李小松綜述，秦　永審校（黔江區(qū)中心醫(yī)院婦科，重慶409000）

氧化應激在不孕癥中的研究進展

李小松綜述，秦永△審校（黔江區(qū)中心醫(yī)院婦科，重慶409000）

應激；自由基；不育，女（雌）性/病因學；活性氧；子宮內膜異位癥；綜述

不孕癥是育齡夫婦生殖健康的重大不良事件之一，是一種由多種因素導致的生育障礙狀態(tài)，由生物學、環(huán)境、社會等各方面因素共同作用所致。不孕癥不同于臨床其他器質性疾病，由于生理、心理等因素并存，常給家庭、社會造成嚴重影響，已成為影響全球育齡夫婦的人口學問題，受到全世界廣泛關注。氧化應激（oxidation stress，OS）作為機體氧化還原反應失衡的直接結局，在機體炎癥、腫瘤、老化和各種代謝性疾病中發(fā)揮著重要作用，在女性生殖系統(tǒng)健康中也扮演著重要角色［1］。現(xiàn)將OS在不孕癥發(fā)生的相關因素中的作用機制綜述如下。

1　OS

氧氣是機體必不可少的生存元素，呼吸、循環(huán)系統(tǒng)均以氧氣供給為中心，然而氧氣在機體內的某些代謝產物或衍生物卻可損傷機體。由于氧氣的這些次級產物具有較強活性作用，甚至比氧更為活潑的氧化性，因此，統(tǒng)稱為活性氧（reactive oxygen species，ROS）。機體在正常生理狀態(tài)下有氧代謝可產生高活性促氧化分子基團——自由基包括ROS和活性氮（reactive nitrogen species，RNS）。這些基團以其強大的氧化作用在機體內參與了多種重要的生理生化過程，如代謝、合成與分解、解毒及免疫防御過程等，甚至可作為信使分子參與多種信號傳導通路［2］。生理生化過程中常見的一些活性分子分別屬于不同的自由基團，如過氧化氫（hydrogen peroxide，H2O2）、羥自由基和超氧陰離子自由基（superoxide anion，O2-）等均是常見的ROS；而過氧化亞硝酸鹽、一氧化氮和二氧化氮等則屬于RNS。機體內有此強大的氧化體系，自然同時存在著與之抗衡的抗氧化體系，二者此消彼長，在平衡狀態(tài)下共同維持機體健康。機體內常見抗氧化物包括酶類抗氧化物，如谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD），以及非酶類抗氧化劑包括維生素類（維生素C/E）、亞?；撬岷秃}卜素等［3］。機體在正常狀態(tài)下自由基的產生和消除或自由基與抗氧化劑處于動態(tài)平衡中，一旦平衡被打破，且長時間不能恢復，如機體自由基產生過多或抗氧化能力降低則可產生OS，進而引起細胞內生化過程異常（如糖化、氧化作用），亞細胞器結構損傷（如核膜、線粒體膜等脂質損傷）、遺傳物質（如DNA）折疊與修復異常，以及蛋白質過氧化等反應，從而導致細胞凋亡，甚至壞死，如損傷得不到控制則可導致組織、器官功能異常和疾病的發(fā)生。

2　不孕癥

由于不孕癥病因復雜，不僅可能與夫婦雙方相關，且存在相當比例的患者為不明原因的原發(fā)性不孕癥，因此，目前關于不孕癥的定義，在國內外尚無統(tǒng)一的標準。世界衛(wèi)生組織（world health organization，WHO）曾在1975年的相關規(guī)定中明確：排除男女雙方不愿生育情況下，若其同居2年以上、有正常性生活、且未采取避孕措施仍未能受孕者稱為不孕癥；1994年將時間改為1年。我國相關標準也在不斷完善中，在2015年最新的第3版《婦產科學（八年制）》教材中不孕癥定義為凡婚后未避孕、有正常性生活、夫妻同居1年而未受孕者稱為不孕癥［4］。在此情況下不孕癥的流行病學數據國內外不同地區(qū)差異較大，其發(fā)生率與多種因素相關，除臨床標準的差異外，還與當地民族習俗、文化、衛(wèi)生及社會發(fā)展等因素有關。WHO在20世紀90年代的數據顯示，全球不孕癥發(fā)病率達10%～15%。目前，在美國15～44歲育齡女性中據估計約有12%女性曾尋求過不孕相關服務［咨詢和（或）治療］，即大約有740萬美國女性及其伴侶正遭受不孕相關問題的困擾［5］。

3　OS與不孕癥

3.1OS與多囊卵巢綜合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）PCOS是生殖、內分泌領域一種常見的內分泌及代謝紊亂性疾病，主要以雄性激素過高的臨床或生化表現(xiàn)、稀發(fā)排卵或無排卵、卵巢多囊樣改變?yōu)樘卣鞯牟∽儭Ｄ壳?，PCOS的病因和發(fā)病機制尚未明確，但廣泛認為，胰島素抵抗（insulin resistance，IR）和高雄激素血癥是PCOS的重要病理生理變化。IR可直接或間接促使促性腺激素分泌及刺激卵巢卵泡膜細胞產生過多雄激素，同時，高雄激素水平可抑制胰島素與靶組織的結合，直接影響肌組織對糖的攝取和利用而加重IR，參與了PCOS的發(fā)生、發(fā)展。眾所周知，糖作為機體重要的能源物質之一，在機體內發(fā)生氧化過程從而釋放能量，因此，糖的攝取與利用離不開氧的參與，而已有研究發(fā)現(xiàn)，在人類血漿中OS標志物與IR損傷程度密切相關［6］。此外，在PCOS患者常見的高血糖、血脂異常等情況下機體內質網應激、糖基化終末產物和脂質過氧化等過剩均可導致ROS產生過剩或降低胰島素生物學效應［7］。表明OS或許通過IR在PCOS中發(fā)揮重要作用。另外，睪酮和雄烯二酮可直接參與調節(jié)ROS的產生，而雄激素過剩是PCOS的基礎特征之一。OS可刺激產生雄激素的卵巢類固醇合成酶的活性，而抗氧化劑，如他汀類藥物可抑制其活性。在PCOS婦女卵巢組織中可觀察到巨噬細胞的侵犯，而葡萄糖可激活多囊卵巢組織中單核細胞并產生OS，導致局部發(fā)生炎性反應，進一步參與了卵巢組織中雄激素分泌的異常調節(jié)過程；此外，卵巢組織中卵泡膜細胞含有胰島素受體，OS在IR過程中可使其產生過量雄激素，參與高雄激素血癥的發(fā)生［8］。

3.2OS與子宮內膜異位癥（endometriosis，EM）伴不孕EM是導致女性不孕的常見原因之一，EM與不孕癥均為多因素疾病，發(fā)病機制不明確；EM伴不孕是臨床中讓人棘手的問題。OS在EM伴不孕的發(fā)病機制中具有一定作用。ROS促進子宮內膜細胞在腹腔中的生長和黏附，可導致EM及不孕的發(fā)生［9］。Mollace等［10］發(fā)現(xiàn)，EM患者腹腔液中的腹膜間皮細胞和子宮內膜細胞可產生氧化性低密度脂蛋白與單核細胞趨化蛋白-1，加上炎性反應過程中的生長因子、細胞因子和趨化因子等的分泌，在腹腔液中形成促氧化環(huán)境，激活巨噬細胞功能，參與異位內膜的生長。另外還發(fā)現(xiàn)，EM患者在位內膜與異位內膜中抗氧化酶、黃嘌呤氧化酶、NOS、SOD均呈過表達狀態(tài)［11］；EM患者腹腔液中抗氧化劑含量下降，OS過程活躍。因此，研究EM患者血清、腹腔液及內膜組織中OS標志物的變化，也許可進一步發(fā)現(xiàn)EM及不孕癥的發(fā)病機制與相互關系。

3.3OS與生殖道炎癥由于女性生理結構的自身特點，女性生殖道易發(fā)生炎癥。生殖道炎癥導致陰道微環(huán)境異常，發(fā)生炎性反應，不僅使女性自覺外陰瘙癢、白帶異常，給生活帶來不便，也會使精子存活力下降，影響受孕。炎癥逆行蔓延，易發(fā)生盆腔炎性疾病，進一步導致妊娠率下降?，F(xiàn)國內外已有多項研究表明，OS參與了生殖道炎性反應過程。郭紅宇［12］研究了陰道炎患者陰道內環(huán)境中OS的狀況，結果表明，陰道炎患者陰道分泌物中丙二醛（malondialdehyde，MDA）和H2O2水平顯著高于健康女性，且陰道分泌物中過氧化氫酶（catalase，CAT）、SOD活性及維生素C水平顯著降低。MDA是脂質過氧化物的下游產物，常被用作脂質氧化損傷的分子標記物；CAT、SOD均為抗氧化酶，可維持細胞中必要的ROS最低水平，被認為是機體組織細胞維持自穩(wěn)的必要成分［13］。Song等［14］認為，陰道炎性損傷的早期過程中抗氧化因子——SOD、CAT、維生素C等參與了脂質過氧化物的滅活和降解。而在滴蟲性陰道炎患者中單核巨噬細胞一氧化氮和誘導型一氧化氮合酶表達明顯上調［15］，二者均為OS的中樞分子。此外，Pabon等［16］進行的隨機臨床試驗證實，治療過程中維生素C的添加可提高陰道炎療效，進一步表明了OS在生殖道炎癥中的重要作用。因此，OS調節(jié)紊亂可能通過生殖道炎癥的加重或蔓延，進而導致不孕癥的發(fā)生。

3.4OS與精子和卵細胞動物在受精前精子通過一系列的生化反應發(fā)生獲能和頂體反應，精子活力產生巨大變化，為受精做充足準備。這些變化是O2-和H2O2導致的氧化過程的一部分。有研究表明，人精子在獲能時可觀察到質膜上的NADPH氧化酶活性增高，O2-相應地有所增加，當加入SOD去除O2-后則未能觀察到精子獲能［17］；相反如果在精液中加入外源性O2-，精子獲能率則可明顯增加［18］。表明O2-是精子獲能過程所必需的。雖然ROS可能參與了精子的正常生理過程，但如ROS產生過量，發(fā)生了OS，又會顯著降低精子的運動能力［19］；這一過程可能與ROS影響了精子膜流動性有關。此外，OS還可能與精子內遺傳物質損傷有關。臨床研究發(fā)現(xiàn)，在不育男性中精液ROS水平較高者DNA斷裂的比例更顯著；在體外培養(yǎng)的精子中額外加入ROS可觀察到DNA片段明顯增多，而加入抗氧化劑預處理后DNA損傷減少［20］。卵巢排出優(yōu)勢卵泡時在卵泡內蛋白溶酶、前列腺素等的作用下局部發(fā)生劇烈的OS反應，最終成功排出卵細胞。事實上在卵泡發(fā)育過程中也少不了ROS的作用，然而如果氧化-抗氧化平衡被打破，過量ROS則可導致卵母細胞減數分裂異常，出現(xiàn)停滯，甚至降解，發(fā)生凋亡［21］。當腹腔因EM或炎癥等發(fā)生嚴重OS時可損傷卵細胞和精子DNA，從而使受孕失?。患词钩晒κ茉?，異常的OS也可導致細胞凋亡，導致著床失敗、流產、胎盤受損及先天性發(fā)育異常等［22］。

4　小　結

不孕癥是一種多因素生育障礙狀態(tài)，對家庭、社會均有重大影響。排卵障礙（如PCOS）、盆腔環(huán)境改變（如EM）、生殖道炎癥及精子/卵細胞活力降低等均可導致不孕癥的發(fā)生，OS在不孕癥上述各方面均發(fā)揮了重要作用。然而OS是機體正常生理過程的重要環(huán)節(jié)之一，表明不孕癥或有更深入的機制有待于進一步研究，在不孕癥治療方面OS的狀態(tài)及水平值得關注。OS或許是上述各種不同導致不孕癥的因素中的重要共性之一，從OS與不孕癥的關系出發(fā)或許可獲得全新的視角。

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2016-04-18）