原发性卵巢功能不全与卵巢早衰的病因学研究进展

      目前，卵巢早衰(premature ovarian failure，POF)是被广泛接受和应用的专业术语，通常是指女性40岁之前闭经，伴有高卵泡刺激素(FSH)和低雌激素水平。由于临床治疗很棘手，如何预防和预测POF的发生风险，成为临床医生关注的焦点。尽管在POF发病机制的探讨中，染色体结构或数目异常、自身免疫功能、医源性及环境等相关因素与POF发病的相关性研究已取得很大进展，但仍有部分POF患者的病因不清，称为“特发性POF”。

      随着病因学研究的深入和临床病例的积累，人们逐步认识到卵巢功能衰竭是一种临床高度异质、病因复杂的疾病。最近，国外学者提出POF的概念存在局限性，无法体现疾病的进展性和多样性，仅代表卵巢功能的终末阶段。根据临床观察，不孕通常是POF患者的最早期的表现，后期则伴随着稀发排卵、月经不规律，最终发展为闭经。事实上，约50％的POF患者出现间歇性排卵现象，其中5％～10％的患者在确诊多年后自然受孕。美国生殖医学学会以FSH水平、生育能力和月经情况为参数，将疾病进程分为正常、隐匿性、生化异常和临床异常4个阶段：隐匿性阶段PSH水平正常、月经规律，但生育力降低；生化异常阶段尽管月经规律，但FSH水平开始升高，伴生育能力下降；临床异常阶段是在生化异常的基础上，出现月经紊乱甚至闭经。美国生殖医学学会因而提出了原发性卵巢功能不全(primary ovarian insufficiency，POI)的概念，对这一疾病给予了更加科学、准确的诠释，进一步揭示了疾病的本质特征。结合较大样本的临床病例分析，我们同意上述观点，但对于外源性因素导致的继发性卵巢功能衰竭者，POF是对POI的补充，两者是相辅相成的关系。

      一、POI和(或)POF遗传机制的共性
      传统的对POF的遗传学病因研究发现，遗传物质异常不仅可发生在染色体，还可能发生在单基因水平，目前已发现了数十种基因通过不同的作用机制和致病途径影响卵巢功能。对于原发性或特发性卵巢功能衰竭，POI和POF两个范畴是有交叉的，但POI对疾病特征的诠释更具优势。

      1.x染色体异常及相关候选基因：两条结构完整的x染色体对卵巢功能至关重要。x单体即45，
X核型的患者卵子数目显著减少，归因于相关基因的单倍剂量不足，或缺乏同源染色体配对的x染色
体减数分裂异常所致。x染色体短臂异常中，50％的患者表现为原发性闭经和性腺发育不全。位于x
染色体短臂的相关基因有：泛素蛋白酶9X基因(ubiquitin specific peptidase 9，X-linked，USP9X)、X连锁锌指基因(zinc finger protein，X-linked，ZFX)、骨形态生成蛋白15(bone morphogenetic protein 15，BMPl5)。Xql3是维持卵巢功能的关键位点，Xql3至末端的缺失会导致原发性闭经、乳房发育不良和卵巢功能衰竭。Xql3.3一q21.1被定义为POF2位点，包括候选基因人类同源黑腹果蝇透明基因(diaphonous 2，DIAPH2)、达克斯猎犬同源物2(dachshund homolog 2，DACH2)基因、POFIB基因；Xq21.3-q27被命名为POFl位点，但其重要性不及POF2。

      2．常染色体异常及相关候选基因：X染色体异常无法解释绝大多数患者的发病原因。因此，国内外学者开始关注常染色体异常对卵巢功能的影响。少数患者发生常染色体结构重排，可能破坏了关键位点或基因；结构重排非特异地干扰了减数分裂进程，也会阻碍卵母细胞发生或加速卵母细胞耗竭。相对X染色体候选基因，常染色体相关基因的研究取得了很大进展，目前已发现十余种基因与POI和(或)POF有关。与生殖内分泌功能相关的基因包括，FSH β基因、FSH受体(FSHreceptor，FSHR)基因、黄体生成素β(1uteinizing hormone β，LHβ)基因、LH受体(LH receptor，LHR)基因、胆固醇侧链裂解酶17(eytochrome P450，family 17，CYP 17)基因、细胞色素P450芳香酶(cytochrome P450，family 19，CYPl9)基因、雌激素受体d(estrogen receptor-a，ERa)基因等。卵泡发生相关基因有，生长分化因子9(growth differentiation factor 9，GDF9)基因、G蛋白受体3(G protein receptor 3，GPR3)基因等哺。

      最近的研究发现，一些与卵母细胞发生相关的基因是POI和(或)POF的致病基因，主要有：(1)
NOBOX基因：NOBOX基因【91是生殖细胞特异性转录因子。NOBOX基因敲除小鼠初级卵泡发育障碍。人NOBOX基因从始基卵泡至中期卵母细胞均有表达；高加索POI或POF患者携带的保守序列内存在突变Arg355His，突变蛋白DNA结合能力明显降低；对中国汉族和日本患者的筛查没有发现阳性突变。由此推断，NOBOX基因是部分高加索POI和(或)POF患者的致病基因，但不是亚洲POI和(或)POF人群的常见的致病基因。(2)LHX8基因：LHX8基因是重要的生殖细胞特异性转录调控因子，在胚胎发育过程中调节组织分化和器官形成。LHX8基因在各级卵泡中均有表达，基因敲除小鼠生殖细胞缺乏。高加索POI和(或)POF患者未发现异常序列，提示该基因不是高加索POI和(或)POF患者的常见的致病基因，其他人种的研究尚未见报道。(3)NANOS3基因：NANOS3基因是编码RNA结合蛋白，在果蝇原始生殖细胞向尿生殖嵴迁移过程中发挥促分化、抑凋亡的作用。NANOS3基因敲除小鼠各级卵泡缺乏。人NANOs3基因在生殖细胞中特异性表达，但在中国汉族和高加索患者中没有发现编码序列改变，因此，NANOS3基因与POI或POF的相关性有待于进一步研究。(4)FIGLa基因：FIGLet基因是调节透明带蛋白表达的转录因子，该基因鼓除雌性小鼠始基卵泡形成障碍。在中国汉族POI和(或)POF患者中发现了两种缺失突变——G6fsx66和140del N，G6fsX66发生移码突变产生截短蛋白；140del N突变破坏了nGk与透明带蛋白基因的结合，因而认为，FlGlα是部分汉族POI和(或)POF患者的致病基因。
      以POI和(或)POF为临床特征之一的其他遗传性综合征，提示新的相关致病基因和致病途径，如对脆性X综合征、睑裂狭小．上睑下垂．倒转型内眦赘皮综合征、半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶缺乏、碳水化合物缺乏糖蛋白综合征、脑白质发育不良、Perrauh综合征等的深入研究，发现了候选基因FMRl、FOXL2、GALT、PMM2、EIF2B、连接蛋白基因37等，上述基因与POI和(或)POF的相关性值得进一步探讨。成熟卵母细胞是人体内线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)含量最丰富的细胞。mtDNA多聚酶1基因突变是进行性外眼肌麻痹的病因，Luoma等纠发现了3个伴发POI和(或)POF的家系，其中2个家系携带相同的Y955C突变基因，另有该基因复合杂合突变与POI和(或)POF发病存在相关性的报道。
      卵巢发育需要若干基因通过多种途径发挥作用并相互协调，不同基因的突变可能通过累积效应或级联反应导致卵巢功能的完全丧失。这些基因分布于X染色体和常染色体，部分基因还具有卵巢外功能。目前，我们对这些基因的认识还远远不够，许多通过动物模型发现的候选基因在人体中的作用还未得到证实。过去一直被忽略的多效遗传性疾病逐渐受到重视，其相关基因是否具有内分泌功能及与POI或POF的相关性有待于进一步证实。

      二、外源性因素与POF
      1．自身免疫性卵巢炎与POF：免疫介导的卵巢功能衰竭是部分POF的发病原因，免疫性卵巢炎约占POF病因的4％。严格意义上讲，卵巢功能损伤继发于自身免疫功能异常，因此不属于POI的范畴。由于检测的假阳性率较高，卵巢自身特异性抗体在临床中的应用一直颇受争议，有研究发现，肾上腺皮质自身抗体，如17-α羟化酶、P450侧链裂解酶等抗体可作为免疫性卵巢炎的标志物。与POF相关的自身免疫性疾病还包括甲状腺炎、甲状旁腺功能低下、糖尿病、重症肌无力和多腺体自身免疫综合征等。

       2．卵巢手术与POF：相对于正常人群，POF患者行单侧卵巢切除术后通常表现为FSH水平升高、促性腺激素(Gn)低反应及早绝经。另外，卵巢楔形切除术、卵巢打孔术、卵巢囊肿剥除术、输卵管结扎术等均可能破坏卵巢的血液供应或皮质结构，造成卵巢功能的不可逆性损伤。临床观察发现，术后1-5年是卵巢功能减退的高发期，以FSH水平升高为特征，主要见于辅助生殖中卵巢低反应人群。
      3．放、化疗与POF：放、化疗会导致急性卵巢功能衰竭，一项对青少年恶性肿瘤幸存者的随访研究显示，8％的放、化疗患者发生了POF，霍奇金淋巴瘤和烷化剂如环磷酰胺、甲基苄肼是主要的诱发因素。卵巢功能的损伤程度表现为对治疗年龄的依赖性，童年时接受烷化剂化疗或放疗的患者，POF发生的风险约为30％，而2l岁后接受放、化疗的患者，POF发生的风险可高达50％以上。因此，可考虑在患者进行放、化疗前将卵母细胞、卵巢组织或胚胎冷冻以保存生育能力。尽管目前只有胚胎冷冻技术相对成熟，但我们相信，随着辅助生殖技术的发展和基础研究结果的应用，卵母细胞冷冻、卵巢组织移植等难题一定会逐一解决。
      4．吸烟或被动吸烟与POF：大量流行病学调查数据显示，吸烟女性绝经年龄较非吸烟人群提前1—2年。烟草中的二甲基苯丙蒽能够与颗粒细胞和卵母细胞的多环芳烃受体结合，激活促凋亡因子；另外，尼古丁具有抑制芳香酶活性的作用，也影响雌激素的合成。