張婷，王超，張玉紅，王芳芳，劉羽，劉寧，田婷婷，劉梅梅

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院婦產(chǎn)科，哈爾濱 150081)

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)是一種常見的育齡婦女內(nèi)分泌疾病，影響4%～21%的育齡期女性，PCOS患者約占無排卵性不孕癥患者的75%[1-2]。PCOS以慢性無排卵、臨床或生化高雄激素血癥、多囊卵巢形態(tài)為特征[3]。研究表明，PCOS除引起不孕癥外，還可引起其他系統(tǒng)并發(fā)癥，如心血管疾病、代謝綜合征、2型糖尿病和子宮內(nèi)膜癌等[4]。PCOS是一種由遺傳、內(nèi)分泌和環(huán)境等因素共同所致的疾病[5]。在女性生殖系統(tǒng)中，卵巢周期性血管生成和消退對于適當(dāng)?shù)穆雅莅l(fā)育、排卵和黃體形成均非常重要。研究發(fā)現(xiàn)，PCOS患者的卵巢存在血管生成異常[4]。彩色多普勒超聲顯示，PCOS患者卵巢增大、卵巢間質(zhì)血管化和搏動(dòng)指數(shù)增加、阻力指數(shù)降低[6]，為PCOS患者卵巢血流異常提供了有力證據(jù)。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是重要的血管生成標(biāo)志物，可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移，增加血管通透性。研究顯示，PCOS患者卵巢VEGF水平升高[7]。同時(shí)，PCOS患者血清凝血酶敏感蛋白-1(thrombospondin-1，TSP-1)水平降低，參與PCOS患者卵巢異常血管生成的調(diào)節(jié)[8-9]。因此，針對TSP-1的靶向血管生成治療可能是治療PCOS的新途徑?，F(xiàn)就TSP-1與PCOS血管生成的研究進(jìn)展予以綜述。

1 TSP-1的結(jié)構(gòu)與功能

TSP-1是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)的天然血管生成抑制劑，也是人類血小板的主要成分[10]。TSP-1由6個(gè)結(jié)構(gòu)域組成，包括N端、凝集素樣球狀C端、前膠原同源區(qū)以及Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型重復(fù)序列[11]。研究發(fā)現(xiàn)，TSP-1缺失的小鼠腫瘤生長更快、血管生成增加，而過表達(dá)TSP-1可減少轉(zhuǎn)基因小鼠傷口愈合過程中發(fā)生的血管生成反應(yīng)[12]，表明TSP-1在調(diào)節(jié)血管生長中發(fā)揮重要作用。

TSP-1具有多種功能，如介導(dǎo)細(xì)胞增殖、遷移和凋亡，還可在某些生理病理?xiàng)l件下發(fā)揮抗炎和抗血管生成作用[13]。TSP-1的Ⅰ型重復(fù)序列(type Ⅰ repeats，TSR1)是目前研究最多的抗血管生成結(jié)構(gòu)域[11]。TSP-1可通過TSR1與CD36結(jié)合，抑制內(nèi)皮細(xì)胞遷移并促進(jìn)其凋亡，從而抑制血管生成[14]。研究發(fā)現(xiàn)，TSP-1與CD36相互作用觸發(fā)信號級聯(lián)反應(yīng)，增加Fyn的磷酸化水平，進(jìn)而通過激活胱天蛋白酶3和p38促分裂原活化的蛋白激酶形成促凋亡復(fù)合物，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，發(fā)揮抗血管生成作用；研究還發(fā)現(xiàn)，富含組氨酸糖蛋白可阻斷CD36與TSP-1的結(jié)合，抑制TSP-1的抗血管活性[15]。還有研究發(fā)現(xiàn)，敲除富含組氨酸糖蛋白基因的Lewis肺癌模型小鼠腫瘤體積顯著低于野生型和CD36基因敲除小鼠，同時(shí)其血管密度也顯著低于CD36基因敲除和野生型小鼠[16]。這一發(fā)現(xiàn)表明CD36的存在對于TSP-1的抗血管生成活性非常重要。此外，TSP-1的C端結(jié)構(gòu)域與CD47相互作用也可發(fā)揮抗血管生成作用[17]。然而，并不是所有的TSP-1結(jié)構(gòu)域均可抑制血管生成，其N端具有促進(jìn)血管生成活性，但由于完整的TSP-1可抑制血管生成，因此其N端結(jié)構(gòu)域的促血管生成活性可能被其他結(jié)構(gòu)域的抗血管生成活性掩蓋[12]。以上研究表明，TSP-1在抑制血管生成方面具有重要作用，而CD36是其發(fā)揮抗血管生成作用的重要受體蛋白。

2 TSP-1與PCOS卵巢血管生成

正常組織和病理結(jié)構(gòu)的生長依賴于新生血管輸送營養(yǎng)與清除代謝廢物[18]。成人卵巢的特點(diǎn)是廣泛的、周期性的血管生成和消退。卵巢依賴于新生血管網(wǎng)絡(luò)使卵泡和黃體獲得氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)及激素支持。異常血管生成參與病理性卵巢的發(fā)生發(fā)展，包括PCOS、卵巢癌以及卵巢過度刺激綜合征等[19]。研究發(fā)現(xiàn)，PCOS進(jìn)展與血管生成因子失調(diào)顯著相關(guān)[20]?？寡苌梢蜃覶SP-1可通過多種機(jī)制抑制PCOS患者的血管生成，主要包括與其他血管生成因子、炎癥因子等相互作用發(fā)揮抗血管生成作用以及參與卵泡發(fā)育過程導(dǎo)致PCOS患者出現(xiàn)排卵異常和不孕癥等[21]。

2.1PCOS卵巢血管生成 PCOS的形態(tài)特征包括異常的血管生成和小的無排卵性竇前卵泡積聚(卵泡閉鎖減少)[22]。1995年，Zaidi等[23]首次報(bào)道彩色超聲和脈沖多普勒超聲檢測到PCOS患者卵巢間質(zhì)血流速度顯著增加。此外，與健康對照者相比，PCOS患者卵巢間質(zhì)血管形成增加[4]，表明PCOS患者卵巢確實(shí)存在異常血管化，而這些異常的血管化可導(dǎo)致PCOS患者無排卵、多囊狀態(tài)等臨床表現(xiàn)。血管生成是一個(gè)復(fù)雜的多步驟過程，涉及細(xì)胞外基質(zhì)降解、內(nèi)皮細(xì)胞遷移和增殖以及重組為管狀結(jié)構(gòu)，而卵巢內(nèi)促血管生成因子與抗血管生成因子之間的協(xié)同作用可調(diào)節(jié)血管生成過程[24-25]，因此，血管生成因子失調(diào)可導(dǎo)致卵巢血管異常生成。

研究證明，PCOS患者血清TSP-1水平降低，而TSP-1在抑制卵巢血管異常生成中具有重要作用[9，24]。TSP-1的抗血管生成作用通過表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞的CD36和CD47受體直接傳遞，從而調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移、增殖和凋亡，抑制新生血管的生成[26]。此外，TSP-1基因缺失小鼠卵巢血管密度增加3倍[18]。另有研究發(fā)現(xiàn)，鋅指基因217是PCOS的易感基因，可通過調(diào)節(jié)芳香化酶的表達(dá)促進(jìn)雌二醇合成并調(diào)控TSP-1表達(dá)，鋅指基因217過表達(dá)可顯著降低TSP-1信使RNA水平[27]。但具體作用機(jī)制目前尚不明確，還有待進(jìn)一步研究。

2.2TSP-1與血管生成相關(guān)因子 研究發(fā)現(xiàn)，VEGF可刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和存活[7，24]。此外，PCOS患者血清VEGF水平顯著升高，而血清TSP-1水平顯著降低[24]。Garside等[28]通過TSP-1與VEGF組合培養(yǎng)的顆粒細(xì)胞研究兩者在血管生成中的相互作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用VEGF處理可減輕TSP-1誘導(dǎo)的抗血管生成作用，提示TSP-1可通過抑制VEGF活性抑制血管生成。也有證據(jù)表明，TSP-1可阻斷VEGF信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在TSP-1存在的情況下，CD36可與VEGF受體2相互作用并形成受體復(fù)合物，從而抑制VEGF對VEGF受體2的磷酸化[29]。此外，TSP-1還可通過其他關(guān)鍵的信號通路發(fā)揮其抗血管生成作用。如TSP-1通過結(jié)合CD47阻斷CD47與VEGF受體2的相互作用，從而抑制VEGF受體2磷酸化及其下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[30]。TSP-1還可通過脂蛋白受體相關(guān)蛋白依賴機(jī)制結(jié)合VEGF并參與其清除，從而降低VEGF的生物利用度，抑制卵泡血管生成[21]。研究發(fā)現(xiàn)，TSP-1基因敲除小鼠卵巢VEGF水平顯著增加、血管增多，同時(shí)卵巢形態(tài)發(fā)生改變[18]，提示卵巢VEGF水平升高可能是導(dǎo)致TSP-1基因敲除小鼠卵巢過度血管化的原因之一。以上研究表明，TSP-1通過與VEGF及其受體相互作用抑制VEGF的活性和卵巢血管生成。

轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)是一種強(qiáng)有力的血管生成因子，其在PCOS病理生理學(xué)中的作用通過血管生成的改變和對血管系統(tǒng)的影響介導(dǎo)[31]。研究發(fā)現(xiàn)，在血管生成和血管增加支持下，PCOS患者卵巢間質(zhì)和膜中膠原沉積增加、血清TGF-β1水平升高，但卵泡液中的TGF-β1水平與健康對照者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[32]。TGF-β1的分泌以一種不活躍的潛伏形式存在，在高爾基復(fù)合體中，無活性的、潛伏的TGF-β1被呋喃蛋白酶切割形成二聚體TGF-β1，二聚體TGF-β1通過與整合素、TSP-1和蛋白酶相互作用而被激活[33]。另有研究發(fā)現(xiàn)，TSP-1可通過TSR1的KRFK序列與潛伏期相關(guān)蛋白上的同源Leu-Ser-Lys-Leu序列相互作用，釋放具有生物活性的TGF-β1，從而介導(dǎo)潛伏的TGF-β1激活[34]。以上研究表明，TSP-1可通過與TGF-β1相互作用發(fā)揮血管調(diào)控功能。

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是細(xì)胞外基質(zhì)降解的關(guān)鍵因子，而細(xì)胞外基質(zhì)降解是血管生成過程的第一步，MMP-2和MMP-9均是這一過程所必需的[35]。Dambala等[36]研究發(fā)現(xiàn)，PCOS患者血清內(nèi)脂素、VEGF和MMP-9水平均高于健康對照者。還有研究發(fā)現(xiàn)，TSP-1可通過調(diào)控p38促分裂原活化的蛋白激酶磷酸化抑制MMP-9活性，進(jìn)而抑制內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管生成[26,37-38]。此外，TSP1與脂蛋白受體相關(guān)蛋白結(jié)合也是清除MMPs的重要機(jī)制[21]。另有研究表明，TSP-1缺乏可導(dǎo)致MMP-9水平升高，而MMP-9可通過釋放細(xì)胞外基質(zhì)中的VEGF促進(jìn)血管生成[39]。臨床試驗(yàn)表明，PCOS患者心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加與內(nèi)皮功能障礙密切相關(guān)，而MMP-9與PCOS患者內(nèi)皮功能障礙顯著相關(guān)[36]。另有觀點(diǎn)認(rèn)為，MMP-9參與卵泡閉鎖和黃體退化，而PCOS患者M(jìn)MP-9水平升高還可能與卵巢細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)異常、多發(fā)性囊腫形成、卵泡閉鎖以及慢性無排卵有關(guān)[40]。綜上，MMP-9通過多種途徑參與PCOS的病理生理改變，其血管生成功能通過TSP-1抑制MMP-9的活性實(shí)現(xiàn)。

還有證據(jù)表明，PCOS與慢性炎癥有關(guān)，而慢性炎癥又可能導(dǎo)致卵巢組織中的血管生成異常[24]。PCOS與低度全身炎癥有關(guān)，表現(xiàn)為炎癥標(biāo)志物(如C反應(yīng)蛋白、白細(xì)胞介素-18、單核細(xì)胞趨化蛋白-1)水平和白細(xì)胞計(jì)數(shù)升高以及內(nèi)皮功能障礙、氧化應(yīng)激增加[41]。Liu等[9]研究表明，無論P(yáng)COS患者是否肥胖，其TGF-β1、核因子κB水平均顯著升高，而TSP-1水平均顯著降低，核因子κB是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子，參與炎癥的啟動(dòng)、細(xì)胞的凋亡以及應(yīng)激等過程。TSP-1可通過與CD47結(jié)合抑制一氧化氮-鳥苷酸環(huán)化酶信號通路，從而阻斷白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附和激活，減少炎性血管生成[42]。TSP-1還可通過控制TGF-β1與細(xì)胞外失活劑的相互作用控制活性TGF-β1的生物利用度，而TGF-β1已被證明具有一定的促炎作用[43]。綜上，TSP-1可通過多種途徑參與PCOS的炎癥反應(yīng)過程。

2.3TSP-1與PCOS卵泡發(fā)育異常 PCOS等疾病引起的排卵失調(diào)或不排卵是女性不孕的重要因素[33]。研究表明，慢性無排卵是PCOS的臨床特征之一，當(dāng)PCOS患者卵泡直徑達(dá)到7 mm時(shí)，卵泡就會(huì)停止生長，這種不能形成優(yōu)勢卵泡的情況可導(dǎo)致無排卵和不孕[22]。卵巢的卵泡形成受內(nèi)分泌、旁分泌和自分泌因素的調(diào)節(jié)，同時(shí)卵泡的生長還需要充足的血液供應(yīng)[28]。卵泡發(fā)生、排卵以及黃體發(fā)育過程中的生理性血管生成均需要血管生成因子的協(xié)同作用[19]。研究表明，卵泡發(fā)育異常與TSP-1介導(dǎo)的血管生成異常相關(guān)，在體外，TSP-1可通過阻斷大鼠血管生成并誘導(dǎo)卵泡顆粒細(xì)胞凋亡影響大鼠卵泡的生長進(jìn)程；在體內(nèi)，猴卵巢卵泡閉鎖期間TSP-1水平增加[44]，表明TSP-1可能通過抑制卵泡血管生成參與卵泡閉鎖。然而，通過研究大鼠、牛和恒河猴模型發(fā)現(xiàn)，隨著卵泡發(fā)育的進(jìn)行，TSP-1和CD36的表達(dá)均降低[28]，表明TSP-1和CD36可抑制卵泡發(fā)育早期的血管生成。發(fā)育中的卵泡產(chǎn)生越來越多的雌二醇，而雌二醇可通過調(diào)節(jié)CD36的表達(dá)使TSP-1水平降低，減弱其對血管生成的抑制作用[27-28]。因此，雌二醇可能在卵泡發(fā)育過程中起抑制TSP-1表達(dá)的作用。另有研究表明，TSP-1雖然對恒河猴排卵周期中優(yōu)勢卵泡的出現(xiàn)無影響，但TSP-1模擬肽可阻斷發(fā)育中卵泡的血管生成并增加竇前和早期竇卵泡的閉鎖[45]，表明TSP-1可通過抑制卵泡血管生成影響卵泡發(fā)育，增加早期竇卵泡的閉鎖，從而改善PCOS的多囊狀態(tài)。

3 TSP-1在PCOS治療中的潛力

PCOS以血管生成異常、小的無排卵性竇卵泡堆積、卵泡閉鎖減少為主要特征[22]。目前，對于PCOS的治療主要集中于改善臨床癥狀、提高患者生育能力、減少遠(yuǎn)期并發(fā)癥方面，包括使用口服避孕藥抑制促性腺激素分泌以調(diào)節(jié)月經(jīng)周期并降低雄激素水平、使用促排卵藥物誘發(fā)排卵解決生育問題、使用胰島素增敏藥物(如二甲雙胍)進(jìn)行減肥以改善代謝障礙[46-47]。研究表明，卵泡發(fā)育和排卵障礙均與卵巢血管形成有關(guān)[48]。而針對PCOS患者血管異常生成方面的治療仍處于研究階段。腹腔鏡卵巢透熱療法可改善或恢復(fù)周期卵巢功能，并可使排卵正?；?6個(gè)月[49]。但腹腔鏡卵巢透熱療法的工作原理目前尚不清楚，可能與PCOS患者VEGF的循環(huán)濃度降低有關(guān)[50]。另有研究表明，約1/3接受9年腹腔鏡下卵巢打孔術(shù)治療的PCOS患者月經(jīng)周期和生殖能力均長期改善，同時(shí)卵巢間質(zhì)血流指數(shù)顯著降低[51]。若卵巢血管破壞是卵泡閉鎖和卵巢功能改善的原因，則抗血管生成內(nèi)科治療將成為新的治療靶點(diǎn)，而VEGF、TSP-1等血管生成相關(guān)因子也將發(fā)揮治療潛力[52]。

既往研究表明，應(yīng)用VEGF受體抑制劑治療可部分恢復(fù)脫氫表雄酮誘導(dǎo)的PCOS大鼠小卵泡堆積，減少囊腫形成，促進(jìn)排卵與卵泡發(fā)育[53]。給予PCOS大鼠腹腔注射TSP-1發(fā)現(xiàn)，大鼠血清性激素紊亂以及卵巢排卵功能、組織形態(tài)均顯著改善[54]。以上證據(jù)表明，抗血管生成治療對于改善PCOS癥狀具有積極意義。有研究發(fā)現(xiàn)，PCOS患者服用二甲雙胍6個(gè)月后，血管生成顯著減少，血清TSP-1水平顯著升高[8]。Liu等[55]研究表明，用口服避孕藥炔雌醇環(huán)丙孕酮片治療的PCOS患者卵巢血管生成減少、TSP-1水平顯著升高。以上研究表明，TSP-1可改善PCOS的異常血管生成。因此，臨床可通過多種途徑影響TSP-1的表達(dá)，達(dá)到改善或治療PCOS的目的。

TSP-1已被證實(shí)在PCOS患者卵巢血管異常和卵泡發(fā)育中起重要作用[28,45]，其抗血管生成作用依賴于組成中的肽片段，如TSR1具有顯著的抗血管生成作用，因此TSP-1片段、合成肽和多肽模擬物均可用于臨床PCOS的治療[56]。Garside等[44]發(fā)現(xiàn)一種TSP-1的八肽模擬物——ABT-898，ABT-898可使獼猴竇卵泡的血管生成減少、卵泡期閉鎖率增加，且不會(huì)阻止優(yōu)勢卵泡的出現(xiàn)。卵泡的生長需要維持血液供應(yīng)，而VEGF與TSP-1間的平衡在調(diào)節(jié)卵巢血管生成中起重要作用，補(bǔ)充VEGF可促進(jìn)優(yōu)勢卵泡的生長[52]。由于ABT-898具有抑制卵泡血管生成和促進(jìn)有腔卵泡閉鎖的雙重作用，因此可作為抑制PCOS患者異常血管生成、誘導(dǎo)卵泡閉鎖的新療法。

4 小 結(jié)

血管生成異常是PCOS病理生理學(xué)的核心特征，可引起小的無排卵性竇卵泡堆積、卵泡閉鎖減少，進(jìn)而導(dǎo)致無排卵性不孕癥，嚴(yán)重影響女性生育健康。而TSP-1可通過促進(jìn)PCOS患者排卵和卵泡發(fā)育、改善卵巢血管異常生成，從根本上改善PCOS患者癥狀、促進(jìn)患者排卵并提高其生育能力。目前，針對TSP-1-CD36抗血管生成作用的藥物已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段[57]。因此，未來可進(jìn)一步研究闡明TSP-1在PCOS血管生成中的具體分子機(jī)制，從而通過促進(jìn)TSP-1蛋白的表達(dá)、抑制PCOS卵巢局部異常血管生成，改善PCOS多囊狀態(tài)，為PCOS患者提供新的治療方法。