劉現(xiàn)娜,張寧
作者單位:1濱州醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院,山東 煙臺(tái) 264003;2煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)科,山東 煙臺(tái) 264000
多囊卵巢綜合征(PCOS)是育齡期女性常見的生殖內(nèi)分泌疾病,以排卵障礙、雄激素過多,以及卵巢多囊樣改變?yōu)橹饕卣鳎瑫r(shí)還會(huì)伴隨胰島素抵抗、肥胖、心血管疾病、糖脂代謝障礙等異常[1-2]。1996年Lee等[3]從抑制惡性黑色素瘤轉(zhuǎn)移的細(xì)胞中分離出一種新的基因片段,后被命名為KISS-1基因,編碼Kisspeptin調(diào)節(jié)肽[1]。在下丘腦中Kisspeptin調(diào)節(jié)肽與KISS-1R基因編碼的GPR54受體結(jié)合后,特定作用于下丘腦促性腺激素釋放激素(GnRH)神經(jīng)元進(jìn)行神經(jīng)信號(hào)的傳遞,該信號(hào)傳導(dǎo)通路是Kisspeptin調(diào)節(jié)肽刺激下丘腦-垂體-卵巢軸(HPO軸)的主要方式[4-7]。PCOS病人體內(nèi)存在生殖內(nèi)分泌異常及糖、脂代謝的異常,肥胖發(fā)生率高,而Kisspeptin調(diào)節(jié)肽作為生殖內(nèi)分泌及能量代謝的紐帶可能參與PCOS的發(fā)生及發(fā)展[8-10]。
正常女性月經(jīng)周期中雌激素水平隨著卵泡發(fā)育逐漸升高,增高的雌激素激活下丘腦中的KISS-1基因,該基因表達(dá)Kisspeptin調(diào)節(jié)肽作用于下丘腦的GnRH神經(jīng)元,從而引發(fā)GnRH釋放,形成促黃體生成素(LH)峰,誘發(fā)排卵[11-12]。大量研究表明,PCOS病人血清及卵泡液中Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平高于正常女性,且隨Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平的升高血清中LH及游離雄激素水平逐漸升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[1-2,8,13-18]。有研究者發(fā)現(xiàn)PCOS病人體內(nèi)高表達(dá)Kisspeptin調(diào)節(jié)肽,為了尋找Kisspeptin調(diào)節(jié)肽升高的原因,隨后Bran?avan等[19]、Albalawi等[20]研究PCOS病人下丘腦中KISS-1和KISS-1R基因突變與血清Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)PCOS病人體內(nèi)KISS-1與KISS-1R基因突變的頻率較正常人高。KISS-1基因突變導(dǎo)致Kisspeptin調(diào)節(jié)肽過度表達(dá);同時(shí)KISS-1R基因突變改變了GPR54的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致Kisspeptin調(diào)節(jié)肽與GPR54受體結(jié)合能力升高。這兩者協(xié)同作用導(dǎo)致Kisspeptin調(diào)節(jié)肽過度刺激GnRH神經(jīng)元,從而導(dǎo)致HPO軸功能紊亂,參與PCOS的發(fā)生過程。
PCOS病人體內(nèi)高水平的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽通過對(duì)中樞及外周雙重調(diào)控發(fā)揮作用,一方面,Li等[21]在嚙齒類動(dòng)物模型中,發(fā)現(xiàn)下丘腦的弓狀核和室前腹周核(AVPV)都存在Kisspeptin神經(jīng)元群,弓狀核部位的Kisspeptin神經(jīng)元群是調(diào)節(jié)HPO軸的關(guān)鍵部位。PCOS病人下丘腦ARC部位高水平的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽過度刺激GnRH神經(jīng)元,促進(jìn)下丘腦釋放GnRH,大量的GnRH促進(jìn)垂體釋放LH。同時(shí)升高的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽誘導(dǎo)下丘腦GnRH神經(jīng)元對(duì)體內(nèi)雌二醇和孕激素的正反饋?zhàn)饔?,下調(diào)雌二醇和孕激素對(duì)GnRH神經(jīng)元的負(fù)反饋?zhàn)饔茫?8],即使體內(nèi)有高水平的雌二醇、孕激素,GnRH神經(jīng)元也會(huì)持續(xù)刺激垂體釋放過量的LH[22]。但有學(xué)者發(fā)現(xiàn)高水平的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽不影響垂體釋放促卵泡生成素(FSH),分析可能是因?yàn)镵ISS-1基因中rs4889的突變影響了Kisspeptin調(diào)節(jié)肽激活LH分泌的機(jī)制,該位點(diǎn)突變對(duì)FSH的分泌機(jī)制無明顯影響[20],導(dǎo)致LH或LH/FSH異常升高,升高的LH促進(jìn)卵泡膜細(xì)胞以及間質(zhì)細(xì)胞合成過多雄激素,雄激素水平過高促進(jìn)卵泡顆粒細(xì)胞過早黃素化和凋亡,導(dǎo)致卵巢中卵泡發(fā)育成熟障礙及卵巢多囊樣改變[14,16,23]。另一方面,高水平的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽不僅在中樞發(fā)揮作用,影響性激素的分泌導(dǎo)致HPO軸功能紊亂,PCOS病人卵巢局部微環(huán)境內(nèi)也有較高水平的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽,可以直接作用于卵巢,刺激卵巢內(nèi)過早黃素化的顆粒細(xì)胞分泌過量的雌二醇和孕激素,改變卵巢微環(huán)境,從外周水平促進(jìn)卵巢多囊樣改變[13-14,24]。因此高水平的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽通過中樞及外周雙重調(diào)控作用促進(jìn)PCOS的發(fā)生及發(fā)展。
也有學(xué)者持有不同觀點(diǎn),Panidis等[25]、Albalawi等[20]研究發(fā)現(xiàn)并不是所有PCOS病人血清Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平均高于正常女性,Kisspeptin調(diào)節(jié)肽并不直接作用促進(jìn)LH的分泌,Kisspeptin調(diào)節(jié)肽的升高與LH的升高并沒有明顯相關(guān)性,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Pani?dis等[25]還發(fā)現(xiàn)PCOS病人體內(nèi)隨Kisspeptin調(diào)節(jié)肽的升高,血清中游離雄激素水平降低。對(duì)于研究結(jié)果的差異,Tang等[2]總結(jié)發(fā)現(xiàn),PCOS根據(jù)臨床表現(xiàn)及特征可分為不同的表型,不同的亞型具有不同的代謝特征,Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平的變化因PCOS病人不同亞型而不同,但現(xiàn)有的研究中沒有評(píng)估不同亞型PCOS病人的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平,還需繼續(xù)研究明確。
有研究報(bào)道Kisspeptin調(diào)節(jié)肽不僅刺激HPO軸通過引發(fā)HPO軸功能紊亂導(dǎo)致生殖內(nèi)分泌的異常[26],還與體內(nèi)能量代謝有重要的聯(lián)系[10,27]。體內(nèi)能量代謝狀態(tài)是調(diào)節(jié)生殖分泌的關(guān)鍵信號(hào)[28],下丘腦中KISS-1系統(tǒng)是能量代謝狀態(tài)的傳感器,介導(dǎo)能量代謝及生殖內(nèi)分泌的調(diào)控[29]。
Backholer等[30]從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)下丘腦中的Kisspeptin神經(jīng)元細(xì)胞表面表達(dá)瘦素受體,可以對(duì)體內(nèi)的瘦素做出反應(yīng),瘦素能夠反應(yīng)能量代謝狀態(tài),借此傳達(dá)體內(nèi)能量代謝信息,體內(nèi)瘦素水平可以對(duì)Kisspeptin神經(jīng)元細(xì)胞中KISS-1基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。體內(nèi)能量?jī)?chǔ)備過多時(shí),脂肪組織內(nèi)瘦素水平升高,下丘腦中KISS-1基因的表達(dá)上調(diào)[31],過多的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽會(huì)參與生殖內(nèi)分泌的調(diào)控[32]。PCOS病人大多伴有高胰島素血癥、胰島素抵抗及糖脂代謝異常[33],高水平的血糖、血脂及過量的胰島素可以促進(jìn)脂肪細(xì)胞產(chǎn)生瘦素,致瘦素水平明顯高于健康人[34]。瘦素作用于相應(yīng)受體從外周信號(hào)通路刺激下丘腦中Kisspeptin神經(jīng)元細(xì)胞,KISS-1基因過量表達(dá)Kisspeptin調(diào)節(jié)肽作用于生殖軸引發(fā)生殖內(nèi)分泌的異常,參與PCOS的發(fā)生[34]。
Kisspeptin調(diào)節(jié)肽從中樞及外周水平同時(shí)參與體內(nèi)能量代謝。Backholer等[30]發(fā)現(xiàn)血清中升高的瘦素參與下丘腦中Kisspeptin神經(jīng)元細(xì)胞與外周前黑皮質(zhì)素(POMC)細(xì)胞或神經(jīng)肽Y細(xì)胞之間較為復(fù)雜的信號(hào)聯(lián)系,瘦素也可直接作用于POMC細(xì)胞或神經(jīng)肽Y細(xì)胞表面表達(dá)的瘦素受體,直接或間接改變靶細(xì)胞中相關(guān)基因的表達(dá),導(dǎo)致食物攝入增加并減少能量消耗,導(dǎo)致肥胖癥的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)在青春期前,與健康女孩相比肥胖女孩體內(nèi)有較高水平的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽[35],且隨體質(zhì)量的逐漸增加逐漸升高,之后的研究發(fā)現(xiàn)人體外周脂肪組織中存在KISS-1基因,通過調(diào)控Kiss?peptin調(diào)節(jié)肽的表達(dá)對(duì)體質(zhì)量發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[36]。
Tolson等[26]、Backholer等[30]研究發(fā)現(xiàn)在外周脂肪組織的Kisspeptin神經(jīng)元細(xì)胞與肝臟、胃、胰腺中的食欲調(diào)節(jié)系統(tǒng)(神經(jīng)肽Y細(xì)胞和POMC細(xì)胞)存在復(fù)雜的信息傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò);當(dāng)體內(nèi)能量?jī)?chǔ)備過多時(shí),脂肪組織中KISS-1表達(dá)降低[37]。PCOS病人存在糖脂代謝異常,體內(nèi)能量?jī)?chǔ)備豐富,脂肪組織中Kisspeptin調(diào)節(jié)肽缺乏,Kisspeptin調(diào)節(jié)肽信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)受損,破壞了Kiss?peptin神經(jīng)元與肝臟、胃、胰腺中的POMC細(xì)胞或神經(jīng)肽Y細(xì)胞之間的溝通,導(dǎo)致食欲降低,進(jìn)食量明顯減少,但能量代謝率顯著降低,體質(zhì)量增加[26],從而引起肥胖及多種代謝相關(guān)并發(fā)癥。
因此,PCOS肥胖者較為常見,存在嚴(yán)重的內(nèi)分泌及能量代謝紊亂,增加心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),并可加重病情[15]。趙明飛[38]發(fā)現(xiàn)通過生活方式的改變控制體質(zhì)量,改善能量代謝紊亂,改善PCOS病人Kisspeptin調(diào)節(jié)肽的表達(dá)水平,對(duì)于改善PCOS病人的預(yù)后及生活質(zhì)量尤為重要。
Kisspeptin調(diào)節(jié)肽作用于下丘腦GnRH神經(jīng)元,通過調(diào)控FSH和LH的正常釋放,對(duì)維持女性的生育能力發(fā)揮重要作用[39-41]。PCOS病人體內(nèi)異常升高的Kis?speptin調(diào)節(jié)肽對(duì)PCOS的發(fā)生、發(fā)展發(fā)揮重要作用,可監(jiān)測(cè)Kisspeptin水平變化,可以作為PCOS早期診斷的指標(biāo)之一[18,42-43]。另外,對(duì)于繼發(fā)閉經(jīng)的病人可以通過注射Kisspeptin調(diào)節(jié)肽后是否可以引發(fā)正常的LH脈沖分泌反應(yīng),判斷是否存在正常的垂體反應(yīng),從而排除下丘腦分泌GnRH區(qū)域是否存在缺陷[5];對(duì)于長(zhǎng)期無排卵不孕的病人,短期應(yīng)用Kisspeptin調(diào)節(jié)肽可導(dǎo)致體內(nèi)血清FSH、LH水平增加,維持女性正常排卵及生殖功能[1,44];在輔助生殖技術(shù)中,Kisspeptin調(diào)節(jié)肽可以通過刺激FSH及LH分泌發(fā)揮促排卵作用,避免應(yīng)用促性腺激素促排卵而引發(fā)的卵巢過度刺激綜合征(OHSS),因此應(yīng)用Kisspeptin調(diào)節(jié)肽及其類似物來代替促性腺激素,可以降低PCOS病人在促排卵過程中發(fā)生的危險(xiǎn)性,提高療效和安全性[45]。
Kisspeptin調(diào)節(jié)肽在下丘腦內(nèi)和GPR54受體結(jié)合,促進(jìn)GnRH及LH的過量分泌,造成HPO軸功能紊亂,還存在于卵巢中作用于外周水平,影響卵巢微環(huán)境,雙重調(diào)控PCOS的發(fā)生和發(fā)展。Kisspeptin調(diào)節(jié)肽不僅刺激HPO軸通過引發(fā)HPO軸功能紊亂導(dǎo)致生殖內(nèi)分泌的異常,還與體內(nèi)能量代謝有重要的聯(lián)系。能夠反應(yīng)體內(nèi)能量代謝狀態(tài)的瘦素水平可以對(duì)Kiss?peptin神經(jīng)元細(xì)胞中KISS-1基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控,表達(dá)Kisspeptin調(diào)節(jié)肽作用于生殖軸引發(fā)生殖內(nèi)分泌的異常。Kisspeptin調(diào)節(jié)肽作為能量代謝與生殖內(nèi)分泌的紐帶,將體內(nèi)的能量代謝信息通過中樞水平參與體內(nèi)生殖內(nèi)分泌的調(diào)控,參與PCOS的發(fā)病。PCOS病人體內(nèi)下丘腦及外周脂肪組織中的Kisspeptin神經(jīng)元細(xì)胞與周圍臟器中POMC細(xì)胞或神經(jīng)肽Y細(xì)胞之間存在信號(hào)傳導(dǎo)異常,體內(nèi)能量代謝的失衡,導(dǎo)致體質(zhì)量增加。
Kisspeptin調(diào)節(jié)肽在臨床中有重要的應(yīng)用價(jià)值。Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平的變化因PCOS病人不同亞型而不同,本研究總結(jié)了PCOS的常見亞型的臨床表現(xiàn)及體內(nèi)的異常變化,發(fā)現(xiàn)了PCOS病人體內(nèi)能量代謝異常與生殖內(nèi)分泌關(guān)系,對(duì)于其他不同亞型PCOS病人體內(nèi)的Kisspeptin調(diào)節(jié)肽水平,及體內(nèi)能量代謝異常與生殖內(nèi)分泌關(guān)系還需繼續(xù)研究明確。