哺乳动物卵泡发育的基本模式
付衍辉 南京农业大学
兽医研究表明哺乳动物的卵泡发育是一个高度复杂且受到精密调控的过程。大多数哺乳动物的卵泡发育是以“卵泡波” (follicularwave)的形式进行的，即哺乳动物每个发情周期都会有一批或几批卵泡从原始卵泡发育到成熟卵泡的一系列波浪状连续发育过程。根据卵泡发育过程的形态和功能变化，可分为原始卵泡、生长卵泡和成熟卵泡三个阶段。在哺乳动物胚胎时期，由内胚层迁移至生殖峭的原始生殖细胞经性分化过程分化为卵原细胞，并且在生殖峭每个卵原细胞都与若干原始卵泡细胞组合分化成一个原始卵泡，经多次有丝分裂增殖分化为初级卵母细胞。出生前或出生后不久，卵母细胞周围出现环绕的单层原颗粒细胞，形成原始卵泡(出生后原始卵泡数不再增加)构成原始卵泡库，未被原颗粒细胞环绕的卵母细胞则凋亡。原始卵泡库建立后，一些原始卵泡被启动募集，逐渐生长、分化，离开静息池 (restingpool)，进入生长池 (growingpool)并发育至有腔卵泡。初情期后，在促性腺激素和促卵泡激素的作用下，有腔卵泡可被周期募集，经过选择、优势化和周转等过程只有部分卵泡发育成熟并排卵，其余卵泡则闭锁。以下为卵泡发育的基本过程:
1.原始卵泡库的建立
哺乳动物在胚胎发育时期，由内胚层迁移至生殖脊的原始生殖细胞(PGCs)经过多次有丝分裂增殖形成大量初级卵母细胞，初级卵母细胞进入第一次减数分裂，停留在双线期被单层扁平的前体颗粒细胞包围形成原始卵泡 (primordialfoilicle)，没被前体颗粒细胞环绕的卵母细胞则凋亡，大量的原始卵泡构成原始卵泡库印oolof Primordialfollicles)。由大量原始卵泡组成的卵泡库是雌性生殖资源储备库，原始卵泡库存在于哺乳动物生殖机能衰退前的很长一段时间里。在多数动物的每个发情周期中，原始卵泡库中均会有部分初级卵母细胞恢复减数分裂，成为成熟卵母细胞的来源。在雌性卵巢中99%以上的卵泡是原始卵泡，在雌性个体一生的生殖活动中，原始卵泡库中能够成熟排卵的仅0.1%一0.2%。人类维持最后一组分化的原始卵泡的寿命可长达45~50年。原始卵泡的启动生长直接影响到整个生育阶段可用卵泡的数量，是卵泡发育过程中的一个重要阶段。原始卵泡的生长启动定义为原始卵泡从静止状态向生长状态的初级卵泡转变。其过程为两个不同但连续的阶段:第一阶段为前体颗粒细胞由扁平状向立方形转变，并伴随颗粒细胞的增生;第二阶段为卵母细胞体积增大和颗粒细胞的继续增生。可见，颗粒细胞的生长、分化是原始卵泡启动生长的关键。
2.卵泡的募集
哺乳动物出生前后不久，在卵巢内调控因子的作用下，部分原始卵泡脱离原始卵泡库开始生长，此即称卵泡的启动募集 (initialreeruitment)，未被募集的原始卵泡则停留在静息状态直到凋亡(即optosis)。启动募集是一个持续的过程，从原始卵泡形成不久一直到初情前期。在每个发情周期中，当内分泌环境发生变化时，特别是在促卵泡素的作用下，有腔卵泡开始加快生长，经过征集(recruitrneni)、选择(seleetion)、优势化(dominanee)和周转发育成排卵卵泡，这个过程称为周期募集(e” lereeruitrnent)。被募集的有腔卵泡中只有少量能发育到排卵卵泡，未发育到能排卵的卵泡则闭锁。通常所说的募集，多指周期募集。周期募集和启动募集之间存在一个明显的“障碍”。启动募集的卵泡能否参与周期募集的关键在于能否跨越这一障碍，能否获得对促性腺激素的反应能力是跨越这一障碍的关键因素，大多数卵泡由于未获得这种反应能力而在发育的过程中发生闭锁。Hirshfield的研究发现I3J，牛大规模卵泡闭锁多发生于颗粒细胞 (granuloseeen，GC)增殖至10一13层时，而牛通常具有14一15层GC，小鼠的卵泡闭锁大都发生在GC长至8~9层时，大致也处于倒数第二层GC。
可见，哺乳动物的大规模卵泡闭锁是集中在某一特别时期(即GC增殖到倒数第二层时)。这表明此阶段正是两种募集的交界处，如果FSH升高，就有部分卵泡要参与周期募集。
1.3优势卵泡的选择与优势化
参与募集的卵泡并非都能发育排卵，大多数的卵泡要发生闭锁退化，只有少量的能发育成为优势卵泡，这一过程通常称为为选择(selection)[61。猪的选择在发情周期的14一16天。被选择的卵泡即确立优势化地位，确立优势化地位的卵泡将继续发育，体积逐渐变大，激素分泌能力同时也逐渐增强，这样就抑制了从属卵泡(落选的募集卵泡)的生长及下一卵泡波的出现，这一过程称为优势化(dominance)。
经研究表明，LH浓度的上升与FSH浓度的下降在卵泡选择的过程中起到决定性作用[71，完成了选择的卵泡再经过优势化过程，其卵泡直径基本达到最大，并在一段时间内维持这种状态，等待排卵。在此期间优势卵泡是性激素的主要来源，这些性激素将通过自分泌的方式促进卵泡自身的生长，同时通过旁分泌的方式抑制从属卵泡的生长发育。优势卵泡的选择是一个持续过程，最终优势化的卵泡能发育成为能排卵的卵泡。
1.4卵泡的成熟排卵
经过优势化的卵泡并非都能成熟排卵，因此优势卵泡又分为排卵优势卵泡(ovulato汀 dominantfollieles)和非排卵优势卵泡。排卵优势卵泡最终会排出卵母细胞，非排卵优势卵泡将会闭锁，不再抑制其他卵泡的生长，从而开始下一个卵泡波。决定优势卵泡能否成熟排卵的主要因素是卵泡波和黄体溶解的同步性，只有在黄体溶解同步的卵泡波中，优势卵泡刁‘可能排卵，否则将会闭锁。当黄体存在时，LH的单次分泌量可能较大，但高孕酮浓度会导致LH分泌的次数较少。只有当具备较高的单次分泌量和分泌次数的时候才能使LH得浓度升高从而达到促进卵泡成熟和排卵的水平，所以当黄体存在时，优势卵泡无法成熟排卵，只有当黄体溶解后，孕酮浓度降低，雌二醇浓度升高，导致LH分泌达到高峰，才会引起卵泡成熟排卵。
5.卵泡闭锁与退化
动物出生前，卵巢上有很多原始卵泡，但只有少数卵泡能够发育成熟并排卵，大多数卵泡不破裂、排卵、而发生闭锁(atresia)和退化。退化的卵泡数出生前较出生后多，出生后，又是初情期较初情期后多，因此卵泡的绝对数随着年龄的增长而减少。如出生母犊有有75000个卵泡，10一14岁时25000个，到20岁时只有3000个。在其他哺乳动物中，约有80%一99.9%的卵泡都发生了闭锁与退化。
卵泡闭锁和退化包括颗粒细胞和卵母细胞的一系列形态学变化，其主要特征是染色体浓缩，核膜起皱，颗粒细胞发生固缩，颗粒细胞离开颗粒层悬浮于卵泡液中，卵丘细胞发生分解，卵母细胞发生异常分裂，透明带玻璃化并增厚，细胞质碎裂等变化。闭锁的卵泡被卵巢中纤维细胞所包围，通过吞噬作用最后消失而变成疤痕。
卵泡闭锁的调控机制是细胞发生凋亡。细胞凋亡又称细胞程序性死亡，是一种主动的、先天性的和选择性的细胞死亡过程。动物在出生前，卵巢中卵泡消失主要是卵母细胞凋亡，出生后，卵泡闭锁是从颗粒细胞的凋亡开始的，然后引起内膜细胞发生凋亡。据Picton报道，凋亡主要受抑制基因(如bd一2)和促进基因(如bax)的调控。
成熟卵泡排卵后形成黄体 (corpusluteum，cL)。黄体分泌孕酮作用于生殖道，使之向妊娠方向变化。如果未受精，一段时间后黄体退化，开始下一次的卵泡发育与排卵。在短时间内，由卵泡期分泌雌激素的颗粒细胞，转变为分泌孕酮的黄体细胞。黄体是一种暂时性的分泌器官，黄体开始生长很快，牛和绵羊在排卵后第4d，可达最大体积的50%一60%。黄体发育到最大体积的时间，牛在排卵后第10d，绵羊在排卵后7一gd，猪在排卵后12一13d，马在排卵后第14d。
雌性动物如果没有妊娠，所形成的黄体在黄体期末退化，这种黄体称为周期黄体。周期黄体通常在排卵后维持一定时间才退化，退化时间:牛为第14一15d，羊为第12一14d，猪为第13d，马为17d。如果雌性动物妊娠，则转化为妊娠黄体，此时黄体的体积稍大。大多数动物黄体一直维持到妊娠结束才退化。而马例外，妊娠黄体一般维持到妊娠期第160d左右退化，然后依靠胎盘分泌的孕酮来维持妊娠。
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