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慢性炎症与多囊卵巢综合征的关系及相关研究进展

更新时间:2009-03-28

多囊卵巢综合征(PCOS)以多毛、肥胖、痤疮和不孕为主要表现,查体可见卵巢多囊样、血清游离睾酮(T)及胰岛素(INS)水平升高,多伴有代谢综合征、动脉硬化性疾病及2型糖尿病(T2DM)的发生,甚至造成心血管疾病、子宫内膜癌、抑郁症和卵巢癌等远期并发症,威胁患者身心健康。PCOS临床发病率极高,占育龄期女性的15%~18%[1],并呈逐年增长的趋势。由于PCOS具有病因复杂、涉病范围广和异质性强等特点,对其发病机制的探索仍未达成统一意见。研究表明,PCOS存在慢性低度炎症反应状态,与胰岛素抵抗(IR)、高雄激素血症(HA)和代谢综合征的发生密切相关,并成为加速PCOS远期并发症发生的重要因素。本文围绕慢性炎症在PCOS形成中的作用机制及相关治疗进行综述,以期为PCOS的诊治提供帮助。

1 慢性炎症与PCOS的关系

炎症是外界刺激引起机体炎症因子释放并进行防御功能的反应,是“抗损伤”与“损伤”同时并存的过程,既能自行抵御外邪的入侵,又是造成机体自身细胞与组织破坏的重要原因。炎症因子在炎症的发生、发展过程中发挥重要作用,广义上包含与代谢紊乱有关的细胞因子和蛋白成分,如C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素(IL)类、纤溶酶原激活物抑制剂1(PAI-1)、单核细胞趋化因子1(MCP-1)及脂联素、瘦素等,参与了多种疾病的发生并造成不良预后。PCOS属于亚临床炎症,区别于自身免疫性疾病或感染性疾病引起的炎症,不具备局部红肿热痛或发热等全身性表现,但可以释放炎症因子,使机体的防御和代谢功能紊乱。部分重要的炎症因子如PAI-1、CRP、IL、TNF-α和MCP-1在PCOS患者中异常升高,可能成为研究炎症与PCOS关系的桥梁。

1.1 慢性炎症与IR IR是PCOS生理病理的中心环节,约有85%的PCOS患者伴有IR。Sarray等[2]研究发现血清CRP、IL-6水平随INS、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)的增加而升高,提示炎症因子与IR形成关系密切,但相关性的研究尚未达成一致意见。部分学者认为PCOS的高血糖水平刺激炎症因子大量释放,引发炎症。但近期部分学者认为慢性炎症状态可能是加速IR的主要病机之一。炎症因子介导的信号通路传导可阻滞胰岛素受体(INSR)酪氨酸激酶活性,并干扰胰岛素底物1(IRS-1)合成,使INS信号通路受阻,介导IR的形成[3]。此外,部分研究认为异常的炎症因子诱发的氧自由基(OS)过度活化造成的氧化损伤,导致胰岛β细胞DNA损伤,进而使其功能受损,形成IR[4]。IR所引起的血糖调节机制紊乱,胰高血糖素刺激胰岛细胞分泌炎症因子,两者相互作用,加速了病情进展。

1.2 慢性炎症与HA HA在PCOS形成中占有重要地位,HA既是造成PCOS患者多毛、痤疮、稀发排卵或不排卵的主要病因,也是加重IR的关键因素。关于HA与炎症关系的研究尚少,部分已有的研究认为,炎症因子通过促进IR的形成,抑制肝脏性激素结合球蛋白(SHBG)合成,间接引起HA[5]。但国内外最新研究证实,雄激素可抑制脂肪细胞糖原合成激酶3β(GSK3β)和INSR磷酸化,阻断INS信号转导途径诱导IR,并激活核因子κB(NF-κB)p65信号传导,促进IL-6及MCP-1表达[6]。高雄激素水平下脂肪细胞肥大,促炎因子释放增多,也是造成PCOS炎症状态的原因之一[7]。陈子江等[8]研究发现,在排除IR与肥胖因素影响下,TNF-α与PCOS患者血清高雄激素水平呈正相关。上述研究规避了PCOS多临床表现干扰的影响,为炎症独立作用于HA形成提供了突破口。

1.3 慢性炎症与肥胖 肥胖是PCOS的特征性表现之一,超过60%的PCOS患者伴有肥胖。肥胖型PCOS患者具有更强的异质性,较非肥胖型PCOS患者月经紊乱、排卵障碍的发生率提高,显著增加了罹患糖尿病、代谢性疾病、生殖疾病及心血管疾病的风险。CRP作为评价炎症状态的主要指标,Durmus等[9]通过比较CRP在肥胖型与非肥胖型PCOS患者中的差异,发现肥胖型PCOS患者CRP水平较高,并与体质量指数(BMI)、舒张压(DBP)、腰臀比(WHR)及内脏脂肪指数(VAI)呈正相关。肥胖型PCOS患者更易发生糖脂代谢异常,并加重PCOS患者低度炎症状态。脂肪细胞是分泌炎症因子的主要场所,大量脂肪细胞的堆积可激发炎症因子释放,并加重IR,直接或间接参与炎症反应的发生。

炎症与PCOS的发生具有紧密联系,炎症因子水平测定在评估PCOS临床症状与远期预后等方面发挥重要作用。大量研究已证实,部分药物可有效降低炎症因子水平,对PCOS症状具有良好的改善作用,深入探讨两者关系,有助于新药研发,或将成为未来PCOS治疗的新策略。

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2 以炎症机制为靶点的PCOS药物治疗

1.4 慢性炎症与排卵障碍 排卵障碍是PCOS的常见表现之一,也是造成PCOS不孕症的主要原因。有研究发现,PCOS患者卵巢局部组织存在炎症生理病理反应,表现为巨噬细胞和淋巴细胞数目异常增多,卵泡液中TNF-α和IL-6水平异常升高,影响卵泡质量,降低了受精率,并造成不良妊娠结局。炎性反应在卵泡形成中的机制研究尚不明晰,部分学者认为作用于下丘脑-垂体-卵巢轴(HPO轴)的炎症因子,可能通过影响性激素分泌,阻滞卵泡发育和排卵过程[8]。此外,免疫调节系统可以通过释放淋巴细胞和巨噬细胞调节卵泡生长。在一定阈值内的淋巴细胞具有促进卵泡生长发育、排卵和黄素化的作用,但异常的炎症状态可使淋巴细胞过度分泌促进细胞毒性并诱导细胞凋亡的炎症因子,后由巨噬细胞吞噬,使卵泡发育停滞或排卵受阻[10]

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2.3 小檗碱(berberine,BBR) BBR又名黄连素,是从小檗科植物中提取出的一种生物碱,多存在于中草药黄连、黄柏中。据现代药理学报道,BBR具有抗炎、降血脂和降血糖等作用,广泛应用于炎症性疾病及代谢障碍性疾病的治疗。受外界刺激后,BBR可通过抑制巨噬细胞介导的JNK/IKKβ炎症信号通路激活,使NF-κB的亚基p65表达受限,下调TNF-α、IL-6和MCP-1等外周血炎症因子的水平,改善炎症状态。此外,BBR能恢复巨噬细胞释放所致的脂肪细胞INS过少的葡萄糖消耗,恢复正常糖脂代谢,对PCOS患者IR、高血脂及炎症状态改善效果显著[21]。邓海云等[22]采用BBR治疗PCOS后,三酰甘油(TG)、WHR、FPG、HOMA-IR、CRP和TNF水平均较对照组显著下降。

2.1 二甲双胍 二甲双胍是临床常用降糖药,能够提高INS敏感性,因其具有用药安全、价格低廉等优点,在内分泌等领域被广泛应用。大量临床研究证实,二甲双胍有助于PCOS患者恢复排卵、减少脂肪堆积、降低INS及高雄激素水平,现已成为治疗PCOS患者伴IR的一线用药。有研究发现,二甲双胍参与PCOS炎症状态的调节[14]。PCOS存在病理性Treg细胞/Th17细胞升高,二甲双胍可通过调节介导免疫稳态的关键因子IL-6浓度,调节两者比例,改善炎症环境[15]。血清CRP水平是评估炎症状态的主要指标。一项Meta分析指出,采用二甲双胍治疗的PCOS患者血清CRP水平明显下降,尤其在肥胖者中表现显著,及早接受二甲双胍治疗有望对改善PCOS患者的慢性炎症状态有益[16]

2.4 槲皮素(Quercetin) 槲皮素是从山楂、红花等中草药中提取出的一种具有多种生物活性的黄酮类化合物,即3,3’,4’,5,7-五羟基黄酮。临床药理研究显示,槲皮素具有抗炎、抗氧化、降血压、降血脂和降血糖等作用,能显著改善IR,临床上广泛常应用于治疗慢性支气管炎、冠心病和代谢综合征等,效果显著[23]。基于槲皮素与PCOS在炎症机制与临床表现的一致性关系,Wang等[24]通过实验研究发现,槲皮素能抑制烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶亚基(p22phox)和Toll样受体4基因表达,并使大鼠颗粒细胞中NF-κB发生转位,阻碍Toll样受体/NF-κB炎症信号通路表达,降低IL-1β、IL-6和TNF-α水平,在减轻PCOS大鼠IR的同时,改善炎性环境。

2.2 维生素D(VitD) VitD是常见脂溶性维生素之一,在机体生长代谢过程中扮演重要角色。近期研究发现,约有67%~85%的PCOS患者同时存在VitD缺乏,VitD可能通过介导在下丘脑和促性腺激素释放激素1(GnRH-1)水平表达的VitD受体(VDR),影响黄体生成激素(LH)、T、SHBG释放,参与PCOS的形成[17],甚至成为增加心血管疾病等并发症发生风险的重要原因之一[18]。VitD与PCOS亚临床炎症的发生密切相关,Maktabi等[19]比较了VitD补充组和对照组的代谢和炎症水平指标,发现前者血清空腹血糖(FPG)、HOMA-IR、INS和hs-CRP水平均显著降低,证实了外源性VitD补充在改善PCOS炎症状态的重要作用。一项来自国外的Meta分析通过对大量随机对照试验(RCTs)进行荟萃分析后指出,VitD补充或将为PCOS炎症改善提供帮助[20]

1.5 慢性炎症与心血管疾病 心血管疾病是PCOS最常见的远期并发症之一,除肥胖、IR和HA外,慢性低度炎症在心血管疾病形成中发挥重要作用[11]。CRP、PAI-1、MCP-1和IL-18水平在PCOS患者中异常升高,并与动脉硬化程度呈正相关,已成为PCOS远期心血管疾病发生的预测指标[12]。内皮细胞功能是评价动脉粥样硬化及心血管疾病的重要因素。有研究发现,PCOS患者多具有内皮细胞功能调节紊乱和因持续高INS水平诱导的长期血管扩张特点,并伴随介导内皮功能及炎症状态的相关标志物的水平升高,如内皮缩血管肽-1、可溶性细胞间黏附分子1(sICAM-1)、可溶性血管细胞黏附分子1(sVCAM-1)、不对称性二甲基精氨酸及PAI-1等,炎症因子作用于扩张的内皮细胞,增加黏附力度,导致了PCOS患者心血管疾病的发生[13]

2.5 姜黄素(curcumin,Cur) Cur是植物姜黄根茎的提取物,具有行气活血、祛风通络、温经止痛的功效。现代药理学证实,Cur具有降低血脂、调节免疫、抗炎、抗纤维化、抗氧化以及抗肿瘤的作用,在治疗类风湿性关节炎、肿瘤、鼻窦炎和骨伤病等疾病被广泛应用[25]。前期动物实验发现,Cur能有效减轻PCOS模型大鼠体质量,提高INS敏感性并恢复排卵,降低了心血管疾病发生率[26]。Mohammadi等[27]对Cur与PCOS炎症的关系进行了进一步研究,发现炎症标志物TNF-α、IL-6和CRP在PCOS模型大鼠卵巢颗粒细胞及卵泡液中异常高表达,用Cur处理后该组炎症标志物表达显著降低,证实了Cur在改善PCOS炎性微环境及代谢障碍过程中发挥重要作用,为Cur补充在减轻PCOS炎症状态的有效作用提供实验依据。但Cur应用于PCOS治疗的研究尚处于动物实验阶段,缺乏大量临床数据支持,有待于进一步研究。

3 结语与展望

近年来,PCOS的病因及治疗学研究取得了较大进展。但受遗传免疫、生活方式、饮食摄入和外界环境等多种条件相互作用的影响,目前对PCOS相关机制的探索尚未完全明晰,诊治手段单一、复发率高、效果不显著等一系列问题亟待解决。炎症与PCOS形成关系密切,慢性炎症既是PCOS临床表现之一,也在PCOS形成早期发挥重要作用,与糖脂代谢障碍、心血管疾病等远期并发症的发生密切相关。大量研究发现,部分药物可有效降低PCOS炎症因子水平,改善炎症状态,减轻IR、HA,并抑制卵泡提早凋亡。随着对慢性炎症与PCOS相关性研究的进一步深入,挖掘相关药物在PCOS治疗中的潜在价值,将为PCOS的临床治疗提供新方法。

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李子涵,李修阳,张宁,张建霞
《国际生殖健康/计划生育杂志》2018年第03期文献

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