卵泡發(fā)育不同階段激素間相互作用的研究進展

周麗霞　溫曉薇++匡延平++柴蔚然　趙燁

[摘要] 卵泡的發(fā)育過程是一個異常復(fù)雜的現(xiàn)象。在這個過程中，雄激素、促卵泡生成素（follicle stimulating hormone，F(xiàn)SH）、抗苗勒管激素（anti-Müllerian hormone，AMH）和雌二醇（estradiol，E2）起著至關(guān)重要的作用。然而，這四種激素間的相互作用到目前為止并沒有完全理解。深入理解它們之間的相互作用不僅能夠補充我們現(xiàn)有的知識，同時也為其在輔助生殖領(lǐng)域中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。本文根據(jù)這四種激素在卵泡發(fā)育過程中出現(xiàn)的先后順序分別闡明了非促性腺激素（gonadotropin，Gn）依賴期雄激素-FSH-AMH之間的相互作用及Gn依賴期 FSH-AMH-E2之間的相互作用。

[關(guān)鍵詞] 雄激素；促卵泡生成素；抗苗勒管激素；雌二醇；卵泡發(fā)育

[中圖分類號] R711.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2017）03-0157-04

Research progress on the interaction of hormones in different stages of follicular development

ZHOU Lixia1，2 WEN Xiaowei2 KUANG Yanping2 CHAI Weiran2 ZHAO Ye1

1.Department of Obstetrics and Gynecology， the First Hospital of Shanxi Medical University， Taiyuan 030001， China； 2.Department of Assisted Reproduction， Shanghai Ninth Peoples Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine， Shanghai 200011， China

[Abstract] The development of follicles is an unusually complicated phenomenon. In this process， androgen， follicle stimulating hormone （FSH）， anti-Müllerian hormone （AMH） and estradiol （E2） play vital roles. However， the interactions between these four hormones have not been fully understood so far. In-depth understanding of the interactions between them not only can complement our existing knowledge， but also can provide a theoretical basis for their application in the field of assisted reproduction. Based on the order of occurrence of these four hormones in follicular development， the article explains the interactions between androgen-FSH-AMH in gonadotropin（Gn）-independent stage and the interactions between FSH-AMH-E2 in Gn-dependent stage.

[Key words] Androgen； FSH； AMH； E2； Follicle development

卵泡發(fā)育的整個過程中仍然有很多未知，尤其是在卵泡發(fā)育不同階段激素之間的相互作用?！皟杉毎?，兩促性腺激素”學(xué)說的提出有重大意義，但是它僅反映了大卵泡在垂體促性腺激素的作用下，卵泡膜細胞合成的雄激素進入顆粒細胞后轉(zhuǎn)換為雌激素的過程。近年來研究發(fā)現(xiàn)[1]，AMH對卵泡的發(fā)育及類固醇激素的產(chǎn)生具有重要意義。因此越來越有必要清楚了解卵泡發(fā)育過程中AMH與FSH及類固醇激素間的相互作用，這不僅有助于我們對某些疾病如多囊卵巢綜合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）生理病理方面的認識，更有助于為改善控制性超排卵（controlled ovarian hyperstimulation，COH）中卵巢低反應(yīng)提供新的思路。本文現(xiàn)將非Gn依賴期雄激素-FSH-AMH之間的相互作用及Gn依賴期FSH-AMH-E2之間的相互作用綜述如下。

1 非Gn依賴期雄激素-FSH-AMH之間的相互作用

1.1雄激素通過增強FSH受體（FSH receptor，F(xiàn)SHR）表達放大FSH的效應(yīng)

雄激素在竇前卵泡中具有特殊作用，且這種作用先于作為合成大卵泡中雌激素的前體物質(zhì)[2]。研究表明[3]，在人類小竇卵泡中，顆粒細胞上雄激素受體（androgen receptor，AR）mRNA表達及卵泡液中雄激素水平均與FSHR mRNA表達呈正相關(guān)。Luo W等[4]發(fā)現(xiàn)雄激素與AR結(jié)合后促進FSHR mRNA的表達，而AR特異性拮抗劑比卡魯胺可抑制上述現(xiàn)象，他們還發(fā)現(xiàn)用不同濃度的雌激素處理顆粒細胞后FSHR mRNA水平并沒有增加，這就說明雄激素并不是通過轉(zhuǎn)換成雌激素間接促進FSHR基因的轉(zhuǎn)錄。然而，最近一項研究發(fā)現(xiàn)[5]，無論是睪酮還是雙氫睪酮均沒有影響FSHR mRNA的表達，而是顯著促進了FSHR蛋白的表達。進一步研究表明，雄激素是通過非基因組機制促進FSHR蛋白，該機制可能是由莊蛋白介導(dǎo)，但是雄激素及其受體是如何通過莊蛋白調(diào)控FSHR蛋白的表達目前仍是個謎，尚需要進一步的研究。以上結(jié)果均提示，雄激素可能是通過基因組或非基因組效應(yīng)或兩者之間存在的某種整合或交互對話的途徑促進FSHR的表達進而放大了FSH促卵泡生長和發(fā)育的作用。

1.2 AMH抑制FSH促卵泡生長的作用

AMH也稱為苗勒氏管抑制物質(zhì)（müllerian inhibiting substance，MIS），屬于轉(zhuǎn)化生長因子β超家族，是由卵泡顆粒細胞分泌的同源二聚體糖蛋白，主要表達于卵巢初級卵泡、次級卵泡和小的竇狀卵泡的顆粒細胞，其分泌量在小竇卵泡階段達到高峰。隨著小竇狀卵泡長大發(fā)育為優(yōu)勢卵泡，AMH的分泌逐漸減少，卵泡閉鎖或形成黃體后就完全不再有AMH的分泌。

AMH抑制竇前卵泡對FSH的敏感性，負性調(diào)控卵泡的生長。Durlinger AL等[6]利用卵泡體外培養(yǎng)系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，在AMH存在的情況下，F(xiàn)SH促進竇前卵泡生長的作用減弱。此外，他們還發(fā)現(xiàn)給予外源性FSH后，AMH基因敲除的小鼠比同窩出生的野生型小鼠有更多的卵泡生長，而FSHβ基因敲除小鼠，體內(nèi)雖仍具有低水平的FSH，但FSHβ/AMH基因雙敲小鼠比FSHβ基因敲除小鼠擁有更多的生長卵泡。另一項研究發(fā)現(xiàn)[7]，在體外培養(yǎng)的人顆粒細胞培養(yǎng)基中添加AMH后，F(xiàn)SHR mRNA表達下降。上述研究均提示，AMH可降低卵泡對FSH的敏感性，抑制竇前卵泡的生長。然而，未來仍需更多的基礎(chǔ)研究深入的闡明AMH降低卵泡對FSH敏感性的分子機制。

1.3 FSH促進AMH的分泌

多項體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)AMH的分泌是促性腺激素依賴性的。Hagen CP等[8]發(fā)現(xiàn)性早熟女孩在接受促性腺激素釋放激素激動劑（GnRH agonist，GnRHa）治療后血清中AMH的水平明顯下降。女性服用避孕藥抑制促性腺軸后血清AMH水平也明顯下降[9]。另外，妊娠期間血清中FSH處于低水平，而AMH在妊娠期間也顯著性下降，分娩后則恢復(fù)正常[10]。特發(fā)性低促性腺激素性性腺功能減退患者的血清AMH水平低，這可能是由于其體內(nèi)FSH水平較低導(dǎo)致的，當給予外源性促性腺激素治療后，AMH水平上升[11]。以上結(jié)果提示，在垂體受抑制的情況下，如使用GnRHa類藥物、口服避孕藥、妊娠等，血清AMH的水平明顯下降，這說明AMH的分泌受到中樞性腺軸的調(diào)控。

卵泡體外培養(yǎng)的實驗結(jié)果表明[12]，外源性FSH可促進生長卵泡分泌AMH。研究發(fā)現(xiàn)15 ng/mL重組FSH作用于卵泡后AMH的分泌逐漸增加，3周時達到高峰，5周后開始下降。在此實驗中，AMH的分泌也有可能是FSH間接促進的，這是因為FSH與卵母細胞上FSHR結(jié)合后促進卵母細胞因子如骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic proteins，BMPs）的分泌，而BMPs可促進AMH的表達和分泌[13]。由于卵泡體外培養(yǎng)的模型無法解決卵母細胞是否對AMH的分泌產(chǎn)生影響，因而目前需要更加理想的實驗?zāi)Ｐ腿ミM一步證實FSH促進AMH分泌的具體機制。

1.4 AMH與雄激素之間的關(guān)系

目前AMH與雄激素之間的關(guān)系仍無定論。通過研究PCOS患者血清中AMH水平及其與雄激素的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，PCOS組血清AMH顯著升高，進一步分析發(fā)現(xiàn)，高雄激素的PCOS患者較正常雄激素的PCOS患者血清AMH水平更高[14]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，AMH與雄激素的相關(guān)性只在PCOS組內(nèi)表現(xiàn)出來，而正常對照組中未發(fā)現(xiàn)此相關(guān)性，多重回歸分析后PCOS組內(nèi)的這種相關(guān)性消失，與AMH相關(guān)的只是2～5 mm的卵泡數(shù)[15]。也有學(xué)者通過分析血清AMH水平與PCOS的不同亞型之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)升高的AMH與PCOS的排卵障礙密切相關(guān)，這是因為無排卵型PCOS患者的顆粒細胞存在固有的功能失調(diào)，導(dǎo)致其單個卵泡顆粒細胞產(chǎn)生的AMH較排卵型PCOS增多[16]。

最近一項研究發(fā)現(xiàn)[17]，在用高劑量的雄激素治療易性病女轉(zhuǎn)男型患者時，血清中的AMH水平顯著下降。這與以往的研究結(jié)論不一致[18]。可能是在這項研究中患者接受了GnRHa的治療，GnRHa抑制了內(nèi)源性FSH的分泌，進而導(dǎo)致了AMH的分泌減少。這個結(jié)果提示我們雄激素可能通過促進顆粒細胞對FSH的敏感性間接調(diào)節(jié)AMH的分泌[19]。因此，雄激素到底是否影響AMH的分泌及可能通過的作用機制仍有待更多的研究加以證實。

2 Gn依賴期FSH-雌二醇-AMH之間的相互作用

2.1 FSH促進芳香化酶的表達

FSH與顆粒細胞上FSHR結(jié)合后激活腺苷酸環(huán)化酶（adenylate cyclase，AC），產(chǎn)生環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP），引起蛋白激酶A的磷酸化。磷酸化的蛋白激酶A可直接激活cAMP效應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB），活化的CREB與芳香化酶基因（cytochrome P450 19，CYP19）的調(diào)控序列相結(jié)合，啟動CYP19基因的轉(zhuǎn)錄，活化P450芳香化酶系統(tǒng)[20]。膜細胞合成的雄激素透過基膜彌散轉(zhuǎn)運至顆粒細胞，然后在活化的P450芳香化酶催化下轉(zhuǎn)變?yōu)镋2。

2.2 AMH抑制FSH誘導(dǎo)的芳香化酶的表達

在人類的小竇狀卵泡的卵泡液中觀察到AMH和雌二醇水平之間呈負相關(guān)，這提示在每個卵泡中AMH和FSH誘導(dǎo)的芳香化酶的活性密切相關(guān)[21]。Grossman MP等[22]通過體外培養(yǎng)人黃素化顆粒細胞，發(fā)現(xiàn)外源性加入AMH抑制了FSH誘導(dǎo)的E2的合成，同時也抑制了CYP19 mRNA的表達及蛋白的合成。進一步的研究發(fā)現(xiàn)[23]，AMH與其Ⅱ型受體結(jié)合后抑制FSH誘導(dǎo)的AC的激活，進而使CYP19基因的表達下降，E2的合成減少。最近有研究表明[24]，AMH不影響芳香化酶的基礎(chǔ)表達而是特異性抑制FSH誘導(dǎo)的芳香化酶的表達，故推測AMH在卵巢局部通過抑制FSH誘導(dǎo)的芳香化酶的表達而降低顆粒細胞E2的合成。

2.3 雌二醇抑制AMH的表達

體內(nèi)研究表明[25-26]，E2抑制AMH的分泌。有不少研究發(fā)現(xiàn)，女性控制性超排卵過程中血清AMH水平逐漸降低，在HCG日達到最低水平，取卵后逐漸增加。Lee JR等[25]通過分析促排卵開始到HCG日血清中AMH水平與HCG日血清E2水平的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，高水平的E2與促排卵過程中低水平的AMH顯著相關(guān)，這提示我們HCG日超生理劑量的E2對血清AMH的分泌產(chǎn)生抑制作用。Liberty G等[27]比較了不同治療方案患者血清AMH的縱向變化：自然周期、克羅米酚促排卵、COH、大劑量雌激素口服或陰道給藥用于凍融胚胎移植內(nèi)膜準備的患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有在COH組AMH水平明顯下降，而其他組中AMH水平均保持在穩(wěn)定的水平。這可能是由于COH組中較多的卵泡生長，導(dǎo)致體內(nèi)E2處于高濃度，而高濃度的E2顯著抑制了AMH的分泌。然而，最近Gnoth C等[28]觀察到在女性自然周期排卵前5 d到排卵后2 d內(nèi)AMH顯著下降。分析造成這個結(jié)果的差異可能是由于其使用了更靈敏的檢測AMH的方法。

體外實驗也證實E2抑制AMH的分泌。近年研究發(fā)現(xiàn)[29]，E2與其α受體結(jié)合后促進AMH的分泌，而與β受體結(jié)合后則抑制AMH的分泌。眾所周知，生長卵泡周圍的顆粒細胞主要表達ERβ，而ERα主要表達于黃體細胞[30]。晚卵泡期FSH誘導(dǎo)顆粒細胞分泌的E2抑制AMH的分泌，而FSH促進AMH分泌。因此，E2是FSH影響AMH分泌的一個主要混雜因素，它使非Gn依賴期FSH對AMH的分泌起直接促進作用，而在Gn依賴期則表現(xiàn)為間接抑制AMH的分泌。

3 結(jié)語與展望

綜上所述，在非Gn依賴期，AMH通過降低卵泡對FSH的敏感性抑制卵泡的生長，而雄激素則通過促進FSHR的表達放大FSH促卵泡生長和發(fā)育的作用，在這一期，顆粒細胞還不具有分泌雌激素的能力，因而，F(xiàn)SH對AMH的分泌起直接促進作用。雄激素對AMH分泌的影響及作用機制目前仍不明確，需要進一步的研究。在Gn依賴期，F(xiàn)SH活化了顆粒細胞中P450芳香化酶系統(tǒng)，促進了顆粒細胞中E2的合成，合成的E2抑制顆粒細胞中AMH的分泌，而AMH反過來通過抑制FSH誘導(dǎo)的芳香化酶的活性減少E2的合成。近年來，Dewailly D等[19]提出了一個“兩三角形假說”，這個假說是由兩個按時間順序相互追隨的三角形組成（圖1），形象地展現(xiàn)了在卵泡發(fā)育不同階段上述四種激素間的相互作用，可以幫助我們直觀地了解激素間的相互作用及其對卵泡發(fā)育的重要作用。

然而，本文并不盡完善，僅談及了上述四種激素間的相互關(guān)系，卵泡發(fā)育過程涉及到諸多的激素及卵源性因子，未來需要進行更多的研究，進一步完善卵泡發(fā)育過程中激素及各種因子間的相互作用，補充我們現(xiàn)有的理論知識，這不僅有助于我們深刻理解卵泡發(fā)育過程，而且能夠為PCOS及卵巢早衰等疾病的治療提供新思路。

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（收稿日期：2016-11-14）