编者按：体外激活技术是指IVA原始卵泡，使其生长至可接受激素刺激的阶段，结合促排卵获得成熟卵泡的技术，最终通过体外受精-胚胎移植技术达到受孕目的。常用方法为激活PI3K/Akt信号通路和阻断Hippo信号通路。随着研究深入，新的激活方法逐渐发展。现已有多例早发性卵巢功能不全患者应用IVA技术成功妊娠的案例报道，结合生育力保存技术，卵巢低反应以及女性恶性肿瘤患者都可能受益于IVA技术。然而IVA技术尚不完善，仍在临床成功率、安全性等方面存在问题，需要在机制和临床应用继续探索。本文针对IVA技术的机制、临床应用情况以及发展方向方面进行论述，为IVA的研究和临床应用提供参考。本文分为多个部分，点击系列文章列表阅读全文。
这表明PTEN基因缺失会促进卵泡生长，但最终导致其提前耗竭。另外，在PTEN基因缺失的成年小鼠卵母细胞内发现FOXO3蛋白的核输出，从而激活原始卵泡［20］。李晶等［21］研究用PTEN抑制剂bpV（pic）和PI3K激动剂470YP对新生小鼠卵巢进行体外短期激活，结果显示明显的Akt的磷酸化以及FOXO3的核输出，小鼠卵巢体积的增大，生长卵泡数目的增多甚至出现窦卵，移植回成年小鼠体内后繁殖出健康后代；同样，在人卵巢皮质IVA实验中也显示卵巢体积及卵泡数相同的变化。这表明，与PTEN基因敲除相比，体外短期使用PTEN抑制剂会更有效地促进原始卵泡生长。近年来，Han等［22］报道卵母细胞内PI3K上游的细胞分裂周期因子42（celldivisioncycle42，CDC42）通过与p110β结合、调节PTEN的表达水平来激活PI3K通路以激活原始卵泡，且使用CDC42激活剂体外处理小鼠卵巢0.5h，无药培养基处理12h后移植结果显示CDC42可有效激活原始卵泡。CDC42的激活作用为PTEN/PI3K/Akt/FOXO3通路的研究提供了新的依据。
（2）PI3K/Akt/mTOR信号通路：随着研究的不断深入，mTOR信号通路对原始卵泡的激活作用引起重视。mTOR是由两个结构不同、生物功能不同的复合物（mTORC1和mTORC2）组成的丝氨酸/苏氨酸激酶，其中雷帕霉素敏感的mTORC1通过调节蛋白、脂类、细胞器的合成而对细胞生长和增殖具有正向调控作用［23］。在人类细胞中，mTORC1活性受上游Tsc1和Tsc2组成的异二聚体的负性调控［23］。在Tsc1和Tsc2基因缺失小鼠的卵母细胞中进行的研究表明，通过Tsc/mTOR/S6K1/rpS6级联反应，休眠的原始卵泡可以自发激活，最终导致小鼠在成年早期阶段即发生卵巢早衰［15-16］。mTORC1激活剂磷脂酸（phosphatidicacid，PA）和普洛奈尔也被证明可以促进原始卵泡的激活［24］，使下游蛋白S6K1、rpS6磷酸化，并刺激次级卵泡生长［17］，而且与单突变相比，Tsc1和PTEN双重缺失可协同促进原始卵泡的激活［25］，而且，mTOR虽位于PTEN/Akt信号通路下游，但在维持卵泡休眠状态的功能方面似乎并不是上下游关系，而是两者协同维持卵泡的休眠状态。近来，Zhang等［26］报道沉默信息调节因子2相关酶1（sirtuin1，SIRT1）可通过直接与Akt1与mTOR的启动子结合来增强Akt1与mTOR的表达，从而激活原始卵泡。这为IVA研究提供了新思路。
（3）Hippo信号通路：Hippo信号通路最初在果蝇的抑癌基因筛选中发现，这是一种高度保守的器官大小调节因子，之后研究显示Hippo信号通路在哺乳动物中也广泛存在［27］。Hippo信号通路由几个负性生长调节因子组成，激活状态时经丝氨酸/苏氨酸激酶级联反应，最终磷酸化下游关键转录激活因子yes相关蛋白（yes-associatedprotein，YAP）和具有PDZ结合域的转录共刺激因子（transcriptionalcoactivatorwithPDZbindingmotif，TAZ），YAP/TAZ与细胞质中的某些蛋白结合并滞留在细胞质中，随后被泛素化并降解，从而抑制YAP的促生长等功能［28］。有研究显示卵巢片段化，即对卵巢进行机械处理，会使球状蛋白聚合成为丝状蛋白，从而阻断Hippo信号通路，未磷酸化的YAP/TAZ进入细胞核，与转录因子TEA结构域转录因子（TEAdomainfamilymember，TEAD）结合，使下游CCN生长因子和BIRC凋亡抑制因子水平上调，从而促进次级卵泡生长［29-30］。Kawamura等［31］研究表明，Akt激活剂与卵巢片段化联合应用可协同激活原始卵泡，促进次级卵泡的生长。目前IVA技术多是通过激活PI3K/Akt、阻断Hippo信号通路来达到促使原始卵泡激活的目的。
本文刊登于《中华生殖与避孕杂志》
2021,41(11):1045-1051.
作者：
张雅梦王建业周平曹云霞
