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▎ HCG-Forschung
Was ist der Forschungshintergrund von HCG?
Humanes Choriongonadotropin (HCG) ist ein Molekül mit mehreren wichtigen Funktionen, das bei Aspekten wie Schwangerschaft und menschlichem Krebs eine Schlüsselrolle spielt. Erstens ist HCG ein extremes Molekül. Es ist das sauerste Glykoprotein und enthält den höchsten Zuckeranteil. Zweitens existiert HCG in verschiedenen Formen, einschließlich regulärem HCG, sulfatiertem HCG, hyperglykosyliertem HCG, freiem β-HCG und hyperglykosyliertem freien β-HCG usw. [1].
Im Hinblick auf die Schwangerschaft ist HCG für den menschlichen Menstruationszyklus und die Schwangerschaft von entscheidender Bedeutung. Normales HCG spielt eine Rolle bei der Förderung der Produktion von Corpus luteum-Progesteron und hat auch wichtige Funktionen bei der Differenzierung von Trophoblastenzellen und der Ernährung des Fötus. Beispielsweise ermöglicht es die Ernährung des Fötus durch die Angiogenese von Spiralarterien im Myometrium (Cole LA, 2012). Hyperglykosyliertes HCG spielt auch in den frühen Stadien der Schwangerschaft eine wichtige Rolle. Es ist die wichtigste HCG-Isoform in den frühen Stadien der Schwangerschaft, die die Apoptose hemmen, die Zellinvasion, das Zellwachstum und die maligne Transformation fördern und die Implantation und das Plazentawachstum kontrollieren kann [1].
Im Hinblick auf Krebs produzieren nicht-trophoblastische bösartige Tumoren die hyperglykosylierte freie β-Untereinheit von HCG. Als autokriner Faktor fördert es zusätzlich das Wachstum und die maligne Transformation von Krebszellen, indem es die Apoptose antagonisiert [1].
Darüber hinaus wird der HCG-Nachweis auch häufig in klinischen Anwendungen eingesetzt, darunter Schwangerschaftstests, Überwachung des Schwangerschaftsausgangs, Bestimmung des Risikos von Föten mit Down-Syndrom, Vorhersage von Präeklampsie, Nachweis von HCG in der Hypophyse, Erkennung und Behandlung von trophoblastischen Schwangerschaftserkrankungen, Diagnose von trophoblastischen Schwangerschaftserkrankungen im Ruhezustand, Diagnose von trophoblastischen Tumoren an der Plazenta, Behandlung bösartiger Erkrankungen von Hodenkeimzellen und Überwachung anderer menschlicher Erkrankungen bösartige Erkrankungen usw. [1].
Was ist der Wirkungsmechanismus von HCG?
1. Auswirkungen auf die Empfänglichkeit des Endometriums
Einige Studien haben gezeigt, dass HCG die Empfänglichkeit des Endometriums über die miR-126-3p/PIK3R2/PI3K/Akt/eNOS-Achse beeinflussen und eine Schlüsselrolle im Prozess der Embryonenimplantation spielen kann [2] . Die spezifischen Erscheinungsformen sind wie folgt:
Verbesserung der Funktion von Endometriumrezeptoren: Durch die Etablierung eines Mausmodells der Embryoimplantationsstörung (EID) und deren Behandlung mit Mifepriston sowie die Durchführung von Experimenten an menschlichen Endometriumepithelzellen (EECs) wurde festgestellt, dass nach der HCG-Behandlung die Endometriumrezeptivität von EID-Mäusen verbessert wurde. Beispielsweise waren das Expressionsniveau von CD105 in Mäusen und die Proteinniveaus der Cadherine CD144 und CD146 erhöht, wie durch Immunhistochemie und Western Blot bestimmt.
Regulierung der Genexpression: HCG kann die Expression von miR-126-3p fördern und die Expression von PIK3R2 hemmen, und miR-126-3p zielt auf PIK3R2 ab. Sowohl In-vivo- als auch In-vitro-Experimente haben bestätigt, dass HCG den PI3K/Akt/eNOS-Weg über die miR-126-3p/PIK3R2-Achse aktiviert und dadurch die Empfänglichkeit des Endometriums verbessert.
2. Rolle bei der Aufrechterhaltung der Schwangerschaft
HCG wird hauptsächlich von differenzierten Synzytiotrophoblastzellen produziert und ist ein wichtiges embryonales Signal, das für die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft unerlässlich ist [3].
Aktivierung mehrerer Signalkaskadenreaktionen: HCG kann an den luteinisierenden Hormon-/Choriongonadotropin-Rezeptor (LHCGR) binden und möglicherweise mehrere Signalkaskadenreaktionen aktivieren, einschließlich des dekapentaplegischen Homologen 2 (Smad2), der Proteinkinase C (PKC) und/oder der Proteinkinase A (PKA) der Mütter mit mehreren Fähigkeiten durch direkte/indirekte Wechselwirkungen mit dem transformierenden Wachstumsfaktor-β-Rezeptor (TGFβR).
Förderung der uterinen endothelialen Angiogenese: HCG spielt eine besondere Rolle bei der Förderung der uterinen endothelialen Angiogenese und sorgt für eine gute Wachstumsumgebung für den Embryo.
Aufrechterhaltung der Ruhe des Myometriums: Es hilft, den stabilen Zustand der Gebärmutter aufrechtzuerhalten und bietet eine geeignete Umgebung für die Entwicklung des Embryos.
Förderung der Immunmodulation an der Schnittstelle zwischen Mutter und Fötus: Es spielt eine wichtige Rolle bei der Immunmodulation an der Schnittstelle zwischen Mutter und Fötus und gleicht die Reaktion des mütterlichen Immunsystems auf den Embryo aus.
3. Rolle beim Transfer gefrorener Embryonen
Studien haben gezeigt, dass die transkutane elektrische Akupunkturpunktstimulation (TEAS) in Kombination mit einer HCG-Behandlung die Schwangerschaftsergebnisse von Patientinnen verbessern kann, die sich einem Transfer gefrorener Embryonen unterziehen [4].
Erhöhung der Dicke des Endometriums: Die TEAS-Behandlung trägt hauptsächlich dazu bei, die Dicke des Endometriums bei Patienten zu erhöhen, die sich einem Transfer gefrorener Embryonen unterziehen. Die kombinierte Behandlung von HCG und TEAS trägt auch dazu bei, die Gebärmutterschleimhautdicke dieser Patientinnen zu erhöhen.
Reduzierung des Uterusarterien-Blutflussindex: Die Werte des Endometriumblutflussindex PI und RI in der TEAS-Kombinationsgruppe mit HCG und der TEAS-Gruppe waren signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe, was darauf hindeutet, dass die kombinierte Behandlung von HCG und TEAS den Uterusarterien-Blutflussindex PI und RI von Patienten reduzieren kann.
Erhöhung der Faktoren im Serum im Zusammenhang mit der Aufrechterhaltung der Schwangerschaft: Die HCG-Behandlung trägt hauptsächlich dazu bei, die Serumspiegel von P und LIF bei Patienten zu erhöhen, die sich einem Transfer gefrorener Embryonen unterziehen. Die Serum-LIF-Spiegel in der TEAS-Gruppe, der HCG-Gruppe und der TEAS-kombinierten mit HCG-Gruppe waren alle signifikant höher als die in der Kontrollgruppe. Die Embryonenimplantationsrate in der kombinierten Gruppe war deutlich höher als in der Kontrollgruppe, was darauf hindeutet, dass die kombinierte Behandlung von TEAS und HCG die Schwangerschaftsergebnisse von Patientinnen verbessern kann, die sich einem Transfer gefrorener Embryonen unterziehen.
4. Behandlung des männlichen Hypogonadismus
Hypogonadismus, der durch eine unzureichende Gonadotropinsekretion bei Männern verursacht wird, hat erhebliche Auswirkungen auf die reproduktive Gesundheit und Lebensqualität des Patienten. Humanes Choriongonadotropin (HCG) spielt bei der Behandlung solcher Erkrankungen eine wichtige Rolle. HCG bindet an die Rezeptoren auf der Oberfläche der Leydig-Zellen im Hoden, aktiviert den intrazellulären Signalweg und fördert die Umwandlung von Cholesterin in Testosteron. Der Anstieg des Testosterons kann das Wachstum und die Entwicklung des Hodens fördern und das Hodenvolumen erhöhen. Gleichzeitig kann Testosteron auch die Entwicklung von Fortpflanzungsorganen wie Nebenhoden und Samenleitern stimulieren. Testosteron spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung männlicher sekundärer Geschlechtsmerkmale. Durch die Erhöhung des Testosteronspiegels kann die HCG-Behandlung das Wachstum von Bärten und Adamsäpfeln fördern, die Muskelkraft steigern und das sexuelle Verlangen steigern usw.
Zelluläre Quellen, Ziele, zugehörige Signalkaskaden und Funktionen verschiedener HCG-Isoformen bei nicht schwangeren und schwangeren Frauen.
Quelle: PubMed [3]
Was sind die Hauptanwendungsgebiete von HCG?
1. Wird für die frühe Schwangerschaftsdiagnose verwendet
Der Wert der Messung der Serum-T-HCG- und β-HCG-Spiegel in der Frühschwangerschaft: Durch die Sammlung von Fällen von abnormaler Frühschwangerschaft, die Messung von Serum-T-HCG mittels Chemilumineszenz und die Messung von Serum-β-HCG mittels Radioimmunoassay sowie die Durchführung dynamischer Beobachtungen zeigten die Ergebnisse, dass die Serum-T-HCG- und β-HCG-Spiegel in der Gruppe mit Eileiterschwangerschaften signifikant niedriger waren als in der Gruppe mit Abtreibung und intrauteriner Schwangerschaft. Dies weist darauf hin, dass die Messung der Serum-T-HCG- und β-HCG-Spiegel eine gute Spezifität und diagnostische Genauigkeit zur Unterscheidung einer Eileiterschwangerschaft von einer intrauterinen Schwangerschaft aufweist und T-HCG eine höhere Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aufweist [5].
Kombinierter Nachweis von Serum-HCG, β-HCG und Progesteron zur Diagnose einer Eileiterschwangerschaft: Durch den Nachweis von Serum-HCG, β-HCG und Progesteron bei normalen schwangeren Frauen und schwangeren Frauen mit Eileiterschwangerschaft zeigten die Ergebnisse, dass die Serum-HCG-, β-HCG- und Progesteronspiegel bei normalen schwangeren Frauen besser waren als bei schwangeren Frauen mit Eileiterschwangerschaft. Bei alleinigem Nachweis betrug die Genauigkeitsrate von Serum-HCG bei der Diagnose einer Eileiterschwangerschaft 70,83 %; die Genauigkeitsrate von β-HCG betrug 66,7 %; und die Genauigkeitsrate von Progesteron betrug 54,17 %. Der kombinierte Nachweis von Serum-HCG, β-HCG und Progesteron hatte jedoch eine Genauigkeitsrate von bis zu 95,8 % bei der Diagnose einer Eileiterschwangerschaft [6].
2. Anwendungen in der assistierten Reproduktionstechnologie
Optimierung der Follikelreife: Bei der Stimulation der Eierstöcke kann menschliches menopausales Gonadotropin (hMG) die Follikelreife nach einer Hypophysen-Desensibilisierung optimieren, die durch Gonadotropin-Releasing-Hormon-Analoga (Gn-RH-Analoga) induziert wird. Dies liegt vor allem daran, dass dadurch die unregelmäßige Reaktion des endogenen luteinisierenden Hormons (LG) vermieden wird, die während der hMG-Behandlung in etwa einem Drittel der Behandlungszyklen auftritt. In mehreren Studien mit Buserelin oder Degarelix als Gn-RH-Analoga erhielten 282 Patienten eine In-vitro-Fertilisation, einen Gametentransfer in den Eileiter oder im Rahmen einer „In-vivo“-Behandlung. Die kombinierte Behandlung mit GnRH-Analogon/hMG/HCG erhöhte die Schwangerschaftsrate in allen Gruppen signifikant. Die Schwangerschaftsrate der mit HMG/HCG behandelten Patientinnen betrug 17 %, während die kombinierte Behandlung 25 % der Patientinnen schwanger machte [7].
Verbesserung der Empfänglichkeit des Endometriums: Humanes Choriongonadotropin (HCG) ist eines der wichtigen Signale vor der Einnistung des Embryos. Durch die Analyse von Endometriumgeweben in der Forschung wurde festgestellt, dass nach der intrauterinen Verabreichung von HCG die Anzahl der Zellen, die die Endothelzelladhäsionsmoleküle VE-Cadherin (CD144) und S-Endo-1 (CD146) exprimieren, signifikant zunahm. Dies deutet darauf hin, dass Endothelzelladhäsionsmoleküle ein potenzieller Mechanismus sein könnten, durch den HCG die Embryonenimplantations- und Schwangerschaftsraten verbessert [8].
2. Behandlung der Gelbkörperinsuffizienz
In den letzten zwei Jahrzehnten wurde die Verabreichung von exogenem Progesteron zur Unterstützung der Lutealphase (LPS) in Kombination mit der Verwendung von humanem Choriongonadotropin (HCG) verwendet, um die endgültige Reifung der Follikel bei der kontrollierten Stimulation der Eierstöcke auszulösen. Die Einführung von GnRHa zur Auslösung des Eisprungs weist darauf hin, dass die exogene Progesteronverabreichung ohne HCG-Supplementierung nicht ausreicht, um eine zufriedenstellende Schwangerschaftsrate zu erreichen. Dies hat zur Entwicklung alternativer Strategien zur Unterstützung der Lutealphase geführt. Die Steigerung der lokalen endogenen Progesteronproduktion mehrerer Corpora lutea ist ein entscheidender Punkt, um einerseits die Entwicklung eines ovariellen Überstimulationssyndroms zu verhindern und andererseits einen ausreichenden Progesteronspiegel zur Aufrechterhaltung der Implantation bereitzustellen.
Aktuelle Forschungsarbeiten haben die Rolle von HCG in Mikrodosen zur Unterstützung der Lutealphase untersucht und ihre potenziellen Vor- und Nachteile untersucht. Basierend auf den pharmakokinetischen Eigenschaften von HCG, kombiniert mit verschiedenen HCG-Verabreichungsmethoden zur Unterstützung der Lutealphase, wurde ein mathematisches Modell der HCG-Konzentrationsverteilung während der Lutealphase evaluiert. Es wird vermutet, dass die derzeitige Unterstützung der Lutealphase zusammen mit der GnRHa-Auslösung (d. h. 1500 IE) zu stark ist und die tägliche Verabreichung von HCG in Mikrodosen eine optimierte Unterstützung der Lutealphase für derzeit verfügbare Medikamente bieten könnte. Und die vorläufigen klinischen Ergebnisse der Mikrodosis-HCG-Methode wurden vorgelegt [9].
3. Behandlung eines einseitigen intraabdominalen Hodenhochstandes
Von September 2010 bis September 2016 wurde eine Studie an Patienten durchgeführt, die sich einer Orchiopexie wegen einseitiger intraabdominaler Hodenhochstand unterzogen hatten. Zwei Wochen nach der Operation mussten die Eltern der Patienten, die eine Hormonbehandlung erhielten, ein 6-wöchiges Protokoll befolgen. Die Patienten erhielten jede Woche eine subkutane Injektion von 500 UI (Gonasi-HP). Nachuntersuchungen wurden am Ende der Behandlung und 6 Monate später durchgeführt. Das Hodenvolumen wurde jeweils mittels Ultraschall und Elastographie gemessen und mit dem von Patienten verglichen, die keine Behandlung erhielten. Die Ergebnisse zeigten, dass 45 Patienten die Behandlung erhielten, mit einem Durchschnittsalter von 18,0 ± 9,7 Monaten. 32 Patienten erhielten eine postoperative Hormonbehandlung und es gab keine Nebenwirkungen oder Studienabbrüche. Alle Patienten haben die Nachuntersuchung abgeschlossen. In keiner der beiden Gruppen kam es zu Hodenatrophie. In der Behandlungsgruppe erreichten 81 % der Patienten nach 6 Monaten die normale Hodengröße, während das Hodenvolumen der anderen Patienten noch klein war. In der unbehandelten Gruppe erreichten 46 % der Patienten die normale Hodengröße. Die postoperative Anwendung von humanem Choriongonadotropin (u-HCG) kann das Volumen und die Funktion des Hodens erhöhen, indem es das Wachstum und die Entwicklung des Hodens stimuliert [10]..
4. Anwendungen in der Forschung von β-HCG-Impfstoffen: Ein HCG-Stimulationstest wurde an Frauen durchgeführt, die mit dem NII-Beta-HCG-Impfstoff geimpft waren, aber keine Anti-HCG-Antikörpertiter aufwiesen, wobei die Stimulation der Serumprogesteronsekretion als Indikator für die Reaktion des Corpus luteum auf intravenöses HCG erfolgte. Die Ergebnisse zeigten, dass die meisten Frauen in der Kontrollgruppe nach der HCG-Stimulation deutlich höhere Progesteronsekretionswerte als den Ausgangswert aufwiesen, während die maximalen Progesteronspiegel bei Frauen in der immunisierten Gruppe den Ausgangswert nach der Impfung nicht überstiegen, was darauf hindeutet, dass die durch den Impfstoff produzierten Antikörper die Wirkung von exogenem HCG abfangen können [11].
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass HCG im medizinischen Bereich eine unersetzliche Rolle spielt, insbesondere bei Aspekten der Fortpflanzung. Bei der Reproduktionsbehandlung kann es den Eisprung wirksam auslösen und Patienten mit Unfruchtbarkeit aufgrund von Ovulationsstörungen Hoffnung geben. Durch die Bindung an die LH-Rezeptoren im Körper kann es den unzureichenden LH-Spiegel im Antagonistenprotokoll ausgleichen und die Follikelreife unterstützen. Bei Gelbkörperinsuffizienz kann HCG den Gelbkörper dazu anregen, Progesteron auszuschütten und ein geeignetes hormonelles Umfeld zur Unterstützung der Schwangerschaft aufrechtzuerhalten. Bei männlichem Hypogonadismus, der durch eine unzureichende Gonadotropinsekretion verursacht wird, kann HCG die Leydig-Zellen im Hoden zur Synthese und Sekretion von Testosteron anregen, wodurch die Entwicklung des Hodens gefördert, die sekundären Geschlechtsmerkmale verbessert und die Fortpflanzungsfunktion und Lebensqualität des Patienten verbessert werden. Gleichzeitig spielt HCG eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung einer frühen Schwangerschaft, indem es den Gelbkörper dazu anregt, kontinuierlich Progesteron abzusondern, um die Einnistung und Entwicklung des Embryos sicherzustellen. In der klinischen Diagnose ist die Bestimmung des HCG-Spiegels eine wichtige Grundlage für die Feststellung einer frühen Schwangerschaft und die Identifizierung abnormaler Schwangerschaften wie einer Eileiterschwangerschaft und bietet eine starke Unterstützung für eine rechtzeitige Intervention und Behandlung.
Über den Autor
Die oben genannten Materialien wurden alle von Cocer Peptides recherchiert, bearbeitet und zusammengestellt.
Autor wissenschaftlicher Zeitschriften
Chinedu Nwabuobi ist ein Forscher mit Fachkenntnissen in den Bereichen Geburtshilfe und Gynäkologie, Reproduktionsbiologie, Biochemie und Molekularbiologie, Chemie und Onkologie. Er war mit mehreren renommierten Institutionen verbunden, darunter der University of South Florida, der University of Rochester und dem Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Seine Forschung konzentriert sich auf Themen wie die biologischen Funktionen und klinischen Anwendungen von humanem Choriongonadotropin (HCG) und trägt zum Verständnis seiner Rolle für die reproduktive Gesundheit und damit verbundene Pathologien bei. Chinedu Nwabuobi ist in der Quellenangabe aufgeführt [3].
