赵伟娥，梁晓燕

(中山大学附属第六医院生殖医学研究中心，广州 510655)

不同促性腺激素释放激素类似物对垂体反应性的作用

赵伟娥，梁晓燕*

(中山大学附属第六医院生殖医学研究中心，广州 510655)

促性腺激素释放激素类似物分为激动剂与拮抗剂，在辅助生殖治疗中，主要用于抑制黄体生成素(LH)峰，预防卵泡早排，但两者对垂体反应性产生不同的作用。本文旨在讨论不同促性腺激素释放激素类似物对垂体反应性的影响，以及垂体外效应。

体外受精； 垂体反应性； 促性腺激素释放激素类似物

(JReprodMed2017，26(11)：1067-1070)

对分离出的促性腺激素释放激素(GnRH)进行的分子结构研究表明：GnRH是由下丘脑分泌的10肽分子，能与垂体促性腺细胞表面的GnRH受体结合，启动受体聚化过程以及下游信号通路，进而刺激垂体合成与分泌FSH与LH。生理状态下，脉冲分泌的GnRH对自身受体具有自我激发作用(self-priming effect)。而持续给予GnRH，可产生脱敏效应。

一、GnRH激动剂(GnRH agonist，GnRH-a)

天然的GnRH分子由十个氨基酸组成，分子结构为(焦)古-组-色-丝-酪-甘-亮-精-脯-甘-NH2，其中，N末端结构域[(焦)古-组-色]参与受体结合，并能激活受体；C末端结构域(精-脯-甘)主要参与受体结合；第六位上的甘氨酸是肽内切酶的作用位点，在血液循环中，易被酶解，因此GnRH半衰期仅为2～5 min。GnRH-a是在GnRH基础上，改变1～2个氨基酸结构，主要为第6位与第10位上的甘氨酸。虽然分子结构与天然GnRH相似，但与受体的亲和力增加；且在体内不易被酶解，稳定性增加，半衰期延长。因此，GnRH-a作用后，可引起促性腺细胞产生不应状态，FSH/LH分泌减少。

GnRH刺激FSH/LH的分泌与合成是通过与垂体促性腺细胞上的对应受体结合发挥作用。GnRH受体为G蛋白偶联受体，具有7次跨膜结构，与Gαq/11亚单位偶联。该受体与其他G蛋白偶联受体不同的地方是其胞内的C端尾部短，仅由几个氨基酸组成。C端尾部结构在受体内化过程中发挥重要的作用，这也是导致GnRH受体具有与其他G蛋白偶联受体不一样的脱敏机制的分子结构基础。后者当配体与受体结合后，介导其胞内C端尾部结构上丝氨酸与苏氨酸发生磷酸化，在β-arrestin介导下，可快速启动受体内吞作用。哺乳动物促性腺激素释放激素受体(GnRHR)无胞内C端尾部结构，不能发生β-arrestin依赖性的受体内化，信号的脱敏与受体后信号因子表达下调有关。如在GnRH-a长期刺激作用下，细胞内PKC分子表达下调，Ca2+动用减少。因此，哺乳动物的GnRHR脱敏作用是一种慢速的、非GnRH-a依赖性的内化作用[1]。这种慢速的脱敏作用对于维持排卵前LH峰形成具有重要的作用，天然GnRH半衰期不超过5 min，尚不足以诱发下游分子的脱敏作用。而非哺乳动物的GnRHR为Ⅱ型受体，末端有C-端尾部结构，可发生快速的受体内化作用，LH峰维持时间不超过120 min。当GnRH重新恢复脉冲式分泌后，下游信号的脱敏可迅速恢复，保证能对下一轮的脉冲刺激产生反应。

19世纪80年代，GnRH-a广泛应用于辅助生殖过程中的促排卵治疗，可抑制LH峰而预防卵泡早排，在使用GnRH-a后，卵泡早排发生率由20%下降至2%。GnRH-a对垂体功能有短期与长期作用，短期作用表现为与受体结合后，启动FSH、LH合成与分泌，这一过程与GnRH相似；长期作用下，可导致受体脱敏，LH水平下降。在卵泡期给予3.75 mg(肌肉注射)的GnRH-a后，LH水平快速升高，在4 h左右达到峰值，随后LH水平逐渐下降，48 h内恢复至给药前水平。FSH的反应模式与LH相似，在2 h内达到峰值，48 h内逐渐下降至卵泡期水平[2]。

目前临床上应用的GnRH-a制剂包括长效与短效两种，均可在卵泡期或黄体期给药。以下分析不同的药物剂型与剂量、给药时间点以及给药持续时间是否会影响垂体反应性。

研究结果提示：长效与短效GnRH-a(分别为单次给药3.75 mg或每天给药0.1 mg)使用后，达到将调节的时间相似，分别为(11.3±1.07)d与(11.3±1.45)d。但停用药物后，垂体反应性恢复时间存在显著差别：在短效组，停药后7 d即可对GnRH-a(100 μg)产生反应；而长效组降调作用可维持长达2个月之久[3]。另外，在短效长方案治疗过程中，垂体仍可对GnRH-a产生反应，Mohamed 等[4]发现，垂体达到降调节标准后，给予0.05 mg布舍瑞林后1 h，LH水平显著高于用药前。

黄体期与卵泡期给药产生相似的垂体反应，LH在48 h内达到峰值，2周内达到降调节，抑制作用一直维持至第8周[5]。但是，目前临床上偏向于选择在黄体中期(排卵后7 d)开始使用GnRH-a，因为在这一时期，内源性Gn处于最低水平，且这一时期GnRH-a的“一过性升高”(“flare-up”)作用不会引起新一波的卵泡发育。

降调节后LH水平与GnRH-a存在剂量依赖性，剂量越大，LH水平越低。但是，在某些情况下，并不需要垂体完全脱敏，如在IVF中，垂体部分降调节即可满足临床需要。Yim 等[6]的研究结果提示：在卵泡期给予3.75 mg或1.87 mg曲普瑞林2～3周后，虽然前者LH水平显著低于半量组，但Gn用量、获卵数、妊娠率、月经恢复时间在两组间无显著差异。

促排卵过程中，停用GnRH-a后垂体反应性恢复需要一定时间(长效制剂需达两月之久)，可能影响黄体功能。因此，黄体支持是必须的。

二、GnRH拮抗剂(GnRH-antagonist，GnRH-ant)

GnRH-ant是从GnRH演变而来，除了修饰第6位与第10位氨基酸外，还改变了第1、2、3、8位上的氨基酸，能与内源性的GnRH争夺受体。与受体结合后，不产生下游信号传导通路，为竞争性的抑制剂。需有足够的GnRH-ant才可阻断GnRH对垂体促性腺细胞的刺激作用，同样也避免了GnRH激动剂的激发效应(flare-up)。

GnRH-ant可抑制促排卵过程中LH峰的出现，给药后，对垂体产生快速抑制作用，6 h(4～24 h)血LH水平下降70%(52%～91%)，血FSH水平下降30%，抑制的强度与持续时间呈剂量依赖性[7]。在IVF中，目前常用的方案是在促排卵第5～6天开始，每天0.25 mg，直至HCG日，这与其药代动力学有关。思则凯(0.25 mg)的半衰期为20.6 h，1 h血药浓度达到最大[8]；加尼瑞克(0.25 mg)达到最大血药浓度的时间为1.1 h，半衰期为16.2 h，因此需每天用药[9]。既往研究比较了不同拮抗剂剂量的临床结局。0.25 mg与0.5 mg比较：在整个卵泡期LH均维持较低水平，两组均没有出现内源性LH峰；且FSH、LH、E2与孕酮(P)水平在两组之间无显著差异。而在0.1 mg组，7个患者中一个出现LH峰[10]。给予0.25 mg组，LH峰的发生率(>10 U/L)为1.4%，而在0.062 5 mg组与0.125组，LH峰的发生率为16%与9%。同样，在0.25 mg组，临床妊娠率、种植率、持续妊娠率最高，而早期流产率最低，提示0.25 mg拮抗剂能有效抑制LH峰，并能获得较好的妊娠结局。

GnRH-ant用药后，拮抗剂的阻断作用可快速被逆转，停用药物24～72 h后，垂体功能即可恢复。Felberbaum等[11]的研究发现，在单剂量思则凯(3 mg与1 mg)预防LH峰周期中，使用HCG 3 h前，行GnRH刺激实验，30 min后测定LH水平，分别为10 U/L与32 U/L，提示在拮抗剂方案，垂体反应性仍保留。这意味可以利用外源性的激动剂诱发内源性LH峰，降低OHSS的发生率。

在连续应用拮抗剂过程中，Gn水平由最初的显著下降，到后来的逐渐恢复，称作“LH逃逸”。LH逃逸现象可能是雌激素水平增加，导致垂体对内源性Gn反应增强导致。但也存在其他解释，持续GnRH可导致垂体脱敏现象。在生理性GnRH脉冲作用下，也能使垂体出现一定程度的不敏感。研究提示，在去除内源性GnRH刺激后，如GnRH拮抗剂及抗血清物质，垂体对GnRH的敏感性增强。因此，GnRH-ant阻断其受体后，LH最初下降，但同样可以阻断内源性GnRH对其受体的脱敏效应，从而增加垂体对内源性GnRH的敏感性，并产生逃逸[12]。这种逃逸现象与拮抗剂使用剂量有关，在0.25 mg与0.5 mg组中发生率最高。

三、GnRH类似物的垂体外效应

1981年，在胎盘组织中发现GnRH受体，这是首次发现在垂体外存在这一受体。随后研究发现，GnRH受体可在多种垂体外组织表达，如卵巢的颗粒细胞、卵巢表面内皮细胞、子宫内膜以及多种肿瘤细胞。

虽然GnRH在外周循环中的浓度非常低，似乎不能与外周的受体结合发挥作用，但小鼠与人的卵巢与子宫内膜本身能合成GnRH及其受体，可通过自分泌/旁分泌作用机制发挥作用。体内外实验均证实，GnRH-a与GnRH-ant能抑制卵巢性激素合成。在小鼠实验中[13]，GnRH抑制FSH/LH受体表达以及性激素合成过程中的酶活性，具有抗促性腺激素效应。但人颗粒细胞的研究提示GnRH类似物并不是通过影响颗粒细胞上FSH/LH受体表达从而影响激素合成，而是通过降低芳香化酶活性。拮抗剂可通过下调CYP19基因的表达，降低黄素化颗粒细胞芳香化酶的活性。与激动剂比较，拮抗剂降低血清以及卵泡液中的雌激素浓度，提示拮抗剂抑制卵巢性激素合成，但是，多个研究认为性激素水平差异并不是GnRH-ant对卵巢的直接作用引起，而是因为对LH的抑制作用更彻底[14-15]。体外实验也证实拮抗剂与激动剂对黄素化颗粒细胞性激素合成的影响无显著差异[16]。

在肿瘤细胞的研究中，发现GnRH激动剂与拮抗剂一样，均能抑制细胞增生及促进凋亡。但目前没有充分证据支持GnRH类似物能增加颗粒细胞凋亡以及抑制卵泡的发育[10]。且研究发现，在始基卵泡至早窦卵泡中，不表达GnRH受体。排卵前卵泡以及黄体中，颗粒细胞表达GnRH受体。但最新的研究证据认为拮抗剂能抑制颗粒细胞AMH的表达，是否具有临床意义还需要进一步研究[17]。

整个月经周期，子宫内膜均表达GnRH受体，分泌期表达显著高于增生期，且植入前胚胎也表达GnRH及其受体；胚胎侵入子宫内膜后，滋养细胞分化成细胞滋养细胞层以及合体滋养细胞层，两者均可分泌GnRH以及表达GnRH受体。提示GnRH可能参与胚胎内膜对话以及着床过程。

虽然GnRH类似物可能对卵巢激素合成、卵泡发育、着床等产生影响，但在IVF应用中，可显著增加获卵数，降低周期取消率，改善了临床结局。最新的Meta 分析认为，使用激动剂或拮抗剂降调后，两者之间妊娠结局(活产率)无统计学差异[18]。

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[编辑：谷炤]

Effects of different GnRH analogues on the pituitary response

ZHAOWei-e，LIANGXiao-yan*

ReproductiveMedicineResearchCenter，SixthAffiliatedHospital，SunYat-senUniversityGuangzhou510655

GnRH analogues，including GnRH agonists(GnRH-a) and antagonists(GnRH-ant)，have been introduced in IVF program to prevent premature LH surge.The two kinds of GnRH analogues have different effects on pituitary response.This review summarizes the effects of GnRH-a or GnRH-ant on pituitary as well as extra-pituitary.

IVF； Pituitary response； GnRH analogue

10.3969/j.issn.1004-3845.2017.11.002

2017-08-23；

2017-09-07

赵伟娥，女，湖南人，医师，生殖内分泌专业.(*

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