1.輔酶Q10(CoQ10):隨著年齡的增長,血漿中CoQ10的濃度逐漸下降。CoQ10是機體中線粒體電子傳遞鏈中重要的可溶性脂質轉運蛋白,當氧化應激損傷了線粒體內膜上的CoQ10時,電子傳遞便無法正常進行,導致自由基無法消除而堆積,引起卵母細胞受精率和發育能力下降。一項針對POR患者IVF周期的研究顯示,補充CoQ10 200 mg,每日3次,持續60 d,能夠增加卵巢反應性并降低胚胎非整倍體率,改善胚胎質量[21]。目前建議的CoQ10補充用量大多為600 mg,預處理2~3月[22-23];但也有部分文獻認為每日補充100~200 mg即可[24]。
2.褪黑素:褪黑素及其代謝產物被認為是一種強自由基清除劑及廣譜抗氧化劑,在一定程度上可調控卵泡生長發育,改善卵母細胞質量和黃體功能,提高IVF受精率。有研究證實長期給予褪黑素可逆轉衰老小鼠的卵巢功能衰退狀況,減少閉鎖卵泡,增加原始卵泡儲備數量,延緩卵巢衰老,進而提高受精率及囊胚形成率[25]。
3.白藜蘆醇:白藜蘆醇是一種在葡萄葉和葡萄皮中合成的非黃酮類多酚類化合物,能提高卵母細胞線粒體DNA水平,可以防止生殖衰老導致的生育能力下降。有研究顯示白藜蘆醇可以有效對抗機體氧化應激的損傷,減少顆粒細胞的凋亡[26],其機制是激活了磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)通路。還有研究表明,白藜蘆醇能夠調整卵母細胞染色體的排列和紡錘體形態,從而改善卵子質量,增加卵巢儲備[27]。
4.β-煙酰胺單核苷酸(NMN):NMN是一種自然存在的生物活性核苷酸,是人體中煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)最直接的前體,而NAD+在維持人體運轉的分子機制中扮演著重要角色。補充NMN能夠提高體內NAD+含量。有動物實驗表明,線粒體DNA突變的積累可以通過損害卵母細胞的NADH/NAD+氧化還原狀態繼而降低生育能力,且這種情況可以通過NMN治療來挽救[28]。另一實驗給予40周齡的小鼠20周NMN治療后,卵巢的各級卵泡數目及黃體的數量均較對照組顯著增加,顆粒細胞中的線粒體蛋白酶活性增強,表明NMN具有挽救卵巢儲備減少的潛力[29]。但也有研究顯示,補充NMN不能挽救腫瘤患者放化療后的卵巢儲備減少[30]。
有研究發現一些自身免疫性疾病患者常常是DOR的高發人群,如類風濕關節炎、甲狀腺炎、系統性紅斑狼瘡等,提示卵巢功能減退與自身免疫紊亂有一定相關性。免疫功能受損時,會引起卵細胞結構的破壞,阻礙受精卵結合;免疫應答的發生會破壞卵巢功能導致卵巢功能衰退。因此,通過免疫治療有可能會在一定程度上改善卵巢功能。1998年,Hillier等[31]首次將免疫抑制劑用于保護卵巢功能,但因有感染、肝腎毒性、骨髓抑制等很多不良反應,所以其應用仍有著廣泛的爭議,在使用前要充分了解,權衡其潛在風險與益處。
1.糖皮質激素:糖皮質激素是機體內發揮重要調節作用的一種類固醇激素,由腎上腺皮質束狀帶細胞分泌。Hillier等[31]研究認為,糖皮質激素可以通過參與抑制免疫性炎癥反應過程、影響細胞因子水平等有效改善卵巢反應性,降低周期取消率。還有研究認為糖皮質激素可以改善DOR合并自身免疫疾病患者的妊娠率[32]。但其最佳的使用劑量、使用時間等仍需要進一步探討。
2.粒細胞集落刺激因子(G-CSF):G-CSF是一種在女性生殖調控及生殖功能維持中發揮重要作用的細胞因子。有研究證實,G-CSF對母胎界面的作用具有雙向調節的特點,一方面可以使滋養細胞偽足增多、變長、侵襲能力增強[33];另一方面對免疫細胞具有抑制作用。
3.雷帕霉素:雷帕霉素是一種內酯類化合物,其通過抑制始基卵泡的異常激活保護卵巢的儲備功能[34]。但其作用的機制,可能會對真核生物體內廣泛存在的細胞凋亡和細胞生長過程產生毒副反應,所以需要進一步研究其安全性。
4.環孢素:環孢素是一種大環內酯類免疫抑制劑,參與了抑制細胞凋亡的各個環節。有研究表明環孢素能抑制活性氧的生成、保護細胞線粒體,繼而改善卵巢功能[35]。
方叢等[36]為一名反復種植失敗的年輕DOR患者分離了自體骨髓間充質干細胞中的線粒體,并將其移植到卵母細胞中,最終獲得了1名活產男嬰。為輔助生殖領域提高卵母細胞質量提供了一種潛在的治療新思路。但此方法需要進行骨髓穿刺并傳代培養,而且移植線粒體的質量和拷貝數均起到決定性作用。目前此技術仍不成熟,其有效性和安全性有待于進一步研究。
近年來,在ART的臨床應用中,越來越多地融入了祖國醫學元素,中醫藥手段逐漸得到更多重視。
1.補腎中藥:中醫理論一貫認為腎功能與妊娠關系密切,中醫對卵巢功能的調理跟腎精極為相關。滋陰補腎、平衡腎陰陽的中藥方劑能夠堅固腎氣,提高卵巢的儲備功能[37],可能改善卵母細胞的受精數及優質胚胎數。此外,根據中醫的整體觀念,這種辨證施治對精神因素所致卵巢功能紊亂的治療亦有一定優勢,能夠緩解患者存在的焦慮、抑郁狀態,提高免疫力,改善生殖功能。
2.艾灸:已有研究證實,對早發性卵巢功能不全的患者給予口服中藥聯合陳艾條懸灸神闕穴、足三里穴等相關經穴(30 min/次,1次/d)的處理可以取得更好的臨床治療效果,改善患者激素水平及卵巢功能[38]。根據中醫經絡理論,這種“溫熱”效應可以刺激局部穴位與經脈,起到扶助陽氣,舉陷固脫,調和氣血等作用。
3.針灸:針灸療法可以平衡陰陽、調節臟腑功能、疏理經絡,常用于治療任督沖三脈失調、腎精虧虛、情志不暢等病因導致的卵巢功能衰退,能夠有效改善患者的臨床癥狀,改善卵巢反應[39],可能改善ART的妊娠成功率。
卵巢功能的減退是生育力下降的重要因素。在我國三胎生育政策等新形勢下,DOR導致的生殖健康問題日益凸顯。ART前使用各種預處理方案以改善卵巢儲備功能是重要而且必要的臨床措施,但每種方法都有其優缺點。因此在DOR患者接受輔助生殖治療時,對其進行個體化評估及處理,對減少POR的發生、改善輔助生殖治療的臨床妊娠結局具有重要意義。期待未來更加深入地了解卵泡生長發育和調節的具體機制,發現或研制出更多安全高效的藥物和治療方法,提高DOR患者的生育力。