黄体形成、功能与溶解

1.黄体形成

(1)黄体的血管化:

排卵后,破裂的卵泡重组形成黄体。黄体形成和黄素化的过程伴随着大量基因的表达改变，仅在颗粒细胞中就包含数百种基因。破裂卵泡重组的显著特征是建立丰富的血管网。与卵泡破裂相关的排卵腔出血伴随有来自周围基质的毛细血管和成纤维细胞的渗透和增殖。由此产生新生血管能够使较大分子量的血液中循环的分子到达颗粒和膜黄体细胞，并有效分泌产物到循环中，如为黄体酮产生提供胆固醇底物的低密度脂蛋白等。黄体新生血管发展与孕酮的产生相互促进。当黄体完全形成时，血管内皮细胞约占黄体细胞含量的50%。

黄体的血管化由血管生成因子介导，包括由LH调控的血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor AVEGFA)和成纤维细胞生长因子2(fibroblast growth factor 2, FGF2)。研究显示,在排卵刺激后6小时内,猴卵泡液中的VEGFA含量增加6倍，并且在排卵后的36小时呈持续增长。由于在此期间VEGFAmRNA没有显著变化，因此VEGFA蛋白水平的升高可能是转录后机制调控的结果。

研究发现,给予促性腺激素处理的大鼠的可溶性VEGF受体(soluble fms-related receptor tyrosine kinase 1sFlt-1)几乎完全抑制黄体血管生成，证实VEGFA在黄体血管网络发育中的重要作用。Notch配体和δ样配体4抑制VEGF介导的血管萌发和分支，体内抑制这些配体可导致黄体血管生成和血管密度的增强。同理在LH高峰之前，VEGFA也可在卵泡发育中起重要作用,因为给予VEGFA中和性抗体或FLT-1截短体会干扰排卵前卵泡的发育。基于血管生成素和TIE-2受体表达的时空模式，内皮细胞上表达的血管生成素和 TIE-2受体也有助于黄体血管网的发展和维持。而抑制因子，如VEGF基因的剪接变异体及其可溶性受体则在调节促血管生成因子中起作用。

雌激素代谢物对黄体中的血管生成具有双向调节作用。这些代谢物既有促血管生成的作用(16-酮雌二醇和4-羟基雌酮)，又有抗血管生成(2-甲氧基雌酮和2-甲氧基雌二醇)的活性。这些代谢物在人类黄体不同期分布不同，黄体早期和中期促血管生成代谢物浓度较高，黄体后期抗血管生成代谢物浓度最高。

(2)黄体化细胞的功能:

壁层颗粒细胞在LH峰的作用下经历显著的形态学改变，统称为黄体化。随着颗粒细胞增殖相关基因表达的改变，这些细胞的有丝分裂潜能丧失:细胞周期蛋白D2表达终止，而细胞周期抑制剂Cdknla和Cdkn1b增加。同时，参与孕激素合成的蛋白编码基因(包括STARDI和3BHSD2)表达显著增加。人黄体类固醇生成细胞在大小和功能上具有异质性，包括黄体化颗粒和膜细胞。通过免疫组织化学和纯化后类固醇生成活性的研究提示这两种细胞具有不同的功能。颗粒黄体细胞表现出较高的孕酮的基础产量，由于其表达芳香化酶，因此推断是黄体雌激素合成的位点。卵泡膜黄体细胞含有17a-羟化酶17,20-裂合酶活性,产生由颗粒-黄体细胞芳香化的雄激素前体，可能是黄体17a-羟孕酮产生的主要部位。因此，黄体中存在用于雌激素合成的双细胞系统。黄体中的大黄体细胞产生松弛素，种被认为在促进子宫内膜蜕膜化、抑制子宫肌收缩活性和母亲对妊娠的适应性方面起作用的激素。

(3)黄体形成过程的调控因子:

1)促黄体生成素的角色:除了诱导排卵和黄体生成外，H在维持体功能方面具有重要作用。在各种实验环境下长期撤去LH的支持几乎总是导致黄体的退化。猴在黄体期通过被动免疫或注人GnRH拮抗剂来撤去LH,均导致孕酮和其他类固醇激素水平显著下降。对处于黄体期的妇女注射GnRH拮抗剂6小时导致外周血孕酮水平显著下降。在猴模型中如果只是暂时性的LH抑制LH水平恢复后黄体孕酮的产生可恢复。在人类黄体的中晚期，从孕激素的分泌模式与LH的脉冲式释放模式一致可以看出LH对孕酮分泌的重要调控作用。

值得注意的是，短期抑制LH，只要能及时恢复，黄体的内分泌功能可以恢复，黄体根据其记忆模式，可以按正常存活14天。这种内在的记忆表明，黄体生成的过程会触发一个预定的生命周期，在没有受孕的情况下，这个生命周期就会按照预定的周期结束。这个记忆模式的分子和细胞机制仍有待阐明。有假说提出这种时间记忆模式是一系列连续的事件的结果,包括类固醇调节白细胞和免疫细胞的侵人，最终通过精细的细胞因子抑制黄体功能。

人黄体细胞膜LH/hCG受体的水平在黄体期逐渐升高，然后下降，但即使在黄体晚期仍然可被检测出。这种受体显然在内源性LH高峰后立即充分结合，因为排卵后几天内注射10000UhCG不会引起孕激素水平的显著增加。然而，在黄体中期和晚期，外源性 hCG 显著增加黄体类固醇激素的合成。LH和hCG受体mRNA的表达趋向于遵循与LH和hCG结合相同的模式，从黄体早期到中期转录丰度增加，月经时下降。然而，如果怀孕，LH和hcG受体mRNA表达保持不变。在恒河猴中，促黄体激素受体的mRNA表达在黄体后期可维持到月经后才会下降。

2)孕激素的促黄体功能:人黄体每天产生25~50mg孕酮。黄体细胞似乎对孕激素也有反应，所以它在生殖中既具有内分泌作用,又具有自分泌作用。在恒河猴中，孕酮受体拮抗剂米非司酮和HRP2000抑制hCG诱导的人颗粒-黄体细胞孕酮和松弛素的分泌。此外可以用孕激素R5020 治疗GnRH拮抗剂给药后恒河猴黄体中STARD1表达的减少。因此 LH和hCG对STARD1表达的作用可能是间接的,部分归因于孕酮的作用。

孕激素受体A型和B型均存在于恒河猴和人类黄体中，其mRNA从黄体早期到黄体中期表达逐渐增加，然后随着黄体年龄的增长逐渐下降。随着黄体年龄的增长，孕激素受体 A与受体B的比值逐渐降低。上述孕酮受体拮抗剂对黄体细胞类固醇生成的作用可能是这些核受体调节的转录改变的一种反映。

2.黄体溶解

黄体在非受精周期中的功能寿命通常为(14±2)天。黄体在非受孕状态下会转化为无血管瘢痕，称为白体。黄体退变,称为黄体溶解,包括一系列功能变化(即内分泌变化，最显著的是孕酮生产下降)和结构改变(即凋亡、自噬和组织退化)。LH的撤退和LH受体的下降并不说明灵长类动物的黄体溶解。然而，由于继发于LH 和 hCG水平的降低导致的受体表达下降，使灵长类黄体对hcG反应减弱。这种在黄体晚期的信号传导效率的降低所导致孕酮生产的下降与STARD1基因蛋白和mRNA水平的表达下降有关。黄体溶解期Stard1基因表达下降先于其他类固醇生成酶的表达下降。在黄体后期给予大量的 hCG可使STARD1mRNA和蛋白质水平达到黄体中期水平，导致血浆孕酮水平的急剧增加。注射成倍剂量的LH或hCG可延长猴黄体的寿命。这些研究表明，人类功能性黄体溶解的一个重要特征是STARD1表达的下降。高水平的hCG可以防止这种下降，维持孕酮的生产能力。虽然通过mRNA芯片的方式发现一系列关于类固醇摄入和甾体激素合成的mRNA在黄体溶解过程中表达改变，但由于不同的诱导黄体溶解方法[如GnRH拮抗剂、前列腺素 F2a(PGF2a)]和自然黄体溶解过程所导致的表达改变缺乏一致性，导致结果的不确切性。

黄体的结构退化通过凋亡和自噬实现。早期黄体没有DNA断裂的证据，而中晚期黄体显示DNA断裂;与黄体中期相比，退行黄体中细胞凋亡的比率增加。相反，早孕的黄体组织未发现凋亡 DNA 片段。

控制人类黄体细胞存活和凋亡的因素仍然是一个有争议的话题。BCL2是一种细胞生存因子，主要分布在颗粒-黄体细胞、卵泡-黄体细胞、内皮细胞和血管中。一些研究人员没有发现在正常黄体期或使用hCG后BCL2水平变化的证据;然而，另一些研究人员描述了黄体期晚期BCL2水平的显著下降。据报道，凋亡前蛋白BAX在整个黄体期保持不变，并目从黄体中期的低水平增加到黄体退化期的高水平，而在妊娠的黄体中未检测到。如本节所述，FAS和FAS配体的表达在黄体退行时增加。已有资料表明，细胞凋亡是人类黄体退化的重要特征,一些报道描述了细胞存活(BCL2)基因和凋亡前基因(BAX和FAS)表达的相互变化。然而，形态学研究发现自噬在黄体退化过程中发挥重要作用。相应的，研究发现包括LC3a、LC3B、Atg3和Atg7在内的自噬相关基因在牛黄体晚期的表达显著升高，而自噬抑制剂mTOR的表达显著降低。溶酶体激活和组织蛋白酶相关基因在黄体晚期表达也有显著增加。总体来说，迄今为止发表的研究表明，在退化的黄体中同时存在自噬和凋亡的激活。

那么，究竟是什么触发灵长类黄体对LH的敏感性降低以及随后在非生育周期中的黄体退化?虽然在实验动物中广泛认为PGF2a是黄体溶解素，但其在调节灵长类黄体退行性方面的作用尚不明确。PGF2a还可抑制体外培养的人颗粒-黄体细胞STARDI基因的表达在体内,输注PGF2a会暂时降低人类黄体期的孕酮水平，黄体内注射PGF2a会导致孕酮产生下降和组织退化。黄体晚期表达PGF2a受体，PGF2a含量高于黄体早期。此外，PGF2抑制hCG诱导的孕酮分泌，且在黄体后期最为显著。与家畜子宫来源的 PGF2a参与触发黄体退化研究结果不同，人类的子宫切除术对黄体寿命没有影响。因此，参与人黄体退化的前列腺素可能不是子宫起源的，而可能是黄体本身。在猴体内,雌激素促进卵巢黄体溶解。并引起卵巢血中PGF2a水平升高。据报道，雌激素的黄体溶解作用可被吲哚美辛阻断;然而,其他研究人员已经提出,灵解用通过对促性腺激素泌的影响来介导的。有人提出PGE 可通过抑制黄体PGF2a的表达而起到支持黄体的作用。当PGE晚期表达下降时PGF2a表达增加。总体来说,这些研究提出PGF2a可能通过抑制孕激素的产生而在人类黄体溶解的启动中发挥潜在的作用。然而，这可能不是灵长类动物黄体退化的唯一介质。FAS和FAS配体mRNA和蛋白的时空表达与动物和人的黄体溶解密切相关。Fas-Fas配体系统可触发凋亡细胞死亡。在黄体后期，FAS蛋白的表达增加直至当黄体结构转变为白体。

有充分证据表明TNF-a超家族的细胞因子和干扰素-y在人类黄体溶解中起作用。 TNF-a在体外抑制人黄体细胞的类固醇激素的生成。来源于巨噬细胞和白细胞或内皮细胞 TNF-a在黄体晚期显著增加。来源于巨噬细胞和白细胞的TNF-a可能部分通过上调内皮细胞来源的单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)发挥促黄体溶解作用。白细胞产生的其他促炎细胞因子也有助于抑制类固醇的产生。干扰素-y在体外抑制促性腺激素刺激的人黄体细胞产生孕酮，并诱导细胞死亡。它是另一种巨噬细胞和白细胞的产物，有助于黄体的功能和结构溶解。正如前面关于卵巢白细胞和淋巴细胞的讨论中所指出的，充足的调节性T淋巴细胞可能对维持黄体功能和抗炎症状态至关重要，而且这种淋巴细胞数量的减少被认为促进了一种炎症环境,即细胞因子抑制黄体细胞类固醇生成。

黄体的血管成分可能通过产生直接或间接参与黄体溶解机制的因子(包括TNF-a、内皮素-1和MCP-1)来促进黄体退化。黄体溶解物质对内皮细胞功能的作用包括对细胞存活的影响可影响黄体灌注。在家畜的研究中发现,内皮细胞也可能是PGF2a的靶细胞，但人类黄体溶解过程中的作用尚未充分描述。

白细胞侵入黄体产生的活性氧是黄体溶解的另一个潜在重要因素。H₂O，可导致人和大鼠黄体细胞孕激素分泌迅速减少，促性腺激素反应降低。HO₂的作用似乎是由 OH-介导的，它抑制蛋白质合成，耗尽ATP，并诱导DNA 损伤。HO₂使LH受体与腺苷酸环化酶解偶联,线粒体利用胆固醇生成类固醇的能力受损。

3.妊娠黄体的维持

在受孕的周期中,人滋养细胞衍生的hCG的出现将黄体从溶解中解救出来。在晚期妊娠的黄体中，hCG抑制凋亡，对自噬的作用较小，允许黄体结构的维持和Stardl基因的表达。hCG在排卵后8天可在外周血中检测到，其浓度逐渐升高，既刺激类固醇生成，又防止黄体的结构退化，而黄体是孕酮最初10周的主要来源。妊娠期由于黄素化颗粒和卵泡膜细胞肥大,结缔组织和非甾体生成细胞,特别是内皮细胞的积累,黄体在妊娠最初6周的体积增大一倍。最近的研究表明hCG刺激黄体11B-羟基类固醇脱氢酶1型表达,导致黄体内皮质醇的生成增加，而皮质醇可能通过黄体细胞糖皮质激素受体在受孕周期中促进黄体存活。

黄体在妊娠最初几周是必需的，如果在妊娠7周之前进行黄体切除术,则会导致流产。然而，尽管存在hCG，但其分泌功能在整个妊娠期并不维持在高水平。17a-羟孕酮是一种不是由胎盘产生的类固醇，最大程度反映黄体的功能，通过监测其水平变化证实了上述观点。17a-羟孕酮水平在妊娠6周时达到高峰,然后下降。类固醇生成活性的下降部分归因于黄体早期细胞肥大随后萎缩的事实。妊娠黄体功能和结构变化的生化变化尚未阐明。

妊娠黄体瘤是一种罕见的良性肿瘤,通常发生在两侧卵巢的黄体化细胞,与hCG的影响有关。多囊卵巢综合征患者更常见。这些肿瘤产生的中重度的雄激素，导致母体出现高雄激素血症和女性胎儿男性化的症状。并分泌孕激素和雌激素。这些肿瘤在怀孕后会自动消退。黄体过度反应，通常表现为妊娠晚期由膜黄体囊肿引起的卵巢增大,是由多胎妊娠、葡萄胎妊娠或绒毛膜癌引起的高水平hCG所致。大约30%的病例与母体高雄激素血症症状有关。