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体外受精-胚胎移植患者代谢特征与子宫内膜容受性的相关性

2025-01-27 50 上传者：管理员

摘要：目的探讨体外受精-胚胎移植(IVF-ET)患者代谢特征与子宫内膜容受性的相关性。方法选取2021年4月至2022年4月河北省沧州中西医结合医院诊治的65例IVF-ET患者设为IVF-ET组，另选取同期月经周期规律的42例健康育龄妇女设为对照组。两组均接受子宫内膜光谱检查对胆碱、肌酸、乳酸、脂质峰代谢特征进行定量分析，同时采用经阴道超声检测子宫内膜厚度评估子宫内膜容受性。采用Pearson相关性分析IVF-ET患者代谢特征与子宫内膜容受性的关系。结果两组年龄、体重指数、性激素水平及子宫内膜厚度比较，差异无统计学意义(P>0.05);IVF-ET组乳酸、脂质水平较对照组高，胆碱、肌酸水平较对照组低，差异具有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示，IVF-ET患者子宫内膜厚度与乳酸、脂质水平呈负相关(r=-0.504、-0.691,P<0.05),与胆碱、肌酸水平呈正相关(r=0.588、0.731,P<0.05)。结论 IVF-ET患者胆碱、肌酸、乳酸、脂质代谢特征与子宫内膜容受性有关，临床可通过定量分析IVF-ET患者胆碱、肌酸、乳酸、脂质代谢特征来评估其的子宫内膜容受性。

关键词：
IVF-ET
临床妊娠率
代谢特征
体外受精-胚胎移植
子宫内膜容受性
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随着辅助生殖技术的发展,临床妊娠率得到显著提高,然而体外受精-胚胎移植(invitrofertilizationembryotransfer,IVF-ET)的胚胎种植率低仍是近20多年的一大难题[1]｡卵母细胞质量､胚胎活力和子宫内膜容受性是影响临床妊娠率的关键因素｡研究显示[2],胚胎种植失败的原因有1/3为胚胎因素,另2/3是子宫内膜因素｡近年来,基因组学､转录组学及蛋白质组学等先进技术的运用,使得胚胎植入过程中子宫内膜与胚胎的分子图谱得到深入剖析[3],然而,这些技术在发掘临床潜在生物标志物方面的应用仍需推广｡为了应对辅助生殖技术中存在的效率低下及多胎妊娠率偏高等问题,代谢组学作为一门新兴学科应运而生｡在卵母细胞的代谢组学中[4],形态学评估､显微镜检查及极体活检等手段已被证实能有效预测卵母细胞产生活产胚胎的潜能;在胚胎的代谢组学中[5],氨基酸周转可以对囊胚的形成能力进行预测,并且与胚胎着床密切相关｡此外,动物模型研究揭示了子宫内膜容受性的脂质组学特征[6],发现甘油三酯､前列腺素､内源性大麻素及鞘脂等脂质在孕早期生殖生物学过程中扮演着关键角色,涵盖植入前胚胎的形成与发育､着床及着床后的生长｡对于人类子宫内膜代谢组学而言,既往研究将血浆中用于诊断子宫内膜异位症的生物标志物纳入研究,指出鞘磷脂和醚磷脂升高与子宫内膜异位症存在关联,并提出8种脂质作为新的子宫内膜异位症相关生物标志物,同时发现在植入窗口期子宫内膜液中的脂质水平显著增加[7],这为预测子宫内膜容受性提供了新的依据｡基于此,本研究对IVF-ET患者的代谢特征进行观察,分析其与子宫内膜容受性的关系,为评估子宫内膜容受性提供一种全新的､更为准确的途径｡

1、对象与方法

1.1研究对象

选取2021年4月至2022年4月河北省沧州中西医结合医院诊治的65例IVF-ET患者设为IVF-ET组｡纳入标准:(1)首次接受IVF-ET治疗;(2)年龄24~35岁;(3)患者及家属签署知情同意书｡排除标准:(1)合并恶性肿瘤或生殖道畸形;(2)有卵巢功能减退或早衰;(3)合并其他内分泌系统疾病｡另选取同期月经周期规律的42例健康育龄妇女设为对照组｡本研究经河北省沧州中西医结合医院医学伦理委员会审核批准(编号:CZX2021-KY-008)｡

1.2研究方法

1.2.1基线资料

记录研究对象的基线资料,包括年龄､体重指数｡

1.2.2实验室检查

研究对象入组后抽取空腹静脉血4mL,采用贝克曼库尔特公司生产的离心机(Optima型)离心(3000r/min,半径15cm,时间10min)后分离血清,采用美国DPC公司生产的全自动生化免疫分析仪(Immulite1000型)测量血清黄体生成素､卵泡刺激素､雌二醇､催乳素,均采用放射免疫法检测｡

1.2.3磁共振波谱检查

采用超导双梯度磁共振仪(1.5TPhilipsNovalDual)进行检查,射频发射线圈:盆腔磁共振成像(MRI)检查体线圈;接收线圈:腹部相控阵线圈｡轴面和矢状面压脂TSET2WITR3335ms,TE80ms,ETL=19,T1WITR498ms,TE7ms;层厚/层距为6.0mm/0.5mm,400mm视野,激励4次,矩阵512×512｡单体素2D磁共振波谱成像(MRS)扫描:行2DMRS检查(PRESS序列),以轴面为扫描方法,扫描10min,对子宫内膜组织进行全面扫描｡采集磁共振波谱数据前通常先进行自动预扫描,正常谱线:代谢物信噪比>2,定量分析胆碱､肌酸､乳酸､脂质水平｡

1.2.4子宫内膜容受性

采用彩色多普勒超声诊断仪(GEVOLUSONE8)进行检查,探头频率7MHz,待受试者排空膀胱后保持截石位,将探头送入阴道内,探头顶端达阴道穹隆部或宫颈部测量子宫内膜厚度以评估子宫内膜容受性｡以子宫内膜线为基础,对子宫内膜进行扫描,最终获取子宫最大纵切面､子宫前后壁肌层等数据,子宫内膜厚度为垂直于宫腔中线的子宫前后壁肌层与内膜交界面的最大距离｡

1.3统计学处理

采用SPSS22.0软件对相关数据进行统计分析｡计量资料采用t检验,以均数±标准差(x±s)表示;计数资料采用χ2检验,以频数(百分数)[n(%)]表示;采用Pearson相关性分析IVF-ET患者代谢特征与子宫内膜容受性的关系并绘制相关性热图;P<0.05表示差异具有统计学意义｡

2、结果

2.1两组基线资料､实验室检查指标､子宫内膜厚度比较

两组年龄､体重指数､性激素水平及子宫内膜厚度比较,差异无统计学意义(P>0.05)｡具体结果详见表1｡

表1两组基线资料､实验室检查指标､子宫内膜厚度比较(x±s

2.2两组代谢特征比较

IVF-ET组乳酸､脂质水平较对照组高,胆碱､肌酸水平较对照组低,差异具有统计学意义(P<0.05)｡具体结果详见表2｡

表2两组代谢特征比较(ppm,x±s)

2.3IVF-ET患者代谢特征与子宫内膜容受性间的相关性分析

Pearson相关性分析结果显示,IVF-ET患者子宫内膜厚度与乳酸､脂质水平呈负相关(r=-0.504､-0.691,P<0.05),与胆碱､肌酸水平呈正相关(r=0.588､0.731,P<0.05)｡具体结果详见图1｡

图1IVF-ET患者代谢特征与子宫内膜容受性的相关性热图

3、讨论

IVF-ET的成功率普遍较低,多与配子质量､胚胎质量､子宫内膜容受性等有关[8]｡在临床实践中[9],通常通过形态学评分来评估配子质量,然而,即便是形态等级优良的卵母细胞,也有可能无法通过卵胞质内单精子注射成功受精,而形态等级较差的卵母细胞更可能导致胚胎无法活产｡子宫内膜容受性则是影响IVF-ET成功率的另一关键因素｡传统的评估方法主要依赖于超声测量子宫内膜的厚度｡但目前研究表明,仅凭这种方法在识别IVF-ET后怀孕率较低的女性方面存在局限性[10]｡为了应对IVF-ET面临的低效率问题及多胎发生率较高的情况,代谢组学因其能够提供更为丰富的信息而备受关注｡代谢组学作为细胞调控过程的最终产物,在子宫内膜中的表现更接近其功能表型｡在子宫内膜异位症中,已发现氨基酸､脂质､有机酸等化合物水平的改变可能与疾病的病理生理学密切相关,这些变化可能进一步影响生殖过程[11]｡基于这一发现,本研究推测在IVF-ET领域,患者的代谢特征同样可能与子宫内膜容受性存在密切联系｡为此,本研究探究了IVF-ET患者的代谢特征,并分析了这些特征与子宫内膜容受性之间的具体关联｡

胆碱是细胞内磷脂代谢的产物,其密度在有丝分裂､肿瘤和增殖的情况下呈上升趋势｡已有研究表明脑内肿瘤患者的胆碱水平显著升高[12],说明胆碱在疾病状态下的代谢异常变化｡在关于子宫内膜的研究中,Ersahin等[13]认为,在正常生理条件下,子宫内膜组织具备分泌胆碱的功能｡因此,在子宫内膜的分泌期和增殖期,可以观察到胆碱水平的自然升高,这一新发现进一步加深了对子宫内膜代谢特性的理解｡而在IVF-ET领域的研究中,胆碱与子宫内膜容受性之间的潜在联系被逐步揭示｡一项研究比较了植入失败组与植入成功组的胆碱水平,发现前者显著低于后者[14]｡这表明胆碱可能参与子宫内膜细胞提供容受性所需的翻转细胞膜和磷脂代谢过程,提示胆碱水平或许可以作为评估子宫内膜容受性的一个指标｡本研究结果显示,IVF-ET组胆碱水平显著低于对照组,且进一步研究发现,胆碱水平与子宫内膜厚度呈正相关,这一发现可能与胆碱及其相关化合物(如磷酸胆碱､乙醇胺､磷酸乙醇胺等)在细胞膜合成与降解中的重要作用有关,这些化合物共同维持着细胞膜的动态平衡,进而影响着子宫内膜容受性｡

肌酸峰作为子宫内膜分泌期的一个特征性标志,其密度和浓度在有丝分裂､细胞增殖及正常月经周期中保持稳定,但在细胞凋亡和坏死时可能出现变化｡这些发现有助于了解子宫内膜的代谢特征及其与细胞生存状态的关系｡Chen等[15]研究显示,IVF-ET成功植入者肌酸水平正常,而植入失败者肌酸水平显著降低｡Ozyurt等[16]认为应同时评估乳酸变化来了解植入失败者子宫内膜细胞中肌酸水平下降的潜在原因｡厌氧糖酵解的最终产物是乳酸代谢产物,在光谱中以1.3ppm出现｡在健康细胞的光谱评估中,乳酸代谢产物大多不存在,少部分在非常低的密度下以反向峰的形式检测出来,乳酸出现常预示着细胞的无氧糖酵解增加｡值得注意的是,健康人的子宫内膜中也存在乳酸峰现象,这可能与子宫内膜的周期性变化有关｡Bielfeld等[17]采用1.5TMRI扫描仪得到MRS谱线,结果显示,与健康对照组比较,IVF-ET组乳酸峰密度升高｡本研究结果显示,IVF-ET组的乳酸水平显著高于对照组,而肌酸水平则显著低于对照组｡此外,本研究还观察到子宫内膜厚度与乳酸水平呈负相关,与肌酸水平呈正相关｡说明流入子宫内膜的血量减少可能会减少到达子宫内膜的孕酮水平,从而增加乳酸水平,这种变化可能导致局部血管收缩和缺氧微环境的形成,进而影响子宫内膜容受性｡另一项关于植入失败的研究也发现[18],在子宫内膜孕酮受体耐药的情况下可能出现缺氧环境,并认为子宫内膜细胞中乳酸水平升高可能是有氧糖酵解效应的结果｡在有氧糖酵解效应中,细胞即使在氧气充足的情况下也会发生糖酵解,这进一步支持了本研究的观点｡

脂质与细胞膜中的大分子紧密结合,在健康细胞的光谱中通常难以被检测到｡然而,在细胞经历凋亡､坏死､血液供应减少或细胞膜完整性受到大分子破坏等异常情况下,光谱中能够观察到明显的脂质信号｡一项组织学研究进一步证实了这一点,指出MRS中脂质信号的出现与组织坏死密切相关[19]｡子宫内膜作为生殖过程中的关键组织,含有对妊娠至关重要的脂质成分｡研究表明[20],胚胎与子宫内膜边界的脂肪酸相关促炎反应能够通过调节前列腺素信号来促进妊娠的成功｡Melford等[21]研究还发现磷脂酸和1-磷酸鞘氨醇可以影响子宫内膜容受性｡本研究结果显示,脂质与子宫内膜容受性呈负相关,说明随着脂质信号水平的增加,子宫内膜细胞膜的完整性可能受到破坏,进而阻碍其接受性｡这一过程会对子宫内膜功能产生不利影响,从而影响妊娠成功率｡

综上所述,IVF-ET患者胆碱､肌酸､乳酸､脂质代谢特征与子宫内膜容受性有关,临床可通过定量分析IVF-ET患者胆碱､肌酸､乳酸､脂质代谢特征来评估其的子宫内膜容受性｡

参考文献:

[1]胡琳莉,孙莹璞.中国辅助生殖技术发展历程和现状[J].生殖医学杂志,2019,28(10):1113-1114.

基金资助:河北省中医药管理局科研计划项目(2021350);

文章来源:颛洪娟,翟金艳,杨燕,等.体外受精-胚胎移植患者代谢特征与子宫内膜容受性的相关性[J].中国性科学,2025,34(01):58-62.