婁麗芳
(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 鄭州 451460)
多囊卵巢綜合征(PCOS)是一種具有臨床異質(zhì)性的生殖、內(nèi)分泌代謝紊亂性婦科疾病,主要特征為高雄激素血癥、排卵障礙,臨床表現(xiàn)為月經(jīng)紊亂、多毛、痤瘡、骨盆疼痛、不孕不育,常伴隨其他并發(fā)癥,如糖尿病、肥胖、心臟病、子宮內(nèi)膜癌、情緒障礙等。醫(yī)學(xué)工作者對POCS的病因進(jìn)行了大量遺傳學(xué)研究,試圖找到PCOS的致病基因,但至今仍未得到滿意答案。
全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome Wide Association Studies,GWAS)[1]是利用高效高通量列陣基因分型技術(shù),對基因組中數(shù)以百萬的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)進(jìn)行分子遺傳標(biāo)記與全關(guān)聯(lián)分析,通過對比發(fā)現(xiàn)影響復(fù)雜性狀基因變異的一種新技術(shù)。近年來,GWAS關(guān)于女性生殖功能紊亂相關(guān)疾病的研究被陸續(xù)報道,如卵巢早衰[2]、子宮內(nèi)膜異位癥[3]等。
陳子江等于2010年[4]、2012年[5]對我國漢族人群進(jìn)行兩次大規(guī)模PCOS的GWAS研究,發(fā)現(xiàn)PCOS和11個基因位點(diǎn)有關(guān)系 (2P16.3、2P21、9q33.3、9q22.32、11q22.1、12q13.2、12q14.3、16q12.1、19p13.3、20q13.2 和 2p16.3),在這些位點(diǎn)中,卵泡刺激素受體(FSHR)和LHCGR基因與促性腺激素釋放、刺激卵泡形成有關(guān),INSR、HMGA2和THADA基因與2型糖尿病有關(guān),YAP1、SUMO1P1和HMGA2基因在細(xì)胞增殖中發(fā)揮重要作用。研究者在其他種族人群中也進(jìn)行了PCOS的GWAS研究[6],在歐洲和亞洲人群中均定位到9q33.3位點(diǎn)附近的DENND1A基因,該基因編碼的DENN結(jié)構(gòu)域具有促性腺激素胞外分泌的功能,最后被證實(shí)在PCOS高雄激素血癥中發(fā)揮作用,從而被確定為PCOS易感基因。但在韓國人群中進(jìn)行的GWAS研究,并未找到任何相關(guān)基因[7]。
黃體生成素水平升高、黃體生成素/卵泡刺激素(LH/FSH)比值升高是PCOS的另一個內(nèi)分泌特征,故與此相關(guān)的基因也是PCOS的主要候選基因。
LH可直接作用于卵泡膜細(xì)胞,增加P450c17α活性,使卵泡膜產(chǎn)生過多雄激素,而高雄激素環(huán)境又會提高GnRH促垂體分泌LH的敏感性。與此相關(guān)的基因主要有LH基因、黃體生成素受體(LH-R)基因、FSH基因、FSHR基因、促性腺激素釋放受體(GnRH-R)基因等[8,9]。
肖卓妮等[10]研究發(fā)現(xiàn)中國人FSHR基因第7、10(A)位點(diǎn)存在多態(tài)性,PCOS組與對照組突變率無顯著性差異,即未發(fā)現(xiàn)已知的兩種失活突變(C566T,C1717T)與PCOS相關(guān),但發(fā)現(xiàn)Ala-189Val、Arg573Cys與PCOS組性激素水平異常(LH/FSH比值、高雄激素血癥)存在一定相關(guān)性,發(fā)生機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。FSH及其受體基因突變與FSH活性、生殖功能的關(guān)系近年來備受關(guān)注。
高雄激素臨床或生化征象是PCOS的主要特征之一,因此很多研究集中在高雄激素血癥形成過程。女性雄激素主要來源于卵巢和腎上腺,因此,卵巢、腎上腺組織內(nèi)決定和調(diào)節(jié)體內(nèi)雄激素水平、作用的各關(guān)鍵環(huán)節(jié),如雄激素受體活性相關(guān)基因、雄激素合成過程中的關(guān)鍵酶基因等成為研究的熱點(diǎn)。
低血清性激素結(jié)合球蛋白(SHBG)在PCOS患者體內(nèi)普遍存在,血清SHBG還被認(rèn)為是胰島素抵抗(IR)的替代標(biāo)志物,是女性發(fā)生2型糖尿病的危險因素之一。血清SHBG也是PCOS遠(yuǎn)期并發(fā)癥(2型糖尿病、心血管疾病)及其死亡率升高的主要因素。對PCOS患者SHBG基因(TAAAA)n多態(tài)與糖代謝的研究結(jié)果顯示:(TAAAA)n重復(fù)多態(tài)長短與血清水平可能存在相關(guān)性,且PCOS糖代謝、胰島素抵抗相關(guān)指標(biāo)與血清SHBG相關(guān)[11]。
控制和調(diào)節(jié)膽固醇合成雄激素過程中的關(guān)鍵酶活性是卵巢與腎上腺組織分泌雄激素的影響因素,這些酶基因的改變或多態(tài)對雄激素的轉(zhuǎn)錄、血清水平、活性可能造成影響,目前發(fā)現(xiàn)的基因有膽固醇側(cè)鏈裂解酶(CYP11A)基因、17-羥化酶/17,20- 裂解酶(CYP17α)基因、芳香化酶基因(CYP19)、羥化酶基因(CYP21)、羥甾體脫氫酶基因(HSD)等[12]。
胰島素抵抗是PCOS的重要病理生理特征,高胰島素血癥是其特點(diǎn)之一。從胰島素分泌到發(fā)揮生理學(xué)效應(yīng),期間任何環(huán)節(jié)發(fā)生異常,均可導(dǎo)致胰島素抵抗。因此,胰島素代謝途徑的相關(guān)基因、糖代謝和能量平衡的相關(guān)基因也成為主要候選基因。目前,國內(nèi)外研究的對象主要包括胰島素基因(INS)、胰島素受體基因(INSR)、胰島素受體底物基因[7,12]。
抵抗素是一種新被發(fā)現(xiàn)的由脂肪細(xì)胞分泌的蛋白激素,被稱為脂肪組織特異性分泌因子(ADSF),被認(rèn)為是肥胖和胰島素抵抗的連接點(diǎn),可能導(dǎo)致肥胖和糖尿病。有研究[13]顯示,該基因啟動子起始密碼上游120 bp處C/G多態(tài)性與PCOS具有相關(guān)性。
動物實(shí)驗(yàn)證實(shí),卵泡抑素活性升高會抑制卵泡細(xì)胞生長,刺激卵泡膜細(xì)胞雄激素生成以及胰島β細(xì)胞釋放胰島素。Gorsic等[14]發(fā)現(xiàn),與PCOS發(fā)病有關(guān)的37個候選基因中卵泡抑素基因附近的標(biāo)記物可能與PCOS發(fā)病最具相關(guān)性。對卵泡抑素基因大規(guī)模測序后發(fā)現(xiàn)共有17處突變,故認(rèn)為在卵泡抑素基因或其周圍可能存在與PCOS發(fā)病有關(guān)的重要片段。
卵巢具有一個完整的腎素—血管緊張素系統(tǒng)(RAS)并有周期性變化規(guī)律,對卵泡性激素合成、卵子成熟和排卵等生物學(xué)行為起重要的調(diào)節(jié)作用。此外,PCOS患者會出現(xiàn)卵巢過度刺激綜合征(OHSS),具有較高的糖尿病、高血壓等遠(yuǎn)期疾病風(fēng)險。因此,影響體內(nèi)RAS功能的關(guān)鍵酶都可能與PCOS及其遠(yuǎn)期并發(fā)癥有關(guān)。
有研究顯示[15],PCOS患者醛固酮合成酶(CYP11B2)基因基因型及基因頻率的分布與正常婦女比較有顯著性差異,344CC基因型的PCOS患者及正常婦女的腎素、血管緊張素、醛固酮、雄激素水平均明顯高于-344TT基因型者,提醒我們CYP11B2基因-344T位點(diǎn)變異(T-C),可能會增加患PCOS的風(fēng)險。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)是RAS的關(guān)鍵酶,它使血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)換為血管緊張素Ⅱ,RAS的產(chǎn)物PANGⅡ可使卵泡在各階段閉鎖、不排卵,并參與多囊卵巢和高雄激素血癥的形成過程,而ACE基因缺失多態(tài)性與PCOS不排卵及高雄激素血癥有關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn)PCOS患者亞臨床慢性炎癥因子水平升高,并與PCOS的諸多臨床表現(xiàn)密切相關(guān),因此推測PCOS的發(fā)病機(jī)制可能與自身免疫及慢性炎癥反應(yīng)有關(guān)。
纖溶酶原激活物抑制因子(PAI-I)是纖溶系統(tǒng)的主要生理抑制劑,在人體眾多組織細(xì)胞中均有表達(dá),近年來關(guān)于該基因的研究主要集中在基因啟動子區(qū)域的一個堿基的插入或缺失多態(tài)性,即4G/5G多態(tài)性,表現(xiàn)為3種基因型:4G/4G、5G/5G、4G/5G。趙君利等[16]研究發(fā)現(xiàn),PAI-I基因4G/5G多態(tài)性與PCOS有關(guān),尤其是非肥胖PCOS和PCOS自然流產(chǎn)。
TNFα是具有多向性作用的細(xì)胞因子,與細(xì)胞增殖和凋亡有關(guān),并且在卵泡發(fā)育、排卵、黃體形成和甾體激素產(chǎn)生過程中起重要作用。Frank等[17]的研究表明,PCOS組血清TNFα、LH/FSH、睪酮(T)水平與胰島素抵抗指數(shù)均顯著高于正常組,且TNFα與LH/FSH及T顯著正相關(guān),提示PCOS患者TNFα水平與高雄激素血癥有關(guān),也證實(shí)了該基因外顯子10中1690T/C對體重指數(shù)和胰島素有影響。有研究[18]發(fā)現(xiàn)其外顯子6的甲硫氨酸(M196 R)處T-G變異(676 T-G)頻率明顯高于對照組,故認(rèn)為這一變異與PCOS發(fā)病有一定關(guān)系。
關(guān)于PCOS的遺傳學(xué)研究,不僅對不孕、多毛和肥胖等的診療產(chǎn)生積極意義,而且對與PCOS密切相關(guān)的非胰島素依賴性糖尿病(NIDDM)、心血管疾病和子宮內(nèi)膜癌預(yù)防具有重要意義。對于PCOS遺傳基因的研究還需擴(kuò)大范圍,采用大樣本、多中心、家系分析以及利用新的分子遺傳技術(shù)進(jìn)一步深入探討,以期揭示PCOS發(fā)病機(jī)制,為PCOS基因治療提供理論依據(jù)。