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  • Blog Tang_ivf
  • 2025-11-04 14:52

遗传、环境因素对卵巢功能的影响

遗传、环境因素对卵巢功能的影响
卵巢是雌性动物的生殖器官,也是重要的内分泌器官。卵巢的主要功能包括雌性配子的产生、成熟和释放,以及调节雌性类固醇和肽类激素的合成。女性生殖健康取决于卵巢功能的正常发育,卵泡是卵巢的功能单位,所有发育阶段的卵泡都会受到体内外因素的影响,从而对卵泡发育、卵母细胞

成熟以及激素分泌产生影响。卵巢功能受损的标志为不良的生殖结果,导致排卵功能障碍、不孕、生育力下降、雌激素缺乏、卵巢功能早衰、内分泌紊乱等健康问题。常见的卵巢病变包括原发性卵巢功能不全(primary ovarian insufficiency,POI)、多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)、卵巢肿瘤等。损害卵巢功能的因素繁多,涉及遗传、环境、免疫、医源性因素等多方面。本章节着重从分子流行病学方面探讨常见卵巢病变发病机制中遗传与环境因素的作用。


(一)POI
POI是指女性在40岁以前出现卵巢功能减退,主要表现为月经异常(闭经、月经稀发或频发)、促性腺激素水平升高(FSH> 25U/L)、雌激素水平波动性下降。POI的发病率为1%~5%,且有日益增高的趋势,严重危害女性生殖能力和身心健康。目前半数以上的POI的发病原因不明确,已被证实的病因有遗传性和非遗传性因素,其中非遗传性因素包括免疫因素、医源性因素、环境因素等。有三种可能的机制参与POI的发展,细胞凋亡加速、卵泡成熟受阻和卵泡过早激活,均可导致功能性卵泡数量减少或加速闭锁。

1.遗传因素 遗传学缺陷是POI发病的重要原因,约占20%~25%,常见的遗传学因素包括染色体异常和基因突变。POI患者中,染色体异常在原发性闭经患者中占50%,在继发性闭经患者中占13%,以X染色体异常最为常见。POI中X染色体异常主要包括 Turner综合征、X﹣三体综合征、X染色体长臂或短臂缺失、X﹣常染色体易位。


POI患者常见的基因突变是X染色体上FMR1基因前突变,该突变是由5'UTR区域CGG 三碱基重复异常导致,CGG重复数在55~199时发生POI的风险增加。BMP15为卵母细胞特异性生长因子,参与卵泡发育并调节卵巢颗粒细胞的生长与分化,X染色体上BMP15的突变失活会诱发POI。POI患者的多数致病基因在临床病例中突变率一般<5%,单个基因临床诊断价值有限。


以往通过研究卵巢发育过程中的表达基因动物模型,筛选出一系列候选致病基因,包括参与原始生殖细胞迁移和增殖的 NANOS3,参与细胞死亡的 PGRMCI和 FMR1,卵母细胞特异性转录因子 FIGLA和NOBOX,影响卵泡发生的其他转录因子NR5A1、WTI和FOXL2,TGF-B超家族的BMP15和GDF9,以及激素和受体FSHR、AMH和AMHR2等。近年来,通过GWAS和以微阵列技术为基础的比较基因组杂交(array-CGH)方法,在更广泛的人群中发现了更多候选致病基因,包括参与DNA 损伤修复和同源重组的HR,参与减数分裂的STAG3、SYCE1 SPIDR PSMC3IP HFMI MSH4、MSH5、MCM8、MCM9、CSB-PGBD3、NUP107,参与mRNA转录和翻译的eIF4ENIFI、KHDRBS等。


在新一代测序(next generation sequencing,NGS)普及时代,将会有更多候选致病基因及突变被发掘,在明确POI发病机制的过程中,后续基因型和表型关联性的基础研究也尤为重要。


2. 环境因素 卵巢储备减退是POI的关键因素。

除了不孕问题外,卵巢衰老期间类固醇激素缺乏对健康有深远影响。女性接触多种环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs),包括双酚类化合物(如BPA)、邻苯二甲酸酯类(如DEHP)、全氟及多氟烷基物质(PFAS)(如PFOA、PFOS)、有机氯杀虫剂(如甲氧氯、DDT)、二嗯英类物质(如TCDD)、植物雌激素(如染料木黄酮)、多氯联苯(PCBs)、药物(如DES)等。这些EDCs已被证明靶向卵巢并对卵泡发生、卵泡/卵母细胞健康、类固醇生成产生不利影响,使POI的患病风险提高。

已有研究表明BPA的长期暴露会减少雌二醇分泌,加速卵泡募集,导致卵泡储备功能的迅速下降,且对不同发育阶段的卵泡都可产生损害作用。邻苯二甲酸酯类可减少卵泡储备,对有腔卵泡产生不良影响。
高暴露于 PFOA、PFOS与POI患病风险增加相关,PFAS能干扰卵巢卵泡和卵母细胞发育和类固醇激素产生,减少卵巢储备,其机制包括PPAR 激活、细胞间隙连接通信中断、氧化应激和甲状腺激素干扰等。
PCBs还与生殖衰老相关,临床研究报告显示,与未患POI女性相比,POI患者血清中二嗯英类多氯联苯(DL-PCBs)浓度更高,DL-PCBs含量和POI患病风险之间存在剂量﹣反应关系。
在农业和家庭中使用的杀虫剂如DDT、有机磷农药也被证实可对卵巢产生不利影响。一项病例对照研究结果显示,DDT及其代谢产物水平较高的女性患POI的风险高于低水平女性。
个人护理用品中的抗菌剂三氯生(triclosan,TCS)也可能是卵巢储备异常的危险因素,研究表明尿TCS水平与窦卵泡计数成反比。

此外,吸烟等不良生活行为能显著降低卵巢储备,从而导致POI的发生。烟焦油中多环芳烃可通过芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor, AhR)发挥作用,动物实验证实其对后代的卵巢储备功能有害。


(二)PCOS
PCOS是造成育龄女性无排卵性不孕的主要原因之一,临床特征以高雄激素、持续性无排卵、卵巢多囊样变为主。PCOS是由遗传和环境因素引起的多因素疾病,其发病机制复杂,涉及类固醇的生成异常、胰岛素抵抗、促性腺激素失调等。
1.遗传因素 PCOS的家族聚集特点提示遗传因素在其发病机制中具有重要作用。目前已经发现多种与PCOS相关的致病基因,这些基因主要与类固醇激素合成、促性腺激素作用、胰岛素分泌以及炎症有关。遗传因素引起的下丘脑 - 垂体 -卵巢轴改变可影响类固醇激素和促性腺激素的合成、转运和功能,进而导致PCOS卵巢功能障碍。
研究发现,CYP11A、CYP17、CYP19、AMH、AMHR、AR、FSHR、SHBR等基因变异均与PCOS患者雄激素和促性腺激素失衡有关。胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)和高胰岛素血症是PCOS患者的重要特征之一,且IR及其相关代谢异常在PCOS家
族中具有聚集性,提示IR相关基因与PCOS发生密切相关,这些基因主要包括INS、INSR、IRS、CAPN10等。

慢性炎症是PCOS发生的关键病理基础之一,也与遗传易感基因有关,目前研究较多的炎症相关基因有TNF、ILs等。通过全基因组关联分析(GWAS)方法对中国PCOS人群进行研究,发现2p16.3、2p21、9q33.3三个区域内的多个SNP位点与PCOS具有强相关性,其中LHCGR、THADA、DENNDIA相关性最为显著。此外,在欧洲人群GWAS研究中,发现THADA、DENNDIA与PCOS 显著相关,尽管在不同人群中报道的SNP位点不完全一致。


2.环境因素 PCOS的发生与环境因素有关,EDCs和性激素之间的相互作用在PCOS的发病机制中发挥重要作用。有限的人群研究结果表明,PCOS患者体内的BPA、邻苯二甲酸酯类物质、PFAS、多氯联苯、有机氯农药、多环芳烃等EDCs 的浓度升高。人群研究证实了PCOS女性的血清BPA水平与雄激素水平(总睾酮、游离睾酮、雄烯二酮、脱氢表雄酮硫酸盐)升高之间存在正相关关系,动物实验也表明一定剂量的BPA可使大鼠卵巢呈多囊样改变。BPA对胰岛素信号通路、脂质代谢、卵巢类固醇生成和HPO轴功能的影响,是导致PCOS的主要机制。其中,BPA通过模拟17B-雌二醇的活性,在下丘脑 ﹣垂体水平干扰类固醇反馈和在卵巢干扰类固醇作用,从而抑制HPO轴的功能;BPA还能使卵泡液中芳香化酶表达减弱,导致雌激素产生失调。

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