項怡寧，馮煒煒

子宮內(nèi)膜容受性是指子宮通過自身變化，允許囊胚定位、黏附、穿透及植入子宮內(nèi)膜的能力，與囊胚著床及發(fā)育密切相關(guān)。人類子宮內(nèi)膜容受性出現(xiàn)于月經(jīng)周期的黃體中期（第19～23天），期間子宮內(nèi)膜會隨孕激素的升高而發(fā)生變化，以確保其對囊胚的接受。而子宮內(nèi)膜接受囊胚植入的時間是限定的，稱之為種植窗（window of implantation）。評估子宮內(nèi)膜容受性對于不孕癥患者的診斷及治療至關(guān)重要。近年來，子宮內(nèi)膜容受性陣列（endometrial receptivity array，ERA）可對子宮內(nèi)膜組織進行RNA測序，通過分析238個與子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)的基因表達陣列來診斷子宮內(nèi)膜的分子狀態(tài)，從而評估子宮內(nèi)膜容受性[1]。然而其局限性包括費用較高、結(jié)果相對不精確及測試具有侵入性。因此，亟需尋找新的標志物來評估不孕癥女性的子宮內(nèi)膜容受性。胞飲突（pinopode）是黃體期子宮內(nèi)膜上皮表面的一種特殊膜狀突起，得名于在大鼠中觀察到其胞飲活性[2]。目前認為胞飲突可用于評估子宮內(nèi)膜容受性，并與妊娠結(jié)局有關(guān)。本文從胞飲突的生理結(jié)構(gòu)、評估方式、調(diào)節(jié)因素及功能等方面，綜述近年來胞飲突評估子宮內(nèi)膜容受性的研究進展，重新審視胞飲突研究方法中存在的問題及發(fā)展前景，以期為胞飲突在女性生殖健康中的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

1 胞飲突的生理結(jié)構(gòu)

人子宮內(nèi)膜上皮細胞主要由纖毛細胞和微絨毛細胞構(gòu)成，前者不受周期性激素的影響，而后者則在月經(jīng)周期中受激素調(diào)節(jié)。在種植窗開始時，幾個相鄰的微絨毛細胞通過側(cè)向融合形成胞飲突[3]。當囊胚到達宮腔時，與胞飲突互相作用，胞飲突內(nèi)的絲狀肌動蛋白與其結(jié)合蛋白交聯(lián)為一種正交網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，定位于細胞的頂端，在囊胚植入子宮內(nèi)膜的過程中發(fā)揮作用[4]。

胞飲突的發(fā)育和退化是一個循環(huán)的過程，可在不同時期表現(xiàn)為不同形態(tài)，如氣球狀、蘑菇狀、花狀或氣泡狀的突出物等。對整個月經(jīng)周期的人類子宮內(nèi)膜進行掃描電鏡分析，根據(jù)胞飲突的超微結(jié)構(gòu)形態(tài)可分為發(fā)育期、成熟期及退化期[5]。在月經(jīng)周期的第17～19天，子宮內(nèi)膜上皮細胞膨大并形成直徑1～2 μm的小胞飲突；至月經(jīng)周期的第20天，即黃體中期，胞飲突完全發(fā)育并覆蓋于子宮內(nèi)膜上，表現(xiàn)為球形、光滑且無絨毛的形態(tài)；至月經(jīng)周期的第23～25天，即分泌晚期，胞飲突發(fā)生退化，表現(xiàn)為褶皺外觀。通常在月經(jīng)周期和生育能力正常的女性中，胞飲突豐富且發(fā)育良好，而在不明原因不孕女性中，胞飲突覆蓋較少且發(fā)育不良[6]。

雖然目前已基本確認胞飲突可以作為子宮內(nèi)膜容受性的評估指標，其發(fā)育過程及影響子宮內(nèi)膜容受性乃至妊娠結(jié)局的機制尚待研究。而對胞飲突及其調(diào)節(jié)相關(guān)因素的研究將對不孕女性尤其是接受體外受精-胚胎移植（in vitro fertilization and embryo transfer，IVF-ET）患者的診治有較大價值。

2 胞飲突的評估方式

目前，大多數(shù)關(guān)于胞飲突的研究都使用掃描電鏡評估其在子宮內(nèi)膜中的形態(tài)、大小及覆蓋情況。根據(jù)既往報道，大鼠成熟胞飲突的直徑平均約為4.0μm，小鼠和人類成熟胞飲突直徑則約6.0μm[2]。Jin等[7]建議，為減少在計數(shù)時的數(shù)量誤差，實現(xiàn)評估過程的可重復性，應(yīng)當在每個樣本中使用60個顯微場（microscopic fields）的運行平均值。

在胞飲突定性及定量的評估上，最初通常由研究者人工對胞飲突的密度進行觀察和量化。近年來，Matson等[8]首次使用自動定量的方法，通過一種二進制插件使掃描電鏡根據(jù)顆粒大小及圓度對胞飲突進行定量分析。該方法可以根據(jù)胞飲突的形態(tài)對不同階段的胞飲突進行表征，得出更準確且可重復的結(jié)果。

由于胞飲突體積較小，存在時間短，且依賴于激素及細胞外環(huán)境提供的特定滲透條件，通常較難實現(xiàn)胞飲突在空間及時間上的成像。同時，由于胞飲突缺乏特定標志物，盡管掃描電鏡及透射電鏡具有較高的分辨率，依然很難應(yīng)用于胞飲突的電子顯微鏡成像[2]。因此，需要研發(fā)具有超分辨率的成像技術(shù)，并結(jié)合免疫組織化學完成對胞飲突的進一步識別和評估，從而增強對胞飲突結(jié)構(gòu)和功能的了解。

3 胞飲突在評估子宮內(nèi)膜容受性中的臨床價值

目前，已有多項臨床研究證實了胞飲突在評估子宮內(nèi)膜容受性中的價值。早期研究中，Nikas等[9]根據(jù)種植窗期胞飲突所占子宮內(nèi)膜表面積的比例將17例接受輔助生殖助孕的患者分為充分覆蓋（＞50%）、中等覆蓋（20%～50%）和較少覆蓋（＜20%）3組，充分覆蓋組的5例患者全部成功妊娠，中等覆蓋組的7例中有3例妊娠，而較少覆蓋組的5例患者均未妊娠。該研究初步證實胞飲突在子宮內(nèi)膜中的覆蓋面積可能與妊娠結(jié)局有關(guān)。Qiong等[10]則納入360例接受IVF-ET治療的患者，并引入了胞飲突評分的概念，在×2 000倍數(shù)下對種植窗期間子宮內(nèi)膜上皮中的胞飲突進行計數(shù)（每份樣本計數(shù)20個視野，每個視野中可觀察到約150個細胞），并將觀察到的胞飲突數(shù)量總數(shù)相加，作為患者的胞飲突評分。受試者工作特征曲線提示胞飲突評分的最佳截斷值為85分，敏感度74.7%，特異度93.1%；以該截斷值為分界將患者分為正常和異常2組，正常組（胞飲突評分＞85分）的臨床妊娠率與持續(xù)妊娠率在新鮮周期（臨床妊娠率74.29%vs.19.77%，持續(xù)妊娠率62.86%vs.11.86%，均P＜0.001）和累計周期（臨床妊娠率95.00% vs.32.22%，持續(xù)妊娠率80.56%vs.23.33%，均P＜0.001）中均高于異常組（胞飲突評分≤85分）。

此外，有學者認為，胞飲突對妊娠結(jié)局的影響不僅與其數(shù)量有關(guān)，也與其發(fā)育階段有關(guān)。Melkozerova等[11]對119例因子宮內(nèi)膜因素導致不孕癥的女性種植窗期間的子宮內(nèi)膜上皮進行電鏡掃描，觀察到67.39%女性的子宮內(nèi)膜上存在發(fā)育不完全的胞飲突結(jié)構(gòu)。Jin等[7]的前瞻性研究納入172例接受IVF-ET治療的不孕癥女性，并引入與發(fā)育期胞飲突（developing pinopode，DP）及成熟期胞飲突（fully developed pinopode，F(xiàn)DP） 在 總 胞 飲 突（total pinopodes，TP）中所占比例相關(guān)的胞飲突評分系統(tǒng)，分別將FDP/TP及DP/TP的百分點（percentage point）賦值為1及－1，以此來計算每例患者的胞飲突指數(shù)。受試者工作特征曲線提示胞飲突評分的最佳截斷值為－26.48，敏感度83%，特異度45%。以該截斷值將不孕癥患者分為2組，胞飲突評分較高組（＞－26.68）的妊娠率（82.3%vs.53.3%，P=0.001）和著床率（63.0%vs.46.7%，P=0.046）顯著高于胞飲突評分較低組（≤－26.48）。以上研究均證實，胞飲突的成熟度而非密度才是其評估子宮內(nèi)膜容受性的關(guān)鍵因素。

諸多研究已證實胞飲突的數(shù)量、覆蓋面積及發(fā)育階段等可在預(yù)測不孕女性種植窗及評估子宮內(nèi)膜容受性中發(fā)揮的臨床價值。胞飲突評分較高、覆蓋面積較廣且成熟期胞飲突占比較高的女性的妊娠結(jié)局更佳。然而，對胞飲突精準且客觀的評估手段仍待進一步探索，其評估子宮內(nèi)膜容受性的精確度也待進一步的機制研究證明。

4 胞飲突調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性的機制

4.1 胞飲突通過調(diào)節(jié)宮腔內(nèi)容物影響子宮內(nèi)膜容受性在囊胚著床前與著床期間，宮腔內(nèi)液體量的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。著床前，宮腔內(nèi)液體量增加促進囊胚運輸至適宜的宮內(nèi)位置；隨后宮腔內(nèi)液體量減少使囊胚周圍的宮腔閉合，便于其黏附、穿透及植入過程[12]。

胞飲突調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性的機制可能與其調(diào)節(jié)宮腔內(nèi)容物的能力有關(guān)。水通道蛋白（aquaporin，AQP）是一個跨膜通道蛋白家族，分布于細胞膜上，形成孔洞，促進水溶性和脂溶性物質(zhì)以及一些離子進出細胞[13]。目前哺乳動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的13種AQP中，已證實對水具有較好滲透性的AQP-2在胞飲突中發(fā)揮作用。一些學者推測胞飲突的表面可能存在AQP的表達。Hildenbrand等[14]的體外實驗通過共聚焦顯微鏡觀察到AQP-2在人子宮內(nèi)膜上皮細胞中呈陽性表達，而在間質(zhì)細胞中呈陰性；在胞飲突上可觀察到強陽性的AQP-2表達，提示AQP-2可能定位于胞飲突。He等[15]證實人子宮內(nèi)膜上皮細胞上的AQP-2在增殖晚期和分泌中期表達水平最高，在增殖早期和分泌晚期表達水平最低，與胞飲突的成熟周期一致；在體外研究中，敲低AQP-2可減少絨毛膜癌JAR細胞與子宮內(nèi)膜Ishikawa細胞的球體附著，證實AQP-2與胞飲突在囊胚植入過程中的作用一致。以上體外實驗均證實胞飲突可能通過AQP進行宮腔內(nèi)液體量的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性。

此外，胞飲突也可以通過胞吐作用將物質(zhì)轉(zhuǎn)運到宮腔，發(fā)揮調(diào)節(jié)囊胚著床過程的作用。1980年P(guān)arr等[16]在大鼠妊娠第5天靜脈注射辣根過氧化物酶作為示蹤劑，發(fā)現(xiàn)其首先定位于子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞的囊泡中，隨后出現(xiàn)于子宮內(nèi)膜上皮細胞靠近頂膜的囊泡內(nèi)，最后在宮腔中被觀察到。因而提出假設(shè)，子宮內(nèi)膜上皮細胞可能通過胞吐作用將囊泡內(nèi)包含的物質(zhì)直接釋放到宮腔內(nèi)。Quinn等[2]利用掃描電鏡觀察到小鼠妊娠第4天的胞飲突上發(fā)生了囊泡內(nèi)的物質(zhì)釋放，進一步驗證了Parr等[16]的發(fā)現(xiàn)。子宮內(nèi)膜上皮的囊泡內(nèi)容物中可能含有外泌體，外泌體的體積比胞飲突更小，是直徑為30～150 nm的胞外囊泡，在細胞間的信號傳遞中發(fā)揮作用，其介導的物質(zhì)運輸過程直接受雌激素和孕酮的影響[17]。Machtinger等[18]提出，子宮內(nèi)膜上皮細胞釋放的外泌體可以介導種植窗期母體和囊胚間的信號傳遞。胞飲突的胞吐過程及其釋放外泌體的假設(shè)可用于解釋胞飲突評估子宮內(nèi)膜容受性的機制。

多項研究證實，胞飲突對宮腔內(nèi)容物的調(diào)節(jié)包括液體量及宮腔內(nèi)容物兩方面。胞飲突可通過其表面表達的AQP調(diào)節(jié)宮腔內(nèi)液體量，從而影響囊胚著床；同時，胞飲突通過胞吐作用釋放的細胞外囊泡也是囊胚著床過程中信號傳遞的重要一環(huán)。然而由于倫理及研究方法的限制，目前的研究大多局限于體外或動物研究，人子宮內(nèi)膜上的胞飲突是否具有相似功能，則尚待更深入的研究。

4.2 胞飲突通過表達植入相關(guān)蛋白參與囊胚-子宮內(nèi)膜相互作用目前已知的子宮內(nèi)膜容受性標志物大多與植入相關(guān)蛋白有關(guān)，包括整合素（integrin）、白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor，LIF）及黏蛋白（mucoprotein，MUC）等。目前已有研究證實，上述子宮內(nèi)膜容受性標志物的表達與胞飲突的出現(xiàn)相關(guān)。

整合素是一種細胞表面受體，與其配體相互作用，可增強囊胚在子宮內(nèi)膜上的黏附和侵襲[19]。α1β1、α3β1等整合素在種植窗期表達增加[20]。αvβ3則定位于胞飲突上，參與囊胚與子宮內(nèi)膜之間的信號傳遞[5]。LIF在著床過程中起關(guān)鍵作用，有助于滋養(yǎng)細胞的侵襲，并影響種植窗期的免疫耐受[21]。Dong等[22]發(fā)現(xiàn)胞飲突在宮腔中釋放含有LIF的分泌囊泡。Chung等[23]則證實，胞飲突釋放的含有LIF的分泌囊泡可通過上調(diào)整合素αvβ3的表達，增加囊胚與子宮內(nèi)膜的黏附。子宮內(nèi)膜上的MUC1對囊胚植入存在負調(diào)控作用，通過抑制囊胚的黏附使其著床于適宜部位；著床位點上MUC1的低表達則可促進囊胚的植入。Wu等[24]通過掃描電鏡觀察到纖毛細胞的表面存在MUC1的表達，而在胞飲突中則未觀察到MUC1的表達，由此證實胞飲突上MUC1的低表達與囊胚在其上的黏附及植入相關(guān)。Liu等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在接受凍融胚胎移植的女性中，妊娠組子宮內(nèi)膜上MUC16的表達顯著低于未妊娠組（23.1 vs.58.4，P＜0.001），由此證實MUC16為囊胚植入的抑制劑。然而該研究提示，胞飲突評分與MUC16的表達并無相關(guān)性。MUC1及MUC16作為重要的植入相關(guān)蛋白，在部分研究中表現(xiàn)出與胞飲突具有相關(guān)性，部分則無顯著關(guān)系。因此，MUC與胞飲突之間是否存在調(diào)控關(guān)系仍存在爭議，需要進一步的研究證實。

5 胞飲突的調(diào)節(jié)因素

5.1 激素調(diào)節(jié)胞飲突是一種周期性激素依賴性的結(jié)構(gòu)，目前已有部分研究證實激素對于胞飲突周期性改變具有影響，其中，雌激素與孕激素的作用最受關(guān)注。大多數(shù)研究提出，孕激素可刺激胞飲突的發(fā)育，而雌激素的增加與胞飲突的退化同步[2]。Liu等[26]證實，黃體功能缺失的女性孕激素分泌不足，其子宮內(nèi)膜上胞飲突的成熟較正常女性延遲。Liu等[27]發(fā)現(xiàn)，與促性腺激素釋放激素拮抗劑（gonadotropinreleasing hormone antagonist，GnRHA）相比，應(yīng)用促性腺激素釋放激素激動劑（gonadotropin-releasing hormone agonist，GnRHa）可通過增加胞飲突的表達，改善年輕不孕患者的IVF-ET結(jié)局（臨床妊娠率66.67%vs.42.17%，P=0.01；植入率46.15% vs.29.71%，P=0.041；持續(xù)妊娠率60.00%vs.34.94%，P=0.018）。周云等[28]在小鼠妊娠期第3.5天腹腔注射GnRHa或GnRHA，發(fā)現(xiàn)種植窗期GnRHa組子宮內(nèi)膜上的胞飲突表達豐富、發(fā)育完全且均勻分布，GnRHA組子宮內(nèi)膜表面的胞飲突則呈局灶性中等表達，發(fā)育不同步、大小不一；同時，GnRHa組小鼠種植窗期子宮內(nèi)膜LIF和同源框基因A10（homeobox A10，HOXA10）mRNA的表達明顯高于注射生理鹽水的對照組和GnRHA組。證實在黃體期應(yīng)用GnRHa可能有助于胞飲突發(fā)育，從而提高子宮內(nèi)膜容受性，而GnRHA的作用則相反。Mokhtar等[29]的研究表明，對大鼠連續(xù)3 d使用外源性睪酮（500 mg/kg）后，大鼠子宮內(nèi)膜上的胞飲突表達受到抑制，減少了大鼠子宮內(nèi)膜上可供著床的部位，使大鼠的生育能力降低。提示睪酮在胞飲突發(fā)育成熟過程中可能發(fā)揮抑制作用。

基于上述研究，推測激素是胞飲突發(fā)育及形態(tài)調(diào)節(jié)的重要影響因素，兩者的相關(guān)性研究將有助于確定胚胎移植的適當時機；同時，為外源性添加GnRHa等激素用于調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性，以期改善不孕女性妊娠結(jié)局提供了理論依據(jù)。

5.2 基因影響HOXA10是一種轉(zhuǎn)錄因子，可通過激活或抑制其下游靶基因的轉(zhuǎn)錄來調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜的增殖、分化與蛻膜化。已有多項研究證實，胞飲突的發(fā)育和成熟與HOXA10的高表達同步，HOXA10基因過表達可導致子宮內(nèi)膜上的胞飲突數(shù)量增多，而抑制HOXA10基因表達則減少胞飲突的形成[30-31]。HOXA10可通過調(diào)節(jié)胞飲突的發(fā)育及成熟影響子宮內(nèi)膜容受性，然而其具體調(diào)節(jié)機制仍有待深入探索。

5.3 環(huán)境暴露目前，環(huán)境污染問題已成為擾亂生態(tài)系統(tǒng)、危害人類正常生產(chǎn)生活的重要議題之一。體外的環(huán)境暴露也可能影響胞飲突的表達。Zhou等[32]對小鼠予以一種廣譜殺蟲劑β-氯氰菊酯灌胃，與僅灌注玉米油的對照組相比，觀察組小鼠的妊娠率顯著降低，血清雌二醇和卵泡刺激素水平升高，血清孕酮和黃體生成素水平降低，同時發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜受損及胞飲突發(fā)育受抑制，證明β-氯氰菊酯可能通過干擾性激素穩(wěn)態(tài)及抑制子宮內(nèi)膜胞飲突的發(fā)育而影響小鼠的生育能力。而體外環(huán)境暴露對胞飲突發(fā)育的影響可能是通過基因的甲基化實現(xiàn)的。Qu等[33]發(fā)現(xiàn)，多氯聯(lián)苯作為一類在工業(yè)上廣泛應(yīng)用、已造成全球性環(huán)境污染問題的人工合成有機物，可導致HOXA10啟動子區(qū)域高度甲基化，同時導致種植窗子宮內(nèi)膜胞飲突的發(fā)育不良。

6 結(jié)語

近年來，國內(nèi)外研究者就胞飲突的結(jié)構(gòu)、發(fā)育過程、評估手段、調(diào)控方式及其與子宮內(nèi)膜容受性間的關(guān)系進行了多角度的研究和探討。因其在評估子宮內(nèi)膜容受性方面的價值，對胞飲突的深入研究將有助于明確不孕女性胚胎植入失敗的原因，并由此為基礎(chǔ)，探索改善自然妊娠或接受IVF-ET治療患者不良妊娠結(jié)局的方法。然而目前對胞飲突的研究尚存在一定的局限性：其一，目前胞飲突的評估手段局限于掃描電鏡成像，然而因其體積較小、存在時間有限且依賴于細胞外環(huán)境提供的特定滲透條件，其空間及時間上的成像較難實現(xiàn)。因此，仍需要尋找胞飲突的特定標志物，以實現(xiàn)對胞飲突的客觀識別及鑒定，進而實現(xiàn)對不孕女性種植窗的精準評估。其二，目前對胞飲突功能的研究多集中于動物實驗及體外實驗，人體內(nèi)胞飲突的功能研究因倫理等因素的限制尚未進行大規(guī)模開展。因此，對胞飲突的功能、其評估子宮內(nèi)膜容受性的機制及其調(diào)節(jié)因素亟待更多體內(nèi)研究闡明。