谢娱新，王靖莹，杨超，姜婷，陈晓旭，路英丽

反复种植失败（repeated implantation failure，RIF）是生殖领域的一个主要问题，在进行体外受精（in vitro fertilization，IVF）的夫妇中，约48%存在RIF，给患者造成严重的身心创伤[1]。胚胎发育异常和子宫内膜容受性不佳是植入失败的两个主要原因。子宫内膜容受性（endometrial receptivity）是指子宫内膜对胚胎的接受能力，胚胎只有种植在容受期子宫内膜才能实现着床和妊娠。“种植窗”（window of implantation，WOI）是指分泌中期子宫内膜具有容受性，允许胚胎种植继而妊娠的最佳时间，一般认为在正常月经周期的第22～24天[2]。据估计，胚胎因素占植入失败原因的1/3，而子宫内膜容受性因素占2/3[3]。子宫内膜容受性已经成为生殖领域一个广泛的研究热点。近年来，已有多种途径用于评估子宫内膜容受性，包括宏观评估（超声）、微观评估（基因、分子、组学等）。现对这些评估指标进行综述，以期确定最有价值的标志物用于临床实践并指导进一步的研究。

1 宏观评估

超声是目前评估子宫内膜容受性最广泛的无创性检查手段，但在超声指标上还没有达成共识。目前常用的评估指标有子宫内膜形态、体积、厚度、子宫内膜蠕动波、子宫动脉及子宫内膜血流动力学参数[如阻力指数（RI）、搏动指数（PI）、血流指数（FI）、血管化指数（VI）、血管化血流指数（VFI）等]。

1.1 子宫内膜形态子宫内膜形态可分为A型（两层低回声包围的中心高回声线）、B型（相对于周围肌层的等回声模式和不清晰的中心高回声线）、C型（均匀、高回声的子宫内膜）3种类型。关于子宫内膜形态与临床妊娠的关系，不同研究的结果并不一致。有些研究认为A型子宫内膜比B、C型子宫内膜的临床妊娠率高[4-6]；而另有研究认为在辅助生殖技术（assisted reproductive technology，ART）中，子宫内膜形态与妊娠结局无关[7-9]。因此，临床应用中不应根据子宫内膜形态来决定是否取消ART周期[7]。

1.2 子宫内膜体积有研究指出子宫内膜体积≥5 mL预测IVF周期子宫内膜容受性的敏感度较高，但特异度较低，因此，它可以作为排除着床成功的一个指标[10]。

1.3 子宫内膜厚度2019年Craciunas等[8]的一项荟萃分析显示，诱导排卵当天的子宫内膜厚度＞6 mm与宫腔内人工授精（intrauterine insemination，IUI）后或IVF新鲜胚胎移植后的临床妊娠率显著相关。类似地，Liu等[11]研究表明当诱导排卵当天的子宫内膜厚度不足8 mm时，厚度每下降1 mm，活产率都会随之下降（趋势检验P＜0.000 1；子宫内膜厚度为5～5.9 mm时活产率为18.1%，6～6.9 mm时为24.6%，7～7.9 mm时为25.5%，≥8 mm时为33.7%）。Craciunas等[8]的荟萃分析还表明，子宫内膜厚度对临床妊娠的预测准确性较低，因为层次综合受试者工作特征（hierarchical summary receiver operating characteristic，HSROC）曲线显示，临床妊娠和临床未妊娠妇女的子宫内膜厚度比较差异无统计学意义（HSROC曲线下面积为0.57，95%CI：0.52～0.61）。

1.4 子宫内膜蠕动波有研究认为扳机日子宫内膜蠕动波对妊娠结局无影响，而移植日子宫内膜蠕动波呈低频次或相对静止（蠕动波频率＜3次/min）时，临床妊娠结局相对更好[12-13]。但由于患者生理病理、心情因素及操作者技术水平等影响，精确性需要进一步提高。

1.5 子宫动脉及子宫内膜血流动力学参数2020年Tong等[5]研究表明，妊娠妇女与未妊娠妇女的子宫动脉RI、PI相比，差异无统计学意义（P＞0.05），未妊娠妇女子宫内膜的RI、PI、FI、VI、VFI低于妊娠妇女，差异有统计学意义（P＜0.05）。然而，另一项研究指出，胚胎植入组较胚胎未植入组的子宫动脉RI、PI低，而子宫内膜RI、PI、FI、VI、VFI高，差异均有统计学意义（P＜0.05）[14]。Elsokkary等[10]的研究也显示，未妊娠妇女的FI、VI、VFI均显著低于妊娠妇女。血管化在卵泡成熟、黄体发育、子宫内膜成熟和最终着床等不同的人类生殖功能中发挥着至关重要的作用[15]。子宫内膜血管化意味着有足够的子宫内膜容受性，因子宫内膜是胚胎植入的地方。子宫内膜和子宫内膜下血流不足与妊娠率的显著下降有关，而当血管可以可视化到达子宫内膜下和子宫内膜，VFI值较高时，临床妊娠率就会上升[16]。因此，对比子宫动脉血流参数、子宫内膜血流参数可能是评价子宫内膜容受性的较好指标。

总之，超声已被认为是评估子宫内膜容受性的一种工具，虽然敏感度较高，但特异度较低，预测价值较低。

2 微观评估

2.1 胞饮突其是着床期子宫内膜上皮顶端表面的细胞质膜突起。根据电子显微镜观察下的超微结构形态变化，可分为发育中胞饮突（developing pinopodes，DP）、完全发育胞饮突（fully developed pinopodes，FDP）和退化胞饮突（regressing pinopodes，RP）阶段。胞饮突与胚胎成功着床密切相关，有研究认为胞饮突可作为子宫内膜容受性的标志物。关于胞饮突的评估方法，现在还未达成共识。2017年Jin等[17]提出了胞饮突各形态百分比和胞饮突指数的评估方法。该研究显示，在172例不孕妇女中，有46例参与了激素替代治疗（hormone replace treatment，HRT）中黄体支持后3～7 d的胞饮突各形态百分比的日变化研究，胞饮突/总胞饮突（DP/TP）百分比从雌激素启动后口服孕激素治疗第4天（P+4 d）开始迅速下降，P+6 d降至最低；FDP/TP百分比从P+4 d开始迅速上升，在P+6 d达到峰值；RP/TP百分比在P+7 d达到峰值。其余126例不孕妇女参与了HRT周期胞饮突形态百分比与妊娠结局的关系的研究，妊娠妇女和未妊娠妇女之间的FDP/TP和DP/TP百分比差异有统计学意义，未妊娠妇女FDP/TP的百分比较低，而DP/TP的百分比较高，但妊娠组与非妊娠组的RP/TP百分比差异无统计学意义。因此，该研究同时提出了胞饮突指数，给每个FDP评分为1分，DP评分为-1分，发现与指数正常的不孕妇女（82.3%）相比，低评分指数（≤-26.48分）妇女获得妊娠的概率（53.3%）显著降低，表明胞饮突指数具有显著的预测价值。

另一项研究通过ROC曲线分析360例不孕患者黄体生成激素（luteinizing hormone，LH）峰值后7 d（LH+7 d）时的胞饮突评分对临床妊娠的预测价值，发现ROC 曲线下面积为0.842 （95%CI：0.799～0.884），最佳临界值为85分（敏感度为74.7%，特异度为93.1%），从而确定临床妊娠成功的最佳胞饮突评分为85分。根据该临界值，将360例不孕患者分为2组，胞饮突评分＞85分组的不孕患者临床妊娠率（74.29% vs.19.77%）和持续妊娠率（62.86% vs.11.86%）较胞饮突评分≤85分组显著增高[18]。因此，胞饮突评分是评估子宫内膜容受性的可靠指标，基于胞饮突评分的个体化胚胎移植（personalized embryo transfer，pET）是治疗RIF的有效方法。

尽管这些研究没有评估自然周期，但其较多的患者例数和对胞饮突指数及评分的分析进一步证实了胞饮突是一种可靠的子宫内膜容受性标志物[17-18]。

2.2 子宫内膜容受性阵列（endometrial receptivity array，ERA）/子宫内膜容受性图谱（endometrial receptivity map/endometrial receptivity grade）ERA是目前临床上检测子宫内膜容受性的最准确的方法，它同时引入了pET的概念。2011年，Díaz-Gimeno等[19]提出了一种准确、客观、分子测定子宫内膜容受性状态的方法，即ERA，其是一种定制的表达微阵列，基于238个基因的表达，能够诊断容受性的子宫内膜，而不考虑子宫内膜的组织学外观，用于识别WOI的转录印迹。ERA可以通过比较自然周期（LH+7 d）或HRT周期（雌激素启动后服用孕激素5 d后）测试样本和对照样本的转录图谱来确定患者的子宫内膜容受性状态。最近Simón等[20]对458例首次接受IVF的不孕患者进行了一项随机对照研究，结果显示，与常规冻胚移植组和新鲜胚胎移植组相比，根据ERA结果进行pET的患者首次胚胎移植妊娠率（pregnancy rate，PR）、种植率（implantation rate，IR）、活产率（live birth rate，LBR）及12个月累积妊娠率（cumulative pregnancy rate，CPR） 和累积活产率（cumulative live birth rate，CLBR）均显著提高（均P＜0.05），提示ERA检测对于评估IVF患者子宫内膜容受性以及确定最佳胚胎移植时间具有指导作用。然而，此结论还需更大规模的随机对照试验进一步验证。

同时，Enciso等[21]通过实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）技术分析WOI期184个与子宫内膜增殖、胚胎植入相关的免疫应答相关的基因表达，分别比较自然周期和HRT周期LH+2 d和LH+7 d子宫内膜组织活检样本，均发现184个基因中有85个基因表达水平差异存在统计学意义（P＜0.05）。85个基因中大多数基因表达上调（n=71），仅小部分表达下调（n=14）。因此，该研究认为选择WOI期在子宫内膜表达并参与胚胎植入过程的基因，是准确定义容受性子宫内膜转录特征的更好策略，并提出了一种新的、可靠的子宫内膜容受性诊断工具，即子宫内膜容受性图谱（ER Map/ER Grade），但该方法的有效性还需进一步研究。

2.3 分子标志

2.3.1 同源盒基因A（HOXA） HOXA-10和HOXA-11属于同源盒基因家族，在胚胎植入过程中起着重要作用。在月经周期中，HOXA-10和HOXA-11的表达在黄体期开始增加，WOI期达到峰值，并一直维持在较高水平直到月经周期结束[22]。有研究表明，与正常对照组相比，不孕患者的HOXA-10和HOXA-11转录水平显著降低[22]。还有研究发现，不孕患者子宫内膜间质细胞中HOXA-10转录水平也明显低于正常育龄妇女[23]。因此，HOXA可作为子宫内膜容受性标志物，其表达变化可能有助于识别存在子宫内膜容受性受损的不孕女性。

2.3.2 白血病抑制因子（LIF）及其受体（LIF-R） 研究表明，LIF可影响胚胎的生长、发育、分化、着床等生殖活动的多个环节。LIF及LIF-R可以调节子宫内膜容受性和早期胚胎发育[24]。一项随机对照试验显示，不孕患者子宫内膜上皮细胞中LIF和LIF-R的表达显著降低[25]。另有研究表明，LIF表达水平降低仅出现在不明原因性不孕患者中，而LIF-R表达水平显著降低可出现在所有不孕患者亚组中[26]。LIF及LIF-R在子宫内膜容受性中的确切作用机制，需要进一步进行多中心前瞻性研究探讨。

2.3.3 整合素、整合素连接激酶（ILK） 已知整合素αvβ3对子宫内膜容受性有较好的预测价值[27]。最近，有研究报道了ILK对胚胎发育的重要性及其可能与子宫内膜容受性有关[28]。ILK编码59K丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在各种正常细胞过程中起关键作用，包括细胞增殖、迁移、凋亡和促炎细胞因子的产生[29]。Chen等[28]通过检测正常生育能力患者和不明原因不孕患者血清中ILK的含量发现，不明原因性不孕患者血清ILK水平显著低于正常生育能力者。同时该研究证实，不明原因性不孕患者ILK表达下调；抑制ILK可抑制子宫内膜上皮细胞增殖和侵袭，降低胚胎与子宫内膜上皮细胞的黏附率；抑制ILK还可通过使Wnt/β-catenin信号失活，降低基质金属蛋白酶3（MMP-3）和MMP-9的表达；ILK也可通过重新调节Wnt/β-catenin信号，改善子宫内膜容受性和胚胎着床能力。因此推测ILK可能成为子宫内膜容受性的生物标志物和不孕症的诊断和治疗靶点。

2.3.4 微小RNAs（microRNAs，miRNAs） miRNAs是一个小的、非编码的RNA家族，其以序列特异性的方式调节基因的表达。它们在一些生物学事件中起着至关重要的作用，包括着床、分化、发育、增殖和信号转导[30]。已知miRNAs表达异常与子宫内膜疾病和肿瘤有关。有研究报道，miRNAs通过改变子宫内膜中与胚胎成功着床相关的基因表达而导致不孕妇女着床失败[31-32]。2020年Riyanti等[33]通过qPCR技术分析不孕患者及健康对照组子宫内膜组织中miRNAs的表达差异发现，miR-135B表达的增加导致了不孕患者子宫内膜细胞HOXA-10 mRNA的表达降低；miR-135B的高表达可能下调子宫内膜容受性，并可能抑制着床所需基因的表达；这表明miR-135B可通过调节HOXA-10基因表达而作为影响胚胎着床的关键因子之一。因此，不孕患者子宫内膜组织中miRNAs表达的改变可以作为评估子宫内膜容受性的一个有用的指标，以便对患者进行适当的替代治疗。

2.4 胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）近年来，学者们发现子宫腔液中子宫内膜细胞来源的EVs可能是一种评估子宫内膜容受性的潜在分子标志物[34]。EVs由大小、形态、成分及生物作用机制不同的蛋白质、脂质、DNA和RNA的亚群组成[35]。Greening等[36]通过使用雌激素和孕激素处理子宫内膜上皮细胞模拟分泌期子宫内膜，引起外泌体分泌，其富含14种蛋白质（包括HSPG2、CYR61、CD55、ADAMTS15、CELSR2、EGFR、CLDN3、CD47、PARVA、ANPEP、DPP3、ADAM10、LGALS1和LGALS3），这些蛋白质已被证明在胚胎着床的关键阶段发挥重要作用。另一项研究对人类外泌体中可能涉及子宫内膜容受性的57个假定的标志基因进行鉴定，检测到了其中的28个基因，证实了EVs在胚胎-子宫内膜相互作用中起关键作用的结论[37]。但是否能够采用EVs作为子宫内膜容受性的诊断标志物，尚需更多的研究进一步验证。

2.5 蛋白质组学与脂质组学最近，蛋白质组学已迅速成为寻找子宫内膜容受性生物标志物的工具。一项研究通过质谱（MS）技术检测6名正常育龄妇女的分泌期子宫腔液，结果显示共检测到3 158个蛋白质，其中367个在从分泌早期子宫内膜向分泌中期子宫内膜转变过程中发生了显著的蛋白质丰度变化（倍数变化范围为-15.2～+60.9，q≤0.05）。进一步验证367个中具有较大丰度差异的45个蛋白质，发现其中21个蛋白质在对照组（第一个IVF治疗周期的患者）分泌早期子宫内膜和RIF组（≥3次IVF治疗周期的患者）分泌中期子宫内膜中显示相似的水平，表明RIF组的WOI发生了位移。再进一步分析发现21个蛋白质中的PGR、NNMT、SLC26A2和LCN2蛋白联合检测对鉴别分泌中期子宫内膜和分泌早期子宫内膜的特异度和敏感度均为91.7%[38]。已知PGR、NNMT和SLC26A2在子宫内膜容受性中发挥作用[39]，LCN2仅间接地与人类子宫内膜功能有关。从而提示子宫腔液中蛋白质组可用于评估子宫内膜容受性，其优点是创伤小且可以在胚胎移植前立即进行，不影响同一周期内的胚胎移植。

脂质组学可以定义为对存在于细胞或任何其他生物系统中的脂质种类及其相关通路和代谢途径的大规模研究[40]。在评估子宫内膜容受性的研究中，脂质分析是一种较少使用的方法。已知某些特定的脂质或脂质家族，如前列腺素（PGs）在子宫内膜容受性和着床中起重要作用。在动物模型中，Sordelli等[41]通过制备WOI期胚胎植入时的子宫微环境，证明了PGs参与了植入过程。而Vilella等[42]通过检测自然、控制性卵巢刺激（controlled ovarian stimulation，COS）和HRT周期中人子宫腔液中的完整脂质含量发现，在WOI期PGE2和PGF2α的浓度显著增加。2019年Braga等[43]通过MS分析子宫腔液中的脂质成分并建立ROC曲线，结果显示ROC曲线下面积为0.84（95%CI：0.692～0.974，P=0.009），表明脂质组学分析可以敏感而准确地评估子宫内膜容受性，也表明脂质组学可以是确定WOI期确切时间的有价值的工具。

3 结语

胚胎植入是一个复杂的过程，成功妊娠由胚胎质量和子宫内膜容受性共同决定。目前仍然缺乏在移植前对子宫内膜容受性进行评估的金标准，现有评估方法仍都不是最佳选择，并且所有研究都需要考虑胚胎质量或其他因素，因此，关于子宫内膜容受性的研究存在一定的局限性。新一代的基因测序及各种组学技术为研究新的子宫内膜容受性标志物提供了新的方向。确定子宫内膜容受性，进行pET，改善不孕患者的妊娠结局，将是今后开展进一步研究的目标。