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中药复方提高体外受精胚胎移植临床妊娠的作用机理研究进展

添加时间:2018-04-12 09:37
  摘要:体外受精-胚胎移植 (in vitro fertilization-embryo transfer, IVF-ET) 的临床成功应用为不孕不育症患者开辟了新的治疗途径。目前, 采用该辅助生殖技术的临床妊娠率仍然偏低, 近年来, 中药复方介入辅助生殖技术, 在改善和调整患者机体和促孕方面具有较好临床疗效。本文检索近年相关临床理论和现代细胞分子生物学研究文献, 对中药复方在子宫内膜、卵泡液及血清因子、卵巢储备功能、机体免疫等多方面提高体外受精-胚胎移植临床妊娠率的作用机理进行归纳总结, IVF-ET中的理论内涵, 以期为中药复方提高IVF-ET临床妊娠率的作用机制提供分子生物学依据, 发挥中医药复方在辅助生殖技术中的优势, 为IVF-ET各阶段提供更经济有效的诊疗方案。
  
  关键词:中药复方; 体外受精-胚胎移植; 中医辅助治疗;
  
  体外受精-胚胎移植 (In vitro fertilization-embryo transfer, IVF-ET) 技术是治疗临床不孕症的一种新兴技术, 而控制性超促排卵 (Controlled ovarian hyperstimulation, COH) 是IVF-ET的关键环节[1].由于在该过程中能促使性腺激素诱发多卵泡发育、成熟, 体内激素环境的异常变化可能会引起卵泡发育不同步, 从而导致胚胎种植率、胚胎质量下降, 目前采用该辅助生殖技术的临床妊娠率仍然偏低 (不超过50%) [2,3].但近年来, 中药复方介入辅助生殖技术, 并在改善和调整患者机体促孕方面表现出有较好的临床疗效, 对于提高卵母细胞和胚胎质量以及妊娠结局方面有积极作用[4], 基于中医药复方的多角度、多靶点的作用趋势, 本文结合近几年的相关文献报道, 对中医药复方对IVF-ET的作用机制进行综述。
  
  1 中药复方介入IVF-ET技术的研究现状
  
  IVF-ET是目前临床应用十分成熟辅助生殖技术, 其优点在于对捕获卵子数、卵子质量、精子质量、子宫内膜受容性等技术的成熟应用, 而在IVF-ET的治疗过程中, 卵子质量与子宫内膜受容性治疗成功的关键因素, 只有具备优良的卵子质量和最佳子宫受容状态, 才能提高IVF-ET的妊娠成功率。目前临床上用于改善卵泡及子宫受容性的主要手段是药物调节, 西药主要是FSH、GH、孕激素、雄激素等, 通过对激素的调节作用改善子宫内膜激素的平衡机制。中药的调节作用主要集中在补肾类药材, 如紫河车、菟丝子、巴戟天等, 虽然目前对中药复方联合IVF-ET技术应用的分子机制尚不完全明确, 但中药复方的调节作用相比西药更具有临床优势, 多成分、多靶点的作用趋势, 再加之中医辩证论治的的思想, 从整体平衡的角度调整激素状态, 在临床取得了较好的效果。
  
  中医治疗不孕症历史悠久, 其“种子必先调经”、“两精相搏, 故而有子”等理论在现代医学临床中仍有指导意义。祖国医学认为“肾主生殖, 肾气足则精充, 任通冲胜则气血调和, 故而能有子嗣”;若“肾气不足, 则肾精不藏, 气血失调”, 故而补肾调经是中医治疗不孕症的基础理论。补肾益天癸, 调冲任不但能滋养肝血、肾阴, 还能调达肝气, 使冲任二脉气血顺畅, 冲任通则肝肾和调, 卵子自能摄精成孕。中医药对IVF-ET者临床优势主要体现在以下几个方面:首先是中医“辨证论治、整体观念”, 根据不同患者的体质、临床证候等因素, 在不同调理阶段对处方随证加减。其次是临床处方的“辨证合参”、“七情配伍”.第三, 是中医药复方多组分、多效应、多靶点的作用, 实现对疾病多信号途径的激活, 多途径共同实现对病势的调节。
  
  补益肝肾类中药大多具有调节性腺激素分泌的作用, 对改善控制性超促排卵 (Controlled ovarian hyperstimulation, COH) 有积极作用[5], 现代药理学研究显示, 补益肝肾类中药具有明显雌激素样作用, 可显着调节血清雌二醇、孕酮的表达水平, 对垂体、卵巢、子宫的功能调节有双向反馈作用, 对调节性腺轴及卵巢黄体生成素受体有积极调控作用[6].如熟地, 益精填髓, 补益肾精而充天癸;香附, 主归肝经, 条畅冲任, 滋肝血;川芎, 入血而理气, 兼顾肝肾;等。中药复方干预月经周期能从宏观上协调机体的内分泌环境, 与现代医学辅助生殖技术相辅相成, 中药复方介入时期, 临床上主要分为术前干预、术中给药及术后调理, 也有采用针灸联合复方干预治疗的方案[7];术前干预就是采用中药进行人工周期调理, 在月经的卵泡期、排卵期、黄体期分别给予相应的中药复方, 在稳定给药3个月经周期后相关指标符合IVF-ET技术要求时可第二阶段;术中治疗以滋肾助阳益气为主;术后调理主要以滋肾助阳益气安胎为主, 依据患者体质改善情况随证加减。考虑到中药复方的多组分、多效应的作用, 现代医学对其化学成分簇的整体作用趋势研究尚浅, 不能从“整体”的角度把握复方的作用机理, 虽然目前还不能深入揭示中药复方化学成分簇的作用机制[8], 但对该类化学成分簇的整体作用的研究有助于进一步探讨复方介入IVF-ET技术的关键靶点。
  
  2 中药复方对IVF-ET的作用机理
  
  2.1 通过干预子宫内膜血流变及血管内皮因子的表达以调整子宫容受性
  
  子宫内膜的形态随月经周期呈现动态变化, 这种有节律的周期变化直接反应了子宫内膜的功能状态。黄体期子宫内膜是胚胎黏附、侵入、着床的关键部位, 对胚胎的发育有重要影响, 当子宫内膜形态呈现三线征, 并对此时子宫内膜的厚度、螺旋动脉的血流量等情况综合评估后才能确定子宫内膜功能的最佳容受状态[9], 其容受性是指内膜处于一种允许囊胚黏附、穿透并植入着床的状态。中药复方中含有活血化瘀类中药, 如丹参、鸡血藤、川牛膝、黄芪、川芎等, 具有调经作用, 同时还能改善子宫内膜血流变学指标, 降低血液黏稠度, 增加子宫血流灌注, 能不同程度地影响子宫内膜的容受性, 从子宫内膜厚度、形态、组织学、血流量等多角度发挥调节作用, 使之达到最佳状态, 为后期的胚胎发育提供基础[10].如复方丹参滴丸能通过调节血管内皮细胞NO/ET-1的动态平衡, 增加胎盘组织中NO的合成与分泌, 改善胎盘的微循环, 降低子宫动脉血流阻力;银杏叶制剂参与调节NO、前列腺素、血栓素等血管活性物质的表达, 对子宫及卵巢周围的血液循环和微环境起到调节作用[11].高志云等[12]采用中药复方 (党参、怀山药、菟丝子、丹参、首乌、女贞子、熟地、肉苁蓉、香附、桑寄生等加减) 对月经周期进行干预、调整, 发现该复方能促进子宫内膜的生长和腺体的发育, 促进腺体数量、腺腔、腺腔壁的增长, 该作用机制可能促使腺体和间质的同步发育, 提高临床妊娠率。徐娟等[13]考察了辨证运用温经祛瘀方 (桃仁、红花、泽兰、蒲黄、五灵脂、赤芍、益母草、当归、川牛膝、艾叶、蒲公英等) 加减给药对IVF-ET子宫内膜容受性的影响, 通过电镜观察中药复方组患者种植窗期胞饮突表达丰富明显, 腺腔面上皮表面较多绒毛样突起, 间质疏松, 更有利于胚胎着床。
  
  2.2 通过对孕激素表达水平的调节诱导优势胚胎发育
  
  如果说子宫内膜作为胚胎着床的靶器官, 那么雌激素和孕激素则是促使靶器官发挥作用的关键因子。妇女激素水平的表达水平及动态平衡状态共同参与调节了子宫内膜的容受状态, 适量的雌激素可传递胚泡给予的信息, 促使内膜基质细胞很快出现分裂, 发生蜕膜反应[14].如张宁等[15-16]在IVF-ET中发现寿胎丸加减 (菟丝子、续断、桑寄生、党参、黄芪、墨旱莲、女贞子、白芍、香附等) 联合孕酮 (P) 可明显减少早期妊娠丢失率, 但对IVF-ET妊娠率和种植率与单纯使用孕酮没有显着性差别, 从研究结果我们发现黄体酮浓度过高可引起输卵管纤毛功能降低, 导致其蠕动功能下降, 受精卵不能移行至宫腔内, 可能会诱发宫外孕, 因此, 对体内激素的调节应根据患者体质情况适当调整剂量。徐晨等[17]考察了麒麟丸对卵巢储备功能衰退患者IVF-ET的影响, 在治疗2个月后, 发现患者基础卵泡刺激素 (follicle stimulating hormone, FSH) 、雌二醇 (E2) 等指标有不同程度的改善, 麒麟丸能提高患者垂体促性腺激素 (gonadotropin, Gn) 水平, 促使卵巢内促黄体生成素 (LH) /绒毛膜促性腺激素 (HCG) 受体增加, 增加窦卵泡计数 (antral follicle count, AFC) , 提高卵巢对垂体Gn的反应性, 增加内源性雌激素表达水平, 使初级卵泡向优势卵泡发育。
  
  2.3 通过对卵泡液及血清细胞因子的干预调节作用提高胚胎种植率
  
  体外受精中, 胚泡植入是建立妊娠的第一步, 而在该过程中, 锌依赖性蛋白的水解酶发挥重要作用, 该水解酶中基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinasea, MMPs) 及其天然抑制剂 (tissue inhibitors of MMPs, TIMPs) 直接影响胚泡植入的成功率, MMPs对宿主细胞外基质 (exracellular matrix, ECM) 的溶解作用受TIMPs的调控, 即MMPs在胚泡植入时可溶解ECM以利着床, 在月经期分解ECM以利内膜剥脱。崔阳阳等[18]对活血消异方 (莪术、丹参、赤芍、鸡内金、生薏苡仁等) 的药理作用进行研究, 发现该方能调整胚泡MMP-9/TIMP-3的动态平衡, 改善胚泡着床情况。连方等[19]从蛋白组学的角度考察了二至天癸颗粒 (枸杞子、菟丝子、女贞子、墨旱莲、熟地、香附、当归、白芍、川芎、甘草等) 对卵泡液蛋白的调节作用, 发现肾气虚型IVF-ET患者与正常患者的卵泡液蛋白质谱图中由43个蛋白质点的差异, 其中结合珠蛋白、视黄醇结合蛋白、甲状腺运载蛋白、载脂蛋白-A、补体C4-B五种蛋白与肾气虚有显着性关联, 其通过多靶点、多效应的调整上述5种关键蛋白的表达来实现对卵泡液质量的提升。
  
  白血病抑制因子 (LIF) 是一种具有多种生物学活性的效应因子, 药理研究证实该因子是小鼠胚胎种植的必需因子, 该因子的表达水平随月经周期呈现节律性变化, 在滤泡期最低, 围排卵期逐渐升高, 在黄体期达到最高值;LIF具有启动胚泡着床及促进其发育的关键作用[20];如张金玉等[21]通过研究发现经后增殖方 (菟丝子、熟地、醋龟板、枸杞、山药、党参、白术、山萸肉、鹿角胶等) 不但能改善黄体期血清LIF和瘦素的表达水平, 进而影响IVF-ET中胚胎的种植;而且还能调节IVF-ET患者E2、P的水平, 增加体内雌激素水平, 为促孕提供有利条件;研究同时还发现该复方能提高卵泡液中转化生长因子β1 (TGF-β1) 、LH的表达水平, 促进卵母细胞胞质成熟和避免激素激动剂 (gonadotropin releasing hormone agonist, Gn RHa) 对垂体过度抑制, 多角度同时发挥作用, 提高胚胎种植率。
  
  2.4 通过对卵母细胞、颗粒细胞、卵子和胚胎质量的调节提高IVF-ET妊娠率
  
  卵子质量的优劣是决定胚胎发育的关键因素, 卵母细胞在卵泡生成和自身发育中发挥中心调节作用。有研究显示[22], 生长分化因子-9 (growth differentiation factor-9, GDF-9) 主要表达于卵母细胞, 与垂体卵巢激素发挥协同调节作用, GDF-9的缺陷可直接导致不孕, 由此可见GDF-9在卵泡发育、成熟、排卵、收集过程中的重要地位, 因此, 现代研究认为GDF-9表达水平的高低可作为预测卵子质量和胚胎发育潜能的关键指标。常秀峰等[23]采用补肾调经法对GDF-9表达水平的调节作用进行了研究, 发现服用补肾调经方 (熟地、当归、山药、山萸肉、枸杞子、女贞子、淫羊藿、紫河车、覆盆子、菟丝子、香附、红花、肉苁蓉等) 的患者卵泡液及颗粒细胞中的GDF-9表达水平显着升高, 该组患者的受精率、卵裂率、优质胚胎率、妊娠率均有明显提高, 提示该中药复方可能参与调控卵泡液和颗粒细胞的GDF-9表达水平来提高IVF-ET妊娠率。
  
  补益肝肾类中药有类似雌激素样作用, 如枸杞、菟丝子等, 补益肝肾类药物进行合理组方后, 可改善IVF-ET的卵巢低反应 (poor ovarian respond, POR) 症状[24];益气养阴方中熟地、枸杞子、山茱萸滋补肝肾、填精养血、调补冲任;菟丝子为补肾阳类中药, 以滋补肾阳, 使源泉不竭;党参、白术、当归养血调经、调补冲任;诸药脾肾双补, 于经期开始服用, 直至HCC注射日, 临床应用取得良好效果;其作用机制可能是复方中滋补肝肾类成分通过多角度、多靶点的刺激作用, 与外源性性激素的协同增效作用, 发挥改善卵巢反应性, 升高血清及卵泡液中GDF-9、骨形态发生蛋白-15 (bone morphogenetic protein-15, BMP-15) 的表达水平, 从而间接促进卵母细胞合成、分泌[25], 协调机体的内分泌环境, 促进子宫气血循环, 改善卵母细胞质量, 增加子宫的容受性、受精率、优质胚胎率, 从而提高辅助生殖的成功率[26].采用体外补充激素类中药干预患者生理周期, 能增加卵巢的反应性, 增加优质胚胎率及子宫内膜厚度, 其作用强度与生长激素相当, 临床安全性明显高于西药激素治疗, 有效性与西药相当, 其作用强度稍弱于西药, 但长期疗效明显优于西药[27].
  
  在祖国医学中认为“肾主生殖”, 从该理论的微观化角度来看, 归肝、肾经类中药及其复方能同时调整该信号通路的各作用靶点, 促使机体EFGR、EGF等蛋白表达水平呈现明显上升趋势, 其作用机制体现在:卵巢颗粒细胞中的FSH通过c AMP-PKA信号传到通路激活细胞外调蛋白激酶 (ERK) , 促进卵巢颗粒细胞周期蛋白cyclin D2的表达, 进而推动颗粒细胞的增殖[28].
  
  2.5 通过调节卵巢储备功能改善卵巢功能
  
  卵巢储备功能是只卵巢产生卵子数量和质量的潜能, 能间接反映卵巢的功能, 临床上常采用基础卵泡刺激素 (FSH) 及基础窦卵泡数 (AFC) 来评估卵巢的储备功能, AFC是成熟卵泡的前体, 其数量与卵泡池中原始卵泡数呈正相关, 而基础FSH与卵巢反应性呈负相关, FSH表达水平的升高预示着卵巢功能的降低, 同时也提示在COH过程中需要补充更多的外源性促性腺激素, 而高剂量的促排卵药物可能会导致植入率下降, 增加流产率[29].刘思诗等[30]采用滋肾育胎丸 (何首乌、枸杞子、巴戟天、杜仲、鹿角霜、艾叶、菟丝子、熟地等) 对女性卵巢储备功能进行调节, 在服用该方后, 基础AFC显着增多, 优势明显, 而FSH在治疗前后差异无统计学意义, 提示该中药复方可能通过调节AFC上游受体, 促使AFC数量增加而发挥卵巢保护作用。
  
  2.6 通过免疫调节作用为优质胚胎提供物质基础
  
  肾主生殖, 亦为免疫之本。肾虚时可导致下丘脑-垂体-肾上腺-胸腺轴 (HPAT) 功能低下, 与此同时, 可出现机体免疫防御功能紊乱, 肾阳虚、阴虚均可导致生殖免疫异常, 在子宫内膜中含有大量的免疫物质, 如T淋巴细胞的异常升高, 则不利于胚胎着床[31].有研究显示[32], 补肾类中药可抑制HPAT轴的信号传递通路, 并因此产生细胞因子发挥调节免疫作用。如张君等[33]发现复方二至丸颗粒能提高子宫内膜的半乳糖凝聚素-3 (Galectin-3) 的表达, 而Galectin-3参与调节妊娠早期免疫系统的同时还能影响细胞的黏附作用, 介导T细胞和胸腺细胞的凋亡, 其在子宫和胎盘中可增加子宫内膜细胞的黏附作用, 该作用在胚胎着床、胚胎发生、胎盘形成过程中有非常重要的意义。
  
  3 小结与展望
  
  “二七肾气盛, 任脉通, 太冲脉盛, 月事以时下, 故能有子……”乃《素问·上古天真论》对天癸的描述, 体现了中医在促孕中对冲任二脉充盈的重视;冲脉为血海, 任主胞胎, 冲任的充盈依赖肾气的化生, 肾气虚弱无力, 则血行不畅, 致使冲任二脉无法充盈, 胞宫失养, 因此祖国医学以补肾、益天癸、充精血为治疗根本准则, 确立了“补肾益精、养血活血”的基础治法, 达到优质促孕的目的;补肾类中药复方可以在宏观上调控内分泌环境, 改善月经周期, 平衡气血阴阳, 为人类辅助生育技术 (assistant reproductive technology, ART) 营造良好的内分泌环境, 提高患者的基础条件和体质状态, 该调理过程与IVF-ET技术的应用相辅相成, 与现代医学中“下丘脑-垂体-卵巢-子宫分泌”轴的功能趋势有异曲同工之妙。
  
  中药复方在IVF-ET技术应用方面取得令人瞩目的成就, 其临床使用中处方安全、毒副作用低等优势是现代医学无法比拟的。特别是补益肝肾类中药对提高体外受精胚胎抑制妊娠率有显着改善, 现代医学研究证实[34], 多种植物激素的刺激可明显改善不孕症患者卵巢微循环, 增加卵巢血流变学指标, 延长卵巢生命力, 改善不孕症患者雌激素水平, 而植物激素却不具有雌激素类西药的不良反应, 体现了中药临床应用的高安全性、有效性。中药复方以补肾活血为功能主治, 旨在温肾助阳、阳中求阴, 其多成分、多环节、多靶点的整体协同作用结合排卵周期激素的变化产生同化作用, 可大大改善临床妊娠率。中药复方的调理作用有可能是因为改善了或解决了某个或多个未知的怀孕相关因素及受精着床问题, 在开展IVF-ET的同时也有可能自然受孕的可能, 因此在应用IVF-ET技术的同时还需要借助现代医学检验技术, 对IVF-ET的各个阶段进行检测, 以改善子宫内膜受容性为切入点, 为中西医结合治疗不孕症提供了新的治疗途径。中医药在IVF-ET中应用仍处于起步阶段, 研究深度还不够, 缺乏循证医学证据, 并且临方用药时随意性较大, 中医临床辨证分类较多, 临床用药多种多样, 其重复性、规范性有待进一步完善。
  
  综上所述, 应进一步发挥中医药在IVF-ET技术方面独特优势, 并指导临床, 以辨证论治为前提, 针对目前辅助生殖技术中的瓶颈问题, 深入开展中医药与IVF-ET的科学实验, 发挥中医药在辅助生殖技术中的优势, 为IVF-ET在各个治疗阶段的诊治提供经济、有效的治疗方案
  
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