卵泡发育不同阶段激素间相互作用的研究进展

周丽霞　温晓薇++匡延平++柴蔚然　赵烨

[摘要] 卵泡的发育过程是一个异常复杂的现象。在这个过程中，雄激素、促卵泡生成素（follicle stimulating hormone，FSH）、抗苗勒管激素（anti-Müllerian hormone，AMH）和雌二醇（estradiol，E2）起着至关重要的作用。然而，这四种激素间的相互作用到目前为止并没有完全理解。深入理解它们之间的相互作用不仅能够补充我们现有的知识，同时也为其在辅助生殖领域中的应用提供理论依据。本文根据这四种激素在卵泡发育过程中出现的先后顺序分别阐明了非促性腺激素（gonadotropin，Gn）依赖期雄激素-FSH-AMH之间的相互作用及Gn依赖期 FSH-AMH-E2之间的相互作用。

[关键词] 雄激素；促卵泡生成素；抗苗勒管激素；雌二醇；卵泡发育

[中图分类号] R711.7 [文献标识码] A [文章编号] 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

卵泡发育的整个过程中仍然有很多未知，尤其是在卵泡发育不同阶段激素之间的相互作用。“两细胞，两促性腺激素”学说的提出有重大意义，但是它仅反映了大卵泡在垂体促性腺激素的作用下，卵泡膜细胞合成的雄激素进入颗粒细胞后转换为雌激素的过程。近年来研究发现[1]，AMH对卵泡的发育及类固醇激素的产生具有重要意义。因此越来越有必要清楚了解卵泡发育过程中AMH与FSH及类固醇激素间的相互作用，这不仅有助于我们对某些疾病如多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）生理病理方面的认识，更有助于为改善控制性超排卵（controlled ovarian hyperstimulation，COH）中卵巢低反应提供新的思路。本文现将非Gn依賴期雄激素-FSH-AMH之间的相互作用及Gn依赖期FSH-AMH-E2之间的相互作用综述如下。

1 非Gn依赖期雄激素-FSH-AMH之间的相互作用

1.1雄激素通过增强FSH受体（FSH receptor，FSHR）表达放大FSH的效应

雄激素在窦前卵泡中具有特殊作用，且这种作用先于作为合成大卵泡中雌激素的前体物质[2]。研究表明[3]，在人类小窦卵泡中，颗粒细胞上雄激素受体（androgen receptor，AR）mRNA表达及卵泡液中雄激素水平均与FSHR mRNA表达呈正相关。Luo W等[4]发现雄激素与AR结合后促进FSHR mRNA的表达，而AR特异性拮抗剂比卡鲁胺可抑制上述现象，他们还发现用不同浓度的雌激素处理颗粒细胞后FSHR mRNA水平并没有增加，这就说明雄激素并不是通过转换成雌激素间接促进FSHR基因的转录。然而，最近一项研究发现[5]，无论是睾酮还是双氢睾酮均没有影响FSHR mRNA的表达，而是显著促进了FSHR蛋白的表达。进一步研究表明，雄激素是通过非基因组机制促进FSHR蛋白，该机制可能是由庄蛋白介导，但是雄激素及其受体是如何通过庄蛋白调控FSHR蛋白的表达目前仍是个谜，尚需要进一步的研究。以上结果均提示，雄激素可能是通过基因组或非基因组效应或两者之间存在的某种整合或交互对话的途径促进FSHR的表达进而放大了FSH促卵泡生长和发育的作用。

1.2 AMH抑制FSH促卵泡生长的作用

AMH也称为苗勒氏管抑制物质（müllerian inhibiting substance，MIS），属于转化生长因子β超家族，是由卵泡颗粒细胞分泌的同源二聚体糖蛋白，主要表达于卵巢初级卵泡、次级卵泡和小的窦状卵泡的颗粒细胞，其分泌量在小窦卵泡阶段达到高峰。随着小窦状卵泡长大发育为优势卵泡，AMH的分泌逐渐减少，卵泡闭锁或形成黄体后就完全不再有AMH的分泌。

AMH抑制窦前卵泡对FSH的敏感性，负性调控卵泡的生长。Durlinger AL等[6]利用卵泡体外培养系统研究发现，在AMH存在的情况下，FSH促进窦前卵泡生长的作用减弱。此外，他们还发现给予外源性FSH后，AMH基因敲除的小鼠比同窝出生的野生型小鼠有更多的卵泡生长，而FSHβ基因敲除小鼠，体内虽仍具有低水平的FSH，但FSHβ/AMH基因双敲小鼠比FSHβ基因敲除小鼠拥有更多的生长卵泡。另一项研究发现[7]，在体外培养的人颗粒细胞培养基中添加AMH后，FSHR mRNA表达下降。上述研究均提示，AMH可降低卵泡对FSH的敏感性，抑制窦前卵泡的生长。然而，未来仍需更多的基础研究深入的阐明AMH降低卵泡对FSH敏感性的分子机制。

1.3 FSH促进AMH的分泌

多项体内研究发现AMH的分泌是促性腺激素依赖性的。Hagen CP等[8]发现性早熟女孩在接受促性腺激素释放激素激动剂（GnRH agonist，GnRHa）治疗后血清中AMH的水平明显下降。女性服用避孕药抑制促性腺轴后血清AMH水平也明显下降[9]。另外，妊娠期间血清中FSH处于低水平，而AMH在妊娠期间也显著性下降，分娩后则恢复正常[10]。特发性低促性腺激素性性腺功能减退患者的血清AMH水平低，这可能是由于其体内FSH水平较低导致的，当给予外源性促性腺激素治疗后，AMH水平上升[11]。以上结果提示，在垂体受抑制的情况下，如使用GnRHa类药物、口服避孕药、妊娠等，血清AMH的水平明显下降，这说明AMH的分泌受到中枢性腺轴的调控。

卵泡体外培养的实验结果表明[12]，外源性FSH可促进生长卵泡分泌AMH。研究发现15 ng/mL重组FSH作用于卵泡后AMH的分泌逐渐增加，3周时达到高峰，5周后开始下降。在此实验中，AMH的分泌也有可能是FSH间接促进的，这是因为FSH与卵母细胞上FSHR结合后促进卵母细胞因子如骨形态发生蛋白（bone morphogenetic proteins，BMPs）的分泌，而BMPs可促进AMH的表达和分泌[13]。由于卵泡体外培养的模型无法解决卵母细胞是否对AMH的分泌产生影响，因而目前需要更加理想的实验模型去进一步证实FSH促进AMH分泌的具体机制。

1.4 AMH与雄激素之间的关系

目前AMH与雄激素之间的关系仍无定论。通过研究PCOS患者血清中AMH水平及其与雄激素的相关性发现，与对照组相比，PCOS组血清AMH显著升高，进一步分析发现，高雄激素的PCOS患者较正常雄激素的PCOS患者血清AMH水平更高[14]。有学者发现，AMH与雄激素的相关性只在PCOS组内表现出来，而正常对照组中未发现此相关性，多重回归分析后PCOS组内的这种相关性消失，与AMH相关的只是2～5 mm的卵泡数[15]。也有学者通过分析血清AMH水平与PCOS的不同亚型之间的关系，发现升高的AMH与PCOS的排卵障碍密切相关，这是因为无排卵型PCOS患者的颗粒细胞存在固有的功能失调，导致其单个卵泡颗粒细胞产生的AMH较排卵型PCOS增多[16]。

最近一项研究发现[17]，在用高剂量的雄激素治疗易性病女转男型患者时，血清中的AMH水平显著下降。这与以往的研究结论不一致[18]。可能是在这项研究中患者接受了GnRHa的治疗，GnRHa抑制了内源性FSH的分泌，进而导致了AMH的分泌减少。这个结果提示我们雄激素可能通过促进颗粒细胞对FSH的敏感性间接调节AMH的分泌[19]。因此，雄激素到底是否影响AMH的分泌及可能通过的作用机制仍有待更多的研究加以证实。

2 Gn依赖期FSH-雌二醇-AMH之间的相互作用

2.1 FSH促进芳香化酶的表达

FSH与颗粒细胞上FSHR结合后激活腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC），产生环磷酸腺苷（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效应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB），活化的CREB与芳香化酶基因（cytochrome P450 19，CYP19）的调控序列相结合，启动CYP19基因的转录，活化P450芳香化酶系统[20]。膜细胞合成的雄激素透过基膜弥散转运至颗粒细胞，然后在活化的P450芳香化酶催化下转变为E2。

2.2 AMH抑制FSH诱导的芳香化酶的表达

在人类的小窦状卵泡的卵泡液中观察到AMH和雌二醇水平之间呈负相关，这提示在每个卵泡中AMH和FSH诱导的芳香化酶的活性密切相关[21]。Grossman MP等[22]通过体外培养人黄素化颗粒细胞，发现外源性加入AMH抑制了FSH诱导的E2的合成，同时也抑制了CYP19 mRNA的表达及蛋白的合成。进一步的研究发现[23]，AMH与其Ⅱ型受体结合后抑制FSH诱导的AC的激活，进而使CYP19基因的表达下降，E2的合成减少。最近有研究表明[24]，AMH不影响芳香化酶的基础表达而是特异性抑制FSH诱导的芳香化酶的表达，故推测AMH在卵巢局部通过抑制FSH诱导的芳香化酶的表达而降低颗粒细胞E2的合成。

2.3 雌二醇抑制AMH的表达

体内研究表明[25-26]，E2抑制AMH的分泌。有不少研究发现，女性控制性超排卵过程中血清AMH水平逐渐降低，在HCG日达到最低水平，取卵后逐渐增加。Lee JR等[25]通过分析促排卵开始到HCG日血清中AMH水平与HCG日血清E2水平的相关性发现，高水平的E2与促排卵过程中低水平的AMH显著相关，这提示我们HCG日超生理剂量的E2对血清AMH的分泌产生抑制作用。Liberty G等[27]比较了不同治疗方案患者血清AMH的纵向变化：自然周期、克罗米酚促排卵、COH、大劑量雌激素口服或阴道给药用于冻融胚胎移植内膜准备的患者，结果发现只有在COH组AMH水平明显下降，而其他组中AMH水平均保持在稳定的水平。这可能是由于COH组中较多的卵泡生长，导致体内E2处于高浓度，而高浓度的E2显著抑制了AMH的分泌。然而，最近Gnoth C等[28]观察到在女性自然周期排卵前5 d到排卵后2 d内AMH显著下降。分析造成这个结果的差异可能是由于其使用了更灵敏的检测AMH的方法。

體外实验也证实E2抑制AMH的分泌。近年研究发现[29]，E2与其α受体结合后促进AMH的分泌，而与β受体结合后则抑制AMH的分泌。众所周知，生长卵泡周围的颗粒细胞主要表达ERβ，而ERα主要表达于黄体细胞[30]。晚卵泡期FSH诱导颗粒细胞分泌的E2抑制AMH的分泌，而FSH促进AMH分泌。因此，E2是FSH影响AMH分泌的一个主要混杂因素，它使非Gn依赖期FSH对AMH的分泌起直接促进作用，而在Gn依赖期则表现为间接抑制AMH的分泌。

3 结语与展望

综上所述，在非Gn依赖期，AMH通过降低卵泡对FSH的敏感性抑制卵泡的生长，而雄激素则通过促进FSHR的表达放大FSH促卵泡生长和发育的作用，在这一期，颗粒细胞还不具有分泌雌激素的能力，因而，FSH对AMH的分泌起直接促进作用。雄激素对AMH分泌的影响及作用机制目前仍不明确，需要进一步的研究。在Gn依赖期，FSH活化了颗粒细胞中P450芳香化酶系统，促进了颗粒细胞中E2的合成，合成的E2抑制颗粒细胞中AMH的分泌，而AMH反过来通过抑制FSH诱导的芳香化酶的活性减少E2的合成。近年来，Dewailly D等[19]提出了一个“两三角形假说”，这个假说是由两个按时间顺序相互追随的三角形组成（图1），形象地展现了在卵泡发育不同阶段上述四种激素间的相互作用，可以帮助我们直观地了解激素间的相互作用及其对卵泡发育的重要作用。

然而，本文并不尽完善，仅谈及了上述四种激素间的相互关系，卵泡发育过程涉及到诸多的激素及卵源性因子，未来需要进行更多的研究，进一步完善卵泡发育过程中激素及各种因子间的相互作用，补充我们现有的理论知识，这不仅有助于我们深刻理解卵泡发育过程，而且能够为PCOS及卵巢早衰等疾病的治疗提供新思路。

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（收稿日期：2016-11-14）