張瑞軒，馬賽花，劉妍，欒祖乾，趙志梅

(天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300380)

多囊卵巢綜合征(PCOS)是一種生殖障礙與代謝紊亂并存的內(nèi)分泌疾病，其影響5%～10%的育齡期婦女[1]。PCOS臨床表型多樣化，以不孕、月經(jīng)失調(diào)、肥胖、多毛為主，且具有高度異質(zhì)性。在排卵障礙性不孕女性當(dāng)中約80%患有PCOS[2]?，F(xiàn)階段的研究尚無法闡明PCOS的發(fā)病機(jī)理，故西醫(yī)以對癥治療為主。而隨著誘導(dǎo)排卵治療方案的完善和輔助生殖技術(shù)的日益成熟，以求嗣為主要目標(biāo)的PCOS患者仍面臨著胚胎種植率低、自然流產(chǎn)率高的生育難題[3]。PCOS患者生殖潛能低可能與其子宮內(nèi)膜功能障礙相關(guān)。

胰島素抵抗(IR)在PCOS患者中普遍存在，且與肥胖、雄激素過高密切相關(guān)，IR被認(rèn)為是PCOS發(fā)生發(fā)展的始動環(huán)節(jié)[4]。PCOS患者的IR并不局限于骨骼肌、脂肪及卵巢等經(jīng)典靶組織，越來越多的證據(jù)表明子宮內(nèi)膜同樣存在局部IR[5]，并與內(nèi)膜容受性不良具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性[6]。本文基于國內(nèi)外現(xiàn)有研究，對PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR的作用靶點(diǎn)

生理狀態(tài)下胰島素與靶細(xì)胞膜表面受體結(jié)合，使得胰島素受體底物(insulin receptor substrates，IRS)的多位點(diǎn)酪氨酸殘基磷酸化，觸發(fā)下游多條信號通路并介導(dǎo)其生物學(xué)作用。其中大部分信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通過磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)通路實(shí)現(xiàn)。PI3K/Akt通路以Akt為核心[7]，參與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(glucose transporters，GLUTs)的轉(zhuǎn)位，實(shí)現(xiàn)葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)促使細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動。目前普遍認(rèn)為，胰島素與其受體結(jié)合后信號傳導(dǎo)障礙是IR發(fā)生的主要機(jī)制[8]，也就是說IRS、Akt、GLUTs等靶點(diǎn)異?？赡苁窃斐蒔COS患者子宮內(nèi)膜局部IR的重要原因。

IRS是胰島素信號通路中的關(guān)鍵物質(zhì)，其中IRS-1和IRS-2是胰島素信號傳播初始階段中最常見的中介[7]。研究表明當(dāng)IRS-1和IRS-2的表達(dá)受到抑制時(shí)，會造成下游信號分子PI3K磷酸化異常及Akt的失活，繼而影響GLUTs的表達(dá)及轉(zhuǎn)位，最終導(dǎo)致IR[9]。賴毛華等[10]發(fā)現(xiàn)PCOS模型大鼠子宮內(nèi)膜IRS-1、IRS-2的表達(dá)顯著降低，這說明PCOS患者子宮內(nèi)膜存在IRS表達(dá)受損，并與其局部IR的出現(xiàn)有密切相關(guān)性。

Akt是PI3K下游主要的效應(yīng)物，它不僅參與糖原代謝，還調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化。大量研究顯示，PI3K及Akt在PCOS患者子宮內(nèi)膜中表達(dá)異常。張淼[11]發(fā)現(xiàn)PCOS大鼠模型子宮PI3KmRNA表達(dá)降低；Zhang等[12]發(fā)現(xiàn)通過介導(dǎo)激活PI3K/Akt通路可降低PCOS大鼠模型中IR的發(fā)生。但Tian等[13]報(bào)道，PCOS患者子宮內(nèi)膜磷酸化Akt(phospho-Akt，p-Akt)的表達(dá)顯著高于對照組，且在PCOS組中合并子宮內(nèi)膜異常增生/癌組患者子宮內(nèi)膜p-Akt的表達(dá)同樣高于子宮內(nèi)膜正常的患者。這些結(jié)果提示PCOS患者子宮內(nèi)膜Akt存在雙向變化，局部IR可能以PI3K/Akt通路表達(dá)受損為主。后續(xù)需要更加深入的研究，確定Akt對子宮內(nèi)膜調(diào)節(jié)作用的詳細(xì)機(jī)制，并建立以Akt為靶點(diǎn)的新型診療方案。

子宮內(nèi)膜細(xì)胞攝取葡萄糖的效率是由以GLUT4和GLUT1為代表的一系列GLUTs決定的。GLUT4是胰島素通路的最終靶蛋白，主要負(fù)責(zé)葡萄糖的跨膜運(yùn)輸，并調(diào)節(jié)組織和細(xì)胞中葡萄糖的利用。Mozzanega等[14]證實(shí)了GLUT4在子宮內(nèi)膜組織中表達(dá)。此后多項(xiàng)研究表明，PCOS患者子宮內(nèi)膜中GLUT4的表達(dá)低于對照組[15-16]。由此可見，PCOS患者子宮內(nèi)膜葡萄糖攝取能力下降可能與GLUT4表達(dá)下降有關(guān)。GLUT1是人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞(HESCs)中含量最豐富的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體[17]。雖然GLUT1對葡萄糖的攝取功能并不依賴于胰島素刺激，但近期一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在PI3K/Akt信號通路被抑制時(shí)HESCs中GlUT1含量降低[18]，這說明部分GLUT1的表達(dá)可能是通過激活PI3K/Akt介導(dǎo)的。沒有轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖時(shí)，GLUT1以細(xì)胞內(nèi)空泡的形式存在，當(dāng)其易位至細(xì)胞表面時(shí)方可發(fā)揮其生理學(xué)作用。Zhao等[19]發(fā)現(xiàn)，對照組和PCOS組患者GLUT1蛋白表達(dá)位置不盡相同，對照組中GLUT1蛋白主要表達(dá)在子宮內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞膜，而PCOS組該蛋白在子宮內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞核內(nèi)呈現(xiàn)高表達(dá)。由此可見，PCOS患者子宮內(nèi)膜中GLUT1免疫定位改變可能是導(dǎo)致其發(fā)生局部IR的重要原因。

二、PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR的影響因素

Qi等[20]研究表明，PCOS組患者子宮內(nèi)膜葡萄糖攝取能力顯著下降。李春霞等[21]研究發(fā)現(xiàn)，體質(zhì)量指數(shù)(BMI)≥25 kg/m2及胰島素穩(wěn)態(tài)模型指數(shù)(HOMA-IR)≥2.69的PCOS患者子宮內(nèi)膜葡萄糖攝取能力顯著低于非超重及非IR組。這些證據(jù)表明，PCOS患者子宮內(nèi)膜存在程度不等的局部IR，全身IR及肥胖/超重可能是加重局部IR程度的重要原因。

1.全身IR及高胰島素血癥(hyperinsulinemia，HI)：全身IR及HI可直接導(dǎo)致子宮內(nèi)膜胰島素信號通路關(guān)鍵分子生物效應(yīng)減弱。齊家[22]研究發(fā)現(xiàn)，PCOS合并IR(PCOS-IR)患者子宮內(nèi)膜組織中IRS-1的Ser318、Ser612位點(diǎn)磷酸化水平顯著增加，而Akt的Ser473位點(diǎn)磷酸化水平顯著降低。Jakson等[23]發(fā)現(xiàn)，高劑量的胰島素可以下調(diào)HESCs中GLUT1 mRNA及蛋白水平并減少蛻膜化HESCs的葡萄糖攝取。此外，全身IR及HI還可通過刺激卵巢膜細(xì)胞中雄激素合成、減少肝臟性激素結(jié)合球蛋白生成等，導(dǎo)致高雄激素血癥(hyperandrogenism，HA)的發(fā)生，從而間接影響子宮內(nèi)膜葡萄糖的攝取及利用。Rosas等[24]發(fā)現(xiàn)，暴露于高雄激素狀態(tài)下的子宮內(nèi)膜組織葡萄糖攝取量僅為對照組的1/2。

2.肥胖：肥胖可影響胰島素代謝途徑的不同靶點(diǎn)，擾亂子宮內(nèi)膜的正常代謝。Mozzanega等[14]研究證明，相較于非肥胖型PCOS患者，肥胖型PCOS患者子宮內(nèi)膜細(xì)胞中的GLUT4含量顯著降低。Zhao等[19]發(fā)現(xiàn)，與體重正常組相比，肥胖組PCOS患者子宮內(nèi)膜 GLUT1蛋白及GLUT1 mRNA表達(dá)水平呈下降趨勢。由脂肪組織分泌的肥胖標(biāo)志物脂聯(lián)素是胰島素敏感性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，它被證實(shí)在多個(gè)組織中可上調(diào)GLUT4的表達(dá)[25]。Gacía等[26]發(fā)現(xiàn)，肥胖型PCOS女性子宮內(nèi)膜組織中脂聯(lián)素處于低水平。以上研究結(jié)果均提示，肥胖可能通過改變子宮內(nèi)膜GLUT1和GLUT4表達(dá)水平進(jìn)而影響子宮內(nèi)膜對葡萄糖的攝取，從而加重子宮內(nèi)膜局部IR的程度。

3.慢性低度炎癥狀態(tài)：慢性低度炎癥狀態(tài)也是子宮內(nèi)膜局部IR的影響因素之一。PCOS患者機(jī)體存在慢性低度炎癥，這種內(nèi)環(huán)境的特征之一是血清及組織中促炎癥因子水平的升高[27]。Oróstica等[28]發(fā)現(xiàn)，腫瘤壞死因子-α(TNF-α)可促進(jìn)人子宮內(nèi)膜胰島素信號通路中核糖體蛋白S6激酶和c-Jun氨基末端激酶的激活，從而導(dǎo)致IRS的生物學(xué)效應(yīng)下降，而白細(xì)胞介素-6(IL-6)則降低胰島素通路激活標(biāo)記p-IRS1-Tyr612及p-Akt-Ser473的水平。由此可見，促炎癥因子的高表達(dá)阻礙IRS酪氨酸殘基及Akt的磷酸化并導(dǎo)致局部IR。

三、PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR與子宮內(nèi)膜容受性

子宮內(nèi)膜容受性是胚胎著床復(fù)雜過程的必要條件，它為胚泡提供定位、黏附、侵入子宮內(nèi)膜的機(jī)會，直至胚胎形成新的個(gè)體，并完成物種的延續(xù)。簡而言之，良好的子宮內(nèi)膜容受性是正常妊娠的基礎(chǔ)。Chang等[29]發(fā)現(xiàn)，即使在控制了年齡、BMI及胚胎質(zhì)量的情況下，PCOS-IR患者較非IR患者相比，胚胎植入率、臨床妊娠率也均有所下降。這說明PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR可能是導(dǎo)致容受性下降的重要因素。

1.局部IR影響子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)分子表達(dá)：子宮內(nèi)膜并非在整個(gè)月經(jīng)周期維持接受態(tài)，它僅在分泌中期表現(xiàn)出最大容受特性，這一時(shí)期被稱為“窗口期”。在“窗口期”，由基質(zhì)細(xì)胞增殖分化的蛻膜細(xì)胞調(diào)控滋養(yǎng)外胚層侵襲程度、抵抗炎癥、抑制母體局部免疫反應(yīng)，以保障囊胚植入這一生命活動能夠順利進(jìn)行。同源框基因A10(homeobox A10，HOXA10)和HOXA11的表達(dá)于黃體期開始升高，并在“窗口期”達(dá)到峰值[30]。Kara等[31]發(fā)現(xiàn)PCOS患者子宮內(nèi)膜的HOXA10及HOXA11表達(dá)顯著降低。叉頭框轉(zhuǎn)錄因子(forkhead box O1，F(xiàn)oxO1)蛋白是評估子宮內(nèi)膜容受性的重要生物標(biāo)志物，Sumarac-Dumanovic等[32]發(fā)現(xiàn)PCOS患者子宮內(nèi)膜中的FoxO1 mRNA水平降低。另外，F(xiàn)oxO1參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖穩(wěn)態(tài)，研究發(fā)現(xiàn)GLUT4基因表達(dá)下調(diào)的同時(shí)伴有FoxO1功能的下降，兩者聯(lián)系緊密[33]。由上述研究得知，PCOS患者子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)分子表達(dá)受損，局部IR可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的因素之一，但仍需更多證據(jù)明確局部IR對容受性相關(guān)分子表達(dá)的影響機(jī)制。

2.局部IR破壞蛻膜化能量穩(wěn)態(tài)：蛻膜化過程能量代謝活躍，葡萄糖是子宮內(nèi)膜細(xì)胞的主要能量底物[23]。IRS/PI3K/Akt/GLUTs通路是子宮內(nèi)膜攝取葡萄糖的主要途徑之一，通路中任何分子的表達(dá)異常都有可能影響葡萄糖的攝取。Neff等[18]在體外HESCs蛻膜化模型中敲除IRS-2基因，發(fā)現(xiàn)IRS-2的缺失不僅導(dǎo)致GLUTs蛋白及mRNA表達(dá)的減少，還減弱了HESCs蛻膜化標(biāo)志物的表達(dá)以及形態(tài)學(xué)變化。Cho等[34]發(fā)現(xiàn)通過外源性抑制劑降低Akt活性后，HESCs中基質(zhì)金屬蛋白-2的表達(dá)隨之下降。GLUT1的表達(dá)峰值與“窗口期”的開啟時(shí)間具有一致性[35]，說明其可能參與建立HESCs蛻膜過程的能量穩(wěn)態(tài)。生理狀態(tài)下上述分子協(xié)同作用于子宮內(nèi)膜可確保物質(zhì)基礎(chǔ)充足。PCOS患者子宮內(nèi)膜胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路關(guān)鍵分子蛋白豐度降低、mRNA表達(dá)及磷酸化水平異常和免疫定位改變導(dǎo)致局部IR，必然會破壞HESCs蛻膜過程的能量穩(wěn)態(tài)降低子宮內(nèi)膜葡萄糖利用率，并直接導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性的降低。

四、PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR的改善措施

1.生活方式干預(yù)：以“運(yùn)動+飲食+認(rèn)知行為”療法為主要內(nèi)容的生活方式干預(yù)可以減少內(nèi)臟脂肪，拮抗全身IR狀態(tài)并降低PCOS患者血清促炎細(xì)胞因子水平，從而達(dá)到減輕子宮內(nèi)膜局部IR的目的。Ujvari等[36]研究發(fā)現(xiàn)，針對超重/肥胖型PCOS婦女進(jìn)行為期3個(gè)月的生活方式干預(yù)后受試者BMI下降，子宮內(nèi)膜組織IRS1、GLUT1 mRNA表達(dá)上調(diào)。最近發(fā)表的一項(xiàng)系統(tǒng)評價(jià)和薈萃分析認(rèn)為，與單獨(dú)使用二甲雙胍相比，生活方式干預(yù)聯(lián)合二甲雙胍治療可以更好地改善PCOS-IR[37]。Esfahanian等[38]發(fā)現(xiàn)，超重/肥胖型PCOS婦女在堅(jiān)持12周的低熱量飲食后，血清超敏C反應(yīng)蛋白水平顯著下降。

2.胰島素增敏劑治療：補(bǔ)充胰島素增敏劑是提高PCOS女性妊娠率的有效手段[2]，原因之一可能是二甲雙胍等藥物能改善子宮內(nèi)膜功能障礙，提高子宮內(nèi)膜局部胰島素敏感性。Cabrera-Cruz等[39]發(fā)現(xiàn)，肌醇能將PCOS患者的子宮內(nèi)膜細(xì)胞中GLUT4的表達(dá)恢復(fù)至基礎(chǔ)水平。Zhang等[40]發(fā)現(xiàn)經(jīng)二甲雙胍治療后的PCOS模型大鼠子宮Ⅰ型PI3K的p110亞基蛋白及GLUT1 mRNA水平提高，而Akt中Thr308磷酸化程度降低。二甲雙胍在通過上調(diào)胰島素信號通路關(guān)鍵分子以修復(fù)子宮內(nèi)膜功能障礙的同時(shí)，還可能通過降低PI3K-Akt-核因子κB通路活性抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生。

綜上，生活方式干預(yù)和胰島素增敏劑治療既能在分子水平調(diào)節(jié)PCOS患者胰島素信號通路重要靶點(diǎn)的表達(dá)直接改善局部IR，還能通過拮抗全身IR、減輕體重及抑制炎癥狀態(tài)等方式間接達(dá)到緩解局部IR的目的。

五、中醫(yī)藥對PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR的認(rèn)知和治療實(shí)踐

祖國醫(yī)學(xué)重視整體觀念強(qiáng)調(diào)辨證論治，在治療PCOS表現(xiàn)出的諸多臨床癥狀中具有優(yōu)勢。PCOS在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中無專門記載，根據(jù)臨床特征可將其歸屬為“不孕”、“肥胖”、“月經(jīng)不調(diào)”等病癥范疇。醫(yī)學(xué)典籍對本綜合征的相似病癥多有論述，歷代醫(yī)家對病機(jī)的體悟更是見解紛呈。脾腎陽虛是PCOS的重要病機(jī)，痰濕既是其病理產(chǎn)物也是關(guān)鍵的致病因素?！毒霸廊珪ぬ碉嫛费裕骸肮侍抵?，無不在脾，而痰之本，無不在腎”。《馮氏錦囊秘錄·痰飲大小總論》也指出：“雖然人但知痰之標(biāo)在脾，而不知痰之本更在于腎”。中醫(yī)藏象理論認(rèn)為腎主水，除固攝及宣通水液外腎臟還通過蒸騰作用協(xié)助脾臟行運(yùn)化之職。命門火衰，無力蒸化或脾陽不足，腎水反侮脾土都可導(dǎo)致水濕堆砌釀濕成痰?！兜は姆āぷ铀谩分杏兄^：“肥盛婦人，稟受甚厚，恣于飲食，經(jīng)水不調(diào)，不能成胎，謂之軀脂滿溢，閉塞子宮，宜行濕燥痰”?！兜は畏ㄐ囊ぷ铀谩酚衷疲骸胺收卟辉?，因軀脂閉塞子宮而致，經(jīng)事不行，用導(dǎo)痰之類”。后世醫(yī)家吳謙所著《醫(yī)宗金鑒·婦科心法要訣》同樣記載：“不子之故傷任沖，痰飲脂膜病子宮”。上述醫(yī)家觀點(diǎn)中蘊(yùn)含的“脂溢胞宮”思想正是PCOS患者子宮內(nèi)膜容受性不良的具象化表達(dá)。婦人由于先天稟賦或后天肆食肥甘臟腑失其運(yùn)化之功，水濕內(nèi)停，聚液成痰，沖任失暢致經(jīng)水不調(diào)；日久痰脂濕濁下注，閉塞胞宮，故不能攝精成孕；脂膜壅塞痰濁積聚，影響孕后胞宮胞絡(luò)氣血流暢，血海(子宮內(nèi)膜)不得濡養(yǎng)灌溉不周，胎元不固而致流產(chǎn)。故溫煦腎陽水濕得以氣化，健運(yùn)脾土則痰無處可生，這也是補(bǔ)腎健脾化痰方藥治療PCOS獲效頗佳之關(guān)鍵所在。

?；莸萚41]在前期研究中發(fā)現(xiàn)，以胰島素信號分子傳導(dǎo)通路障礙為病理基礎(chǔ)的PCOS患者，臨床常辨為脾腎兩虛兼痰濕證型。另有研究證實(shí)多種復(fù)方藥劑或單味中藥提取物通過改善IRS/PI3K/Akt/GLUTs通路重要分子的表達(dá)，糾正以IR為中心的代謝異常。連方等[42]應(yīng)用二至天癸合啟宮丸方治療腎虛痰濕型PCOS患者發(fā)現(xiàn)，中藥能夠改善PCOS-IR狀態(tài)并上調(diào)卵巢顆粒細(xì)胞p-Akt的表達(dá)。李慕白等[43]研究發(fā)現(xiàn)小檗堿可通過增加PCOS患者子宮內(nèi)膜中GLUT4的表達(dá)并改善局部IR。Wei等[44]研究顯示丹參酮Ⅰ通過IRS-1途徑減輕2型糖尿病大鼠的全身IR。因此，中醫(yī)藥劑調(diào)節(jié)胰島素信號通路主要靶點(diǎn)的表達(dá)，可能是改善組織胰島素敏感性的機(jī)制之一。

六、結(jié)語

綜上所述，IRS、Akt、GLUTs等靶點(diǎn)表達(dá)異常可能是PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR的機(jī)制之一。全身IR及高胰島素血癥、肥胖及低度炎癥狀態(tài)均可加重靶組織IR程度，破壞子宮內(nèi)膜能量穩(wěn)態(tài)，影響子宮內(nèi)膜容受性標(biāo)志物的表達(dá)。臨床上，進(jìn)行生活方式指導(dǎo)及應(yīng)用胰島素增敏劑可以有效改善局部IR狀態(tài)。此外，中醫(yī)藥辨證論治PCOS同樣效果顯著，一些復(fù)方中藥劑或單味中藥提取物已被證實(shí)有改善組織胰島素敏感性的作用。但由于PCOS臨床表現(xiàn)高異質(zhì)性、病情復(fù)雜性，目前的研究仍處于初始階段，仍需要更多科研人員對PCOS患者子宮內(nèi)膜局部IR的發(fā)生機(jī)制、改善措施等方面進(jìn)行更深層次的探索，從而更好地指導(dǎo)臨床。