浅析卵巢血管新生相关因子对卵巢功能的影响

薛冰，吴林玲，梁学梅，闫颖*

（1.天津中医药大学第一附属医院，天津 300193； 2.国家中医针灸临床医学研究中心，天津 300193）

0 引言

随着现代社会发展节奏的加快，女性面临着日益严峻的工作生活压力，卵巢储备功能下降也成为了困扰女性群体的一道难题，它不仅直接影响着女性的生殖功能，导致患者受孕困难，而且对于暂无生育要求的患者，也会因卵泡枯竭，不能循时排卵而出现月经稀少、继发性闭经，迁延加重会发展为卵巢早衰，同时增加了其患心血管疾病、代谢障碍相关并发症的风险，给其心理和生理上都造成不良影响。

近年来，越来越多的研究发现，卵巢在其周期性的卵泡募集、卵泡优势化及排卵、黄体形成及退化的过程中伴随着周期性的血管形成。卵巢新生血管形成与卵巢的动脉血流改变及合成内分泌激素密切相关，且卵泡的生长成熟及黄体的形成依赖着新生血管的供养，从而维持女性正常的月经，为妊娠的建立提供保障，因此血管新生对维持正常的卵巢生理功能起到重要的作用[1]。卵巢血管新生是一个复杂的过程，需要多种因子相互作用，达到动态平衡，进而影响卵泡发育及卵巢功能。因此，研究这些因子的作用机制，可以为我们探究改善卵巢功能、延缓卵巢衰老等方面带来新的研究思路。

1 SIRT1因子

SIRT1是酵母染色质沉默信息调节因子2(Sir2)的同源家族之一，具有促进细胞增殖、修复维持细胞线粒体稳态以及抗氧化反应等多种功能。SIRT1在人类族群中广泛存在于卵巢组织中，在颗粒细胞、卵母细胞、卵泡膜细胞和黄体中均有表达，且存在于卵巢卵母细胞中的SIRT1含量与机体年龄成负相关，与卵母细胞的发育级别亦成负相关[2]。因此，SIRT1的表达与卵泡发育水平、卵巢功能维持有着密切的关系。

SIRT1可通过调节卵巢新生血管形成来调控卵巢功能及卵泡发育，主要从调控Notch-DLL4信号通路的表达以及改善内皮细胞炎症两方面以影响血管形成相关因子对卵巢组织的作用，从而促进卵巢血管新生。

以往研究认为，SIRT1是血管内皮稳态、血管生成的关键调节因素，而其对血管生成的调节与调控Notch-DLL4信号通路的表达密不可分。哺乳动物细胞中，Notch-DLL4信号通路在血管新生过程中参与协调血管内皮细胞的各项功能[3]。有研究显示，在灵长类动物的卵巢中使用抗DLL4单克隆抗体阻断体内的DLL4，结果反而增加了卵巢黄体血管和微血管密度[4]，说明Notch-DLL4信号通路抑制了卵巢血管生成，下调其表达可以促进血管出芽生长。而SIRT1就是Notch-DLL4信号通路内源性的抑制剂[5]，促进SIRT1的表达，使其与位于Notch1转录起始位点上游的一个高度保守的区域结合，抑制了Notch1的转录，同时SIRT1对Notch1胞内结构域(N1IC)和Notch1靶基因HEY1和HEY2起负性调节作用，使N1IC去乙酰化并抑制其表达，从而下调Notch-DLL4信号通路的表达作用，促进了内皮细胞分支和增殖，增加血管密度；此外，Notch-DLL4信号通路通过降低卵巢内皮细胞对血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的反应性以抑制卵泡增殖过程[6]，若抑制此信号通路的表达，使得血管内皮细胞对VEGF的反应性增强，VEGF诱导受体表达，从而促进了血管内皮细胞增殖、迁移。鉴于SIRT1对Notch-DLL4信号通路的负向调控作用，靶向增加SIRT1活性或者上调其基因表达可能是促进卵巢血管生成、改善卵泡发育及卵巢功能的一种新路径。

SIRT1也通过改善内皮细胞炎症以调节卵巢血管新生。机体器官与功能的衰退必然伴随着血管衰老，卵巢功能衰退亦是如此，炎性反应是主要诱因之一。研究指出[7]，敲除SIRT1基因的小鼠更易出现内皮细胞炎症，SIRT1通过对炎症调控的关键蛋白物质——NF-κB的去乙酰化作用而使其活性降低，进而阻断一系列促炎性反应通路[8-9]，而SIRT1不能正常表达的小鼠体内炎性因子通过NF-κB信号促进内皮细胞的促炎因子和黏附分子表达，使内皮细胞有害物质产生增多，内皮功能紊乱，进而影响到内皮细胞相关因子表达，血管出芽生长能力下降，血管形成受阻。因此，激活SIRT1的表达能够起到改善内皮细胞炎性反应，避免细胞损伤、促进血管新生的作用，从而可能改善由于卵巢内皮细胞炎症导致的卵巢血管生成障碍，使卵巢功能、卵泡发育正常维持。

目前，对于SIRT1与卵巢血管新生及卵巢功能的研究都是建立在小鼠或者其他动物机体上，对人类的卵巢功能改善尚没有直接的证据，并且SIRT1有着复杂的生物学效应，和机体内多种因子有着复杂的调控关系，这都需要大量的研究证实。

2 FOXO1转录因子

Forkhead Box(FOX)家族是翼螺旋/叉头型转录因子调节家族，广泛存在于果蝇到人类的不同物种族群中，其中最早发现的亚族FOXO成员之一——FOXO1，在成年小鼠的子宫、卵巢及脂肪组织表达最多，而其在人类机体中的分布大致与小鼠组织中分布类似。

FOXO1是调节卵巢颗粒细胞增殖和成熟的关键因子，闭锁卵泡的颗粒细胞中FOXO1表达水平最高，若抑制颗粒细胞FOXO1激活区，颗粒细胞多停留于S期[10]；FOXO1基因敲除的小鼠卵巢表现为卵泡细胞激活、卵母细胞凋亡、卵泡储备过早利用乃至继发性不孕[11]，说明FOXO1在调控卵巢功能时起到抑制作用，这也与其不同于SIRT1对卵巢血管作用的机制有关。

研究发现，敲除FOXO1基因的小鼠胚胎发育过程中即出现卵黄囊与胚胎的异常血管形成[12]；条件性敲除包括FOXO1在内的FOXO族基因的突变小鼠呈恶性淋巴瘤表现并伴随广泛血管瘤形成[13]。同时FOXO1可在内皮细胞中快速诱导血管紧张素2（Angiotensin 2，Ang-2)的表达，Ang-2在体内激活Tie2/Akt信号通路，从而负反馈抑制FOXO1靶基因的表达，而后者的功能是促进新生血管的形成[14]。可以看出，FOXO1在血管形成中起到调控平衡的作用，抑制血管过度新生而出现无功能性血管，使新生血管有序构成网络。

由于FOXO1与SIRT1在血管新生及卵巢功能调节中的截然不同的作用，二者常相互调节，互为平衡；且二者皆为参与细胞自噬的重要角色，FOXO1包含的赖氨酸位点可被去乙酰化，削弱了其结合同源DNA序列的能力，减弱了其转录活性，由此显著增加自噬启动因子的表达，促进细胞自噬作用，以维持细胞稳态，既促进血管出芽延伸形成新生血管，又防止异常血管过度生长，保证了卵巢周期性血管形成及卵巢功能正常运行。虽然SIRT1与FOXO1并非直接参与卵巢新生血管形成的作用因子，但二者通过多种路径影响血管新生的直接作用因子的表达，研究它们的调控机制，对拓宽卵巢血管新生及卵巢功能改善的研究领域益处良多。

3 转化生长因子β1

转化生长因子β1(transforminggrowth factor-beta1，TGFβ1)主要表达于成人卵巢中的卵泡膜细胞中，通过自分泌/旁分泌机制参与调节卵巢功能，在FSH存在条件下，TGFβ1可促进颗粒细胞增殖并使LH受体表达增多，雌激素分泌增多，卵泡液生成增多，因此在促进卵泡发育、维持理想的卵巢功能的过程中发挥重要作用。

另外，TGFβ1又作为血管生成调控因子被研究者们广泛认知，在血管形成以及新生中作用突出。血管内皮细胞表面并无TGFβ1的受体，而体外实验显示，TGFβ1可诱导其他起直接作用的促血管生成因子如VEGF的表达增多，促进血管生成[15]。现阶段对于TGFβ1在卵巢血管形成中的作用的研究，则主要集中在卵巢相关肿瘤疾病上。

研究发现，TGFβ1在卵巢癌患者机体中呈高表达水平[16]，且随着恶性肿瘤分级增加，其表达水平也随之上升[17]。另有研究发现[18-19]，TGFβ1可经TGFβ1Ⅱ型受体/Smad3信号转导通路促进卵巢血管内皮因子生成，进而促进上皮性卵巢癌组织新生毛细血管形成，为肿瘤细胞的增殖、转移提供有力的营养条件。因此，TGFβ1可能在卵巢组织中通过上调促血管生成相关因子的表达，发挥促进卵巢血管新生、调控卵巢相关功能的作用。

4 血管内皮生长因子（VEGF）

女性卵巢、子宫内膜等部位有丰富的VEGF及其受体的表达，其中，卵泡颗粒细胞、卵泡膜细胞、黄体细胞及卵丘细胞都可合成和分泌VEGF并呈周期性表达，促使卵泡周围微血管生成，使卵泡从血液中得到更多的促性腺激素以用于发育。

VEGF作为血管内皮细胞特异性有丝分裂原，促性腺激素和低氧均可刺激其表达增强，一般认为其促进卵巢血管新生的机制有以下：VEGF能够引起卵巢血管内皮细胞分裂增殖、迁移和血管构建，从而促进新生血管形成；它还可增加卵巢毛细血管通透性，促进血浆蛋白外渗，使卵巢基质增大而影响卵泡发育。研究发现[20]，可通过抑制Hh信号通路终末转录因子Gli靶向抑制VEGF的表达，从而抑制卵巢上皮癌的血管生成，减少肿瘤细胞的生长；早在1995年有学者通过彩色多普勒对多囊卵巢综合征（polycystic ovarian syndrome，PCOS）患者及正常女性的卵巢血流进行评估对比，发现前者卵巢间质血流形成增加及搏动指数增加，认为PCOS患者卵巢血管生成增加，而后另有研究亦证实此结论[21-22]。研究者对PCOS患者血清中VEGF水平及超声下卵巢间质血流变化的监测发现，患者血清中的VEGF呈高表达，与卵巢间质血流丰富程度相一致，一定程度上解释了超声下卵巢多囊样改变及间质血管化[23]，因此恢复正常的血清VEGF表达，使卵巢血管生成正常化可看作是改善PCOS患者卵泡发育及排卵的新策略[24]。由于VEGF在血管新生中的重要作用，并且在女性卵巢中的丰富表达，我们可认为VEGF通过促进新生血管形成而对女性生殖功能发挥重要的调控作用。

5 总结与展望

卵巢血管新生与卵巢功能密切相关，有序的血管形成可以维持卵巢生理功能的正常运行，为女性月经、妊娠等生殖功能的发挥提供保障。卵巢血管的形成与多种相关因子密切联系，SIRT1因子通过调控Notch-DLL4信号通路的表达及改善内皮细胞炎症促进卵巢血管新生，反之FOXO1抑制血管过度新生而出现无功能性血管，使新生血管有序构成网络，在血管形成中起到调控平衡的作用；VEGF在卵泡细胞中呈周期性表达，对卵泡周围血管新生起到促进作用，使促性腺激素有效作用于卵泡发育，而TGFβ1可能在卵巢组织中通过上调包括VEGF在内的促血管生成相关因子的表达，发挥促进卵巢血管新生、调控卵巢相关功能的作用。它们或协同合作，或互为权衡，共同作用于卵巢血管形成，进而影响卵巢功能，我们不仅可以从卵巢组织、激素分泌等方面对卵巢功能、卵巢相关疾病进行研究，也可以进一步从细胞因子水平探索血管新生与卵巢功能的关系，为卵巢功能调节、维持“年轻态”提供更多的思路。