高龄妇女内分泌变化与IVF

作者:蕴可美
2019-09-10 11:17:57

来源:海外试管婴儿

  现代妇女对先进教育和参与社会活动的追求引起现代社会的许多变化,晚婚晚育率和离婚率逐渐升高,随着女性婚育年龄的推迟,不孕症发病率不断增加, 人们对年龄增加从而影响女性生殖系统的关注越来越多。针对高龄生殖生理与病理的不同层次和方面进行深入地研究,不仅可以加深对不孕病因的认识,同时对于不断改进不孕相关疾病的处理方案也具有重要意义。本章主要探讨年龄变化对女性生殖内分泌与生育力的主要影响以及体外受精胚胎移植技术(In vitro Fertilization Embryo Transfer, IVF-ET)在高龄妇女生育中的作用。

高龄妇女内分泌变化与IVF

  一、女性生殖内分泌调控轴

  女性内分泌系统包括了全身的各个内分泌腺体,包括下丘脑、垂体、松果体、肾上腺、甲状腺、卵巢等,各个调控系统相互作用、相互影响构成了女性完整的内分泌调控系统,其中下丘脑-垂体-卵巢轴(H-P-O轴)作为女性所特有的主要功能轴,在调节生殖与内分泌方面发挥着至关重要的作用。

  在下丘脑促性腺激素释放激素(GnRH)的调控下,腺垂体分泌促卵泡生成素(FSH)和促黄体生成素(LH),卵巢性激素依赖于FSH和LH的作用,而子宫内膜的周期变化又受卵巢分泌的性激素调控。下丘脑的神经分泌细胞分泌卵泡刺激素释放激素(FSH-RH)与黄体生成激素释放激素(LH-RH),二者可通过下丘脑与脑垂体之间的门静脉系统进入腺垂体,垂体在下丘脑所产生的激素控制下分泌FSH与LH,刺激成熟卵泡排卵,促使排卵后的卵泡变成黄体,并产生孕激素与雌激素。性腺轴的功能调节是通过神经调节和激素反馈调节实现。大量雌激素通过负反馈抑制下丘脑分泌FSH-RH;同时又通过正反馈刺激下丘脑分泌LH-RH。大量孕激素负反馈抑制LH-RH的分泌。当下丘脑因受卵巢性激素负反馈作用的影响而GnRH份泌减少时,垂体促性腺激素的释放也相应减少,黄体失去Gn的支持而萎缩,由其产生的两种卵巢激素也随之减少。子宫内膜因失去卵巢性激素的支持而萎缩、坏死、出血、剥脱,形成月经来潮。在卵巢性激素减少的同时,解除了对下丘脑的抑制,下丘脑得以再度分泌有关释放激素,于是又开始另一个新的周期,如此反复循环。下丘脑-垂体-卵巢轴是一个完整而协调的神经内分泌系统,每个环节均有其独特的神经内分泌功能,并且互相调节、互相影响。

  抑制素是一种糖蛋白聚合物,在卵巢中作为旁分泌调节因子参与垂体分泌FSH的调节,由α和β两个亚单位组成,根据组成不同可分为抑制素A、B两种。抑制素B由妇女卵巢的颗粒细胞和男性睾丸的支持细胞产生,而抑制素A由黄体内的黄素化颗粒细胞产生。在正常月经周期中,抑制素A或抑制素B均具有抑制垂体释放FSH的作用。激活素为抑制素同类物质,作用与抑制素相反,既能促进垂体细胞分泌FSH,还能促进始基卵泡的发育和继续生长。瘦素可以激活下丘脑-垂体-卵巢轴,血浆瘦素浓度波动与LH和E2同步。

  雄激素对维持正常的卵巢功能和卵泡发育具有重要意义。雄激素是雌激素的合成底物,能够促进小卵泡的生长和颗粒细胞及膜细胞的增殖,刺激FSH受体、IGF-I、IGF-I受体的表达;雄激素对卵泡的生长发育具有双重作用;对卵巢功能低下的患者补充雄激素可以提高卵巢反应,并改善妊娠结局;PCOS患者持续的高雄激素血症会引起早期卵泡发育异常,影响生殖功能,但是对于雄激素对卵泡发育的调控机制及其在临床方面安全有效的应用仍需进一步研究。

  二、高龄妇女内分泌特点与生育力变化

  高龄妇女内分泌系统改变以卵巢功能衰退的性腺轴为主,其他肾上腺轴,生长素轴等在此前后亦有相应的变化。妇女随着年龄增长首先发生变化的内分泌腺体是卵巢,大约在绝经前10年已开始出现卵巢功能衰退的变化,如不排卵的月经周期数增多,雌激素水平轻度下降,FSH上升,卵泡期缩短或黄体功能不足及生育力下降等,引起一系列生理、病理变化,终致绝经。

  人类生育力和卵巢中卵泡数有关,年龄相关的内分泌激素和月经周期变化均是卵巢内卵泡进行性减少的结果,以上变化可于卵泡早期,引导超声检查显示卵巢体积缩小和窦卵泡数量减少而证实。所谓生育年龄实际上就是卵巢年龄,在18~31岁期间,卵泡数及卵子质量最佳,31~37岁期间卵泡数下降,而37~45岁期间卵泡数急剧下降,到51岁时几乎为“0”,这就是著名的Faddy曲线。

  2001年生殖衰老分期研讨会(Stages of Reproductive Aging Workshop, STRAW)根据周期规则性、内分泌变化(FSH)、有无排卵和卵细胞功能相对生育力将女性生殖功能分为6期(-5~+2期),-5期:月经周期从初潮后不规则转为规则,FSH正常,又称为生殖早期,-4期:周期规则,FSH正常,又称生殖峰期,-3期:月经周期规则,但FSH升高,又称生殖晚期,前3期由于在数年内仅有细微的生育力下降而无明显界限,又统称为生殖期,;当月经周期仍然规律却缩短(与正常相差>7天)且FSH升高时开始进入-2期即绝经过渡早期,当出现≥2个脱落周期且周期间隔≥60天即进入-1期即绝经过渡晚期;闭经4年内称为闭经早期即+1期,绝经晚期是指绝经后4年至死亡。由于实际年龄并不能真正反映卵巢年龄,所以各个阶段的实际年龄没有明确界限。但也有研究认为妇女38岁后呈现月经周期缩短,FSH上升,卵泡加速闭锁,月经功能衰退,因此又把40~45岁阶段称为生殖功能衰退期。

  (一)内分泌及月经周期变化

  1、生殖期期内分泌变化

  血清FSH水平升高通常被认为是生殖衰老的最早可检测的指标,一般在卵泡早期最明显,所以抽血检测一般在月经第2-5天。FSH初次升高通常在生殖晚期发生,有的将10miu/ml作为临界值,不同实验室检测应根据自身情况设定参考值。在生殖晚期雌二醇(E2)水平正常或轻度升高,如果E2升高则会抑制FSH升高,所以检测FSH水平的同时应当检测E2水平。单次FSH水平升高足以列为生殖晚期,但是在40-45岁FSH正常月经周期规则的妇女约有30%再次检测FSH升高,该年龄段妇女如初次检测FSH正常,应行再次检测。

  血清雄激素水平在育龄早期随着年龄的增加急剧下降,并且不因绝经而发生明显变化,绝经后女性的卵巢仍能产生睾酮,但是目前对于雄激素在女性生殖中的作用仍了解较少。

  在35岁以上有规律排卵及卵泡期FSH水平正常的妇女,FSH水平只在早卵泡期很小幅度地但是很显著地上升,整个卵泡期抑制素B下降。有月经周期的高龄妇女,黄体期的抑制素A、抑制素B及黄体酮水平下降,而E2没有变化。因此,抑制素B的最早期下降,正是在卵泡快速减少时变得明显,此时预示绝经将要来临,说明下降的抑制素B水平反应了随年龄增畅的卵泡数目的减少。高龄生育期妇女月经周期的特征是FSH的选择性提高与优势卵泡的早发育和排卵有关,卵泡液中激活素表达水平提高,可能与高龄妇女排卵提前有关。

  2、绝经过渡期及绝经期内分泌变化

  虽然FSH在整个绝经过渡期逐渐升高,但是由差异很大无法确定一个有意义的临界值区别从-3期至+1期。在绝经过渡时期,除了标志性FSH升高以外,还有由于卵泡逐渐萎缩而导致E2分泌逐渐减少至停止。卵巢间质细胞,仍有一定的分泌雄激素的功能。由于卵巢缺乏芳香化酶,使雄烯二酮不能在卵巢转化为雌激素。主要来自肾上腺皮质的雄烯二酮在腺外脂肪组织中转化为雌酮(E1),雌酮与雌二醇也可以相互转化,转化的部位主要在脂肪、肌肉、脑、肝、肾、皮肤等组织,故绝经后妇女雌激素以雌酮为主,与育龄妇女不同。LH变化虽然晚于FSH,但在此期最终逐渐升高,同时由于排卵的停止,孕酮水平也下降。也有研究认为抑制素B下降是FSH升高的基础,其随着卵巢功能的变化比FSH变化更早,更能准确反映卵巢功能的变化,但是目前尚未达成共识。绝经早期卵巢激素分泌进一步减少,仍能分泌雄激素,FSH、LH水平逐渐上升。绝经晚期雌激素水平低下,促性腺激素略下降。血清瘦素水平随着年龄增加变化存在一定争议,可能与体重指数相关,总体来说随着年龄增加而降低。近年来的许多研究发现抗苗勒管激素水平降低与年龄的增长存在显著的相关性,但是在临床尚未广泛作为卵巢衰老的标志物进行检测。

  (二)高龄妇女生育力变化

  女性生育力从生殖峰期到绝经期(-4至-1期)经历逐渐衰退的过程,生育力下降是在FSH升高和月经周期性改变的之前出现的表明生殖衰老的第一个征象。年龄是独立影响女性生育力的重要因素,主要通过影响卵子质量与子宫影响生育力,可通过与不限制生育夫妇的生育力比较而得以证实。美国1989年的资料显示:年龄<25岁,分娩率为28%,25~29岁,分娩率为18%;30~40岁,分娩率为16%;35~49岁,分娩率为14%;>40岁,分娩率为6%。一般从35岁,卵子数量和质量开始下降,卵母细胞减数分裂期染色体不分离,或卵母细胞线粒体DNA消失。此后,每增加一岁,胚胎种植率下降约2.77%。最近20年美国和欧洲的资料表明,35岁以上妇女生育力明显下降,主要原因包括:①排卵功能减退,卵子质量低。②着床率下降。③妊娠丢失率上升。④子宫局部及系统功能下降,难以适应妊娠。⑤遗传异常影响受精和妊娠的维持,亦会造成子代异常。

  1、对卵巢的影响

  女性38岁以后始基卵泡池卵泡消耗速率明显加快,提示所剩卵泡减少,可能与抑制原始卵泡自然生长因子减少有关。为何卵巢内卵泡数量随年龄的增长而减少,尤其是在38岁后快速减少呢?卵巢刺激周期观察发现,萎缩卵泡对促性腺激素的敏感性进行性降低。随着年龄增长,促性腺激素的总剂量和治疗时间均需要增加才能引起多卵泡生长发育。雌激素升高的速率和峰值也降低,反映仅有少量的卵泡被募集。由这些卵泡分泌的雌激素浓度和卵泡成熟度仍可达到与年轻妇女相同的水平。30岁之前,外源性hCG治疗虽可引起雄激素生成减少,但除生育期外,血清雌二醇浓度仍为正常,可能与FSH的代偿作用有关。监测年长和年轻妇女卵泡发育与测定卵泡液性激素并未发现与年龄相关的卵泡功能减退现象,卵泡生长和发育均正常。年长和年轻妇女排卵期卵泡大小、体积、抑制素浓度相似,而年长妇女的卵泡液孕酮浓度、雌/雄激素比值甚至高于年轻妇女。随着年龄的增大,女性卵巢的卵泡不断消耗,颗粒细胞对促性腺激素敏感性降低。

  辅助生育技术(Assisted Reproductive Techniques,ART)成功率随年龄增长而降低。卵母细胞获取率和胚胎可用率降低,而胚胎碎片率增加,移植成功率降低。1989年以来,美国辅助生育协会和疾病控制预防中心注册的ART成功率年度报告显示,年龄是影响成功率的最重要因素。在实施ART过程中,对≤32岁的妇女而言,年龄对应用新鲜、非供卵和胚胎移植妊娠率和分娩率的影响很小,而>32岁的妇女,随着年龄的增长,妊娠率和分娩率则呈线性降低。

  年长妇女规律性排卵月经多于年轻妇女,前者血清中FSH浓度升高是对促性腺激素敏感性降低的代偿反应。年长妇女的排卵前卵泡出现较早,但仍在正常的时间范围内发育成熟,卵泡液特征也表明为健康卵泡。那么,妇女的生育力为何随年龄增长降低呢?研究表明,女性与年龄相关的生育力降低和自然流产率增加能极大地促进卵泡丢失和增加异常卵母细胞的发生率。对IVF中未受精的卵母细胞遗传学研究发现,卵母细胞非整倍体的发生率随着年龄增长而增加。年龄相关的活产率降低不仅反映生育力降低,也是妊娠流产率和早产率增加的结果。随着年龄的增加,自然流产率也随之升高。自然妊娠的自然流产率,在小于30岁妇女较低为7%~15%,30~34岁轻度升高至8%~21%,35~39岁明显升高至17%~28%,大于44岁则升至34%~52%。

  2、对子宫的影响

  随着年龄的增加,除了卵巢功能的衰退外,受卵巢激素影响子宫及内膜也发生一些变化。动物试验表明随着年龄增长,着床率和妊娠率均降低,即使是给高龄动物移植年轻动物的胚胎,说明子宫的老化对着床有一定的影响。对人类胚胎着床率与年龄关系的研究表明,小于30岁的妇女单胚胎移植成功率为20%左右,35岁以上降到9%,40岁以上降到5%。高龄妇女影响子宫功能的不良因素很多,包括血流减少、受体量减少、子宫壁纤维化等。子宫平滑肌瘤、子宫内膜息肉和子宫腺肌病随着年龄增长而增加,也可能是影响高龄妇女生育力的因素。但是年龄因素并不影响子宫内膜生长发育和功能,也不影响对激素的反应性。2000年美国统计ART成功率数据显示高龄妇女采用自身卵母细胞进行ART所获活婴率降低,而利用赠卵进行IVF后每周期的活产率为43%,并且与受者年龄无关,说明卵子质量是决定受孕的最关键因素。

  三、高龄妇女的辅助生育

  有观点认为妇女的“生殖性绝经”比“内分泌性绝经”要早十年左右,即早在妇女绝经之前十年,其生殖功能已经衰退。40岁以上的妇女无论采用何种助孕技术,每周期的妊娠率约为10%,自然流产率大于50%。其主要原因归结于子宫和卵巢,在助孕前应做好必要的准备。

  (1)卵巢功能评估

  尽管高龄妇女的妊娠率很低,部分患者还是可以自然妊娠的,如何评估其生育储备能力呢?目前,通常采用测定月经第三天血清FSH水平判定,不同的检测方法参考值不同,但是如果有正常月经周期的妇女FSH水平增高,通常预示生育力开始下降。克罗米芬兴奋试验或GnRHa刺激试验,FSH、LH、FSH/LH、E2和抑制素的监测,以及AMH检测在预测卵巢储备功能及IVF预后中均具有重要价值。需要指出的是,对每一个体而言,出现卵巢储备力下降的具体年龄存在极大差异,有些妇女可能在30岁甚至20多岁就已经出现能卵巢储备功能的降低,因此,对待不孕患者,只要IVF指征明确,准备充分后应当尽早开始IVF周期的治疗,以提高妊娠率。

  (2)雌、孕激素治疗

  围绝经期妇女体内还有少量卵泡残留,但由于卵巢功能的减退,卵子质量下降或不排卵导致不孕,对于这些高促性腺激素妇女的不孕,临床上可采用雌、孕激素周期治疗,经过3个周期左右的治疗后,有部分患者可恢复自然排卵而受孕。但是高龄妇女应用激素替代治疗可能增加乳腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、血栓性疾病、糖尿病、高血压、胆石症等的风险,应在熟练掌握其适应症、禁忌症及慎用原则的情况下使用。

  (3)超排卵刺激和与IVF-ET

  由于40岁以上妇女自然生育力下降,因此在该年龄段以后获得妊娠的几率很小。研究表明,将超排卵刺激和宫腔内人工授精结合起来治疗不孕,可提高受孕率,然而这种方法对年龄超过40岁的妇女疗效仍然不理想。对于高龄妇女来说,IVF-ET效果比前者效果好,但是大于42岁的妇女疗效仍然较差,文献报道大于40岁妇女IVF-ET妊娠率仅有9.8%。目前的超排卵刺激方案较多,主要包括克罗米芬微刺激方案、长方案、短方案以及超短方案。对卵巢低反应的对策:①减低GnRHa的用量。②增加FSH的起始剂量。③联合使用GH,通过上调IGF-1的局部合成而调节FSH对颗粒细胞和卵泡膜的作用,IGF-1放大了FSH对科里细胞和卵泡膜细胞的作用。

  (4)卵子赠送和代孕

  绝经及卵巢早衰患者卵巢功能已完全衰退,不再具备排卵功能;围绝经期妇女虽然卵巢内尚存少量卵子,但由于卵子质量降,妊娠成功率仍然很低。1984年世界首例赠卵试管婴儿诞生,为缺乏正常卵子的夫妇带来了获得生育的希望。近年来赠卵IVF-ET已经作为一种行之有效的助孕措施,,但是赠卵必须要有明确的指征:1、卵巢功能衰竭或无卵巢,如卵巢早衰,先天性无卵巢(Tuener综合征)或因肿瘤切除双侧卵巢者。2、女方有遗传病或染色体核性异常。3、绝经后孩子死亡。这种情况常发生于年龄较大(如38岁以上)的妇女,卵巢储备能力较差,年轻妇女也偶有发生,原因可能与以往盆腔数次盆腔手术而影响到卵巢的血流供应有关即使大量的促性腺激素也不能进入卵巢发挥作用。赠卵IVF-ET是可提高着床率和妊娠率,同时可降低流产率及染色体异常发生率。

  代孕最初是用于有卵巢功能由于子宫因素而不能妊娠者。对于高龄妇女而言,如已经绝经无卵子或患者不能耐受妊娠的疾病(如严重心脏病高血压等),但又期望获得自己丈夫的孩子,可通过代孕。有的国家允许代孕,首先必须要有医学指征。患者夫妇经检查后,按常规进行促排卵,体外受精,胚胎冷冻保存6个月,HIV试验阴性后,再将冻融胚胎移植给代孕母亲。我国按照卫生部对辅助生育技术规定(2001年5月)禁止代孕。

  总之,女性随着年龄的增加,经历生殖早期及峰期后,在生殖期晚期即开始出现卵巢功能的减退,至围绝经期、绝经期逐渐停止排卵,期间生殖内分泌也发生一系列变化。高龄妇女不仅自然受孕能力大大下降,而且在实施IVF助孕过程中,无论受精率、可用胚胎率、优质胚胎率,还是种植率、妊娠率、活产率均明显下降,同时流产率及染色体异常率明显增高。因此,对于高龄不孕患者,尤其在不孕指征明确时应尽早实施IVF助孕治疗,以改善妊娠结局。

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