周婷婷，談 勇

(1.秦淮區(qū)中醫(yī)醫(yī)院婦科，江蘇 南京 210000；2.南京中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學科，江蘇 南京 210000)

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)是育齡期女性最常見的具有高度臨床異質(zhì)性的內(nèi)分泌疾病，發(fā)病率為5%～10%。目前研究認為，PCOS是遺傳因素和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果[1]，氧化應激在PCOS的發(fā)病過程中扮演重要角色[2]。動物研究已經(jīng)證實，維生素D具有抗氧化作用[3]，而目前臨床關于維生素D水平與氧化應激標志物關系的研究主要集中在糖尿病及心血管疾病方面[4-5]。本文就維生素D及氧化應激標志物水平與PCOS發(fā)病的關系進行綜述，探討PCOS患者維生素D缺乏對氧化應激狀態(tài)的影響以及可能的作用機制，為PCOS的臨床治療提供新思路。

1 PCOS與氧化應激

氧化應激是機體氧化活性分子生成與抗氧化防御功能之間的平衡失調(diào)狀態(tài)?；钚匝?reactive oxygen species，ROS)、活性氮及氧化脂質(zhì)分子等在體內(nèi)堆積，超過了體內(nèi)抗氧化酶如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、過氧化氫酶(catalase，CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GPx)以及維生素C、維生素E、鋅等非酶類抗氧化物質(zhì)的清除能力，造成氧化應激損傷，如脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)失活、DNA羥基化等，使細胞組織結(jié)構(gòu)功能損傷甚至死亡[6]。

氧化應激不僅在慢性炎癥、腫瘤、老化和各種代謝性疾病中發(fā)揮著重要作用，也與PCOS的發(fā)生、進展密切相關。多項研究提示，PCOS患者血清總氧化態(tài)和氧化損傷指數(shù)以及同型半胱氨酸、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、脂質(zhì)過氧化物(lipid peroxide，LPO)、二甲基精氨酸、蛋白羰基水平均顯著高于健康對照組，一氧化氮水平略有升高，抗氧化物包括SOD、GPx、CAT、維生素A、對氧磷酶-1及總抗氧化能力(total antioxidant capacity，TAC)均低于健康對照組[7-10]。也有研究提出，PCOS患者的SOD表達水平升高[11]。SOD在竇狀卵泡內(nèi)膜細胞中發(fā)揮抗氧化作用，PCOS患者因竇狀卵泡數(shù)量較多而使SOD增加，但此結(jié)論仍需要進一步研究驗證[12]。總之，PCOS患者體內(nèi)氧化活性分子增多，抗氧化防御功能相對不足，產(chǎn)生氧化應激。

氧化應激可以發(fā)生于正常卵巢周期中各個階段，卵泡發(fā)育、卵母細胞成熟、排卵以及卵子受精、著床等均存在氧化與抗氧化的表達和調(diào)控[13]。PCOS患者氧化與抗氧化失調(diào)打破了卵巢微環(huán)境的生理動態(tài)平衡，從而導致排卵障礙、不孕及早期妊娠丟失。從小鼠排卵前卵泡中獲取的卵母細胞與過氧化氫培養(yǎng)12 h，成熟卵母細胞所占百分比顯著減少[14]。在產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)胚胎的卵母細胞卵泡液和產(chǎn)生劣質(zhì)胚胎的卵母細胞卵泡液中，ROS和LPO的水平顯著不同[15]。體外受精-胚胎移植成功妊娠的卵母細胞，其卵冠丘細胞的SOD活性顯著高于體外受精失敗患者[16]。另外，氧化應激還參與胰島素抵抗及高雄激素癥形成過程。氧化應激可激活絲氨酸激酶和還原型輔酶Ⅱ氧化酶的級聯(lián)反應以及通過激酶/核轉(zhuǎn)錄因子、氨基末端激酶/應激活化蛋白激酶、磷脂酰肌醇-3-羥激酶干擾胰島素受體細胞內(nèi)信號通路及傳導，抑制肌組織和脂肪細胞對葡萄糖的攝取和氧化，降低胰腺β細胞敏感性，誘發(fā)胰島素抵抗[17]。而糖脂代謝異常如高血糖、糖基化終末產(chǎn)物又可加速線粒體的自由轉(zhuǎn)換，導致ROS的產(chǎn)生過剩[18]。PCOS患者氧化應激標志物與循環(huán)系統(tǒng)中雄激素水平呈顯著正相關。過量雄激素誘導的PCOS大鼠模型以及高雄激素血癥臨床表型的PCOS患者的血清MDA水平均增高[19]。氧化應激刺激生成雄激素合成酶的活性，協(xié)同促黃體生成素直接刺激卵巢卵泡膜間質(zhì)細胞的增殖與雄激素的分泌，形成高雄激素血癥[20]。睪酮則可通過活化細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2/核轉(zhuǎn)錄因子信號通路，促進小鼠脂肪細胞炎性因子的分泌和氧化應激的發(fā)生[21]。

2 維生素D與PCOS

維生素D作為一種類固醇激素，因其具有調(diào)節(jié)鈣磷代謝、維持骨骼健康的功能而被大眾熟知。維生素D缺乏不僅可引起骨骼疾病，更與許多代謝疾病如血脂異常、高血壓病、糖尿病、抑郁癥以及自身免疫性疾病甚至惡性腫瘤密切相關。維生素D在人體內(nèi)有2種形式，包括維生素D3(膽鈣化醇)和維生素D2(麥角鈣化醇)，二者在肝臟中通過25-羥化酶作用轉(zhuǎn)化成25-羥維生素D3，再經(jīng)甲狀旁腺激素促進作用，于腎臟近端小管由1-α-羥化酶作用轉(zhuǎn)換為具有活性的維生素D3[1，25-(OH)2D3]。25-羥維生素D3是維生素D在體內(nèi)的主要存在形式，半衰期長，且不受鈣劑攝入的影響，其水平可以反映人體維生素D的儲存水平，并與維生素D缺乏的臨床癥狀相關。

約84.3%的PCOS患者體內(nèi)維生素D水平降低，其中67%～85%患者的維生素D處于缺乏狀態(tài)，即血清25-羥維生素D3<20 μg·L-1[22]。維生素D與靶組織上的維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)結(jié)合，增加靶細胞內(nèi)鈣離子濃度，促進受體底物磷酸化，從而啟動胰島素信號傳導，并可抑制巨噬細胞釋放促炎因子如腫瘤壞死因子-α(tumour necrosis factor-α，TNF-α)，減少胰島β細胞凋亡[23]。同時，維生素D可抑制過氧化物酶增殖物活化受體γ表達及部分前脂肪細胞向脂肪細胞轉(zhuǎn)化而減少脂肪生成，減輕外周胰島素抵抗[24]。因此，維生素D缺乏或不足會增加胰島素抵抗的風險。同時，維生素D缺乏在PCOS患者高雄激素血癥及肥胖的形成過程中也發(fā)揮作用。PCOS患者中25-羥維生素D3水平與性激素結(jié)合球蛋白呈正相關，與多毛癥狀評分呈負相關。對PCOS伴維生素D缺乏患者補充維生素D治療12周后，總睪酮及雄烯二酮均較治療前明顯降低[25]。肥胖也是PCOS的重要體征之一。肥胖可導致生長激素分泌減少而抑制1-α-羥化酶的表達，進而引起活性維生素D生成減少[26]。PCOS患者在低熱量飲食調(diào)整后，維生素D水平升高的觀察組體質(zhì)量下降速度快于維生素D水平低的對照組[27]。另外，維生素D缺乏獨立于種族差別、肥胖、胰島素抵抗、促排卵方案等因素與生育力、流產(chǎn)相關[28]。在動物模型實驗中，維生素D缺乏的雌性小鼠80%出現(xiàn)生育能力下降。臨床妊娠者與未妊娠者相比，25-羥維生素D3水平較高[29]。將維生素D應用于PCOS不孕癥的治療，可以通過影響顆粒細胞的抗苗勒氏管激素信號及類固醇激素的生成，提高顆粒細胞對抗苗勒氏管激素的敏感性，促其分化、發(fā)育，從而有利于卵母細胞的成熟和排卵，并調(diào)節(jié)與子宮內(nèi)膜容受性相關的靶向基因同框源基因HOAX10的表達而利于胚胎著床[30]。

3 維生素D與氧化應激

氧化應激與肥胖、胰島素抵抗、高雄激素血癥以及月經(jīng)異常、不孕等生殖、代謝紊亂存在聯(lián)系。而維生素D的缺乏同時參與了這一系列癥狀的病理過程。維生素D可以通過修飾一些抗氧化酶而具有抗氧化性。SAEDISOMEOLIA等[31]首次評估了糖尿病患者血清維生素D與抗氧化應激標志物之間的關系,在糖尿病患者中維生素D可以通過提高SOD含量減少氧化應激而控制血糖。而目前有關PCOS患者的臨床研究數(shù)據(jù)比較有限。維生素D嚴重缺乏的PCOS患者的氧化應激標志物均值高于維生素D不足患者[32]。PCOS患者在補充維生素D和維生素E后血清MDA水平顯著降低，血清TAC水平顯著升高[33]。維生素D聯(lián)合鈣劑輔助干預PCOS患者，結(jié)果顯示，治療后患者的CAT、GPx、SOD水平明顯高于治療前，LPO、MDA水平明顯低于治療前，且加用維生素D組比單純鈣劑更有效[34]。

維生素D缺乏與氧化應激的相互作用機制目前尚不完全清楚，考慮可能與以下2個方面相關：(1)維生素D受體基因的多態(tài)性。1,25-(OH)2D3通過與VDR特異性結(jié)合作用于靶組織而發(fā)揮生物效應，VDR基因的變異可能影響維生素D3生物效應的發(fā)揮。人VDR基因位于12q13，由9個外顯子和8個內(nèi)含子組成，存在多個限制性內(nèi)切酶位點，其中Bsm I、Apal I、Taq I和Fok I為4個常見的位點，位于第8內(nèi)含子的第9外顯子的轉(zhuǎn)錄起始位。一般用b、a、t、f表示存在這4種內(nèi)切酶的多態(tài)位點，B、A、T、F表示缺乏。VDR基因調(diào)控著200多個基因，并通過與類視黃醇X受體形成異二聚體介導維生素D對基因表達的影響。1,25(OH)2D3與VDR結(jié)合以發(fā)揮其生物學功能。更高的VDR水平會導致維生素D依賴的轉(zhuǎn)錄激活增加。近年來,關于VDR基因與PCOS之間關系的研究已經(jīng)取得一定進展。VDR基因Bsm I、Apa I與PCOS發(fā)病風險相關，其中Bb和 Aa基因型是PCOS敏感性降低的標志物，AA和BB基因型患者血糖水平低于對照組[35]。FF基因型患者比Ff或ff基因型患者具有更高的胰島素水平及胰島素抵抗。攜帶bb或TT基因型患者比BB/Bb或Tt/tt患者具有更高的25-羥維生素D3水平[36]。一項關于VDR基因Apa I多態(tài)性與PCOS代謝綜合征的橫斷面研究指出，CC基因型與PCOS的代謝紊亂以及單純血壓、膽固醇、低密度脂蛋白相關。另外，與無代謝綜合征的PCOS患者相比，合并代謝綜合征的PCOS患者維生素D水平更低[37]。VDR基因多態(tài)性可能通過影響胰島素信號通路而在PCOS發(fā)病機制中起一定作用[38]。綜上所述，Bsm I、Apa I與PCOS相關，其等位基因的多態(tài)性影響維生素D的水平，與高血糖、胰島素抵抗、血脂異常等相關。而這些代謝紊亂均會增加氧化應激。動物研究證實，維生素D通過激動VDR抑制高糖環(huán)境下Pin1蛋白表達和活性增加及p66Shc的線粒體轉(zhuǎn)位，減少ROS生成[39]。也有研究提出，1,25-(OH)2D3可能通過VDR介導的途徑來調(diào)節(jié)細胞內(nèi)線粒體解偶聯(lián)蛋白的表達并抑制高糖誘導下的氧化應激反應[40]。(2)慢性炎癥反應。維生素D與炎癥反應息息相關。維生素D促進單核細胞分化為巨噬細胞、樹突狀細胞和淋巴細胞，是非特異性免疫系統(tǒng)的第1道防線，在免疫激活和炎癥中發(fā)揮作用。維生素D還可以通過增加抑制蛋白的表達而抑制核轉(zhuǎn)錄因子的活性，減少TNF-α、白細胞介素(interleukin，IL)-6的產(chǎn)生，并通過作用于核轉(zhuǎn)錄因子信號通路抑制促炎癥趨化因子如單核細胞趨化蛋白-1、IL-8的產(chǎn)生。維生素D缺乏患者的血清促炎細胞因子水平較高[41]。而ROS是炎癥反應的效應器，添加炎性因子IL-1、IL-6、TNF-α后體外培養(yǎng)顆粒細胞，結(jié)果顯示，炎性因子處理組顆粒細胞中 ROS水平均顯著高于對照組[42]。炎性因子通過影響脂肪合成、葡萄糖轉(zhuǎn)運，導致過剩的糖類物質(zhì)和游離脂肪酸氧化產(chǎn)生ROS，引發(fā)氧化應激。同時高炎癥狀態(tài)影響線粒體正常呼吸功能，導致 ROS 累積[43]。ROS在體內(nèi)產(chǎn)生過多，上調(diào)與炎性反應相關的多種基因，增加炎性因子如黏附分子、IL-8及TNF-α的表達，加重炎癥反應。炎性因子與氧化應激相互影響，形成惡性循環(huán)。

4 結(jié)語

PCOS作為一種臨床常見的內(nèi)分泌代謝疾病，發(fā)病機制復雜，目前其病因尚不明確，臨床尚無有效的治愈方案[44]，以對癥治療為主。PCOS的臨床管理不僅需要關注月經(jīng)異常、生殖障礙，也需要隨訪觀察與糖尿病、代謝綜合征、心血管疾病等發(fā)病密切相關的生理指標，建立長期的健康管理策略，做到疾病治療與并發(fā)癥預防相結(jié)合。PCOS患者具有較高水平的氧化應激狀態(tài)，維生素 D 不足也是導致PCOS的危險因素之一。補充維生素D治療PCOS受到越來越多學者的關注。維生素D不僅可以改善胰島素抵抗、高雄激素血癥及肥胖，減輕氧化應激反應，更可能通過激動維生素D受體減輕炎癥反應，調(diào)節(jié)氧化與抗氧化的生理動態(tài)平衡，對卵巢功能和生育力乃至糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、高血壓等遠期并發(fā)癥的防治產(chǎn)生影響，而且相比其他藥物具有更高的依從性。既往的研究多關注于維生素D與PCOS或者氧化應激與PCOS之間的關系，對三者之間相互關系的研究尚少，要具體了解三者間相互作用的機制，有賴于在今后的前瞻性臨床及實驗研究中加以完善，為PCOS的防治提供新途徑。