PCOS 患者卵泡液微环境中的亚急性炎症反应

PCOS 患者卵泡液微环境中的亚急性炎症反应杨星;黄睿;梁晓燕【摘要】目的：回顾性分析多囊卵巢综合征（PCOS）患者及对照者卵泡液微环 境中局部脂代谢紊乱及炎症反应状态及其形成机制。方法：比较2组患者外周血 清脂代谢指标、性激素、炎症细胞及炎症介质水平差异；测定卵泡液中炎症介质及 载脂蛋白含量；分析卵巢颗粒细胞中炎症介质及载脂蛋白基因表达。结果： PCOS 患者具备典型肥胖、高脂血症及高雄激素血症，外周血中炎症细胞及各类炎症介质 水平显著增加；卵泡液中同样具有显著增加的炎症细胞因子浸润，颗粒细胞内炎症 介质及载脂蛋白基因表达增加。结论：PCOS组患者卵泡液内所含高水平载脂蛋 白表明卵泡液内可能存在高脂蛋白状态。循环中的高脂血症及亚急性炎症各类因子 可能通过血清-卵泡液屏障主动渗透。颗粒细胞通过主动摄取（例如载脂蛋白A） 抑或自主合成（如炎症因子IL-1IL-6及TNF-a等）等多种方式进行卵泡液 局部微环境的稳态调节。卵子发育生理性卵泡液微环境的脂质代谢紊乱、炎症细胞 浸润、高雄激素血症等均可能影响到卵母细胞和胚胎的正常发育。AIM:To retrospectively analyze the lipid metabolism disturbance and subacute inflammation within the microenvironment of follicular fluid between Chinese polycystic ovarian syndrome （ PCOS ） patients and the controls . METHODS:Serum lipid indexes , steroid hormone levels , and inflammatory cell counts were analyzed .The inflammatory cytokine and apolipoprotein levels were detected in the serum and follicular fluid .The mRNA expression of apolipoproteins and cytokines in the granulose cells was determined by real-time PCR.RESULTS: PCOS patients showed typical obesity accompanied with hyperlipidemia andhyperandrogenemia .Significantly elevated inflammatory cell number and cytokine lev-els were detected in both serum and follicular fluid .The mRNA expression levels of the inflammatory cytokines and apolipoproteins in the granulose cells from the PCOS patients were higher than those from the controls .CONCLUSION:Elevat-ed apolipoproteins reflect systematic hyperlipidemia in the follicular fluid .Serum lipids and cytokines penetrate follicle-ser-um barrier and get into follicle fluid .Meanwhile , increased intake of apolipoproteins or elevated synthesis of cytokines ( IL- 1, IL-6 and TNF-a) by granulose cells could also be crucial to stabilize microenvironment of follicular fluid .Oocyte and subsequent embryos are sensitive to the originaal follicular environment .The lipid metabolism disturbance , inflammatory cell infiltration and hyperandrogenemia may possibly disturb oocyte developmental potential .【期刊名称】中国病理生理杂志【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P1652-1656) 【关键词】 多囊卵巢综合征;肥胖;亚急性炎症反应;卵泡液【作 者】 杨星;黄睿;梁晓燕【作者单位】 中山大学附属第六医院生殖医学中心，广东广州510610;中山大学 附属第六医院生殖医学中心，广东广州510610;中山大学附属第六医院生殖医学 中心，广东广州510610正文语种】中文【中图分类】R363修回日期2015-06-18多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome , PCOS)是育龄期妇女最常见的内 分泌疾病之一，发病率达610%1。临床表现通常包括肥胖、高雄激素血症、 慢性无排卵、多囊样卵巢、多毛、不孕和妊娠期间的并发症增加。多囊卵巢综合征 本身是一类炎症前状态。大量研究表明PCOS患者血循环中致病性炎症调节因子 显著增加2。PCOS妇女中约有38% 66%是肥胖者3。肥胖本身亦是一 种慢性全身性炎症状态，脂肪细胞是机体重要的内分泌器官，可以分泌一系列的生 物活性物质如脂联素、瘦素、抵抗素、白细胞介素等，对促进炎症状态有重要作用2。肥胖者存在外周血炎性细胞因子水平增加以及外周血淋巴细胞数量和功能 的改变4。各类因子分泌状态的改变可能会引起PCOS患者一系列病理状态产 生。肥胖或多囊卵巢各自对卵母细胞质量和生育结局的影响是复杂的，且受多种因 素影响。PCOS患者循环中炎性因子水平增加这种改变根源于PCOS本身，亦或 是归因于肥胖或腹部脂肪堆积尚未完全明确。卵巢中卵泡液是卵子生长发育的生理性环境，卵子的生长发育，选择及主导化过程 均在卵泡液微环境中完成。卵泡液与血清之间存在血清-卵泡液屏障，具有一定的调节微环境稳态的能力。卵泡液微环境中具有源于血清的各类营养物质，提供卵子 发育所需的能量底物，同时卵泡液中各类类固醇激素，垂体激素、细胞因子和生长 因子的浓度关系到卵母细胞生长发育、受精率和早期胚胎发育潜能。被主导化而选 择的卵子其质量及发育潜能都与卵巢内及卵泡微环境中的细胞因子密切相关。由于中国人更倾向于在较低的体重指数(body mass index , BMI冰平伴随脂质代 谢异常风险5, PCOS伴随脂质代谢异常如何改变卵泡液微环境稳态研究匮乏。 我们遂采用回顾性分析的办法，纳入进行辅助生育助孕治疗的PCOS患者及对照 人群作为研究对象，测定并分析PCOS患者卵泡液微环境中局部脂代谢紊乱及炎 症反应状态，及探讨其形成机制。1研究对象 本研究纳入在中山大学附属第六医院生殖中心进行助孕治疗的患者共96名。其中 包括符合2003年鹿特丹诊断标准的PCOS患者46名，以及年龄介于20 35岁、 相匹配的对照组患者50名。对照组患者月经周期规则,BMI25 kg/m2) 19名，正常BMI者27名。基础性激素具有典型的PCOS特征， 即显著增高的LH及睾酮水平，见表1。PCOS患者BMI的增高伴随着外周血中甘 油三酯及ApoB水平的显著增加，而其余各类载脂蛋白及胆固醇脂与对照组相比 差异均无统计学意义，见表2。2 PCOS患者外周血的亚急性炎症状态血液分析细胞计数提示PCOS患者外周血中存在显著增加的亚急性炎症反应，淋 巴细胞和单核细胞和嗜酸性粒细胞、数量均有显著增加。与此相伴随的是异常增高 的血清炎症细胞因子，如hs-CRP、TNF-a及IL-6，见表3。3 PCOS患者卵泡微环境中的亚急性炎症介质水平PCOS患者卵泡液中的载脂蛋白ApoA及ApoB显著高于对照组，ApoC及ApoE 水平的差异无统计学意义，同时卵泡液中同样存在高水平的炎症细胞因子IL-1及 IL-6 , TNF-a同样在PCOS患者中具有增高趋势，但差异不显著，见图1。4 PCOS患者卵泡液微环境中的炎症介质基因表达异常与卵泡液中增高的炎症细胞因子水平相对应的是PCOS患者卵巢组织内颗粒细胞 炎症细胞因子IL-1IL-6及TNF-a的mRNA表达增加。载脂蛋白ApoB表达增 加，而ApoA及ApoE的mRNA表达差异不显著，见图2。本研究所纳入的PCOS患者平均BMI达到23.59 kg/m2，已经达到亚洲人种超重 的标准5，具有典型高血脂及高雄激素血症的内分泌紊乱状态。既往大量研究 表明，肥胖妇女血清代谢指标紊乱，导致血清胆固醇和非酯化脂肪酸浓度增高，出 现高血糖和胰岛素抵抗6。血清代谢变化可反映在卵泡液中，肥胖妇女的卵泡 液内含有高水平的甘油三酯及脂肪酸。肥胖妇女卵泡液组成成分的改变可能会影响 卵母细胞和卵丘颗粒细胞成熟过程及质量7-8，导致胚胎生理特征异常例如葡 萄糖耐受不良和胚胎基因表达模式发生改变，可能减少胚胎植入率及随后增加发育 异常的潜在风险9-10。这些对生育的不良风险同样存在于本研究所纳入的 PCOS患者中。本研究测定了两组患者血清及卵泡液中炎症指标，提示PCOS患者外周血中慢性 炎症指标hs-CRP及各类炎症细胞数量增加，其中单核细胞主要来源方式是机体堆 积的脂肪组织，可促进巨噬细胞形成并分泌各类炎症性细胞因子，炎症介质反过来 进一步刺激脂肪组织细胞因子以旁分泌的方式产生。PCOS患者血清中及卵泡液中 炎症细胞因子水平均可见显著增加，一方面可能存在炎症因子通过血清-颗粒细胞 屏障自循环中渗透进入，但更重要的是我们发现PCOS患者中卵巢颗粒细胞各类 炎症介质的基因表达显著增加，可能是由于血循环中增多的炎症细胞包括单核细胞 巨噬细胞等在卵巢组织、卵泡内局部浸润增加11，颗粒细胞局部炎症介质基 因表达升高，合成过程增加。PCOS的高雄激素血症增加单核细胞等炎症细胞对血 糖的敏感性，促进单核细胞的激活过程，促进卵泡液微环境中单核细胞生成释放亚 急性炎症因子TNF-a及IL-6。而局部TNF-a增高可能促进卵巢颗粒细胞增生， 促进卵巢卵泡膜细胞的雄激素生产，进一步形成循环圈不断激发亚急性炎症反应过 程。各类细胞因子形成关联的网络交互作用，某一特定细胞因子的作用效果也许并 不单纯与其绝对浓度相关。该因子自身效果与诱导其它因子表达形成平衡状态。 载脂蛋白主要在肝脏合成，运载脂类物质及稳定脂蛋白结构。卵泡液中ApoB浓 度代表卵泡液中LDL成分多少，是对血循环中潜在的高脂蛋白血症的反映。另一 方面，卵泡在最终成熟过程中，各类类固醇激素的合成及变化显著，胆固醇是激素 合成的重要底物，也是卵子成熟并卵裂过程所需细胞膜性结构的重要物质。有报道 称，载脂蛋白与胆固醇结合可能对保护卵子质量及后续胚胎发育潜能有益，降低胚 胎碎片12。成熟卵泡液中的颗粒细胞也可能存在从血清中主动摄取载脂蛋白 的过程。综上所述，PCOS患者卵泡液内所含高水平载脂蛋白A是卵泡液内高脂蛋白状态 的直接反映。循环中的高脂血症及亚急性炎症各类指标可以通过血清-卵泡液屏障 渗透进入卵泡液微环境，而颗粒细胞局部同样也可能同时存在主动摄取(如ApoB) 抑或是自主生成增加(如炎症因子IL-1IL-6及TNF-a等)等多种方式进行卵泡液 局部微环境的稳态调节。卵子及后续胚胎对于自身卵泡液微环境改变易感，该生理 性微环境的脂质代谢紊乱、炎症细胞浸润、高雄激素血症等均可能影响到卵母细胞 和胚胎的正常发育。【相关文献】1 Norman RJ，Wu R，Stankiewicz MT.4: Polycystic ovary syndrome J.Med J Aust，2004，180(3) : 132-137.2 Samy N，Hashim M，Sayed M，et al.Clinical significance of inflammatory markers in polycystic ovary syndrome: their relationship to insulin resistance and body mass index J.Dis Markers，2009，26(4) : 163-170.3 Glueck CJ，Dharashivkar S，Wang P，et al.Obesity and extreme obesity，manifest by ages 20-24 years，continuing through 32-41 years in women，should alert physicians to the diagnostic likelihood of polycystic ovary syndrome as a reversible underlying endocrinopathyJ.Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol，2005，122(2) 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