楊亦青，劉 延，陳 晨

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院婦產(chǎn)科，上海 200025）

自2007年發(fā)現(xiàn)KNDy 神經(jīng)元[吻素（kisspeptin）/神經(jīng)激肽B (neurokinin B,NKB)/強(qiáng)啡肽(dynorphin,Dyn）]是下丘腦-垂體-性腺（hypothalamic-pituitary-gonadal，HPG）軸的上游調(diào)控單位以來，KNDy 神經(jīng)元對生殖內(nèi)分泌的調(diào)控一直是研究的熱點(diǎn)。已有研究證實(shí)，KNDy 神經(jīng)元可調(diào)節(jié)吻素、NKB、Dyn這3 種神經(jīng)肽的自分泌及旁分泌，以此來調(diào)控促性腺激素釋放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH）的釋放脈沖頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)生殖功能及性激素的分泌，同時該神經(jīng)元還接受來自性激素的負(fù)反饋。

多囊卵巢綜合征（polycystic ovarian syndrome,PCOS）是青春期及育齡期女性中一種常見的婦科內(nèi)分泌疾病，其患病率高達(dá)5%～20%[1]。作為育齡期女性常見的內(nèi)分泌異常疾病，PCOS 患者的主要臨床特征為高雄激素血癥、月經(jīng)稀發(fā)或閉經(jīng)、卵巢多囊樣改變。PCOS 的發(fā)病機(jī)制目前尚不明確，其發(fā)生可能與HPG 軸調(diào)節(jié)異常有關(guān)，而KNDy 神經(jīng)元作為HPG 軸的上游調(diào)控單位，其分泌功能異?；蛘{(diào)節(jié)異常極有可能參與了PCOS 的發(fā)病。本文將對KNDy 神經(jīng)元調(diào)控HPG軸的機(jī)制及PCOS 患者血清中神經(jīng)肽吻素的水平變化情況進(jìn)行綜述，從神經(jīng)內(nèi)分泌起源方面對PCOS 相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行分析。

KNDy 神經(jīng)元的定位和功能

一、定位

HPG 軸既往被認(rèn)為是調(diào)節(jié)生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。然而在HPG 軸中，位于下丘腦的GnRH 神經(jīng)元不表達(dá)性激素受體，故不能接受來自性腺分泌的性激素的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。2007年，Goodman 等[2]首次證實(shí)了，在母羊下丘腦的弓狀核中存在共同分泌吻素、NKB、Dyn 這3 種神經(jīng)肽的KNDy神經(jīng)元。后續(xù)研究則進(jìn)一步在大鼠、山羊等哺乳動物的下丘腦弓狀核及人類下丘腦漏斗狀核[3]中也發(fā)現(xiàn)了該神經(jīng)元。

二、功能

1.分泌神經(jīng)肽及接受性激素負(fù)反饋：除分泌吻素、NKB、Dyn 神經(jīng)肽外，KNDy 神經(jīng)元表達(dá)大量的雌、孕激素受體（在雄性動物中表達(dá)雄激素受體）[4]，提示其可接受性激素的負(fù)反饋，從而調(diào)節(jié)HPG 軸。此外，性激素也可直接影響KNDy神經(jīng)元基因的編碼。在對大鼠、猴子的實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)，在卵巢去勢、絕經(jīng)等低雌激素的情況下，實(shí)驗動物的KNDy 神經(jīng)元明顯肥大，吻素和NKB 的基因編碼顯著增加，而Dyn 基因編碼減少；而在予以雌激素治療后，其KNDy 神經(jīng)元縮小，尤其是表達(dá)吻素的基因編碼減少[3]。

2.調(diào)控GnRH 神經(jīng)元及旁分泌調(diào)節(jié)：KNDy 神經(jīng)元分泌的3 種神經(jīng)肽不僅對HPG 軸的GnRH 神經(jīng)元具有調(diào)控作用，與同區(qū)域內(nèi)的其他KNDy 神經(jīng)元間也具有相互調(diào)節(jié)的作用[5]，KNDy 神經(jīng)元間可通過旁分泌來相互調(diào)節(jié)臨近神經(jīng)元神經(jīng)肽的分泌。另外，KNDy 神經(jīng)元與其附近GnRH 神經(jīng)元的GnRH 釋放部位之間存在突觸連接，用于精細(xì)控制GnRH 的脈沖分泌[6]。在GnRH 脈沖產(chǎn)生中，吻素是從KNDy 神經(jīng)元到GnRH 細(xì)胞輸出信號，而NKB 和Dyn 則可影響吻素的分泌，從而在KNDy 神經(jīng)回路中扮演啟動和終止信號的角色[7]。

吻素、NKB 和Dyn 3 種神經(jīng)肽對GnRH 的調(diào)控作用

一、吻素及其受體的作用

1.吻素的分泌及其受體：吻素由Kiss1 基因編碼，該基因定位于常染色體1q32，編碼含145 個氨基酸的不穩(wěn)定且無生物活性的前體肽，而其裂解產(chǎn)物吻素54、14、13 和10 在人體中具有生物活性。吻素的受體為G 蛋白偶聯(lián)受體54（或稱KISS1R），由Kiss1R 基因編碼，KISS1R 位于GnRH 神經(jīng)元[8]。除位于人類下丘腦漏斗狀核的KNDy 神經(jīng)元分泌吻素外，另有單獨(dú)的吻素神經(jīng)元位于下丘腦視前區(qū)（preoptic area，POA）。POA 處單獨(dú)的吻素神經(jīng)元不參與性激素的負(fù)反饋，只介導(dǎo)性腺軸的正反饋，故在更年期以后，性激素水平明顯下降，POA 處的吻素神經(jīng)元會顯著增大、增多，大量分泌吻素[9]。

2.作用：吻素可啟動GnRH 脈沖分泌，并正向調(diào)控黃體生成素（luteinizing hormone,LH）的分泌。吻素及其受體KISS1R 在青春期起始和生殖期正常排卵中發(fā)揮巨大作用。在青春期前，吻素處于抑制狀態(tài)，直至青春期啟動，吻素開始大量分泌，是青春期啟動GnRH 脈沖分泌的關(guān)鍵步驟[10]。有研究在促性腺激素分泌不足的性腺機(jī)能減退病例中發(fā)現(xiàn)了Kiss1R 基因變異[11]；有實(shí)驗直接敲除了小鼠GnRH 神經(jīng)元上的Kiss1R 基因，結(jié)果直接導(dǎo)致小鼠的青春期啟動失敗[12]。以上研究均證實(shí)吻素在青春期啟動中起重要作用。吻素可正向調(diào)控GnRH 的分泌，也可增加GnRH 的脈沖頻率，從而正向調(diào)控垂體分泌LH 和促卵泡激素（follicle-stimulating,FSH），正向調(diào)控性腺軸。但由于GnRH 的高頻率釋放主要調(diào)控垂體分泌LH，故而吻素對LH 的正向調(diào)控是其對FSH 正向調(diào)控的2～3 倍[13]。有研究指出，短暫抑制小鼠下丘腦弓狀核中的吻素神經(jīng)元活性，可降低LH 脈沖頻率和振幅[14]，這也從反面體現(xiàn)了吻素對LH 具有正向調(diào)控作用。

二、NKB及其受體的作用

人類KNDy 神經(jīng)元分泌的NKB 由TAC3 編碼，其受體為NK3R（由TACR3 編碼）。KNDy 神經(jīng)元上表達(dá)NK3R[15]，而不同物種之間GnRH 神經(jīng)元上的NK3R 分布情況略有不同。在小鼠中，GnRH 神經(jīng)元的軸突末端表達(dá)NK3R[17]；而在人體內(nèi)，NKB 不經(jīng)吻素介導(dǎo)，可直接作用于GnRH 神經(jīng)元，促進(jìn)GnRH 的釋放[18]，但GnRH 神經(jīng)元的體細(xì)胞不對NKB應(yīng)答[19]。也就是說，在吻素激動GnRH 時，NKB 同時上調(diào)，但其主要作用是充當(dāng)GnRH 神經(jīng)元上的 “門童” 角色，調(diào)控GnRH 的釋放。

有研究發(fā)現(xiàn)，敲除了TACR3 的小鼠表現(xiàn)為低生育能力表型[20]，表明NKB 對HPG 軸存在直接的正向調(diào)控作用，但NKB 的主要作用是通過作用于KNDy 神經(jīng)元上的NK3R 正向調(diào)控吻素的分泌釋放，間接正向調(diào)控HPG 軸。

三、Dyn及其受體的作用

Dyn 是一種內(nèi)源性阿片肽，其受體KOR 也位于KNDy神經(jīng)元上，目前在人類GnRH 神經(jīng)元中未發(fā)現(xiàn)KOR[18]，人類HPG 軸對孕激素的負(fù)反饋是經(jīng)Dyn 調(diào)控來實(shí)現(xiàn)的[21]。在KNDy 神經(jīng)元內(nèi)，Dyn 通過KNDy 神經(jīng)元上的KOR 來負(fù)向調(diào)控吻素及NKB 的分泌，由此減少GnRH 的分泌，可造成月經(jīng)期的LH、FSH 低谷。同理，在女性青春期發(fā)育前，HPG 軸整體處于抑制狀態(tài)，此時的KNDy 神經(jīng)元以分泌Dyn 為 主[10]。

但近期的動物實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，嚙齒類動物及羊的GnRH 神經(jīng)元上都存在KOR[15]。這可能表明，在一些物種中，Dyn 不僅可以作為自分泌調(diào)節(jié)肽作用于KNDy 神經(jīng)元，也可直接作用于GnRH 神經(jīng)元，從而抑制神經(jīng)元分泌活性，有效終止GnRH 的釋放脈沖。但目前未在人類的GnRH 神經(jīng)元上發(fā)現(xiàn)KOR 的存在，故而此通路是否對人類有效還待驗證。

四、吻素、NKB、Dyn 3 種神經(jīng)肽對GnRH 的調(diào)控作用

如上文提到，KNDy 神經(jīng)元經(jīng)軸突-突觸連接與臨近的KNDy 神經(jīng)元連接，其釋放的NKB 或Dyn 通過其受體影響自身及臨近的KNDy 神經(jīng)元，調(diào)節(jié)其自身向GnRH 神經(jīng)元釋放吻素的脈沖。

人類分泌吻素的神經(jīng)元主要集中于下丘腦弓狀核及POA。其中，弓狀核區(qū)的KNDy 神經(jīng)元主要接收HPG 軸中關(guān)于性激素（如雌二醇）的負(fù)反饋[13]，下丘腦視前區(qū)的吻素神經(jīng)元主要介導(dǎo)性激素的正反饋，這2 個區(qū)域的KNDy、吻素神經(jīng)元對性激素有著截然不同的反饋，并協(xié)同介導(dǎo)了月經(jīng)周期激素的周期性變化。在月經(jīng)中期，吻素神經(jīng)元對雌激素的調(diào)節(jié)由負(fù)反饋調(diào)整為正反饋，進(jìn)一步促成GnRH/LH 的分泌高峰，從而誘導(dǎo)排卵。

PCOS 患者中KNDy 神經(jīng)元釋放神經(jīng)肽的變化

KNDy 神經(jīng)元構(gòu)成一個關(guān)鍵且固定的控制GnRH 分泌的調(diào)控中心，其正常的生理調(diào)控在青春期發(fā)育及生殖中發(fā)揮關(guān)鍵作用，而異常的生理調(diào)控則可能導(dǎo)致生殖內(nèi)分泌的失調(diào)。由KNDy 分泌的3 種神經(jīng)肽的作用可以看出，吻素在青春期女性的生殖內(nèi)分泌中發(fā)揮重大作用。許多針對PCOS動物模型的研究顯示，吻素在PCOS 動物模型中出現(xiàn)較明確的變化，以此觀察PCOS 患者外周血中的吻素水平是否增加，可能可以了解吻素在PCOS 發(fā)病機(jī)制中的潛在作用，為未來PCOS 的診治帶來有價值的信息和方向。

一、PCOS 患者的吻素水平變化

許多PCOS 患者表現(xiàn)出高LH/FSH 比值、高雄激素血癥等內(nèi)分泌特征[22]，可能機(jī)制是由于KNDy 神經(jīng)元異?；罨M(jìn)而使GnRH 刺激脈沖頻率增加，LH 脈沖頻率增加。許多研究發(fā)現(xiàn)，PCOS 患者的血清吻素水平顯著高于正常女性，并發(fā)現(xiàn)吻素水平與LH、睪酮、脫氫表雄酮等性激素水平呈正相關(guān)，而與性激素結(jié)合球蛋白呈負(fù)相關(guān)[23-25]。有研究將PCOS患者按體重指數(shù)分組后發(fā)現(xiàn)，體重正常的PCOS 患者血清吻素水平升高，且與其LH 水平呈正相關(guān)；而肥胖及超重的PCOS 患者，其吻素水平降低，并與其血糖及胰島素釋放異常、血脂異常相關(guān)[26]。有一項針對非肥胖PCOS 患者的研究顯示，其吻素水平與正常女性間并沒有差異[27]。

最近一項研究對以上矛盾的產(chǎn)生原因進(jìn)行了解釋，指出血清中吻素呈高水平的同時，LH 也呈高水平，這種情況只出現(xiàn)在月經(jīng)正常的PCOS 患者中，在月經(jīng)稀發(fā)的PCOS 患者中吻素與LH 間不存在相關(guān)性[28]。事實(shí)上，根據(jù)2003年歐洲人類生殖與胚胎學(xué)會和美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會在荷蘭鹿特丹會議上推薦的PCOS 診斷標(biāo)準(zhǔn)，具備以下3 條中至少2 條即可診斷為PCOS。①無排卵和（或）稀發(fā)排卵；②高雄激素的臨床表現(xiàn)和（或）生化依據(jù)；③超聲表現(xiàn)為多囊卵巢。PCOS 患者可分為4 個表型，不同表型患者的內(nèi)分泌代謝特點(diǎn)也不同。部分研究在分析病例時并未對PCOS 的不同表型進(jìn)行分類，而臨床上大多數(shù)的PCOS 患者都是因月經(jīng)稀發(fā)就診，從而使研究中某一PCOS 表型患者所占比例較高，導(dǎo)致研究的結(jié)果出現(xiàn)偏倚。此外，一些研究也未對患者及對照組間的年齡或體重指數(shù)進(jìn)行變量控制，這也是造成研究結(jié)果出現(xiàn)偏差的原因。

二、糖代謝

在糖代謝方面，一項針對正常人群的研究證明，吻素在胰島素分泌過程中起有益作用[29]，而對PCOS 患者的研究發(fā)現(xiàn)，無論P(yáng)COS 患者是否存在肥胖，其血清吻素水平與口服萄葡糖后2 h 的血糖水平呈正相關(guān)[30]。但目前對于吻素水平與胰島素抵抗之間的關(guān)系尚未明確，各項研究結(jié)果間存在較大差異，這可能同樣是由于PCOS 患者的異質(zhì)性導(dǎo)致，提示不同表型PCOS 患者中糖代謝與吻素水平間的相互作用可能不同[31]。

綜合分析上述相關(guān)臨床研究后發(fā)現(xiàn)，大部分研究支持PCOS 患者的血清吻素水平較正常女性升高，且吻素與LH呈正相關(guān)，也有不少研究提出吻素水平與雄激素相關(guān)指標(biāo)呈正相關(guān)，這與吻素對GnRH/LH 脈沖的正向調(diào)控作用相一致，支持KNDy 異常活化導(dǎo)致HPG 軸過度活躍，進(jìn)而造成月經(jīng)不規(guī)則和雄激素釋放的假設(shè)。

然而，以上研究都以PCOS 患者與正常女性做對比，探討吻素在PCOS 組與正常組之間的差異及其與其他指標(biāo)間的相關(guān)性，尤其在糖代謝及能量代謝方面各項研究結(jié)果間存在較大差異，而這種差異可能與研究對象自身的各種代謝影響因素，如壓力、近期減肥史、運(yùn)動等有關(guān)。目前尚無研究針對不同PCOS 表型患者進(jìn)行分組，來分析吻素水平在不同表型組間差異，而鑒于PCOS 的異質(zhì)性，未來的研究有必要針對不同PCOS 表型患者進(jìn)行分類研究。

總結(jié)與展望

KNDy 神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)使生殖內(nèi)分泌領(lǐng)域的研究有了突破性進(jìn)展。KNDy 神經(jīng)元介導(dǎo)性激素對HPG 軸的負(fù)反饋，其內(nèi)部3 種神經(jīng)肽通過自分泌和旁分泌的方式，在青春期前、青春期、絕經(jīng)期動態(tài)地調(diào)節(jié)HPG 軸。

綜上所述，KNDy 神經(jīng)元可能參與了一些HPG 軸異常疾病的病理過程，且KNDy 神經(jīng)元對HPG 軸的調(diào)控作用可以確定。PCOS 作為育齡期女性常見的內(nèi)分泌異常疾病，其發(fā)病機(jī)制目前仍不明確，故而也尚無根治的方法，目前的治療方案均是基于患者不同的臨床癥狀及就診時的不同訴求來進(jìn)行個體化治療。進(jìn)一步研究探討吻素在不同表型PCOS患者間的變化，有助于理解吻素水平是否能提示PCOS 患者HPG 軸上游的內(nèi)分泌變化，探索KNDy 神經(jīng)元作為PCOS 治療靶點(diǎn)的可能性，為個性化治療提供支持，其應(yīng)用價值有待進(jìn)一步探索及挖掘。