体外受精过程中卵巢反应期间卵泡细胞因子谱及颗粒细胞的完整性

本研究评估了IVF周期中不同卵巢反应组（低、正常、高）的颗粒细胞IL-1β、IL-17、IL-18表达及卵丘细胞DNA完整性，发现卵巢反应与炎症因子水平正相关，但低和高反应组DNA碎片增加，提示生理性炎症平衡对卵巢功能和卵子质量至关重要。

Oya Korkmaz|Seda Karabulut|Pelin Kutlu

土耳其马拉蒂亚市马拉蒂亚图尔古特·奥扎尔大学医学院组织学与胚胎学系

摘要

背景

女性对控制性卵巢刺激的反应存在显著差异，这可能受到卵泡微环境中炎症活动的影响。

目的

通过检测IVF周期中的IL-1β、IL-17和IL-18水平、颗粒细胞的表达以及染色质完整性和凋亡的标志物，来研究卵巢反应与卵泡炎症活动之间的关系。

方法

共有150名接受控制性卵巢刺激的女性被分为低反应组、正常反应组和高反应组（每组50人）。使用ELISA/CLIA方法检测卵泡液中的细胞因子水平，通过免疫组化方法评估颗粒细胞的细胞因子表达，并利用Toluidine Blue和TUNEL试验评估染色质完整性和DNA片段化情况。

结果

从低反应组到高反应组，卵泡液中的IL-1β、IL-17和IL-18水平以及颗粒细胞的免疫阳性率逐渐增加（p < 0.05）。在正常反应组中，染色质完整性最好，而Toluidine Blue阳性和TUNEL阳性的颗粒细胞比例在低反应组和高反应组中显著较高（p < 0.01）。IL-18水平与卵子数量、血清雌二醇水平和MII期卵子比例呈正相关（p < 0.05）。值得注意的是，颗粒细胞中的IL-18表达与DNA片段化呈负相关，这表明其在生理炎症条件下可能具有细胞保护作用。

结论

这些发现表明，在IVF过程中，卵泡细胞因子的平衡与卵巢反应和颗粒细胞完整性密切相关。IL-18作为关键调节因子，将生理炎症与卵子质量联系起来，强调了其在个性化卵巢刺激策略中的潜在重要性。

引言

体外受精（IVF）是辅助生殖技术中最常用的方法之一，旨在提高怀孕的成功率（Choe和Shanks，2023）。IVF过程包括几个阶段，如控制性卵巢刺激（COS）、卵子采集、受精和胚胎移植（Jain等人，2025）。在此过程中，患者的卵巢反应程度可能存在很大差异，这受到所用促性腺激素剂量和个体卵巢储备的影响（Schouten等人，2025）。卵巢反应是指卵巢对COS期间使用的促性腺激素治疗的生物学和功能性反应。临床上，卵巢反应通过采集的卵子数量、发育的卵泡数量、血清雌二醇（E₂）水平、窦状卵泡计数和抗苗勒氏管激素（AMH）浓度等参数进行评估（Ulrich和Marsh，2019；Salemi等人，2024）。低卵巢反应通常与高龄、卵巢储备减少或对促性腺激素反应不足有关，从而影响怀孕率（Meden-Vrtovec，2004；Drakopoulos等人，2020）。相反，高卵巢反应可能导致严重的并发症，如卵巢过度刺激综合征（OHSS）（Mascarenhas和Balen，2017；Blumenfeld，2018）。因此，了解具有不同卵巢反应特征的女性的卵泡微环境的生化和免疫特性对于个性化COS方案至关重要（Zhou等人，2024；Albeitawi等人，2025）。

卵泡液（FF）是一种复杂的生物环境，对卵子成熟、受精能力和早期胚胎发育至关重要（Pan等人，2024）。该液体中含有多种生物活性分子，包括类固醇激素、生长因子、抗氧化剂和细胞因子（Molka等人，2022；Zhang等人，2024）。这些成分的平衡对卵泡发育和卵子质量起着关键作用。最近的研究表明，卵泡液中的炎症和氧化参数与卵子质量和临床IVF结果密切相关（Molka等人，2022；Huang等人，2023）。值得注意的是，炎症反应对卵巢功能的影响日益受到关注。

从生理学角度来看，排卵是一个急性炎症过程。这一过程由卵泡破裂、前列腺素合成、白细胞浸润、活性氧（ROS）的形成以及各种促炎细胞因子的释放共同调控（Duffy等人，2019）。在生理范围内，炎症对于卵泡成熟和卵子释放是必要的。然而，炎症反应不足或过度都会对卵泡发育、类固醇生成和排卵过程产生不利影响（Duffy等人，2019；Varga等人，2025）。因此，维持炎症平衡对于成功的受精和胚胎发育至关重要。

细胞因子是卵巢微环境中炎症反应的主要调节因子。特别是白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-17（IL-17）和白细胞介素-18（IL-18）在卵泡发育、类固醇生成和排卵过程中的作用越来越受到学术界的关注（Field等人，2014；Piccinni等人，2021）。IL-1β通过促进排卵期间的前列腺素合成来促进卵泡破裂，并调节颗粒细胞的功能（Brännström等人，1993；Watanabe等人，1993）。IL-17是一种由T-h17细胞分泌的促炎分子，参与血管形成、组织重塑和免疫细胞激活（McGeachy等人，2019；Akhter等人，2023）。作为IL-1家族的一员，IL-18与IL-12具有协同作用，可刺激干扰素-γ的产生，并可能影响卵巢组织中的炎症和增殖过程（Zhang等人，2021；Ihim等人，2022）。虽然这些细胞因子的生理释放有助于排卵，但其过度激活会导致卵子质量下降、卵泡闭锁增加，从而增加不孕风险（Da Broi等人，2018；İlhan等人，2023；Moreira等人，2023）。越来越多的证据表明，卵泡中的炎症细胞因子是IVF周期中卵巢反应和卵子质量的关键调节因子。最新研究表明，IL-1β、IL-17和IL-18等细胞因子不仅参与排卵过程，还影响颗粒细胞的存活、染色质稳定性和卵泡微环境的稳态（Piccinni等人，2021；Moreira等人，2023）。近年来发表的大规模临床和实验研究支持了平衡的炎症环境对最佳卵巢反应和生殖结果至关重要的观点（Molka等人，2022；Huang等人，2023）。

颗粒细胞不仅参与激素合成，还参与免疫活动和细胞因子的产生（Poulsen等人，2019；Hashim等人，2025）。这些细胞具有特定的IL-1β、IL-17和IL-18受体，从而影响卵泡周围的炎症环境（Salmassi等人，2017；Fattahi等人，2023）。因此，研究颗粒细胞中这些细胞因子的表达可以深入了解局部炎症反应与卵巢功能之间的相互作用。此外，评估颗粒细胞的形态特征可以为这些细胞的结构改变与细胞因子水平之间的关联提供佐证数据。

现有数据表明，卵泡微环境中的炎症平衡对于确定卵子质量、受精率和胚胎发育至关重要（Pan等人，2014；Albeitawi等人，2025）。然而，同时评估低反应组、正常反应组和高反应组中的IL-1β、IL-17和IL-18及其相应的颗粒细胞表达的研究仍然有限。

本研究旨在表征接受IVF治疗的低反应组、正常反应组和高反应组女性的卵泡内IL-1β、IL-17和IL-18水平，评估这些细胞因子在壁层颗粒细胞和 cumulus 颗粒细胞中的表达，并评估相关的细胞特征，包括染色质完整性和DNA片段化。通过将炎症特征与颗粒细胞完整性相结合，本研究有助于理解参与卵巢功能的免疫机制，并为个性化治疗策略的制定提供理论框架。

研究人群和设计

本研究回顾性分析了研究期间在一家医疗机构进行的连续IVF周期。根据预定义的纳入和排除标准，通过电子医疗记录筛选出符合条件的病例。由于研究设计为回顾性，因此未进行随机化。

2024年1月至12月期间，在伊斯坦布尔奥坎大学医院的IVF中心进行了回顾性横断面分析，共分析了150例ICSI病例

免疫组化分析

IL-1β的免疫阳性率在卵巢反应组中呈显著递增趋势。LOR组的IL-1β阳性颗粒细胞中位百分比为32% [25–40]，NOR组为55% [48–63]，HOR组为72% [65–82]。这种增加具有显著差异（p = 0.029）。

IL-17也表现出类似但较为温和的递增趋势。IL-17阳性颗粒细胞的百分比在卵巢反应组中逐渐增加

讨论

在本研究中，我们检测了IVF周期中低反应组、正常反应组和高反应组女性卵泡液中的IL-1β、IL-17和IL-18水平，以及这些细胞因子在颗粒细胞中的免疫阳性状态，同时进行了染色质完整性和DNA片段化分析。我们的发现表明，随着卵巢反应的增加，卵泡液和颗粒细胞中IL-1β、IL-17和IL-18的免疫阳性率也随之增加

结论

研究结果表明，IL-1β和IL-18是排卵相关炎症过程的主要调节因子，而IL-17则作为这一过程的辅助成分。无论是低反应还是高反应状态，都伴随着氧化应激和细胞因子负荷的增加，这对颗粒细胞的存活率和染色质稳定性产生了不利影响。这一发现表明，就卵子质量而言，生理水平的炎症

未引用的参考文献

(Karabulut等人，2020；Rotterdam ESHRE/ASRM赞助的PCOS共识工作组，2004；Staessen等人，1992；Van Steirteghem等人，1993；Zhang等人，2025)

资金

本研究未获得任何资金支持。

作者贡献声明

Oya Korkmaz：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学设计，研究实施，数据管理，概念构思，可视化。Macit Pelin：数据管理。Seda Karabulut：撰写 – 审稿与编辑，监督，研究实施，数据管理。

致谢

作者未收到需要特别致谢的额外贡献。

披露声明

作者声明没有利益冲突。