TSH对体外受精甲状腺功能正常多囊卵巢综合征患者卵母细胞成熟的影响

背景

PCOS患者血清TSH水平高于一般女性人群。对于甲状腺功能障碍患者，TSH水平异常与辅助生殖技术的预后呈负相关，但对于甲状腺功能正常的PCOS患者，TSH水平对体外受精预后的影响尚未见报道。本研究将甲状腺功能正常的PCOS患者纳入研究，以评估TSH对IVF-ET结局的影响。

方法

采用回顾性队列研究，对2017年1月至2021年7月在人民医院人类生殖中心行IVF-ET的3190例患者的临床资料进行分析，其中PCOS患者594例，非PCOS患者2595例。比较两组IVF-ET结果;多因素线性回归分析相关变量与PCOS患者卵母细胞成熟的相关性;绘制TSH对PCOS患者卵母细胞成熟影响的ROC曲线。PCOS患者分为TSH < 2.98组(n= 454)、TSH≥2.98组(n= 141)，按ROC阈值TSH 2.98进行比较。

结果

PCOS组TSH水平显著高于非PCOS组(2.42±0.86 vs 2.00±0.89 UU / ml，P< 0.01)， PCOS组卵母细胞成熟率、2PN受精率均低于非PCOS组(90.9% vs 92.4%);P= 0.02) (84.57% vs 86.77%，P= 0.02)。两组间卵裂率和优质胚率无显著差异(P> 0.05);两组临床妊娠率、流产率、异位妊娠率、活产率比较差异无统计学意义(P> 0.05)。

多因素线性回归分析显示TSH与PCOS患者卵母细胞成熟呈负相关[β = -0.124，P= 0.013, 95%ci (-0.027 ~ -0.003)];TSH < 2.98组卵母细胞成熟率显著高于TSH≥2.98组(91.7% vs 88.2%);P= 0.001)。

结论

甲状腺功能正常的PCOS患者TSH水平高于正常人，与体外受精中卵母细胞成熟程度呈负相关。ROC曲线显示，当TSH >为2.98uIU/ml时，卵母细胞未成熟的可能性较高(特异性28.9%，敏感性83.0%)。

多囊卵巢综合征(PCOS)是一种内分泌代谢紊乱疾病，常见于育龄妇女，发病率为15%，其主要临床表现为罕见排卵或无排卵，伴有糖脂代谢异常和高雄激素血症[1，2］．PCOS的发病机制复杂，目前主要认为PCOS的发病机制与环境、遗传、免疫和内分泌调控有关[3.］．体外受精胚胎移植(IVF-ET)是治疗多囊卵巢综合征(PCOS)患者不孕的有效方法[4］．

下丘脑垂体-卵巢轴和下丘脑垂体-甲状腺轴相互作用，相互影响。甲状腺刺激素(TSH)水平异常可影响女性代谢及生殖系统功能[5，6，7］．同时，PCOS患者内分泌激素紊乱引起的性腺轴失衡也影响垂体-甲状腺轴，PCOS患者血清TSH水平高于一般女性人群[8，9，10］．促甲状腺激素(TSH)是评价甲状腺功能最敏感和常用的指标[11，12］．美国生殖医学学会(ASRM)和美国甲状腺协会(ATA)都建议孕妇进行常规甲状腺功能检查[13，14］．对于甲状腺功能障碍患者，普遍认为TSH水平异常与辅助生殖技术中临床妊娠率降低、流产率增加有关[15，16，17]，但对于甲状腺功能正常的PCOS患者，TSH水平对IVF-ET结局的影响并不少见报道。

本研究将甲状腺功能正常的PCOS患者纳入研究，以评估TSH对IVF-ET结局的影响。

参与者

对2017年1月至2021年7月在湖北医科大学人民医院人类生殖中心行IVF-ET的3190例患者的临床资料进行回顾性队列研究。

入选标准

①年龄< 40岁②AMH > 1 ng/ml，③月经第三天测TSH水平在实验室正常范围内(0.56-5.91uIU /ml)。

排除标准

①既往甲状腺病史，②复发性流产高危因素，③有基础疾病不适合怀孕的患者。

3190例患者分为两组，PCOS组594例，非PCOS组2595例。根据ROC曲线的阈值TSH2.98将PCOS患者分为两组:TSH < 2.98组(n= 454)、TSH≥2.98组(n= 141)。鹿特丹标准(1]被用于多囊症的诊断。

本研究经湖北医科大学人民医院伦理委员会批准，符合《赫尔辛基宣言》。

排卵感应协议

所有患者均采用gnrh激动剂长期治疗方案。雷公藤素3.75 mg(德国惠灵药业有限公司)于月经第三天注射。30天后，使用促性腺激素(r-FSH, Gonafen，默克雪兰诺，或HMG, Livzon Medicine)诱导排卵。当多个卵泡成熟时(超声测量的卵泡直径超过18mm)，注入250 μg重组人绒毛膜促性腺激素(r-HCG，默克血清素)，36 h后b超引导经阴道抽吸，评估回收的卵母细胞的质量。根据卵母细胞的成熟程度将卵母细胞分为生发囊泡期(GV)、减数分裂中期I (M I)、减数分裂中期II (M II)三个阶段，其中M II为成熟卵母细胞。

胚胎培养、黄体支持与临床妊娠诊断

取出的卵母细胞经常规体外受精或ICSI受精后进行胚胎培养。受精后16 ~ 18 h，观察原核，两个原核的外观判断为正常受精。胚胎评分法参考Ziebe等。[18］．I ~ II级为优质胚胎;I ~ III级为可用胚胎;IV级胚胎是丢弃的胚胎。优质胚率=(一级+二级)胚/总胚数，有效胚率=(一级+二级+三级)/总胚数。从取出卵母细胞的那天起，使用90mg /d阴道孕酮阴道缓释凝胶(Merck Serono，瑞士)和20mg /d口服地屈孕酮(Solvay Pharma，荷兰)用于黄体支持。胚胎移植后14 d，血清HCG阳性判断为生化妊娠，胚胎移植后30 d, b超检测到原胎心跳动，判断为临床妊娠，继续给予黄体支持药物治疗至胚胎移植后60 d。妊娠12周前发生的妊娠丢失被判定为早期自然流产。

观察指标

ART周期特征和胚胎学结果：卵母细胞成熟率(中期II (MII)期卵母细胞数/获卵母细胞数× 100%)、2PN受精率(2原核数/获卵母细胞数× 100%)、优质胚率(优质胚数/正常卵裂数× 100%)。

妊娠结局:临床妊娠率(妊娠周期数/移植周期数× 100%)、早期自然流产率(12周前流产周期数/妊娠周期数× 100%)、活产率(活产儿出生数/移植总周期数× 100%)。

统计方法

采用SPSS22.0软件进行统计分析。计量资料符合均值标准差(mean±SD)表示的正态分布，组间比较采用单因素方差分析。计数数据以率(%)表示，组间比较采用χ2检验;采用多因素线性回归分析排除混杂因素的影响，分析影响PCOS患者卵母细胞成熟的相关变量。绘制TSH对PCOS患者卵母细胞成熟影响的ROC曲线。P< 0.05有统计学意义。

PCOS组与非PCOS组基线特征比较(见表)1详情)

PCOS组与非PCOS组AMH、AFC、体重、BMI、基础内分泌LH、T、PRL差异有统计学意义(p < 0.05)。P< 0.001)。PCOS组TSH明显高于非PCOS组(2.42±0.86 vs 2.00±0.89 uIU/ml，P< 0.001)。

PCOS组与非PCOS组胚胎学结局及妊娠结局比较(见表)2详情)

与非PCOS组比较，PCOS组Gn用量、获卵母细胞数、MII期卵母细胞数、可用胚胎数和优质胚胎数均显著高于非PCOS组。PCOS组卵母细胞成熟率、2PN受精率均低于非PCOS组(90.9% vs 92.4%);P= 0.02) (84.57% vs 86.77%，P= 0.02)，两组间卵裂率和优质胚率无显著差异(P> 0.05);两组临床妊娠率、早期流产率、异位妊娠率和活产率比较差异无统计学意义(P> 0.05)。

相关变量与各PCOS患者卵母细胞成熟程度的线性回归分析(见表3.详情)

采用多因素线性回归分析评估相关变量与各PCOS患者卵母细胞成熟程度的相关性。在控制了年龄、不孕时间、AMH、基础血清FSH、LH、E2、P、T、AFC、BMI、Gn使用剂量、Gn使用时间等混杂因素后，结果显示TSH与PCOS患者的卵母细胞成熟呈负相关[β = -0.124，P= 0.013, 95%ci(-0.027 ~ -0.003)]。

TSH对PCOS患者卵母细胞成熟影响的ROC曲线及TSH < 2.98组与TSH≥2.98组的比较(见表4详情)

根据每个PCOS患者的卵母细胞成熟情况，绘制TSH预测每个PCOS患者卵母细胞成熟的ROC曲线。结果表明，曲线下面积为0.550，截断值为TSH2.98uIU/ml，特异性为28.9%，敏感性为83.0%，P= 0.037。

595例PCOS患者按ROC曲线TSH 2.98阈值分为两组。结果显示TSH < 2.98组卵母细胞成熟率显著低于TSH≥2.98组(91.7% vs 88.2%);P= 0.001)。1一个);两组2PN受精率差异无统计学意义(84.61% vs 84.48%;P= 0.914)(图1B);临床妊娠率(64.3% vs 57.4%，P= 0.085)(图1C)和活产率(53.7% vs 47.5%，P= 0.116)(图1D)低于TSH≥2.98组，但差异无统计学意义。

甲状腺激素是一种能维持神经系统兴奋，促进组织器官发育，调节新陈代谢的内分泌激素[12］．

由于下丘脑垂体-卵巢轴与下丘脑垂体-甲状腺轴相互作用，甲状腺激素可对下丘脑和垂体产生负反馈作用。当TSH水平异常时，会影响下丘脑功能，导致下丘脑垂体-性腺轴功能异常[5，6，7］．有研究表明，大多数甲状腺功能障碍的女性患者有月经周期不规律、月经罕见、子宫不规则出血等症状，部分患者有多囊卵巢改变伴血糖代谢异常、脂质代谢紊乱[19，20.，21]，被认为与胰岛素抵抗和胰岛细胞损伤有关。同时，PCOS患者的性腺轴失衡可能会影响垂体-甲状腺轴。许多研究发现伴有严重高雄激素血症和胰岛素抵抗的PCOS患者容易与甲状腺功能异常相关[22，23］．与正常育龄妇女相比，PCOS患者常伴有TSH升高[8，9，10］．目前尚不清楚甲状腺功能正常的PCOS患者TSH水平升高是否与卵母细胞成熟不良、受精率低、OHSS发生率高等体外受精不良结局有关[24，25，26］．

我们的研究显示，甲状腺功能正常的PCOS患者TSH平均水平显著高于非PCOS患者(2.42±0.86VS2.00±0.89，P< 0.001)。这与目前报道的文献研究结果一致。PCOS组卵母细胞成熟率低于非PCOS组(90.9% vs 92.4%);P= 0.02)，这进一步导致PCOS组2PN受精率低于非PCOS组(84.57% vs 86.77%，P= 0.02)。但两组间卵裂率、优质胚胎率差异无统计学意义，临床妊娠率、流产率、活产率等妊娠结局差异无统计学意义。我们认为这可能是由于IVF/ICSI治疗的发展和胚胎培养体系的完善，改善了TSH升高对卵母细胞的不良影响，因此胚胎结局与妊娠结局之间没有显著差异。我们采用多因素线性回归分析评估卵母细胞成熟与相关变量的关系。结果显示TSH与患者卵母细胞成熟呈负相关[β = -124，P= 0.013,95% CI(- 0.027 ~ -0.003)]，提示TSH可能是甲状腺功能正常的PCOS患者进行IVF-ET时卵母细胞成熟的独立危险因素。

TSH受体广泛表达于人卵巢的卵母细胞、卵丘细胞和颗粒细胞中。TSH与FSH协同调节颗粒细胞的增殖、凋亡和形态分化，直接促进颗粒细胞功能[27］．TSH促进颗粒细胞表面LH和hCG受体的产生，而卵泡中的颗粒细胞与卵母细胞之间关系密切，两者之间存在缝隙连接，细胞之间的信息传递、相互促进和同步发育都依赖于连接蛋白[28］．颗粒细胞的功能状态直接影响着卵母细胞的成熟，颗粒细胞还通过内分泌的方式支持卵母细胞的成熟，影响着受精甚至胚胎发育潜力。这可能是TSH影响PCOS患者卵母细胞质量的主要机制。此外，PCOS组hCG触发日E2水平高于非PCOS组，据报道COH时超生理E2水平也会导致TSH短暂升高，这主要是由于血清中超生理高雌激素水平引起甲状腺素结合蛋白升高，使游离甲状腺激素浓度降低，进而引起血清TSH升高。研究表明TSH的浓度随着超生理E2水平的增加而增加[29］．这可能是TSH影响PCOS组卵母细胞成熟率的另一机制。但COH对TSH的影响可能是短暂的，COH后TSH的升高并不能真正反映甲状腺功能的状态。本研究没有检测到COH后的TSH水平，这是本文的不足之处。

目前对于体外受精前TSH的控制水平还没有统一的标准。美国生殖医学学会(ASRM)发布的指南建议，如果育龄妇女孕前TSH水平高于2.5mIU/ L，可以多次监测血清TSH水平。一旦血清TSH水平高于4.0mIU/L，可使用左旋甲状腺素将血清TSH水平维持在2.5mIU/ L以下[14］．但是否使用2.5mIU/L阈值作为妊娠早期和不孕症患者TSH的上限存在争议[30.，31，32］．

在本研究中，我们绘制了TSH对每个PCOS患者卵母细胞成熟度影响的ROC曲线。结果表明，曲线下面积为0.550，p= 0.037，特异性为28.9%，敏感性为83.0%。根据TSH临界值2.98uIU/ml将患者分为两组。两组卵母细胞成熟度差异有统计学意义(p< 0.001);临床妊娠率(64.3% vs7.4%，P= 0.085)和活产率(53.7% vs 47.5%，P= 0.116)高于TSH≥2.98组，但差异无统计学意义。因此，我们的结果提示，当TSH≥2.98uIU/ml时，卵母细胞成熟的可能性更高(特异性28.9%，敏感性83.0%)，可能对妊娠结局有负面影响。

结论

甲状腺功能正常的PCOS患者TSH水平高于正常人，与体外受精中卵母细胞成熟呈负相关。我们建议对于甲状腺功能正常的PCOS患者，当TSH高于2.98uIU/ml时，在进行IVF周期前进行干预，可能有助于促进卵母细胞成熟。

不适用。

没有一个

本研究得到国家自然科学基金青年科学家基金项目(No.82101726)的资助。

作者指出

1. 徐少元与强灿灿对该著作贡献相同，应被视为共同第一作者。

作者和联系

1. 湖北医科大学附属人民医院人类生殖中心，湖北十堰，中国

   徐少元，张颖，张长军

2. 湖北省生殖医学临床研究中心，湖北十堰，中国

   徐少元，张颖，张长军

3. 中国十堰，湖北医科大学附属人民医院心内科

   康康舞羌族

贡献

S.X对数据的统计分析和解释以及手稿的起草做出了贡献。Y.Z和C.Q构思并设计了本研究，进行了统计分析并参与了讨论。S.X和C.Q参与了数据的采集、分析和解释。S.X、Y.Z、C.Z参与讨论，对手稿进行了批判性修改。所有作者都已阅读并认可最终版本的手稿。

相应的作者

对应到应张．

伦理批准和同意参与

本研究经湖北医科大学人民医院伦理委员会批准，按照《赫尔辛基宣言》的原则进行。在开始IVF/ICSI-ET治疗之前，每个患者都签署了一份获取和分析其临床数据的知情同意书。

同意出版

不适用。

相互竞争的利益

没有一个

出版商的注意

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