浅谈子宫内膜胞饮突肖帆090908

1、浅谈“子宫内膜胞饮突肖帆井冈山大学医学院 （江西 吉安343000）【关键词】 胞饮突；着床；子宫内膜容受性0 引言自从 1978 年世界首例试管婴儿在英国诞生以来， 人类辅助生殖技术（ ART ）得到巨大的发展，给成千上万的不孕患者带来了福音。在ART 中体外受精-胚胎移植（ IVF-ET ）是当今世界生殖领域的里程碑之一，是治疗不孕症的主要方法。在 IVF-ET 中，体外受精和胚泡移植回子宫的成功率可达90%，而妊娠率不到30%，妊娠率不高的重要原因是植入（着床）失败。越来越多的研究证实，胞饮突是一个有用的评价子宫内膜容受性和确定着床窗口的生物学标记。 对胞饮突的深入研究将有助于认识着床机

2、制和提高 ART 的成功率，本文就近年来胞饮突在生殖领域的研究综述如下。1胞饮突的结构特点胞饮突是着床窗口期在扫描电镜 （SEM ） 下所见子宫内膜上皮细胞膜顶端出现的大而平滑的胞质突起,为绒毛状上皮细胞微绒毛短暂融合而成的单个花状膜突出物5、6.胞饮突是在1971年由Psychoyos等人通过电子显微镜（SEM）在兔的子宫内膜腺上皮细胞表面发现的， 他们在观察其着床期子宫内膜时发现， 内膜上皮细胞表面的微绒毛在着床期消失并取而代之一种形态较大的、光滑的突起，这种膜性突起因其具有胞饮功能而被称为“胞饮小泡” 。子宫内膜腔上皮是由纤毛细胞和具在微绒毛的无纤毛细胞构成，在子宫内膜表面，纤毛细胞和无

3、纤毛细胞之比为 1： 20 至 1： 30。纤毛细胞散在地分布在无纤毛细胞之间， 其密度和超微结构在整个黄体期相当恒定， 反映了这些细胞不受 各种激素刺激的影响。 而无纤毛细胞在黄体期则经历一系列变化， 开始是在细胞的表面形成小的突起， 逐渐增大， 最后失去微绒毛而形成胞饮突。 胞饮突的演化过程经过几个形态上截然不同的阶段，因此可以将它区分为发育中、发育成熟、退化阶段的胞饮突。 不同研究中对胞饮突发育的各个阶段的定义在一定程度上有所不同。根据Stavreus等78的定义标准对胞饮突的分类为：发育中的胞饮突为光滑的突起上有缩短的微绒毛； 发育成熟的胞饮突表面无绒毛， 裸露突出的膜表面上出现皱褶，

4、持续时间约2448小时；退化期胞饮突表面皱缩，有微绒毛。在正常月经周期，胞饮突的发生、发育及萎缩呈现一定的规律。月经第1416 天的内膜经扫描电子显微镜观察，无特殊发现；组织学观察第 17天，微绒毛发育达旺盛时期，微绒毛细长、浓密、直立；第 18 天微绒毛出现肿胀、变粗；第 19 天膜状突起开始形成，并发展到整个细胞的顶部，微绒毛变短、变少、相互融合， 此即发育中的胞饮突 （图2） ； 第 20 天微绒毛完全消失， 膜状突起变大，高于纤毛细胞，形状如蘑菇，即完全发育的胞饮突（图3） ；胞饮突在腺体开口周围处较丰富；第 21 天胞饮突开始萎缩，微绒毛重新出现，细胞体积变大（图4）;第22天胞饮突

5、大部分萎缩；第2324天胞饮突消失，微绒毛细胞体积进一步增大，顶部变成圆顶状、覆以短粗的微绒毛9 。胞饮突受雌、孕激素的调节胞饮突的发生许多因素的调节， 其中胚胎与母体表达的生长因子、 细胞因子、降钙素、 HOX 基因及细胞粘附分子可能起主要作用，其出现与生化方面的标志具有高度的吻合性10 。早在1971年Psychoyos及Mandon等从小鼠实验中发现，胞饮突的生长是依 赖孕激素的。 1981 年 Martel 连续内膜活检的扫描电镜显示：胞饮突出现在排卵后的 1 周左右，且在2 天内发育退化。胞饮突最早可在注射HCG 日的 4 天后发现。其总寿命不超过48 小时，出现时间的个体差异可达5

6、 天。平均出现在自然周期月经的第2021天。而发育完全的胞饮突阶段只有1天,这与在动物模型中发现的内膜种植窗时间吻合。 完全发育的胞饮突寿命之短提示这些结构代表了暂时性的细胞状态。数据显示， 不同患者中 ,在月经周期第19 天有否完全发育的胞饮突生长的患者平均孕激素浓度有显著差异。 并且， 在促排卵周期中胞饮突的数量与在其他周期相似， 孕酮改变的只是胞饮突出现的时间而并未改变其形态及生存期限。 提示高浓度激素不抑制胞饮突的表达，但也不能够消除个体间出现时间 5 天的差异。胞饮突的形成、 退化分别与血清孕激素浓度的升高、 降低密切相关。 在胞饮突的发育阶段，腺上皮和腔上皮细胞上的孕激素受体（PR

7、） A 和 B 表达降低，主要是 PRB 的缺乏。 血清雌性激素水平、 雌性激素受体（ ER） 与胞饮突的形成无关。由此，血清孕激素水平的增加和反馈性PRB 的表达降低在胞饮突的发育过程中起重要作用 11 。有学者发现12 ，胞饮突的出现在促排卵周期是短暂而可变的，孕激素的运用使胞饮突更好地发育从而有利于促排卵后胚胎的着床。子宫内膜容受性的发展和胞饮突的发育严格依赖孕激素，大剂量的雌激素不但抑制胞饮突的发育而且影响胚胎的植入 13 。在人类正常月经周期,它出现在第1921天。在控制性超促排卵（COH）周期，雌、孕激素异常升高使子宫内膜 胞饮突的出现提早，大概在月经第 1719天14。在激素替代

8、周期（HRT）中，激 素水平上升缓慢，胞饮突的形成稍迟，大概在第 2122天15。而米非司酮可通 过拮抗孕激素作用而抑制子宫内膜胞饮突的形成。 尽管胞饮突的发育严格依赖孕激素， 大剂量的雌激素 （血浆雌激素水平接近300pg/ml） 可以抑制胞饮突的形成， 但基础雌激素水平是必要的， 仅给予子宫内膜已有萎缩的绝经后妇女孕激素， 只能致使子宫内膜萎缩加重而无任何胞饮突形成迹象1 ， 提示子宫内膜胞饮突的表达是受雌、孕激素的共同调节的。胞饮突是子宫内膜植入窗口开放的超微结构标记植入又称着床，是指胚泡通过与子宫内膜的相互作用而埋入子宫内膜的过程。着床是一个十分复杂的过程，在IVF ET 中，妊娠率不

9、到30%的原因之一即是着床失败， 所以着床是生殖中关键环节。 胚泡植入又是个动态的过程， 需经历定位、粘附和穿透三个阶段。植入必备的条件有：透明带消失；囊胚细胞滋养细胞必须分化出合体滋养细胞； 囊胚和子宫内膜必须同步发育并互相配合； 孕妇体内必须有足够的孕酮16 。子宫内膜仅有一个很短暂的时期允许胚胎着床，这段时间被称为子宫内膜“着床窗口”或“植入窗口” ，过早或过晚胚胎不接受 ,亦即着床窗关闭。 不同的研究对植入开放的界定略有不同， 一般认为植入窗口在黄体中期开放。Davis等17认为在标准月经周期的第2022天，Nardo等18认为 是排卵后的68天，Yaron等19认为是受精后46天。这

10、与子宫内膜上皮细胞 的顶端出现胞饮突的时间一致。 因此， 胞饮突被认为是子宫内膜容受性的超微结构标记。胞饮突形成的作用有： 在上皮表面预防纤毛的清除作用。 从物理学角度帮助胚胎与子宫上皮表面更接近20。在啮齿类，胞饮突能介导上皮细胞对液体和大分子物质的摄入， 使宫腔体积减小而闭合， 从而有助于胚胎在子宫内膜的定位， 在人体内目前尚未发现类似的胞饮作用。 胞饮突的形成伴随着子宫内膜上皮细胞连接的松动， 可能有助于胚胎的粘附和植入。 胞饮突直接参与胚胎对子宫内膜的粘附。 胞饮突的形成与细胞极性降低有关， 而极性的降低对诱发子 宫内膜的容受性是必要的。在自然周期， 子宫内膜的成熟与发育的胚胎是同步的

11、， 正常周期的妇女排卵后 6 天行子宫内膜活检， 78%扫描电镜发现胞饮突，排卵后第 2 天或第 9 天，胞饮突则十分罕见。而在刺激周期，胞饮突出现提前12天，用克罗米芬或促性腺激素治疗， 排卵后 6 天活检， 只有 15%发现胞饮突， 这提示激素诱发排卵改变了着床前内膜的正常发育， 对胚胎的种植不利。 胞饮突表达的提前很可能代表了子宫内膜着床窗的移动， 胚胎和内膜发育不同步， 胚胎的发育延迟而内膜的成熟提前， 致使胚胎在发育至能够开始着床前， 较早地关闭了着床窗， 因此降低了 IVF的着床率。但接受供卵治疗的患者，用外源性雌、孕激素替代治疗法（ HRT ） ，胞饮突出现较迟， 表明着床窗的开

12、放和关闭延迟。 因此接受赠卵者的着床率往往高于供卵者。胞饮突的数量在不同的患者身上是不同的。根据表达有胞饮突子宫内膜占整个内膜的百分比， 将其表达量划分为： 胞饮突占子宫内膜面的50%以上为丰富，20%50%为适中，20%以下为微量。胞饮突的丰富度与着床成功与否密切相关，多次失败的患者几乎不产生胞饮突。 子宫内膜表面胞饮突的存在及发育， 表明子宫将进入着床敏感期。 已证实胚泡均着床在已出现胞饮突的区域， 并粘附在内膜有胞饮突细胞的顶端。其出现、完全发育及退化的时间与种植完全吻合，因此，子宫内膜胞饮突是子宫内膜容性或种植窗开放的特异形态学标记。2004年Pantos等21试验证实：对一组3次IV

13、F失败者，将完全发育的胞饮突作为内膜最具容受性的时间标记来调整IVF 术后开始使用孕激素的时间，有76.47 %患经两次IVF 移植周期获得了临床妊娠， 健康出生率达67. 64%； 在那些未经检测和调整的妇女中，只有33.33%获得妊娠，两组妊娠结局有显著差异。总之， 丰富的胞饮突与成功种植有关， 许多多次种植失败的患者均不能很好地产生胞饮突。胞饮突的发现对移植（ ET ）前子宫内膜的准备是极具临床价值的。4胞饮突与女性生殖的研究前景通常认为黄体中期活检子宫内膜处于分泌中期改变提示子宫内膜接受性良好。近 50 多年来，Noyes22 标准是子宫内膜组织学分期的金标准23 ，但它在确定黄体期至

14、少存在48 小时的偏差，而且与着床窗口期发生的一系列事件并不精确相关。 如在不孕症人群中的许多人虽然子宫内膜组织学分期正常但仍存在着胚胎的着床失败。 显然组织学分期是一种相对粗略的评价子宫内膜标准， 它无法评价组织学上无改变而功能异常的子宫内膜。 文献报道黄体早期、 晚期子宫内膜活检形态学诊断符合率仅为 62%， 黄体早期分泌不良， 基质与腺体发育不同步的内膜组织到黄体晚期可以表现为分泌功能良好， 基质与腺体发育一致， 即子宫内膜分化延迟。尽管此时内膜具备了接受胚胎的能力，但落后于胚胎发育，结果导致着庆失败。胞饮突与组织学分期的分泌中期相比，胞饮突是一个更好的评价子宫内膜容受性和确定着床窗口的

15、生物学标记。准确评价“种植窗”子宫内膜功能，及早纠正子宫内膜分化延迟，可挽救部分胚胎着床24 。胞饮突是一个有前景的在个体基础上估计了子宫内膜接受性的指标， 对胞饮突在着床过程中的作用以及调节它形成与消失的因素的进一步研究， 有助于深入了解胚胎植入和子宫内膜接受性的机制， 以及对与着床有关的疾病， 如习惯性流产、 不明原因不孕等病因的进一步探讨。 监测胞饮突的形成， 可为胚胎移植选择时机。 今后若能通过调节激素水平来调节胞饮突的形成而实现对着床窗口期的控制，将有利于改善赠卵、冷冻胚胎移植（FET）和IVF- ET周期的着床率，从而提高ART成功率，实现人类自身的生殖调节5图片234图1:胞饮突

16、发育之前，纤毛细胞和微绒毛细胞清晰可见，微绒毛长而密.Photo.2Before development of pinopodes, the ciliated and micovillous cells are microvillous cells are clearly seen, and the microvilli becomes long and thick,x 3000图2:胞饮突正在发育，微绒毛细胞开始突出，微绒毛已变短；Photo.3 Pinopodes aredeveloping, the microvillous cells have started to protrude

17、and the microvilli becomeslong and thick, x 3000图3:发育成熟的胞饮突，膜表面最大限度的突起，微绒毛完全消失，出现皱褶Photo.4 Fully developed pinopodes, microvilli are ansent and the membranes protrude and fold maximally. x 3000图 4:胞饮突开始萎缩，微绒毛重新出现，细胞体积变大. Photo.5Regressing pinopodes with wrinkledsurfaces,and microvilli are reappearin

18、g, the cell size starts to increase.* 3000 (注：图片由南昌大学生命学院电镜室提供)参考文献1Nikas G. Pinopodes as markers of endometrial receptivity in clinical practiceJ.Hum Reprod;1999;14(suppl 2):99-106.2Nikas G,Makrigiannakis A,Hovatta O,et al.Surface morphology of the human endomertriumJ.Basic and clinical aspects,Ann

19、 N Y CAD Sci, 2000;900:316-324.3 马艳华，邢福珍。子宫内膜上皮胞饮突与月经周期的关系J 。中华妇产科杂志。 2001， 36( 11) ： 686。4Nardo LG,Sabatini L,Rai R,et al.Pinopode expression during human implantationJ.Eur Obstet Gyncol Reprod Biol,2002;101(2):104-108.5Benti n Ley U,Sjogren A,Nilsson,etal presence of Uterine Pinopodes at the embry

20、o-endometrial interface during human implantation in vitro Hum Reprod.1999.14(2):515-5206Bentin Ley U.Relevance of endometrial pinopodes for human blastocyst implantation Hum Reprod.2000,15Supp16:67-737 张扬 , 丘彦。子宫内膜胞饮突形成与尿黄体生成素峰日的关系 J 。实用妇产科 杂志。 2004， 20（ 6） ： 364-3658Aghajanova L,Stavreus-Evers A,N

21、ikas y,ET AL.Coexpression of pinopodes and leukemia inhibitory factor,as well as its receptor,in human endometrium.Fertil Steril,2003,79(3)suppl 1:808-814.9Nikas G, A ghajanova L.Endometrial pinopodes some more understanding on human implantation Reprod Biomed Online,2002,4suppl3:18-2310CavagnaM,Man

22、tese J.B markers of endometrial receptivity a reviem.Placenta 2003,24Suppl4:S39-4711Stavreus-Evers A,Nikas G,Sahlin L,et al.Formation of pinopodes in human endometrium is associatedwith the concentration of progesteroneand progesterone receptors.Fertil Steril,2001,76(4):782-791.12Mojdeh S.Different

23、pattern of pinopodes expression in stimulated mouse endometrium.EXP Anim,2005,54(4):349-352.13Martel D,Monier MN, Roche D,et al.Hormonal dependence of pinopode formation at the uterine Luminal surface.Hum Reprid1991,6(4):597-60314Nikas G,Develioglu OH,Toner JP,et al.Endometrial pinopodes indicate a shift inthe window of receptivity in IVF cycles.Hum Reprod,1999,14(3):787-79215Nikas G.Endometrial receptivity:changes in cell-surface morphology.Semin Reprod Med,2000,18(3):229-235.乐杰 . 妇产科学 M . 第五版 . 北京：人民卫生出版社， 2003.34-35张丽珠 . 临床生殖内分泌和不孕症 M . 第二版 . 北京：科学出版社， 2001年