糖化应激与不孕症

A-KIT株式会社生命医科学检查中心糖化应激研究所
八木雅之所长主编

何为不孕症

不孕症是指没有明显疾病的男女希望妊娠，并在一定时间内，不采取避孕措施进行性生活后，仍未成功妊娠的情况⁽¹⁾。诊断不孕症的“一定时间”，视患者年龄而异。一般情况下，年轻夫妇即便未能成功妊娠的时间(不孕时间)较长，其后发生自然妊娠的可能性依然较高。而高龄夫妇即便不孕时间较短，其后发生自然妊娠的可能性依然较低。

日本妇产科学会的2013年版妇产科术语词典中规定，一般将2年作为诊断不孕症的一定时间。2009年，世界卫生组织(World Health Organization：WHO)将不孕症定义为“不孕时间满一年”。美国生殖医学会(American Society for Reproductive Medicine：ASRM)于2013年表示：“虽然不孕时间满一年的能够定义为不孕症，但对于年满35周岁及以上的女性，则在不孕时间达6个月后，便可以开始接受相关检查。”⁽²⁾

在日本，若一对想要孩子的夫妇在不避孕的情况下发生性行为，据说6个月及以内成功妊娠的几率为65%，1年及以内为80%，2年及以内为90%，3年及以内为93%。因此，2年及以内未成功妊娠的10%的夫妇，被视为不孕。按性别分类来看不孕的发生比例，则男性不育约占40%，女性不孕约占40%，双方均不孕不育占15%，原因不明占5%⁽³⁾。

关于不孕的原因，男性不育的原因有，生精功能障碍、输精管道梗阻、副性腺机能障碍、男性性功能障碍等，但其中多为精子问题，如：无精子症、少精子症、精子无力症、畸形精子症等。女性不孕的原因有输卵管异常和排卵障碍这两个，导致这些原因的问题包括宫颈因素、子宫内膜异位症、子宫肌瘤、子宫畸形等。并且，若上述原因中有多项并发于女性，则会导致更加复杂的不孕症状。

约有10%的夫妇出于上述原因无法成功妊娠，其中多为夫妇双方均存在问题的情况。另外，不孕的原因是精子和卵子存在异常，因此一般认为不孕的治疗也需要分阶段地长期性地进行⁽³⁾。

据说在主要的发达国家中，约有10%的夫妇为不孕症所苦。其中，一般认为解剖学、免疫学、遗传、内分泌方面的原因占到5%，主要因素则包括感染、环境因素、社会因素等⁽⁴⁾。

不孕症的治疗方法包括：预测排卵期后进行性行为的时机治疗法、口服和注射激素药物等的药物疗法等。若在接受上述治疗半年至一年后仍未妊娠，则可考虑选择下述的辅助生殖技术(assisted reproductive technology：ART)。 ART指的是对卵子和精子进行操作处理的不孕不育治疗，包括体外受精(in vitro fertilization：IVF)、IVF＋显微授精(intracytoplasmic sperm injection：ICSI)、配子输卵管内移植(gamete intrafallopian transfer：GIFT)、合子输卵管内移植(zygote intrafallopian transfer：ZIFT)等。在全球范围内，以IVF和IVF＋ICSI的使用最为广泛⁽⁴⁾。在日本国内，不孕治疗的病例数逐年递增，并在2010年达到24万例(图1)⁽⁵⁾。

图1. 不孕治疗的实施病例数
厚生劳动省(2013年)⁽⁵⁾

不孕症与糖化应激

卵巢功能异常、男性不育、卵子异常是不孕症的三大原因。卵巢功能异常最为常见的原因是多囊卵巢综合征(polycytic ovary syndrome：PCOS)。一般认为PCOS的主要病因是胰岛素抵抗(insulin resistance)⁽⁶⁾，通过使用双胍类糖尿病治疗药物二甲双胍，改善排卵和妊娠率⁽⁷⁾。此外，由于焦虑、压力、衰老、肥胖、瘦弱、运动不足、睡眠不足、饮酒、吸烟、饮食不规律均会导致胰岛素抵抗，对于PCOS以外的卵巢功能异常，使用二甲双胍也可改善胚胎发育和妊娠率⁽⁸⁾。部分输卵管异常和着床异常也与子宫内膜的胰岛素抵抗有关。

关于不孕症和AGEs的研究还为数不多。与健康女性相比，在PCOS的女性卵巢中，卵巢细胞或血管内皮细胞中的AGEs和RAGE表达更高⁽⁹⁾。而在空腹血糖正常但餐后血糖值略高的PCOS女性中，血清AGEs值、单核细胞中RAGE的表达也高于健康女性(表1)⁽¹⁰⁾。此外，已证实在原始卵母细胞、初级卵泡和闭锁卵泡中存在戊糖素，且表明其随着年龄增长而增加⁽¹¹⁾。向人绒毛膜细胞培养系统添加AGEs后会诱发细胞凋亡，这表明AGEs可能会损伤着床和胎盘功能⁽¹²⁾。

表1. 健康女性与PCOS女性的血清AGEs和RAGE表达

不孕症的病因与2型糖尿病有相同点。胰岛素抵抗引起的卵泡中胰岛素的相对缺乏，会增加卵子和卵泡中的氧化应激，或因胰岛素分泌能力下降引发餐后高血糖，随着组织中形成的AGEs越来越多而出现RAGE高表达。其结果是，在卵泡及其微脉管系统的细胞组织中，加速血管内皮细胞损伤、血栓形成倾向、诱发炎症，一般认为这将导致卵子和卵泡发育不良，并促使卵泡闭锁。但是，不孕也可能仅在卵泡和子宫内膜内存在胰岛素功能障碍时发生，因此不一定伴有高血糖、糖尿病检查值异常等全身症状⁽¹³⁾。

AGEs的蓄积与辅助生殖技术的结果

有157例辅助生殖技术(ART)病例报告了AGEs的蓄积与ART结果的相关性⁽¹⁴⁾。这一结果表明，血清、卵泡液中的toxic AGE(TAGE)、卵泡中的戊糖素和卵泡中的羧甲基赖氨酸(CML)，与发育卵泡数、血清雌二醇(estradiol： E2)水平、采卵数、受精卵数、胚胎数和优良胚胎数呈显著性负相关。但是，与血浆戊糖素、血浆CML、皮肤中AGEs蓄积量无关。此外，未妊娠病例和流产病例中的卵泡液戊糖素显著性高于持续妊娠病例(图2)。

图2. 157例ART(IVF/ICSI)治疗病例的
AGEs蓄积量与ART结果

对病例的年龄、BMI、day-3-FSH(day 3 levels of follicle stimulating hormone)、既往ART不成功次数、有无输卵管因素、有无卵巢疾病、血液和卵泡液中TAGE、戊糖素、CML这十二项因素进行相关性分析的结果显示，年龄、血清TAGE、卵泡液中的戊糖素这三项因素是显著性持续妊娠的预测因素。

另外，与血清TAGE低于7.24 U/mL的女性相比，在血清TAGE为7.24 U/mL及以上的女性身上观察到，采卵数、持续妊娠率均会发生比随年龄增长的下降而更加急剧的下降。并且，若血清TAGE为7.24 U/mL及以上，即使day-3-FSH正常，采卵数和持续妊娠率依然不佳。

根据以上结果，推测TAGE升高与卵泡数的减少有关，并认为如果在TAGE开始升高前采取措施，便有可能防止卵泡被破坏而减少。

通过抑制糖化应激来治疗卵巢功能异常的可能性

目前正在探讨使用具有抑制AGEs形成功能的维生素B1衍生物苯磷硫胺，胰岛素抵抗改善药物二甲双胍和肠促胰岛素分解酶DPP-4抑制剂西格列汀，对辅助生殖技术(ART)结果的改善效果。

对接受了至少3次ART治疗后仍未持续妊娠的7例病例，按75 mg/日的剂量进行苯磷硫胺给药2个月，之后再次进行ART，结果显示卵泡液CML和TAGE均显著性降低，单只卵子的优良胚胎率升高⁽¹³⁾。

对33例推断二甲双胍有效的非PCOS的ART反复不成功病例(37.5±0.8岁)，从经期第3天起按125 mg/日的剂量进行二甲双胍给药，其后给药剂量每5天递增125 mg/日，最终维持在500～750 mg/日，再于8～12周后进行ART。结果显示，与二甲双胍未给药组相比，卵泡直径、血清E2值、单只卵泡的E2值、优良胚胎数、持续妊娠率均显著性升高(图3)⁽⁷⁾。

图3. 对ART反复不成功病例(非PCOS)
进行二甲双胍ART治疗的临床结果
神野正雄(2008年)⁽⁷⁾

以44例接受各种卵巢刺激方法但ART反复不成功的高龄女性(41.0±0.5岁)病例为对象，按50 mg/日的剂量进行西格列汀给药1个月，其后进行ART，结果相比未使用西格列汀的ART病例，其发育卵泡数、采卵数、胚胎数、优良胚胎数和持续妊娠率均有增加⁽¹³⁾。

综上，抑制糖化应激可能能对生殖医疗中的卵泡发育、胚胎发育和持续妊娠有效⁽¹⁵⁾。此外，改善AGEs的蓄积可能会是一种治疗不孕症的新方法。

References

1. 日本生殖医学会：不妊症Q&A. 2012.
2. Basco D, et al. : J Law Med Ethics. 2010 ; 38 : 832–839.
3. 林谷啓美ら : 川崎医療福祉学会誌. 2009 ; 19 : 13-23.
4. Journal of International Health. 2009 ; 24 : 23-29.
5. 厚生労働省 : 不妊に悩む方への特定治療支援事業等のあり方に関する検討会・報告書（関係資料3）. 2013/08/23.
6. Dunaif A. : Endocrine Reviews. 1997 ; 18 : 774–800.
7. 神野正雄 : 日産婦誌. 2008 ; 60 : 239-244.
8. Jinno M, et al. : Hormones. 2010 ; 9 : 161-170.
9. Diamanti-Kandarakis E, et al. : Histochem Cell Biol. 2007 ; 127 : 581–589.
10. Diamanti-Kandarakis E, et al. : Clinical Endocrinology. 2005 ; 62 : 37–43.
11. Matsumine M, et al. : Acta Histchem Cytochem. 2008 ; 41 : 97-104.
12. Konishi H, et al. : Human Reproduction. 2004 ; 19 : 2156-2162.
13. 神野正雄 : AGEsと生殖医療, AGEsと老化太田博明(監). 2013 ; 251-259, メディカルレビュー社.
14. Jinno M, et al. : Human Reproduction. 2011 ; 26 : 604-610.
15. Jinno M, et al. : Anti-Aging Medicine. 2012 ; 9 : 6-13.

糖化应激和抗衰老