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抗缪勒氏管激素(AMH)由颗粒细胞在卵泡发育过程中产生,它能抑制原始卵泡向初级卵泡的转变。在优势卵泡选择过程中,它还能调节早卵泡期FSH的敏感性。除了AMH作为抑制原始卵泡激活和调节FSH敏感性的作用外,解读AMH是否具有其他功能也很重要。
ESHRE期刊俱乐部12月版讨论了Zhou等人(2022)的一篇基础科学研究论文,其中提出了AMH的附加作用,因为结果显示了AMH诱导的小鼠窦前卵泡闭锁的实验证据。Zhou等人利用转基因小鼠测定了缺乏AMH基因(Amh)的小鼠的卵泡数量,并观察到与野生型小鼠相比,这些动物的原始卵泡更少,但初级、次级和小的窦卵泡更多。
过量表达 AMH 的小鼠卵泡闭锁率较高,卵泡凋亡标志物和空的原始卵泡就是证明,因此作者得出结论,AMH 的作用不是维持卵巢储备,而是通过 AMH 诱导的窦卵泡闭锁来防止窦卵泡池变得过大。如果这些发现能够推广到人类,那么它们将代表AMH作用的范式转变,并可能影响临床实践。期刊俱乐部讨论的重点是AMH诱导的闭锁在生物学和临床方面的不同影响。其中包括 AMH 水平的重要性、 FSH在从AMH诱导的闭锁中挽救卵泡方面的作用、人类卵巢抑制过程中AMH水平的变化,以及将研究结果转化为临床实践。
AMH的浓度对卵泡闭锁有一定的作用吗?
我们尚未充分探索到 AMH 的详细功能,而且除了对原始卵泡向初级卵泡的转变以及对 FSH 敏感性的调节外,我们对 AMH 的作用了解非常有限。过去十年的研究表明,AMH 的作用超出了通过下丘脑-垂体-性腺轴的性腺表达,因此血清中的浓度预计会增加。
在期刊俱乐部与会者讨论的文章中作者利用转基因小鼠在神经元中过表达AMH,从而提高血清中的 AMH 水平。正如McLennan等人的研究所显示的,与正常血清浓度相比,AMH过表达小鼠血清中的AMH浓度增加(1 nmol/l),但低于卵泡液中的6 nmol/l浓度。将 AMH 水平提高到 6 nmol/l,预计会对卵泡闭锁产生更大的影响。正如先前所显示的那样,腺病毒诱导的高AMH表达会阻止小鼠50%的原始卵泡活化,但更重要的是,所有卵泡进入次级阶段的过程都会停止。
通过改变AMH浓度,我们认为其他旁分泌因子的浓度也会受到影响。这些因素包括转化生长因子家族的成员,特别是促进卵泡结构完整性的激活素。FSH和激活素之间的平衡对于维持连接蛋白43的表达和卵母细胞-颗粒细胞的相互作用至关重要。然而,关于AMH过表达对细胞间通信、细胞骨架稳定性和细胞外基质组成的影响还缺乏知识支持,这些是决定卵巢生理状态的重要变量。
FSH能挽救AMH引起的卵泡闭锁吗?
Zhou等人的研究结果表明,FSH处理并不能挽救AMH过表达小鼠的卵泡存活。因此,期刊俱乐部讨论了FSH作为一种存活分子减少AMH诱导的窦卵泡闭锁的潜力。主要的问题是FSH是否可以挽救AMH诱导的闭锁,或者AMH是否可以控制对FSH有反应的卵泡数量。由于这两种作用都可能发生在卵泡发育的不同阶段,因此对这个问题没有明确的答案,我们假设AMH可能在卵泡发育的不同阶段有不同的作用。
FSH和AMH之间的相互作用最可能发生在早期窦期,此时FSH敏感性在AMH表达下降之前上升,而不是在窦前阶段。卵母细胞来源的因子,如生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)也可能参与了卵泡发育过程中的AMH-FSH的相互作用。众所周知,在多排卵和单排卵的啮齿类动物和灵长类动物中,窦卵泡都需要 FSH 才能成熟。不过,不同物种对 FSH 的敏感性也不尽相同,有人认为这两种排卵策略之间的差异是 BMP15 和 GDF9 分子变异的结果。因此,了解卵泡发育过程中的细胞和分子相互作用可能需要跨学科的工作,其中生理学、细胞生物学和进化论的观点可以解释卵泡发育的各个方面,从而达到临床目的。
人类卵巢抑制过程中AMH水平的变化
从不依赖FSH的阶段过渡到FSH依赖阶段的人类卵泡发育过程中,那些未闭锁的小窦前卵泡成熟为窦卵泡。这种转变可能是渐进的,在小的窦卵泡阶段有重叠:卵泡产生AMH,但已经对FSH敏感。然而,有已发表的研究结果显示,使用激素避孕或促性腺激素性腺功能减退症的患者的AMH水平暂时降低。这些数据是从大型注册处收集的,但没有一个明确的理论依据。所以低FSH和LH对循环AMH水平的作用在科学界仍然存在不确定性。
杂志俱乐部参与者被调查低FSH的作用AMH水平:31.8%的选民表示,我们不能排除低水平的AMH观察低FSH和LH患者的关联,而不是因果关系,36.4%表示,有强有力的证据表明低FSH和AMH之间的因果关系水平,和31.8%仍然不确定是否有低FSH和降低AMH水平之间的联系。民意投票结果表明结果确实存在不确定性。
卵巢活动抑制对 AMH 水平影响的另一个例子可见于癌症患者。化疗后,AMH 水平很低或检测不到是常见现象,但随着时间的推移,AMH 水平会略有上升。在化疗期间,使用GnRH类似物(GnRHa)暂时性抑制卵巢以保存卵巢功能可能通过减少产生AMH的小窦前卵泡的数量而导致随后的暂时性AMH抑制。然而,如果不使用 GnRHa,而出现化疗引起的暂时性闭经,FSH 和 LH 水平不是低而是高时,AMH 水平也会出现同样的偏移。
上述卵巢抑制的原因与观察到的 AMH 水平暂时降低之间的因果关系不容质疑的。按道理说,长时间的卵巢抑制会导致产生 AMH 的窦前小卵泡数量减少,从而降低血清中的 AMH 水平。因此,假设AMH在诱导人类卵泡闭锁方面发挥作用,那么这种作用是什么呢?我们知道 AMH水平的短暂下降不会减少闭锁,也不会保持卵巢储备功能。因此,最合理的假设是,在不同的卵泡中,AMH表达在卵泡的不同阶段会有不同程度的下降,对 FSH依赖性是一个转折点。
转化为临床实践
在依赖FSH之前防止卵泡闭锁是否是增加ART周期中可刺激的窦卵泡数量的新途径呢?在人类培养实验中使用AMH得出的结果相互矛盾,但最终可以通过探究所使用的亚型之间的差异来解释。卵泡的发育异常复杂,卵泡在不同的时间段、不同的系统中发育,涉及不同的分子机制网络,这些机制尚未阐明。
因此,在临床实践中探索和应用 Zhou 等人的研究结果需要进行哪些实验?由于卵泡发育的复杂性,有必要采用多种模型和方法。在卵泡发育过程中,AMH在不同时间点(使用多只年龄和特征相似的小鼠)治疗卵泡闭锁,但研究设计需要采用多变量方法。根据所提出的问题,也可以使用没有血清的体外模型或异种移植模型。在充分设计的实验中使用人类卵巢组织培养,具有足够的能力和明确的结果,将提高我们对AMH作用的认识。然而,牛和绵羊的卵巢组织也可以作为更容易获得的单卵泡排卵模型。
无论实验设计如何,都应认真考虑卵巢内的结构因素和影响卵泡相互作用的卵泡密度。研究AMH过表达小鼠的细胞间通信和细胞骨架稳定性,主要是基质组成,如胶原蛋白和纤维蛋白,可以为了解细胞死亡途径提供见解,因为它们可能受到组织的生物力学特性的影响。此外,对于卵泡发育受到干扰或改变时的AMH水平变化,目前的研究还不足够。AMH的下降是由于FSH水平低导致的卵泡数量减少,还是颗粒细胞负责关闭AMH的产生?进一步的探索对于完全理解这些分子相互作用是至关重要的。
结论
卵泡发育异常复杂,涉及一系列不同的机制尚未明确。AMH在早期卵泡发育中的核心作用似乎比人们最初认为的更重要。解密AMH的确切作用可能更为关键,可以通过结合体内外模型、异种移植和进化生物学等各种方法来探索AMH在人类中的应用。
参考文献:
Juan J Fraire-Zamora, Kashish Sharma, Omar F Ammar, Claudia Massarotti, Zoya E Ali, Evelyn E Telfer, Suzannah Williams, Baris Ata, George Liperis, Mind the gap: deciphering the role of anti-Müllerian hormone in follicular development—from animal studies toward clinical application, Human Reproduction, Volume 38, Issue 6, June 2023, Pages 1231–1234, https://doi.org/10.1093/humrep/dead075
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