徐慧穎，李娜，張云山

（天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院，天津 300100）

1978年7月世界第一例試管嬰兒Louise Brown誕生至今，試管嬰兒技術(shù)經(jīng)歷近四十年，已取得突飛猛進的發(fā)展。但是，其臨床妊娠率只維持在30%～40%左右。這其中影響其成功率的一個關(guān)鍵因素就是胚胎反復植入失?。╮epeated implantation failure，RIF）。子宮內(nèi)膜容受性降低是胚胎RIF的主要原因。

一、胚胎植入過程

胚胎植入是一個連續(xù)動態(tài)過程。在此過程中，子宮內(nèi)環(huán)境會發(fā)生一系列改變。這些變化均為胚胎植入提供良好的環(huán)境［1］。胚胎植入過程分三個階段［2，3］：（1）定位（apposition），即漂浮的囊胚和具有容受性的子宮內(nèi)膜發(fā)起對話，囊胚透明帶溶解消失，隨后以其內(nèi)細胞團所在的滋養(yǎng)層細胞接觸子宮內(nèi)膜；（2）黏附（adhesion），即囊胚滋養(yǎng)層細胞黏附到子宮內(nèi)膜上皮細胞的胞飲突。囊胚產(chǎn)生層粘連蛋白（laminin）與子宮內(nèi)膜上的受體蛋白結(jié)合，促使囊胚黏附到子宮內(nèi)膜。此過程中，胚胎與子宮內(nèi)膜之間的交流主要依靠特殊的配體－受體間的相互作用（主要是整合素）來完成；（3）侵入（invasion），即囊胚黏附之后，合體滋養(yǎng)層細胞分泌蛋白水解酶消化其接觸的內(nèi)膜組織，滋養(yǎng)層細胞穿透基膜侵入基質(zhì)到達子宮血管旁，從而使胚胎和母體之間建立血液聯(lián)系。此過程還需要不同的金屬蛋白酶（MMPs，如MMP9、MMP2等）參與。

囊胚植入過程中，蛻膜組織發(fā)出信號促使囊胚進一步發(fā)育［4］。子宮源性信號物質(zhì)如降鈣素（calcitonin）、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白1（IGFBP-1）以及溶血磷脂酸（LPA）等可維持胚胎發(fā)育速度并使其與子宮內(nèi)膜的發(fā)育保持同步化［5］。

胚胎完全植入內(nèi)膜組織內(nèi)是在妊娠第9天末，這時侵入的缺口封閉。缺口愈合過程中有多種細胞因子參與，如白介素-6（IL-6）、白介素-8（IL-8）、白血病抑制因子（LIF）和腫瘤壞死因子α（TNFα）等［6］，它們能夠?qū)⒚庖呒毎技酵懩げ课弧Ｍ瑫r，自然殺傷細胞（NK）和樹突狀細胞（DC）在胚胎植入過程中也起重要作用。人類和小鼠模型研究顯示，在胚胎植入部位有大量免疫細胞聚集，其中65%～75%是子宮特異性自然殺傷細胞（uNK），10%～20%是抗原提呈細胞（APC），如巨噬細胞和樹突狀細胞［7］。這些細胞會在局部產(chǎn)生一系列抗炎細胞因子，并且能夠分泌促進組織重建及血管再生所需酶類［8］。同時，巨噬細胞還可以在妊娠過程中的各個階段清除滋養(yǎng)細胞凋亡后殘存的碎片。此外，蛻膜組織中的巨噬細胞和樹突狀細胞能夠在母體－胎盤接觸部位起到關(guān)鍵性作用［9］。

二、胚胎RIF原因

胚胎RIF是指在經(jīng)過多次體外受精－胚胎移植（IVF-ET）治療后，移植胚胎不能著床。但是，對于移植周期數(shù)及在這些移植周期中移植胚胎的總數(shù)并沒有統(tǒng)一標準。因此，不同生殖中心采用的RIF定義并不相同。有學者建議將RIF定義為：至少連續(xù)三個IVF治療周期胚胎植入失敗，且每一周期中有一或兩個高質(zhì)量胚胎［10］。

胚胎RIF原因包括胚胎發(fā)育潛能異常、子宮內(nèi)膜容受性降低以及胚胎和子宮內(nèi)膜同步化異常［11］。染色體異常是胚胎發(fā)育異常的主要因素。胚胎染色體異常率隨著母體年齡增大而升高，且不育夫婦中胚胎異常率的發(fā)生明顯高于正常夫婦。子宮內(nèi)膜容受性在胚胎植入過程中起主導作用，是胚胎反復植入失敗最主要的原因。

三、子宮內(nèi)膜容受性

1．概念：子宮內(nèi)膜容受性是指子宮內(nèi)膜對囊胚的接受能力。1986年，Psychoyos［12］在小鼠模型中首次開展子宮內(nèi)膜容受性研究，之后子宮內(nèi)膜容受性在胚胎植入過程中的重要性也在其他動物中得到證實。研究表明，在人類和嚙齒類動物中，只有在短暫的特定時期內(nèi)子宮內(nèi)膜才允許胚胎著床，這一特定時期稱為“著床窗口期”，在人類相當于月經(jīng)周期第20～24天或排卵后6～8d［2］。在這個時期，卵巢分泌的雌激素及孕激素促使子宮內(nèi)膜細胞增殖、分化，并且還會分泌一些影響滋養(yǎng)層細胞發(fā)育的分子［13］。在此之后，子宮內(nèi)膜不再接受胚胎植入。因此，胚胎準確及時到達子宮內(nèi)膜是其成功著床的關(guān)鍵。

2．子宮內(nèi)膜容受性的調(diào)節(jié)機制：子宮內(nèi)膜容受性的建立機制極其復雜，此過程需要卵巢性激素、子宮內(nèi)膜局部分子以及胚胎及其分泌的胚胎性因子等參與。

卵巢分泌的雌激素和孕激素在子宮內(nèi)膜容受性形成方面發(fā)揮重要作用。在胚胎植入過程中，孕激素不僅能促使子宮內(nèi)膜基質(zhì)發(fā)生蛻膜化，而且能調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)因子表達［14］。排卵前足夠的雌激素刺激和排卵后孕激素對內(nèi)膜的持續(xù)影響是子宮內(nèi)膜容受性建立的必要條件。在著床窗口期，雌、孕激素分泌達到高峰，此時期正是子宮內(nèi)膜容受性最好的時期。此外，子宮內(nèi)膜上雌激素受體和孕激素受體的比例也影響宮內(nèi)膜容受性，當子宮內(nèi)膜雌激素受體數(shù)量降低時，即使卵巢分泌的雌、孕激素水平正常，也會導致子宮內(nèi)膜容受性形成缺陷。

在著床窗口期，成纖維細胞樣的子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞轉(zhuǎn)變成大而圓的蛻膜細胞［15］，子宮內(nèi)膜上皮細胞頂端出現(xiàn)胞飲突［16］。同時，子宮內(nèi)膜在雌、孕激素調(diào)節(jié)下產(chǎn)生許多容受性相關(guān)因子，包括細胞因子、生長因子和粘附分子等，這些均在胚胎成功著床過程中起關(guān)鍵作用。

細胞因子通過與細胞表面受體結(jié)合，在母體－胚胎間起到信號轉(zhuǎn)導作用。參與調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜功能的細胞因子主要有 LIF、IL-6和IL-1等。LIF是IL-6家族成員，是影響子宮內(nèi)膜容受性最關(guān)鍵的細胞因子之一［17］，主要影響子宮內(nèi)膜接受囊胚植入的能力。1994年，Stewart等［18］首次證實了LIF在胚胎植入過程中的重要性，該研究結(jié)果表明，LIF缺乏時胚胎移植成功率相對于補充LIF后明顯低下。一般認為，IL-1在啟動胚胎著床過程中具有重要作用。

粘附分子的功能主要是介導細胞與細胞間的粘附、細胞與細胞外基質(zhì)的粘附以及信號轉(zhuǎn)導等?，F(xiàn)已證明其中的整合素和選擇素等在子宮內(nèi)膜上的表達有高度的時間和組織特異性，能夠調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)和粘附能力，并促進子宮內(nèi)膜對囊胚的接受性。這些因子比例失調(diào)會引起胚胎著床失敗。在胚胎植入前期，人囊胚分泌的整合素增加，此階段中整合素對于囊胚分裂和發(fā)育以及粘附到子宮內(nèi)膜上皮表面起到重要作用［5］。

四、子宮內(nèi)膜容受性臨床評估

目前，臨床上評估子宮內(nèi)膜容受性的方法主要有：

1．陰道B超：子宮內(nèi)膜在卵巢激素作用下發(fā)生周期性變化，這種變化在超聲上主要用子宮內(nèi)膜厚度、體積、形態(tài)及回聲強弱性等參數(shù)來評估。臨床上最常用的是測量子宮內(nèi)膜厚度和觀察子宮內(nèi)膜形態(tài)。目前認為，當子宮內(nèi)膜厚度在10～14mm、形態(tài)為三線型時，子宮內(nèi)膜容受性好，對胚胎種植的接受力強，胚胎著床成功率高。

2．血液中雌、孕激素水平測定：一般認為，血液中雌激素和孕激素水平共同達到高峰時，子宮內(nèi)膜的容受性最好。

3．子宮內(nèi)膜活檢組織學分期：1950年，Noyes等描述了排卵后子宮內(nèi)膜的時相變化，這一研究當時被認為是評估子宮內(nèi)膜分化和成熟程度的“金標準”，臨床上一般選擇月經(jīng)周期第21～23天的子宮內(nèi)膜。然而，此項技術(shù)在評估子宮內(nèi)膜容受性和不育原因方面的臨床價值具有一定的局限性。此外，該技術(shù)是一種侵入性檢查方法，會對內(nèi)膜造成一定創(chuàng)傷，因此目前臨床上應(yīng)用較少［19］。

五、子宮內(nèi)膜容受性生物標記物研究新進展

隨著內(nèi)膜因素在RIF中的作用越來越受到重視，對子宮容受性有診斷潛力的生物標記物的研究也日益增多。主要有以下幾個方面：

1．著床窗口期表達的整合蛋白。

2．內(nèi)膜基因組學：目前已被證實與RIF密切相關(guān)的基因有14個。

3．蛋白組學：對蛋白質(zhì)進行極微量的定量檢測。2009年，Domínguez等［20］在同一月經(jīng)周期尿LH峰后的第2天和第7天（月經(jīng)周期的第16天和第21天）收集8名育齡婦女的子宮內(nèi)膜組織進行活檢，并運用Cydye熒光差異凝膠電泳法（DIGE）提取和標記蛋白質(zhì)，最后采用雙向凝膠電泳法進行分離。結(jié)果顯示，在著床窗口期人子宮內(nèi)膜存在不同蛋白組學的表達，其中膜聯(lián)蛋白A2（annexinA2）和stathmin 1蛋白（也稱原癌基因蛋白18）表達增加，表明此兩種蛋白質(zhì)對子宮內(nèi)膜容受性具有一定作用。

4．胚胎移植時抽吸內(nèi)膜分泌物：基因組和蛋白組學的臨床局限性在于：第一，胚胎種植期間不能進行活檢；第二，無法確定與種植相關(guān)的蛋白；第三，無法觀察到胚胎種植前子宮內(nèi)膜情況。因此，2009年，Boomsma等［21］對210名進行體外受精（IVF）的育齡婦女在胚胎移植時抽吸內(nèi)膜分泌物，對其中的17種因子進行分析，胚胎移植后收集每日尿液樣本并測定其HCG濃度，采用多變量邏輯回歸分析方法分析數(shù)據(jù)。結(jié)果表明單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）和干擾素誘導蛋白-10（IP-10）水平與胚胎植入關(guān)系密切，IL-1β和TNF-α與臨床妊娠關(guān)系密切。監(jiān)測子宮內(nèi)膜分泌的細胞因子為研究子宮內(nèi)膜在人類胚胎植入過程中的作用提供了一種新型、無創(chuàng)方法。

5．子宮內(nèi)膜容受性芯片：子宮內(nèi)膜容受性芯片是依據(jù)人類子宮內(nèi)膜容受性轉(zhuǎn)錄組學標記基因而定制的芯片，通過比較檢測樣本的基因譜，從而可以評價子宮內(nèi)膜容受性。該芯片在臨床上最重要的貢獻在于其能夠客觀診斷移植窗口期，從而產(chǎn)生了“個體化胚胎移植”這一新的理念。同時，該方法具有準確性高、穩(wěn)定性好等特點，相對常規(guī)組織學檢查具有明顯優(yōu)勢，具有廣闊應(yīng)用前景［22］。

六、改善子宮內(nèi)膜容受性方法

RIF主要是由子宮內(nèi)膜對胚胎的接受力降低所致。因此，臨床上改善子宮內(nèi)膜容受性就顯得極其重要。

對于子宮內(nèi)膜過薄的患者可以用藥物適當增加其內(nèi)膜厚度。子宮內(nèi)膜器質(zhì)性病變可以通過手術(shù)等去除。目前，主要研究的是在孕前對子宮內(nèi)膜進行搔刮后子宮內(nèi)膜容受性的變化。早在1907年，Loeb等［23］就通過研究發(fā)現(xiàn)，在孕前對豚鼠的子宮內(nèi)膜進行搔刮有利于蛻膜的形成。這是因為損傷介導的炎癥反應(yīng)有助于內(nèi)膜充分發(fā)育從而支持胚胎著床。此外，據(jù)Raziel等［24］報道，對多次移植失敗患者進行子宮內(nèi)膜活檢，與未接受治療的患者相比，其臨床妊娠率分別為30%和12%，植入率分別為11%和4%。也有研究發(fā)現(xiàn)對反復植入失敗婦女進行宮腔鏡治療后的IVF周期中其臨床妊娠率得到大幅度提高。

此外，有研究表明宮腔灌注有助于改善子宮內(nèi)膜容受性。2011年Gleicher等［25］報道，對雌激素和血管擴張藥物治療抵抗的4名子宮內(nèi)膜過薄患者，宮腔灌注粒細胞集落刺激因子（GCS-F）后患者的子宮內(nèi)膜厚度增加到7mm以上，之后4名患者均移植胚胎并成功妊娠。子宮內(nèi)膜厚度可在灌注GCS-F后的48h內(nèi)增加到適合胚胎植入的厚度。對于目前大部分雌激素治療抵抗的子宮內(nèi)膜過薄患者，宮腔灌注GCS-F是一種有效方法。2011年，Mansour等［26］對302名不孕女性進行了一項隨機對照試驗，實驗組移植前宮腔內(nèi)灌注500UHCG，對照組不給予HCG，結(jié)果顯示實驗組胚胎植入率和妊娠率顯著高于對照組（分別為75%vs．60%和41．6%vs．29．5%），表明移植前宮腔內(nèi)灌注 HCG可提高植入率和妊娠率。研究表明，HCG可以顯著增強子宮內(nèi)膜營養(yǎng)蛋白（trophinin）表達，進而使植入前胚胎絨毛頂端細胞與子宮內(nèi)膜上皮細胞之間的粘附更加牢固，使胚胎植入過程能夠順利進行［27］；HCG可誘導子宮內(nèi)膜上皮細胞產(chǎn)生更多的前列腺素E2（PGE2）［28］，而PGE2具有促進子宮內(nèi)膜細胞增殖、分化和增強血管滲透性的作用，從而促進子宮內(nèi)膜重塑化進程以及早期胚胎的粘附過程［29］；HCG還具有延遲子宮內(nèi)膜蛻膜化進程、延長子宮內(nèi)膜種植窗等功能，從而有助于提高胚胎的種植率和妊娠率［30］。

以上資料說明，診斷性刮宮、宮腔鏡檢查以及宮腔灌注［31］等在一定程度上可以改善子宮內(nèi)膜容受性。

七、小結(jié)

胚胎植入失敗是目前輔助生殖技術(shù)面臨的嚴峻考驗，直接影響IVF-ET成功率，而子宮內(nèi)膜容受性又是影響胚胎成功著床最關(guān)鍵的因素。因此，探討子宮內(nèi)膜容受性形成機制、分析其相關(guān)影響因素以及深入研究各因素之間的相互作用，仍然是目前研究人員的工作重點。隨著一些新型的對子宮內(nèi)膜容受性有診斷潛力的標記物的發(fā)現(xiàn)，研究者應(yīng)該共同合作以確認最有效的診斷標記物，并重新理解內(nèi)膜在種植中的作用以及進一步研究新的更有效的治療方法。相信，在對子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)內(nèi)容有全面掌握之后，胚胎反復植入失敗這一問題在臨床上一定能夠得以解決。

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