李肖肖 王 珊 于彩虹 綜述 劉梅梅 審校

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院婦產(chǎn)科(150086)

·綜 述·

生長(zhǎng)激素對(duì)IVF-ET結(jié)局影響的研究進(jìn)展

李肖肖 王 珊 于彩虹 綜述 劉梅梅*審校

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院婦產(chǎn)科(150086)

隨著輔助生殖技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，體外受精-胚胎移植(IVF-ET)滿(mǎn)足了越來(lái)越多不孕癥患者的生育要求。生長(zhǎng)激素(GH)不僅對(duì)人的生長(zhǎng)發(fā)育起到重要的促進(jìn)作用,也參與了人類(lèi)生殖的諸多過(guò)程，是調(diào)節(jié)人類(lèi)生殖的一個(gè)重要激素[1]。目前有資料顯示GH與IVF-ET結(jié)局密切相關(guān)，但二者之間的具體相關(guān)性尚不明確。本文主要針對(duì)GH與IVF-ET結(jié)局關(guān)系的研究進(jìn)展做一綜述。

1 GH的主要生理作用

GH是由腦垂體前葉嗜酸性細(xì)胞分泌的一種單一肽鏈的蛋白質(zhì)激素,含有191個(gè)氨基酸殘基，分子量22 000，分子結(jié)構(gòu)與垂體泌乳素(PRL)和胎盤(pán)生乳素(hPL)具有同源性。GH的合成與分泌主要受下丘腦產(chǎn)生的生長(zhǎng)激素釋放激素(GHRH)和生長(zhǎng)激素抑制激素(GHIH)的雙重調(diào)節(jié),具有促進(jìn)生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)代謝的作用。GH發(fā)揮生理作用主要通過(guò)兩種途徑，一是先作用于肝臟等器官產(chǎn)生胰島素樣生長(zhǎng)因子-I(IGF-I)，再通過(guò)內(nèi)分泌、旁分泌或自分泌途徑作用于靶器官；二是直接作用于靶器官調(diào)節(jié)生理代謝。以上兩種途徑都必須先與靶細(xì)胞膜表面的生長(zhǎng)激素受體(GHR)結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。

2 GH與生殖

生殖系統(tǒng)中有GHR表達(dá)，GH可通過(guò)GHR直接影響卵巢功能。多種動(dòng)物如牛、雞、鼠、靈長(zhǎng)類(lèi)等的生殖系統(tǒng)被證實(shí)有GHR[2]，GHR可以表達(dá)在顆粒細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞、卵母細(xì)胞、卵丘細(xì)胞、子宮、胎盤(pán)、乳腺中[3]。近年來(lái)研究顯示[4]，GH可促進(jìn)性成熟及性腺細(xì)胞增殖，有利于卵泡發(fā)育和成熟，提高卵巢對(duì)促性腺激素的反應(yīng)，調(diào)節(jié)類(lèi)固醇生成，增強(qiáng)子宮內(nèi)膜容受性，促進(jìn)胚胎發(fā)育。

2.1 GH與女性生殖

GH對(duì)下丘腦-垂體-卵巢軸具有一定的調(diào)節(jié)作用，影響卵巢的成熟和卵泡的周期性發(fā)育及排卵。青春期前GH分泌不足的女性患者，可表現(xiàn)為卵巢成熟障礙，導(dǎo)致青春期發(fā)育延遲；青春期后GH分泌不足的女性患者，可表現(xiàn)為卵巢對(duì)促性腺激素(Gn)的敏感性下降，故常將GH的儲(chǔ)備功能作為判斷卵巢對(duì)Gn反應(yīng)性的敏感指標(biāo)之一。目前認(rèn)為卵巢是GH作用的靶器官之一，可通過(guò)GH受體介導(dǎo)或通過(guò)IGF系統(tǒng)介導(dǎo)作用于卵巢，并影響類(lèi)固醇激素的生成。卵巢細(xì)胞產(chǎn)生的類(lèi)固醇激素參與卵泡的募集、卵母細(xì)胞的成熟、排卵、黃體功能、囊胚的植入以及下丘腦-垂體-卵巢軸的調(diào)節(jié)。在卵巢細(xì)胞中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)GH受體的mRNA和蛋白，對(duì)Gn的功能起著重要的調(diào)節(jié)作用，其可能影響卵泡和配子的成熟，進(jìn)而對(duì)生育有促進(jìn)作用[5]。

國(guó)外有文獻(xiàn)報(bào)道給羊注射GH可以使其子宮內(nèi)膜腺體密度增加，分泌功能增強(qiáng)，子宮乳蛋白分泌增多，提高子宮的容受性[6]。Bassiouny等[7]對(duì)部分年齡>40歲和對(duì)促排卵藥物低反應(yīng)的婦女聯(lián)合應(yīng)用Gn和GH，GH可增強(qiáng)卵巢對(duì)Gn的敏感性，改善卵巢的功能，間接調(diào)節(jié)卵泡的發(fā)育，改善卵子質(zhì)量及獲得更多的成熟卵子，改善子宮內(nèi)膜的微環(huán)境，提高子宮內(nèi)膜的容受性，從而提高IVF-ET的妊娠率。

2.2 GH與男性生殖

睪丸是男性生殖系統(tǒng)的核心，下丘腦和垂體共同參與調(diào)控睪丸類(lèi)固醇激素的合成和精子的發(fā)生。很多研究表明， GH和IGF-Ⅰ與哺乳動(dòng)物睪丸功能有關(guān)。GH能增強(qiáng)睪丸間質(zhì)細(xì)胞(Leydig 細(xì)胞)合成睪酮，與卵泡刺激素(FSH)協(xié)同作用于睪丸支持細(xì)胞(Sertoli 細(xì)胞)以調(diào)節(jié)生精功能。GH直接或通過(guò)作用于Sertoli細(xì)胞及刺激IGF-Ⅰ生成間接作用于睪丸，影響精子的活動(dòng)力[8]。已有研究表明[9]，用GH治療少、弱精子的男性患者后，血清IGF-I水平明顯增高，精子活性及精液中IGF-I水平明顯增加，提示GH可能刺激睪丸支持細(xì)胞和/或間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生IGF-I，以自分泌/旁分泌形式促進(jìn)精子成熟，增加精子活性。GH對(duì)嚴(yán)重原發(fā)性少精患者無(wú)明顯增加精子數(shù)量的作用，對(duì)于Gn不足的性腺機(jī)能減退無(wú)精癥患者，應(yīng)用Gn-GH聯(lián)合誘導(dǎo)精子發(fā)生并不能改善無(wú)精癥。推測(cè)男性少精、弱精合并GH相對(duì)缺乏者或許可作為GH治療指征。另有研究發(fā)現(xiàn)GH缺陷小鼠，經(jīng)GH治療可促進(jìn)IGF-Ⅰ分泌和增加活動(dòng)精子的總量[10]。但GH在男性不育治療中的價(jià)值尚有待進(jìn)一步大樣本的臨床研究加以證實(shí)。

3 GH與IVF-ET

關(guān)于GH與IVF-ET結(jié)局的關(guān)系雖已有文獻(xiàn)提及，但尚無(wú)定論。有研究認(rèn)為[5]，GH可以改善IVF-ET的妊娠結(jié)局；但也有研究認(rèn)為，GH與IVF-ET結(jié)局并無(wú)明顯聯(lián)系，但控制性超促排卵(COH)中合用GH可能結(jié)局更好[11]。近年來(lái)，研究顯示GH可上調(diào)IGF的局部合成，增強(qiáng)Gn對(duì)粒細(xì)胞和卵泡膜細(xì)胞的作用，增加促黃體生成素(LH)受體水平和刺激卵巢芳香化酶活性，從而增強(qiáng)外源性Gn的作用，改善卵巢超促排卵的反應(yīng)，提高卵巢低儲(chǔ)備患者的臨床妊娠率及新生兒出生率[12]。Lattes等[13]研究顯示小劑量GH能夠促進(jìn)卵母細(xì)胞成熟從而提高臨床妊娠率。一項(xiàng)關(guān)于卵巢儲(chǔ)備功能低下的meta分析顯示[14]，GH用于高齡(>35歲)卵巢低儲(chǔ)備患者IVF-ET周期，于Gn啟動(dòng)排卵日加用GH 4.5 U/d×5d，其臨床妊娠率及新生兒出生率略高于對(duì)照組。提示加用GH在改善卵巢反應(yīng)性及助孕結(jié)局方面具有一定的作用。但目前GH在輔助超排卵方案中對(duì)其用藥指征、劑量及方法尚未獲得共識(shí)，需進(jìn)一步研究證實(shí)。也有研究認(rèn)為促排卵過(guò)程中添加GH 并不改善對(duì)卵巢功能儲(chǔ)備良好者IVF-ET患者的妊娠結(jié)局[15]。

4 GH影響IVF-ET結(jié)局的可能相關(guān)機(jī)制

在IVF-ET助孕治療中,胚胎的成功種植依賴(lài)于胚胎的質(zhì)量和子宮內(nèi)膜的容受性。GH對(duì)卵泡的發(fā)育、精子的生成、卵巢的功能均有影響，另外其還與子宮內(nèi)膜的容受性密切相關(guān)。

4.1 GH對(duì)卵巢反應(yīng)性的影響

Gn并非是調(diào)節(jié)卵巢功能的唯一因素，許多生長(zhǎng)因子均可能參與卵巢的功能調(diào)節(jié)。GH是多效性、多功能的激素，作用于卵巢影響配子的形成、類(lèi)固醇的生成、性腺分化及Gn的分泌和應(yīng)答[11]。體內(nèi)注射GH會(huì)導(dǎo)致血液循環(huán)中IGF-I水平升高，而IGF-I能激活卵巢功能。GH水平顯著降低或垂體GH貯備狀況差者，卵巢對(duì)超促排卵反應(yīng)性降低，其所用的Gn用量顯著增加。使用GH可提高外周血中IGF-I的水平，協(xié)同Gn增加LH受體水平，改善卵巢對(duì)超排卵的反應(yīng)性[16]。GH還可顯著增高卵巢基質(zhì)動(dòng)脈血流收縮期血流速度(PSV)[17]，改善卵巢內(nèi)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)及微環(huán)境，提高卵巢的反應(yīng)性。一項(xiàng)卵巢反應(yīng)不良病例對(duì)照研究[18]顯示，GH可改善卵巢反應(yīng)不良患者IVF-ET結(jié)局。其機(jī)制與提高卵泡液IGF-I水平、改善卵子和胚胎質(zhì)量有關(guān)。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究中，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用GH能顯著提高卵泡液IGF-I水平、黃素化顆粒細(xì)胞StARmRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平,StAR蛋白表達(dá)增加將有利于黃體功能恢復(fù)與早期妊娠的維持。但也有一項(xiàng)meta分析結(jié)果提示，對(duì)于卵巢低反應(yīng)患者應(yīng)用GH,可以提高h(yuǎn)CG注射日的血清雌二醇(E2)水平、MⅡ卵母細(xì)胞數(shù)、雙原核(2PN)數(shù)、可利用胚胎數(shù)，但種植率和臨床妊娠率與對(duì)照組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[11]。以上兩種不同的結(jié)論可能與研究對(duì)象的篩選及實(shí)驗(yàn)方法不同有關(guān)。

4.2 GH對(duì)卵泡和胚胎質(zhì)量的影響

GH及各類(lèi)生長(zhǎng)因子對(duì)卵泡早期和晚期發(fā)育有重要意義，可促進(jìn)細(xì)胞增殖和抑制凋亡，調(diào)節(jié)Gn非依賴(lài)性早期卵泡發(fā)育和Gn依賴(lài)性晚期卵泡生長(zhǎng)，影響配子的形成。人類(lèi)早期卵泡的卵母細(xì)胞和顆粒細(xì)胞有GH和GHR蛋白以及mRNA的表達(dá)[19],提示GH 在卵泡的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮效應(yīng)；一項(xiàng)關(guān)于山羊竇卵泡的研究結(jié)果提示，GH間接調(diào)控卵泡的早期發(fā)育階段,而通過(guò)GHR直接控制晚期卵泡的形成[20]。免疫熒光證實(shí)[19]，人類(lèi)卵母細(xì)胞膜周有GHR表達(dá)，GH可直接作用于卵母細(xì)胞。GH可以上調(diào)自身受體，提高線粒體活性，但隨著年齡的增長(zhǎng)，GHR在卵母細(xì)胞的表達(dá)下降，有功能的線粒體也下降，因生物能量不足，故卵泡發(fā)育受阻，染色體分離障礙，導(dǎo)致受精失敗。在高齡婦女中使用GH，可以上調(diào)GHR，提高線粒體功能，從而起到改善卵母細(xì)胞質(zhì)量的作用[19]。在缺乏GH受體和GH結(jié)合蛋白的小鼠卵巢中，盡管通過(guò)外源性Gn治療后，其卵泡數(shù)仍明顯減少。GHR敲除鼠卵巢的竇前與竇卵泡數(shù)目明顯少于野生小鼠，給予IGF-Ⅱ治療后可增加始基卵泡數(shù)目并減少閉鎖卵泡[11]。GH在Gn協(xié)同下通過(guò)提高對(duì)Gn的敏感性和降低卵泡凋亡等機(jī)制，促進(jìn)早期卵泡的生長(zhǎng)和卵母細(xì)胞成熟、增加卵泡的數(shù)量并防止閉鎖，提高卵子質(zhì)量而使受精率明顯增高[21]。

臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，在促排卵中加用GH組的2PN受精率及優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)均顯著高于對(duì)照組，胚胎種植率和臨床妊娠率也顯著增高[6]。這一結(jié)果提示，加入GH后能夠更多地募集卵子，刺激卵子恢復(fù)減數(shù)分裂達(dá)到最后成熟，進(jìn)而可以改善胚胎質(zhì)量。其作用機(jī)制可能是由于GH直接誘導(dǎo)卵泡顆粒細(xì)胞和卵泡膜細(xì)胞產(chǎn)生IGF-Ⅱ，后者通過(guò)旁、自分泌作用調(diào)節(jié)卵巢功能并間接影響卵母細(xì)胞成熟有關(guān)。

4.3 GH對(duì)子宮內(nèi)膜容受性的影響

有學(xué)者認(rèn)為GH能夠改善IVF-ET結(jié)局，主要與其可能對(duì)子宮內(nèi)膜的影響有關(guān)[22]。GH作用于子宮內(nèi)膜的GH受體，改善子宮內(nèi)膜局部血液循環(huán)，增強(qiáng)雌、孕激素受體敏感性，協(xié)調(diào)著床因子間相互關(guān)系及表達(dá)，使胚胎易于黏附于內(nèi)膜，提高胚胎種植率[21]。GH可促進(jìn)卵巢E2的分泌，增加子宮內(nèi)膜的厚度，改善子宮內(nèi)膜容受性。Momeni等[23]的meta分析顯示，GH應(yīng)用于促排卵過(guò)程中能明顯增加子宮內(nèi)膜厚度及改善子宮內(nèi)膜形態(tài)，臨床妊娠率明顯升高，其作用機(jī)制可能是GH促進(jìn)了子宮內(nèi)膜血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-1、白血病壞死因子及基質(zhì)金屬蛋白酶9的表達(dá)，子宮內(nèi)膜腺體增生、腺腔的擴(kuò)大及血管生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)和分化，使內(nèi)膜間質(zhì)更加豐富，改善了子宮內(nèi)膜的生殖功能有關(guān)。也有相關(guān)研究認(rèn)為，GH通過(guò)增加卵巢內(nèi)IGF-1的合成，增加垂體分泌FSH效應(yīng)，并促進(jìn)顆粒細(xì)胞分泌功能，使體內(nèi)雌激素的水平增加而促進(jìn)內(nèi)膜發(fā)育；此外GH可直接促進(jìn)細(xì)胞的有絲分裂，加速細(xì)胞的增殖，使內(nèi)膜組織增生，分泌功能旺盛，從而改善內(nèi)膜聲像學(xué)特征[15]。

綜上，雖尚不能將GH作為預(yù)測(cè)IVF-ET結(jié)局的指標(biāo)，但GH對(duì)人類(lèi)生殖發(fā)揮著一定作用。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)GH對(duì)IVF-ET結(jié)局影響的研究結(jié)論差異較大，可能與多種實(shí)驗(yàn)因素及納入樣本不同有關(guān)。另關(guān)于給予GH輔助治療改善臨床IVF-ET結(jié)局的評(píng)估相對(duì)較少，具體作用機(jī)制尚不明確。因此，對(duì)于GH在臨床上廣泛的應(yīng)用，仍然需要大樣本前瞻性的研究來(lái)進(jìn)一步闡明。更值得關(guān)注的是，男性體內(nèi)的GH水平是否也與IVF-ET結(jié)局相關(guān)，尚無(wú)詳盡的大樣本研究。

[1] Magon N,Agrawal S,Malik S,et al. Growth hormone in the management of female infertility[J].Indian J Endocrinol Metab 2011;15 Suppl 3:S246-247.

[2] Luna M,Martinez-Moreno CG,Ahumada-Solorzano MS,etal.Extrapituitary growth hormone in the chickenreproductive system[J].Gen Comp Endocrinol,2014,203:60-68.

[3] Sirotkin AV.Control of reproductive processes by growth hormone: Extra- and intracellular mechanisms[J]. Vet J, 2005,170(3):307-317.

[4] Araújo VR,Gastal MO,Wischral A,et al.In vitro development of bovine secondary follicles in two-and three-dimensional culture systems using vascular endothelial growth factor,insulin-like growth factor-1,and growth hormone[J].Theriogenology,2014,82(9):1246-1253.

[5] Dunne C，Seethran K,Roberts J.Growth Hormone Supplementation in the Luteal Phase Before Microdose GnRH Agonist Flare Protocol for In Vitro Fertilization[J].J Obstet Gynaecol Can,2015,37(9):810-815.

[6] 蘇雁，趙純，凌秀鳳，等.重組人生長(zhǎng)激素對(duì)體外受精-胚胎移植失敗患者第二周期妊娠結(jié)局的療效分析[J].中國(guó)婦幼保健，2015,30(27)：4998-5000.

[7] Bassiouny YA, Dakhly DM, Bayoumi YA,et al.Does the addition of growth hormone to the in vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injection antagonist protocol improve outcomes in poor responders?A randomized,controlled trial[J].Obstetrics and Gynecology Department,2016,105(3):697-702.

[8] Zheng JX,Liu ZZ,Yang N.Deficiency of growth hormone receptor does not affect male reproduction in dwarf chickens[J].Poult Sci,2007,86(1):112-117.

[9] 丁國(guó)蓮,黃荷鳳.生長(zhǎng)激素在輔助生殖技術(shù)中的應(yīng)用及作用機(jī)制[J]. 國(guó)際生殖健康/計(jì)劃生育雜志,2008,27(6):351-354.

[10] 陳紅.生長(zhǎng)激素對(duì)生殖功能調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展[J].國(guó)際生殖健康/計(jì)劃生育雜志，2009,28(1)：27-30.

[11] Yu X,Ruan J,He LP,et al.Efficacy of growth hormone supplementation with gonadotrophins in vitro fertilization for poor ovarian responders:an updated meta-analysis[J].Int J Clin Exp Med,2015,8(4):4954-4967.

[12] 唐蓉，何文，丁玲玲，等.卵巢反應(yīng)不良患者第二周期促排卵個(gè)體化治療結(jié)局[J].中國(guó)婦產(chǎn)科臨床雜志，2012，13(4):255-259.

[13] Lattes K,Brassesco M,Gomez M,et al.Low-dose growth hormone supplementation increases clinical pregnancy rate in poor responders undergoing in vitro fertilization[J].Gynecol Endocrinol,2015,31(7):565-568.

[14] Song HL , Guo YH.The effect of growth hormone on the IVF outcome of the patients of advanced age with decreased ovarian reserve[J].Journal of Henan Medical College for staff and workers,2012,24:430-433.

[15] 楊柳，魏占才，張學(xué)紅.生長(zhǎng)激素對(duì)體外受精-胚胎移植中子宮內(nèi)膜發(fā)育不良患者有效性的Meta分析[J].現(xiàn)代婦產(chǎn)科進(jìn)展，2014,23(7)：560-563.

[16] Yang XL, Yang J, Jiao XY.Application of growth hormone in poor ovary responder in IVF-ET cycle[J].Journal of Kunming Medical University 2012 33:58-60.

[17] 宋慧玲，郭藝紅，孫瑩璞，等.生長(zhǎng)激素對(duì)不同年齡卵巢儲(chǔ)備功能趨于低下患者IVF-ET治療結(jié)局的影響[J].生殖與避孕，2013,33(1)：58-61.

[18] 夏婷婷，徐慧靈，李潔.促性腺激素聯(lián)合生長(zhǎng)激素在超促排卵治療中的意義[J].生殖醫(yī)學(xué)雜志，2012,21(9)：119-121.

[19] Weall BM,Al-Samerria S,Conceicao J,et al.A direct action for GH improvement of oocyte quality in poor-responder patients[J].Reproduction,2015,149(2):147-154.

[20] Martins FS, Saraiva MVA, Magalh?es-Padilha DM, et al.Presence of growth hormone receptor (GH-R) mRNA and protein in goat ovarian follicles and improvement of in vitro preantral follicle survival and development with GH[J].Theriogenology, 2014, 82(1):27-35.

[21] Magalhases DM,Duarte AB,Araujo VR,et al.In vitro production of a caprine embryo from a preantral follicle cultured in media supplemented with growth hormone[J].Theriogenology,2011,75(1):182-188.

[22] 羅國(guó)群，鄧偉芬，馬文敏，等.生長(zhǎng)激素在IVF-ET周期子宮內(nèi)膜發(fā)育不良患者中的應(yīng)用[J].生殖與避孕，2011,31(11)：769-772.

[23] Momeni M,Rahbar MH,Kovanci EA. meta-analysis of the relationship between endometrial thickness and outcome of in vitro fertilization cycles[J],J Hum Reprod Sci,2011,4(3):130-137.

[責(zé)任編輯：王麗娜]

2016-06-23

2016-09-12

*通訊作者：mm7723@163.com