Holesh JE, Bass AN, Lord M. Physiology, Ovulation. 2022 May 8. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan–. PMID: 28723025.
排卵是一種生理過程,主要卵泡從卵巢破裂并釋放到輸卵管中,并有可能受精。排卵過程受促性腺激素 (FSH/LH) 水平的調(diào)節(jié)。排卵是較大的子宮周期(即月經(jīng)周期)中的第三個(gè)階段。卵泡釋放在卵泡期(即優(yōu)勢(shì)卵泡發(fā)育)之后并在黃體期(即維持黃體)之前,黃體期進(jìn)展為子宮內(nèi)膜脫落或著床。如果下丘腦-垂體-卵巢軸功能得到良好調(diào)節(jié),卵泡釋放會(huì)在月經(jīng)前 14 天左右以循環(huán)模式發(fā)生。
結(jié)構(gòu)
基因型雌性 (XX) 發(fā)育兩個(gè)靠近子宮角的卵巢。每個(gè)卵巢都通過子宮-卵巢韌帶固定在子宮的內(nèi)側(cè)極上。外側(cè)卵巢極通過骨盆漏斗韌帶(即卵巢懸韌帶)固定在骨盆側(cè)壁上,該韌帶攜帶卵巢動(dòng)靜脈。每個(gè)卵巢包含 1 到 200 萬(wàn)個(gè)原始卵泡,每個(gè)原始卵泡都包含初級(jí)卵母細(xì)胞(即卵子),這些卵母細(xì)胞可以為女性提供足夠的卵泡,直到她達(dá)到四十或五十歲。這些原始卵泡在減數(shù)分裂的前期 I 中停滯,直到青春期開始。[1] 在短柔毛開始時(shí),促性腺激素開始誘導(dǎo)原始卵泡成熟,從而完成減數(shù)分裂 I,形成次級(jí)卵泡。次級(jí)卵泡開始減數(shù)分裂 II,但除非該卵泡受精,否則此階段不會(huì)完成。隨著每個(gè)排卵周期,卵泡數(shù)量減少,最終導(dǎo)致更年期開始或排卵功能停止。在每個(gè)排卵周期,卵巢平均會(huì)失去 1,000 個(gè)卵泡,以選擇將要釋放的優(yōu)勢(shì)卵泡。這個(gè)過程也以依賴于年齡的方式加速。左右卵巢每月交替釋放卵泡也是一個(gè)普遍的想法。 [2] [3] [4]
排卵受以下激素之間的波動(dòng)調(diào)節(jié)。以下激素之間的嚴(yán)格調(diào)節(jié)和受控變化對(duì)于卵母細(xì)胞的發(fā)育和釋放到附件子宮結(jié)構(gòu)是必不可少的。
參與排卵的激素包括:
促性腺激素釋放激素 (GnRH)是由下丘腦制造和分泌的熱帶肽激素。它是一種釋放激素,通過改變 GnRH 脈沖頻率刺激垂體前葉釋放 FSH 和 LH。低頻 GnRH 脈沖負(fù)責(zé) FSH 分泌,而高頻脈沖負(fù)責(zé) LH 分泌。在子宮周期的卵泡期,雌激素分泌導(dǎo)致顆粒細(xì)胞自主增加自身產(chǎn)生的雌激素,從而導(dǎo)致雌激素血清水平升高。這種升高傳遞到下丘腦并有助于增加 GnRH 脈沖頻率,最終刺激 LH 激增,最終誘導(dǎo)卵泡破裂并從黃體釋放和顆粒細(xì)胞的黃體化,從而能夠合成黃體酮代替雌激素。最后,激增后的低水平 LH 通過 GnRH 釋放的慢脈動(dòng)頻率重新啟動(dòng) FSH 的產(chǎn)生。 [5]
促性腺激素是具有 α/β 亞基的異二聚體糖蛋白。α 亞基對(duì)所有糖蛋白都很常見,包括 TSH(促甲狀腺激素)和 HCG(人絨毛膜促性腺激素)。 [2] FSH 和 LH 激素之間的關(guān)系負(fù)責(zé)誘導(dǎo)卵泡發(fā)育、破裂、釋放和子宮內(nèi)膜接收或脫落的過程。促性腺激素釋放激素、促性腺激素及其受體之間的激素通訊中斷可導(dǎo)致無(wú)排卵或閉經(jīng),從而導(dǎo)致各種病理后遺癥。
黃體酮是一種類固醇激素,負(fù)責(zé)為受精卵著床和維持妊娠準(zhǔn)備子宮內(nèi)膜。如果受精卵著床,黃體會(huì)在妊娠早期分泌黃體酮,直到胎盤發(fā)育并在妊娠的剩余時(shí)間接管黃體酮的產(chǎn)生。
雌激素是一種類固醇激素,負(fù)責(zé)女性生殖系統(tǒng)和第二性征的生長(zhǎng)和調(diào)節(jié)。雌激素由發(fā)育中的卵泡的顆粒細(xì)胞產(chǎn)生,并在月經(jīng)周期的早期對(duì) LH 產(chǎn)生產(chǎn)生負(fù)反饋。然而,一旦雌激素水平達(dá)到臨界水平,因?yàn)槁涯讣?xì)胞在卵巢內(nèi)成熟以準(zhǔn)備排卵,雌激素開始對(duì) LH 產(chǎn)生產(chǎn)生正反饋,通過其對(duì) GnRH 脈沖頻率的影響導(dǎo)致 LH 激增。雌激素還有許多其他作用,對(duì)絕經(jīng)前患者的骨骼健康和心血管健康很重要,這將在另一篇文章中討論。[5]
促卵泡激素 (FSH)是一種促性腺激素,由垂體前葉合成并分泌,以響應(yīng)慢頻脈沖性 GnRH。FSH 刺激未成熟卵母細(xì)胞在排卵前生長(zhǎng)和成熟為成熟 (Graafian) 次級(jí)卵泡。FSH 受體是 G 蛋白偶聯(lián)受體,存在于發(fā)育中的卵泡周圍的顆粒細(xì)胞中。[1]顆粒細(xì)胞最初產(chǎn)生成熟發(fā)育中的優(yōu)勢(shì)卵泡所需的雌激素。在雌激素水平持續(xù)升高 2 天后,LH 激增導(dǎo)致顆粒細(xì)胞黃體化為 LH 受體細(xì)胞。這種轉(zhuǎn)變使顆粒細(xì)胞能夠響應(yīng) LH 水平并產(chǎn)生黃體酮。 [5]
黃體生成素 (LH)是由垂體前葉合成和分泌的促性腺激素,以響應(yīng)高頻 GnRH 釋放。LH 負(fù)責(zé)誘導(dǎo)排卵、為受精卵母細(xì)胞植入子宮做準(zhǔn)備,以及通過刺激卵泡膜細(xì)胞和黃體化顆粒細(xì)胞產(chǎn)生黃體酮。在 LH 激增之前,LH 與卵巢中與顆粒細(xì)胞相鄰的卵泡膜細(xì)胞相互作用。這些細(xì)胞產(chǎn)生雄激素,這些雄激素?cái)U(kuò)散到顆粒細(xì)胞中并轉(zhuǎn)化為雌激素以促進(jìn)卵泡發(fā)育。[3] LH 激增通過增加蛋白水解酶的活性來創(chuàng)造卵泡萌出的環(huán)境,蛋白水解酶會(huì)削弱卵巢壁,從而允許卵母細(xì)胞通過。卵母細(xì)胞釋放后,卵泡殘余物是卵泡膜和黃素化顆粒細(xì)胞。它們的功能現(xiàn)在是產(chǎn)生黃體酮,黃體酮是負(fù)責(zé)維持可以接受受精胚胎的子宮環(huán)境的激素。[6]
關(guān)注的問題
在美國(guó),女性不孕癥最常見的原因是排卵功能障礙,其中多種激素因素會(huì)干擾觸發(fā)排卵所需的一系列復(fù)雜的激素事件。該通路的任何一點(diǎn)(下丘腦、垂體、卵巢)都可能出現(xiàn)問題,并可能導(dǎo)致排卵失敗。在美國(guó),慢性排卵功能障礙的最常見原因是卵巢綜合征或 PCOS,它會(huì)在多個(gè)點(diǎn)干擾排卵。
卵巢
卵巢是一個(gè)橢圓形的器官,大約有一個(gè)杏仁那么大。它被組織成生殖細(xì)胞(即卵母細(xì)胞)和體細(xì)胞(即顆粒細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞),它們一起工作以發(fā)育顯性成熟卵泡,這些卵泡可以通過排卵釋放以進(jìn)行可能的受精。如前所述,卵巢的作用主要由垂體前葉產(chǎn)生的 FSH 和 LH 激素調(diào)節(jié)。這些激素充當(dāng)體細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)的兩種受體類型的配體。這些細(xì)胞的作用通過提供富含雌激素的環(huán)境來促進(jìn)相鄰生殖細(xì)胞的發(fā)育成熟。
生殖細(xì)胞:
原始卵泡是未成熟的生殖細(xì)胞或停滯在減數(shù)分裂前期 I 的初級(jí)卵泡。
短柔毛的開始使原始卵泡通過稱為卵泡發(fā)生的過程完成成為初級(jí)卵母細(xì)胞。
初級(jí)卵母細(xì)胞周圍有單層顆粒細(xì)胞。當(dāng)卵泡膜細(xì)胞層在顆粒細(xì)胞附近發(fā)育時(shí),初級(jí)卵泡發(fā)育成次級(jí)卵泡。
成熟的(Graafian)卵泡的特征是形成一個(gè)充滿液體的腔,稱為胃竇。在排卵之前,Graafian 卵泡開始減數(shù)分裂 II 并在中期 II 停滯。這個(gè)過程只有在卵母細(xì)胞受精后才能完成。
發(fā)展
青春期前的卵巢包含原始卵泡,它由被單層顆粒細(xì)胞包圍的卵母細(xì)胞組成。青春期后,垂體前葉開始分泌 FSH 和 LH,以響應(yīng)下丘腦釋放的 GnRH,而卵巢中的休眠細(xì)胞開始分泌類固醇激素作為響應(yīng)。
涉及的器官系統(tǒng)
下丘腦以脈沖方式分泌 GnRH,觸發(fā)垂體前葉釋放 FSH 和LH。這些反過來又作用于卵巢中的顆粒細(xì)胞和卵泡膜細(xì)胞,以刺激卵泡成熟并觸發(fā)排卵。
機(jī)制
卵泡發(fā)育
大約 1,000 個(gè)原始卵泡開始成熟為初級(jí)卵泡的過程。在發(fā)育開始時(shí),卵母細(xì)胞周圍的顆粒細(xì)胞層體積增大,它們通過 FSH 刺激開始產(chǎn)生雌激素。FSH 最初用于傳播雌激素合成的開始;然而,雌激素的產(chǎn)生成為顆粒細(xì)胞的自主過程。因此,雌激素的產(chǎn)生和卵泡的發(fā)育獨(dú)立于 FSH。透明帶也在這個(gè)階段發(fā)育,成為卵母細(xì)胞的最外層部分,將其與顆粒細(xì)胞分界。保護(hù)殼中的透明帶,精子必須穿過透明帶才能使卵子在排卵后受精。
這些初級(jí)卵泡的一個(gè)子集進(jìn)入次級(jí)卵泡階段,在此期間形成卵泡膜細(xì)胞層。LH 刺激卵泡膜細(xì)胞合成雄激素,雄激素作為雌激素前體擴(kuò)散到顆粒細(xì)胞中。
接下來,卵泡在卵母細(xì)胞周圍形成一個(gè)充滿液體的空腔,稱為胃竇。在此階段,卵泡被稱為竇卵泡或 Graafian 卵泡。這個(gè)階段也可以在超聲波上看到為卵巢上的一個(gè)小的、充滿液體的囊腫。月經(jīng)周期的卵泡期發(fā)生在竇狀卵泡發(fā)育成排卵前卵泡以準(zhǔn)備排卵時(shí)。卵泡期(即卵泡發(fā)育)從以月經(jīng)開始為特征的第一天開始,一直持續(xù)到典型的 28 天周期的今天第 14 天(即排卵期)。竇卵泡在此階段依賴于 FSH,并開始與其他發(fā)育中的卵泡競(jìng)爭(zhēng) FSH。主導(dǎo)這一過程的卵泡稱為“優(yōu)勢(shì)卵泡”,所有其他卵泡都將閉鎖。胃竇或“
大多數(shù)開始成熟過程的卵泡會(huì)在此過程中的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)發(fā)生閉鎖(卵泡內(nèi)所有細(xì)胞的徹底凋亡,包括卵母細(xì)胞),只留下一個(gè)(很少有更多)成熟卵泡排卵。如果在給定的周期內(nèi)有多個(gè)卵泡排卵,則會(huì)導(dǎo)致異卵雙胞胎等多胎妊娠。
排卵
排卵發(fā)生在典型的 28 天周期的第 14 天左右。由于卵泡內(nèi)激素活性顆粒細(xì)胞產(chǎn)生的雌激素增加,雌激素水平升高。其中一種雌激素水平達(dá)到臨界點(diǎn)并保持該水平 2 天,雌激素從 GnRH 的負(fù)反饋調(diào)節(jié)劑轉(zhuǎn)變?yōu)橄虑鹉X的正反饋調(diào)節(jié)劑。這個(gè)轉(zhuǎn)變點(diǎn)導(dǎo)致 GnRH 分泌到垂體前葉的頻率增加,從而導(dǎo)致 LH 激增。LH 激增增加卵泡內(nèi)蛋白水解酶,削弱卵巢壁并允許成熟卵泡通過。
激增還導(dǎo)致形成黃體的硬膜細(xì)胞和顆粒細(xì)胞黃體化,黃體負(fù)責(zé)黃體酮的合成水平。一旦卵泡被釋放,它就會(huì)被輸卵管的傘毛抓住。除非發(fā)生受精,否則卵母細(xì)胞仍處于減數(shù)分裂 II 的中期 II。
黃體期
黃體期持續(xù)一個(gè)典型周期的第 14 天到第 28 天。它開始于黃體的形成,結(jié)束于妊娠或黃體溶解(黃體的破壞)。FSH 和 LH 刺激排卵后成熟卵泡的剩余部分變成黃體。黃體生長(zhǎng)并分泌黃體酮和一些雌激素,使子宮內(nèi)膜更容易著床。如果不發(fā)生受精,黃體酮/雌激素水平下降,黃體死亡形成白體。這些下降的激素水平刺激 FSH 開始為下一個(gè)周期募集卵泡。如果確實(shí)發(fā)生受精,早期胎盤產(chǎn)生的人絨毛膜促性腺激素 (hCG) 會(huì)保護(hù)黃體,[10]
相關(guān)測(cè)試
臨床意義
世界衛(wèi)生組織將無(wú)排卵障礙分為 3 組
I 組障礙:導(dǎo)致 10% 無(wú)排卵病例的低促性腺激素性腺功能減退癥的下丘腦功能衰竭。
示例:卡爾曼綜合癥、中風(fēng)引起的全垂體功能減退癥、自身免疫性破壞、腺瘤干擾或感染。產(chǎn)后出血(席漢綜合征)或頭部外傷也可導(dǎo)致不可逆或短暫的下丘腦衰竭。
II 組疾?。?/strong> HPO 軸功能障礙,這是造成 85% 無(wú)排卵病例的原因。
多囊卵巢綜合征被認(rèn)為是一種內(nèi)分泌病,它是無(wú)排卵性不孕癥的病因(即 >90% 的病例)。PCOS 的特征是繼發(fā)于由易碎的增生性子宮內(nèi)膜組織、高雄激素血癥引起的無(wú)排卵性出血的月經(jīng)周期不規(guī)律,并且它與各種代謝紊亂(即高胰島素血癥)有關(guān)。
未成熟的下丘腦-垂體-卵巢軸
據(jù)了解,高雄激素血癥是雄激素水平與LH/FSH水平失衡的結(jié)果。造成這種情況的確切機(jī)制尚不完全清楚,但研究支持這樣一種觀點(diǎn),即脂肪組織將雌激素外周轉(zhuǎn)化為雄激素是提高血清雄激素水平和消耗雌激素的一種機(jī)制。[3]
繼發(fā)于胰島素抵抗的高胰島素血癥被認(rèn)為在 PCOS 中起作用。在青春期,胰島素生長(zhǎng)因子 1 (IGF-1) 導(dǎo)致一定程度的胰島素抵抗是很常見的。如果 IR 僅限于葡萄糖代謝,則該過程在很大程度上被認(rèn)為是正常的。在患有 PCOS 的女性中,IR 影響包括肝臟在內(nèi)的多系統(tǒng),導(dǎo)致性激素結(jié)合球蛋白 (SHBG) 合成減少。SHBG 水平降低會(huì)導(dǎo)致游離雄激素升高,從而進(jìn)一步破壞激素平衡。
由于下丘腦-垂體-卵巢軸不成熟而導(dǎo)致青春期女性出現(xiàn)月經(jīng)不調(diào)的無(wú)排卵可能是一種常見的預(yù)期發(fā)現(xiàn)。在初潮開始后的第一年可以看到月經(jīng)無(wú)排卵模式,并持續(xù)到 18 歲。HPO 軸被認(rèn)為已經(jīng)成熟。應(yīng)進(jìn)一步評(píng)估持續(xù)的不規(guī)則情況是否為接種的“非功能性”原因。
在美國(guó),女性不孕癥最常見的原因是排卵功能障礙,其中多種激素因素會(huì)干擾觸發(fā)排卵所需的一系列復(fù)雜的激素事件。該通路的任何一點(diǎn)(下丘腦、垂體、卵巢)都可能出現(xiàn)問題,并可能導(dǎo)致排卵失敗。在美國(guó),慢性排卵功能障礙的最常見原因是卵巢綜合征或 PCOS,它會(huì)在多個(gè)點(diǎn)干擾排卵。
第 III 組疾?。?/strong> 卵巢功能不全或衰竭表明由于遺傳、醫(yī)源性或獲得性原因?qū)е侣涯讣?xì)胞過早耗盡。
示例:特納綜合征是最常見的卵巢早衰遺傳形式,自身免疫性甲狀腺炎引起的甲狀腺機(jī)能減退是導(dǎo)致 III 類無(wú)排卵功能障礙的主要自身免疫介導(dǎo)病癥。
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