人绒毛膜促性腺激素在辅助生殖技术中的应用

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1、人绒毛膜促性腺激素在辅助生殖技术中的应用蔡慧中期刊名称】中国计划生育学杂志年(卷),期】2016(024)007【总页数】6页(P498-503) 【作 者】 蔡慧中【作者单位】 贵州省遵义医学院附属医院生殖中心,563003【正文语种】 中 文人绒毛膜促性腺激素(hCG)是胎盘合体滋养层细胞产生的一种糖蛋白激素，与黄体 生成素(LH)的结构极其相似，具有诱发排卵、健黄体等作用。在体外受精-胚胎移 植(IVF-ET)治疗中，常用它模拟LH峰达到促卵母细胞最后成熟，诱导排卵的目的。 事实上，在人类生殖的整个过程中，都贯穿着hCG的作用。本文从hCG在卵泡 发育、触发排卵、黄体支持及胚胎种植中的作

2、用等方面来阐述hCG在辅助生殖技 术中的最新应用与研究进展。hCG和LH同属糖蛋白激素，由a和p两条多肽链组成，主要区别在于二者的p 亚基。hCG的p亚基是由145个氨基酸残基组成的多肽链，而LH的p亚基则是 由121个氨基酸残基组成的多肽链。hCG肌内注射后吸收良好，生物半衰期约8 h,而LH仅30 min。二者均可通过促黄体激素/人绒毛膜促性腺激素受体 (LHCGR)发挥生物学作用。hCG与LHCGR结合的能力远大于LH1。LHCGR在 妊娠期黄体细胞、卵泡颗粒细胞、子宫平滑肌、子宫内膜、子宫血管、输卵管、宫 颈、乳腺、胎盘、脐带、大脑、肾上腺、皮肤和前列腺等组织细胞中均有表达，从 而暗示

3、hCG的作用可能比以前所认为的更广泛。卵泡的生长发育需要卵泡刺激素(FSH)及雌二醇(E2)的共同作用。LH与卵泡膜细胞 上LH受体结合后使胆固醇形成雄激素(雄烯二酮和睾酮)，FSH与颗粒细胞上的 FSH受体结合后激活芳香化酶，将进入颗粒细胞内的睾酮转化成雌酮和E2，即“两细胞-两促性腺激素”学说。由此可见，LH对于卵泡的发育也至关重要，它可 提供卵泡内E2合成所需要的底物，从而间接促进卵泡的生长发育，募集更多的卵 泡及卵子。在卵泡早期LH可促进卵泡膜细胞分泌雄激素，从而增加卵泡募集，并促进FSH 诱导的芳香化酶活性增加，使E2的生成增多。因此基础LH的下降可导致卵泡膜 细胞产生的雄激素减少，

4、颗粒细胞上的FSH受体生成减少，从而使促排卵反应性 下降2。Motta等3在促性腺激素释放激素激动剂(GnRH-a)方案中于月经周期 第1日添加hCG，然后在月经周期第3日开始给予FSH促排卵，结果在行卵胞浆 内单精子显微注射(ICSI)治疗的女性中，hCG组所用的FSH总量较对照组明显降 低，并获得了更多优质胚胎和更高的生化妊娠率，总种植率和妊娠率也明显升高。 因此，他们认为在控制性促排卵(COH)前给予hCG进行预处理可提高卵母细胞发 育能力，获得最优质的胚胎，并提高着床率和持续妊娠率。Propst等4对一组 GnRH-a方案中内源性LH水平0.5 U/L的妇女进行回顾性分析后发现：在降调

5、 节开始后的第5天，持续添加低剂量的hCG可显著提高胚胎的种植率及活产率。 hCG与LH有类似的生物学作用，但其半衰期更长，效应更高。近来有研究者提 出了应用hCG在COH过程中代替LH的想法，更有学者相对于“LH激发”提出 了 “hCG激发”的学说。Beretsos等5将至少有一次ICSI治疗失败的患者随机 分成两组，其中一组在COH长方案中，先用hCG 200 U/L预处理7 d，然后再 用FSH促排卵。结果发现相较于普通COH长方案组虽然获卵数无明显差异，但 成熟卵母细胞百分比更高，有更高的妊娠率；在移植日行子宫内膜形态学超声检查 发现，预处理组内膜厚度8mm者比例较对照组高。故认为hC

6、G预处理后可增加 卵泡对FSH的敏感性，提高基质成纤维细胞功能，改善子宫内膜的容受性。因此 得出了 “hCG激发”有益于长方案促排卵的结局，特别是有益于既往有ART失败 史的女性患者的结论。Serafini等6研究发现，卵泡晚期应用低剂量的hCG刺激，通过增加卵巢颗粒细 胞芳香化酶的活性，从而促进卵子成熟，改善胚胎质量，提高妊娠率及种植率。Koichi等7亦发现，在FSH based-GnRH拮抗剂方案中，在卵泡晚期每日添加 低剂量hCG，可提高卵子成熟率，增加D3优质胚胎数量和冻胚数。Filicori等8 研究发现，晚卵泡期单独应用hCG替代FSH促排卵，可显著减少FSH的用量， 增加卵子成

7、熟率，而妊娠结局与应用FSH组差异无统计学意义。以上结果均表明hCG在促卵泡发育成熟过程中有积极作用。但也有不同观点： Cavagna等9在晚卵泡期添加低剂量重组hCG，比较添加组与未添加组的获卵 数 、受精率及临床妊娠率，发现两者之间的差异无统计学意义。国内康艳等10 为了探讨COH过程中添加低剂量hCG的效果而进行回顾性分析，也发现在COH 过程中添加低剂量hCG对促排卵结局无明显影响。因此在IVF-ET治疗中卵泡期 添加hCG对促排卵及妊娠结局的影响仍存在争议，尚需更大样本的前瞻、随机、 对照性研究。个正常月经周期，优势卵泡的生长和排卵与女性体内LH的波动相关联。有研究 发现11，当优势

8、卵泡直径达到10.5 12mm后，它可对LH波动产生反应，进 步分泌孕酮作用于子宫内膜，以支持受精卵的植入，维持妊娠。在自然周期中， LH峰的出现与排卵时间的关系已有大量资料证实。由于卵母细胞的最后成熟特别 是核成熟及卵子最后从卵泡排出即排卵过程需要LH峰的激发，促排卵中通常使用 hCG模拟LH峰达到这一目的。在 IVF-ET 治疗中，为避免内源性 LH 峰提早出现导致卵泡质量下降及过早黄素化， 常使用外源性GnRH-a对垂体进行降调节，但其易导致黄体功能不足，使患者的 临床妊娠率降低、流产率增高12。hCG现已常规用于卵巢刺激周期中触发排卵， 常规用量为5000 U或10 000 U。但由于

9、其半衰期长、具有黄体生成活性并且促 进血管内皮生长因子(VEGF)分泌，故易诱发卵巢过度刺激综合征(O HSS)13。一 旦妊娠，内源性hCG产生，可取代并增强扳机效应，导致OHSS加重，为此学者 们一直在探索hCG触发排卵的最低有效剂量。有学者认为14，应用hCG在防止OHSS发生的同时可不降低体外受精的妊娠率。 我国的陈薪等15则对长方案促排卵过程中为避免OHSS发生的最低hCG剂量进 行了一个前瞻性研究：6名中重度OHSS高危妇女均予以2000 U的hCG诱导排 卵，除1名妇女取消移植周期外，其余5名妇女中的3名均妊娠并分娩出健康婴 儿，并且5名妇女中没有一位发生中重度OHSS。因此该作

10、者认为在进行IVF治 疗的高危人群中，以2000 U的hCG来触发排卵是可以预防OHSS发生的。但由 于此次观察未设置对照组，并且真正完成IVF周期的妇女仅5个，故该研究所得 结论尚不能成为临床hCG用药剂量的规范。林海燕等16对IVF/ICSI周期治疗的 患者进行前瞻性研究，分别用4000 U和6000 U的hCG诱发排卵，比较两组患 者的各项数据后认为，降低hCG剂量可能影响患者的临床妊娠率，但并不能降低 OHSS的发生率。Tsoumpou等17认为，虽然在IVF周期中促使卵母细胞最终 成熟的最佳hCG剂量尚不确定，且用大规模随机对照试验来评估hCG剂量影响 OHSS的发生率是极难控制和完

11、成的，但他们坚信hCG剂量应当个体化，反应良 好的患者使用的剂量尽量不超过5000 U,而反应不良的患者最好使用更高的剂量。 另Koi等18-19研究发现GnRH-a诱导内源性LH峰，可触发排卵，这样的触发 快速且可逆，从而可防止OHSS的发生，是一种更安全，对患者更合适，并可提 供多种生理优势的诱发排卵的方法。甚至有研究发现，GnRH-a和hCG联合应用 诱导卵母细胞成熟，可在降低O HSS发病率的同时一定程度地提高临床妊娠率及 抱婴率20，但在hCG日E2峰值对OHSS发生率有显著影响，现阶段医学界的 共识是，当hCG日E24 pg/L时，建议单用GnRH-a触发排卵21。因此对于 GnR

12、H-a 给药的剂量和效应及最终能否取代 hCG 诱发排卵，尚需进一步深入研究。 在辅助生殖技术中，常用hCG模拟LH峰达到促进卵母细胞最后成熟、诱导排卵 的目的。目前普遍认可的是在注射hCG后34-36 h取卵22，也有研究发现23, 注射hCG后适当延长取卵时间，有助于提高卵母细胞成熟率，改善妊娠结局。 Raziel等24比较注射hCG后38.5-40 h进行取卵的患者与注射hCG后34.5 36h进行取卵患者的成熟卵子率，发现前者明显高于后者；认为延长hCG的作用 时间可获得更多的成熟卵子和可用胚胎，进而可改善妊娠结局。龚绍琼25发现注 射hCG后延长时间(3638h)取卵，提高卵子成熟度

13、和胚胎质量、临床妊娠率、 继续妊娠率，并有降低早期流产率的趋势，同时可进一步提高患者的临床妊娠结局。 但由于该研究两组样本量相差较大，需进一步进行前瞻、随机、对照的临床研究。 但也有观点认为26，延长注射hCG后的取卵时间虽可以提高成熟卵子比例，但 不能提高受精率、着床率及妊娠率。因此对注射hCG后不同时间取卵对实验室指 标及临床结局的影响，以及注射hCG后最佳的取卵时间，目前尚无统一标准，还 需进一步探讨。 众所周知：卵母细胞体外培养时间过长，对其受精能力影响不大，但会使胚胎发育 潜能严重下降。注射hCG后55 h受精与40 h受精相比较，前者卵子的受精率仅 轻度下降，但种植率几近为027。

14、故注射hCG后的受精时间就成为决定胚胎发 育潜能的重要影响因素之一28。尽管注射hCG 55 h后受精、胚胎发育潜能会显 著下降，但在注射hCG后35-45 h受精，却可获得相似的妊娠率，表明最佳人 类受精时间窗至少有10 h之久29。Dozortsevd等28啲研究则表明最佳受精时 间为注射hCG后37-41 ho Isiklar等29啲研究发现注射hCG后36 h受精， 胚胎种植率显著下降。Kilani等30认为ICSI治疗中，hCG后39-40.5 h为最佳显微穿刺时机。国内黄仲英等31啲研究表明：注射hCG后3748h期间行ICSI，不影响受精率 和卵裂率；注射hCG后3740 h行I

15、CSI可提高优质胚胎率，因其与注射hCG 后自然排卵的发生时间基本吻合，可减少因体外培养时间过长，外界因素如培养液 中由卵冠丘颗粒细胞分泌的E2、P及其它代谢产物对胚胎发育可能产生的不良影 响32。因此认为，在注射hCG后3740 h受精优于41-48 h。马龙等33吩 别比较了注射hCG后不同时间(38 -40 h、40-42 h、42-44 h)进行ICSI治疗 的妊娠率、种植率及流产率，发现注射hCG后38-42h受精的妊娠率及种植率显 著高于hCG注射42 h后，注射hCG 42 h后受精的周期妊娠率及种植率均明显 下降，且流产率有增加的趋势。刘琦等34在对1031例IVF治疗的患者进

16、行回顾 性分析后发现，注射hCG后40-41 h受精的患者可获得较好的临床结局，因此 认为该时间段为注射hCG后的最佳受精时间。综上，注射hCG后最佳受精时间 尚无定论，如何把握受精的最佳时限以提高IVF-ET的成功率，将是生殖医学工作 者亟需解决的问题。辅助生殖技术中导致患者黄体功能不足的原因，主要有两方面：一是降调节药物的 使用(包括GnRH-a和拮抗剂)35可能影响LH的分泌水平和频率，导致孕酮分泌 异常；二是促排卵后的高雌激素水平负反馈影响LH的分泌，导致黄体功能不足。 黄体功能不足，分泌的雌孕激素水平下降，妊娠将不能持续。hCG在刺激黄体产 生雌孕激素的同时，也存在着易诱发OHSS的

17、风险，因此众多研究人员对hCG在 黄体支持中的应用展开了探讨和研究。耿琳琳等36将进行人工授精促排卵助孕治疗的172例患者随机分为3组，分别 在排卵后第3天予以hCG注射、hCG+黄体酮注射、口服黄体酮胶囊以行黄体支 持治疗，同时设立正常妊娠组为对照，比较3组的妊娠结局，认为hCG+黄体酮注 射是3种方案中的最佳黄体支持方法。然而前文中提到hCG在黄体支持过程中存 在诱发OHSS的风险。近几年来，关于在GnRH-a促卵泡成熟的方案中添加低剂 量hCG进行黄体支持被国内外众多研究人员所验证。陈碧晖等37研究认为 GnRH-a诱发排卵后，隔日肌内注射1000 U hCG，既可避免OHSS的发生和I

18、VF 治疗周期取消，又能保证理想的临床妊娠率。Garcia-Velasco等38发现在 GnRH-a触发排卵方案中，黄体期添加低剂量hCG可在不增加OHSS风险的同时 维持正常妊娠。hCG作为黄体支持药物这一点已被众多医学中心所采用，但由于易诱发OHSS , 且各中心对不同患者所应用的剂量范围跨度较大（1000 5000 U），故在黄体支持 方案中hCG的应用需谨慎。如何在使用hCG更有效地发挥延长黄体寿命作用的 同时，避免OHSS发生，值得更深入的研究。血管生成与胚胎植入及妊娠持续关系密切。VEGF被认为是血管生长的首要调控因 子，它诱导血管新生，增加血管的成功植入。Berndt等39发现，

19、hCG通过支持 子宫内膜上皮细胞分泌VEGF来促进血管生成。滋养层可以通过至少两种机制刺 激母体子宫内膜血管生成：一种是由hCG直接激活介导内皮细胞（自分泌），另一 种则是在hCG控制下增强VEGF分泌（旁分泌）。两种机制均支持hCG在调节局部 血管生成的过程中发挥关键作用。在hCG诱导和刺激下，子宫内膜最终将形成一 个有利于胚胎着床的环境。胚胎相对于母体而言，是一种来自外界的异体抗原，因此在胚胎植入过程中就必然 会引起母体固有的免疫排斥作用。而另一方面，母体对胚胎还必须保持一定的“保护性”免疫耐受作用，以保证胚胎能够正常植入40。调节性T细胞（简称 Treg）是一类控制体内自身免疫反应性的细

20、胞群，可直接在母胎交界面或者通过与 其他细胞相互作用或通过诱导免疫调节因子的表达，调节免疫细胞应答41。人类 孕期合并症的发生都与较低的Treg有关，而提高他们的数量可改善妊娠结局。 Schumacher等42 分析比较了自然流产和异位妊娠妇女的蜕膜和胎盘组织来评估 Treg和hCG水平。认为hCG正是通过吸引Treg至母胎交界面上，抑制母-胎免 疫排斥反应以及减少自身免疫疾病发生，从而改善妊娠结局的。最新的研究表明，母体免疫细胞的某些类群积极支持胚胎植入，而hCG与之关系 密切。Yoshioka1等43已经开发了使用外周血单核细胞(PBMC)来提高临床妊娠 率的方法。我国的陈雷宁等44在治疗

21、3例反复着床失败患者时，于冻融胚胎移植 周期中，将PBMC与hCG共培养48 h后，同再次提取的新鲜PBMC混合，共同 宫腔灌注， 3例患者均获得妊娠并顺利分娩活产儿，随访产妇及新生儿至今(均超 过产后3个月)未发现明显异常，从而支持PBMC宫腔内灌注可增强子宫内膜容受 性这一观点。Nakayama等45通过小鼠实验发现，hCG是通过增强PBMC的这 种功能来促进小鼠胚胎着床的。Fujiwara等46对这些研究结果进行总结,认为母 体免疫系统支持胚胎着床和hCG诱导PBMC的功能变化有利于胚胎着床，二者的 作用是相辅相成的。基于以上理论，近年来研究人员提出假设，认为胚胎移植前宫腔内灌注hCG有

22、助 于提高胚胎的种植率和妊娠率。Licht等47首次采用微量透析技术(IUMD)研究发 现宫腔内灌注hCG能够引起子宫内膜中各种生长因子的变化，如减低子宫内膜中 胰岛素样生长因子结合蛋白I(IGF-BP-I)和巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)等不利 于胚胎着床因子的含量，增加一些有利于维持妊娠的因子如白血病抑制因子 (LIF) VEGF、基质金属蛋白酶9(MMP-9)的含量，以利于妊娠发生与维持。Mansour 等48在胚胎移植前5min将不同剂量hCG分别注入上述女性患者子宫腔内，宫 腔灌注hCG 500 U组与对照组比较，着床率及妊娠率明显升高。Zarei等49认 为在IVF/ICSI治

23、疗周期中，胚胎移植前予以宫腔内灌注rhCG 250pg可显著改善 着床率和妊娠率。在移植前宫腔内灌注hCG可提高着床率和妊娠率这一点已得到 部分研究人员的认可，但对宫腔灌注的最佳剂量及时间尚未明确，目前相关的研究 也甚少，有待于行更大规模、更长时程的研究。综上所述，在辅助生殖技术中，hCG已广泛用于促卵泡发育、诱发排卵、黄体支 持中，其用于促卵母细胞成熟的时机、最佳剂量众说纷纭，多数研究者认为低剂量 hCG可在促卵母细胞成熟的同时降低OHSS的发生，但仍需大量的前瞻性及回顾 性研究来验证这一观点。关于注射hCG后何时取卵与受精为最佳尚无定论。另外 hCG在种植窗口期发挥作用的机制至今尚不明确，

24、尤其在母-胎界面免疫排斥及免 疫耐受方面的作用及机制尚需进一步研究。随着对hCG在辅助生殖技术中应用的 不断探索，相信不久的将来，hCG会因其独特的生殖生物学功能在辅助生殖技术 中发挥更大的作用。【相关文献】1 Smitz J. LH and hCG: Their distinct physiological roles and use in ovarian stimulation protocolsM/Ovarian Stimulation Protocols. Springer India, 2016: 57-69.2 赵晓苗，郭静，杨冬梓，等人绒毛膜促性腺激素在卵泡发育中的作用J.生殖与

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