抗苗勒氏管激素在女性生殖系統中的研究進展

韓國慶綜述，梁元姣審校

0 引 言

抗苗勒氏管激素(anti-mullerian hormone, AMH)又稱苗勒管抑制物(mullerian inhibiting substance, MIS)，是一種分子量為140 kD的二聚體糖蛋白，是TGF-b超家族的成員之一[1]。AMH由男性睪丸支持細胞和女性卵巢顆粒細胞分泌，在兩性分化中能夠誘導苗勒管退化，并與胚胎發育、性分化等密切相關[2]。大量研究表明，AMH調節卵泡發育與生長過程。近年來大量對AMH與卵巢卵泡局部調控機制的研究，促進了人類對卵巢微環境失衡引發一系列生殖系統疾病，如多囊卵巢綜合癥(polycystic ovary syndrome, PCOS)，原發性卵巢功能不全(primary ovarian insufficiency, POI)，卵巢過度刺激綜合癥(ovarian hyperstimulation syndrome, OHSS)等疾病的深入研究。AMH近來被用于成年人生殖能力的評估[3-4]。目前認為，AMH是預測卵巢儲備和生殖潛能最為可靠的指標。本文就AMH在女性生殖方面的應用進行綜述。

1 AMH的來源及影響因素

AMH在男性胎兒的發育過程中，由睪丸未成熟的支持細胞分泌，誘導苗勒管退化，從而形成男性生殖管道。如缺乏，苗勒管將分化為子宮、輸卵管和陰道上段的女性生殖管道[2]。女性胎兒期第32周即可觀察到AMH分泌，出生后開始緩慢增長，青春期前有輕微波動，性成熟到達分泌高峰，后隨卵泡儲備功能下降而逐漸降低，絕經后測不出[5]。

AMH是由二硫鍵連接的2個相同的70 kb的亞基組成的二聚體糖蛋白，與活化素、抑制素、骨形態生成蛋白及生長分化因子同屬于TGF-β超家族。之前文獻認為，AMH的表達僅限于性腺。近來有文獻指出，抗苗勒管激素2型受體還表達于子宮內膜，前列腺，子宮頸和腦組織。人類AMH基因位于19號染色體短臂，有5個外顯子，是編碼含560個氨基酸的多肽，其C-端為活性作用端，與受體結合發揮生物學活性[6]。

AMH通過結合AMHR II和AMHR I兩種跨膜絲氨酸/蘇氨酸激酶受體發揮生物學作用，AMHR II是AMH的特異性受體，AMH與AMHR II兩者相互依存。AMH 信號傳導通路主要通過AMH與AMHR II相連接形成復合物，而后磷酸化細胞質 Sma和Mad相關蛋白(Smad)，被磷酸化的受體特異性地與Smad 4蛋白結合后形成復合物，而后進入細胞核調控基因表達[7]。

血清AMH較其他生物學指標相比較穩定，有研究認為AMH幾乎不受月經周期、妊娠、血標本采集時間、體質指數(BMI)、口服避孕藥的影響[8]；但也有研究指出，超重、吸煙、維生素D狀態、AMH的多態性及其受體和整個基因組的遺傳變異等因素能夠影響AMH的絕對濃度[9-10]。然而這些結果的臨床意義仍有待確定，目前對AMH的影響因素研究仍缺乏大樣本的調研。

2 AMH與卵巢卵泡發育

AMH由發育為初級卵泡階段的顆粒細胞開始分泌，在優勢卵泡中分泌最多。隨著卵泡進入FSH依賴的循環募集過程，顆粒細胞分泌的AMH量下降。目前認為AMH對卵泡發育有2種作用：AMH通過抑制始基卵泡向初級卵泡轉化，從而負性調控起始基募集；AMH抑制卵泡刺激素(follicle stimulating hormone, FSH)-依賴卵泡的周期募集，且AMH對促性腺激素依賴的卵泡的生長起作用。

在基礎卵泡發育中，AMH-FSH-雄激素之間的相互作用為：AMH在竇前卵泡和小竇卵泡階段的顆粒細胞中表達和分泌最大，在排卵前卵泡和黃素化卵泡中顆粒細胞分泌的AMH逐漸減少直至幾乎檢測不到。血清AMH水平不能反映小生長卵泡的AMH活化狀態[11]，FSH刺激卵泡池內AMH的變化可降低血清AMH水平而不涉及FSH的直接負性調控效應。FSH可能在基礎卵泡生長期適度刺激卵泡生長，與雄激素、干細胞因子、白血病抑制因子和生長分化因子-9等其他刺激因子協同作用[12]。若缺乏FSH，這些刺激因子仍能維持“非依賴-FSH”基礎卵泡的生長，但卻低效。雄激素通過增強自身受體表達，增強了卵泡刺激素受體(follicle stimulating hormone receptor, FSHR)的表達從而刺激FSH對顆粒細胞的作用。AMH抑制FSH誘導的芳香化酶的表達從而阻止了雄激素轉化為雌激素，AMH的負性調節作用避免了卵泡被FSH過早選擇[13]。AMH的平衡效應被看作是一種生理必要事件，防止原始卵泡池過早的衰竭和防止FSH作用的過早選擇。

在竇卵泡發育中，FSH-AMH-雌二醇(estradiol, E2)之間的相互作用如下：在竇卵泡期，AMH和雄激素對顆粒細胞(granulosa cells, GCS)的影響減弱，此時FSH促進GCs合成E2，而E2對終末期卵泡的成熟起到越來越重要的作用。GCS合成E2是通過芳香化酶的作用將來自膜細胞(theca cells, TCS)的雄激素轉化為E2。青春期后大竇卵泡和排卵前卵泡芳香化酶的表達增加。FSH刺激芳香化酶的表達，AMH不影響芳香化酶的基礎表達，但特異性減弱FSH刺激作用[14]。E2的產生又抑制了AMH的表達。E2通過雌激素受體ER-α對AMH有刺激作用，通過ER-β對AMH有抑制作用。在生長卵泡的GCS中ERβ是主要受體，而在黃體中ERα則占優勢。晚期卵泡生長階段E2對AMH主要起抑制作用，從而壓制了不表達或低表達E2的小卵泡中FSH對AMH的刺激作用[15]。因此，E2是FSH對AMH作用的主要影響因素，缺乏E2，FSH對AMH有直接刺激作用；E2存在，間接的抵消FSH對AMH的作用。

總而言之，AMH在負性調控周期募集和選擇優勢卵泡中起主要作用。雄激素、AMH、FSH及E2之間的相互關系取決于不同的周期和卵泡所處的發育階段。竇前卵泡期，即不依賴促性腺激素的卵泡生長階段，AMH主要抑制了FSH促卵泡生長的作用，在缺乏E2情況下，雄激素通過增強FSH對GCS的作用，使AMH分泌量達到最大值；隨著卵泡的逐漸生長，到達促性腺激素依賴的卵泡生長階段，AMH主要抑制了FSH誘導的芳香化酶的活性，卵泡內雄激素作用減弱，E2逐漸增多，直至達到抑制AMH的產生的閾值。在大的竇卵泡中，AMH的抑制作用將逐漸減弱，FSH誘導與E2合成一致的芳香化酶的產生，E2反過來會促進AMH的降低。因此E2通過調控FSHR的表達增加及LHR的獲得，使卵泡能夠經歷周期募集，成為優勢卵泡，從而控制卵泡轉化[16]。

顯然，并非所有的卵泡都能如此發育，AMH可能是卵泡液中雄激素環境向雌激素環境轉變的一個調節因素，只允許有限數量的卵泡進入周期募集。那些AMH表達最低的卵泡對FSH是最敏感，更易在周期募集中被選擇為優勢卵泡。相反，那些AMH高表達的卵泡對FSH有抵抗作用更易進入閉鎖。因此，在平均直徑6～8 mm較大卵泡，在促性腺激素升高的卵巢周期內，只允許有限數量的卵泡被FSH募集，AMH表達的急劇降低可能被視為生理性前提[13]。

3 AMH與卵巢儲備功能

眾所周知，女性的卵巢功能隨著年齡的增長逐漸下降，年齡是評估卵巢功能及生育能力的一線指標。女性年齡>30歲后卵巢功能降低，平均51歲卵泡池出現耗竭[17]。AMH水平隨著年齡增加不斷下降，且有研究發現，卵巢老化、POI患者中血清AMH量減少甚至無法測出[18]。

卵巢的功能可通過卵巢儲備來反映。卵巢儲備能力指卵巢皮質區卵泡生長、發育和形成成熟卵的能力[19]。現臨床上用于卵巢儲備能力評價的生物指標主要包括AMH、AFC、FSH、INH B及E2。近來研究顯示，與體外受精-胚胎移植(In Vitro Fertilization, IVF)過程中患者基礎日的INH-B、FSH、E2相比，AMH和經陰道超聲評估的基礎日的體外受精-胚胎移植竇卵泡數(AFC)之間存在強烈的相關性[19]。AMH與存在于卵巢組織中的原始卵泡數量之間也存在較高的相關性[20]。最近文獻指出，血清AMH水平不受月經周期影響，且優于FSH、E2、INH-B和AFC更早地反映出卵巢儲備功能隨年齡增長而下降的趨勢[21]。卵巢儲備功能降低，指卵巢組織內殘存卵泡的數量減少和卵母細胞質量下降，進而導致女性不孕、卵巢早衰，甚至過早絕經等。而AMH是目前卵巢儲備功能降低最早、最準確的血清學診斷指標[22]。

因此AMH可用來評估卵巢老化程度以及短期生育力，提示AMH是評估卵巢功能的重要指標，可更好地反映卵巢儲備能力，從而運用于人類輔助生殖技術。

4 AMH與PCOS

PCOS是育齡期女性最常見的生殖內分泌疾病之一，發病率為5%～10%，全球及國內患病率有增高趨勢，具有高度的異質性、高發性和長期性，嚴重危害女性的身心健康。PCOS臨床表現復雜，以長期排卵功能障礙，高雄激素血癥、雙側卵巢呈多囊樣變為主要特征[23]。臨床可見PCOS患者血漿AMH濃度較正常人高2～3倍，PCOS患者小卵泡液的AMH濃度較正常人高，且排卵障礙的PCOS患者較排卵的PCOS患者卵泡液AMH濃度高3倍[24]。

PCOS患者卵巢功能障礙的特點是，卵泡成熟停滯和優勢卵泡選擇受擾[25]。PCOS病因至今未明，但越來越多的證據提示多PCOS的中心異常主要在卵巢[26- 27]。更具體地說，多囊卵巢綜合征的“中心”是高雄激素，首先就會干擾卵泡發育過程[28-29]。可能是遺傳和(或)表觀遺傳的原因，卵泡膜細胞是本質上過度活躍，從而產生卵巢內的雄激素過剩。卵巢內的高雄激素被認為是PCOS的特征性卵泡過剩的主要原因[30]。

對PCOS無排卵的患者，卵泡過剩本身就起著重要的作用，其機制仍不清楚。在多囊卵巢與正常卵巢相比，2～5 mm的小的卵泡和6～9 mm的大卵泡之間呈負相關[31-32]。血清中AMH與超聲檢測到的PCOS的2～5 mm卵泡的數量密切相關，卻與6～9 mm的卵泡無關。有學者提出可能通過卵泡之間的相互作用，小卵泡對大卵泡有抑制作用，但這種現象在PCOS被放大。事實是小卵泡越多，生長停滯的越多，排卵的幾率越低。因此，PCOS卵泡發育障礙不僅是卵泡數量問題，也可能是一種內源性GC失調，包括雄激素，FSH、AMH 和E2的調節異常[33]。

AMH與有無排卵的PCOS之間的關系：在PCOS中，高雄導致GCs對FSH高敏，導致竇前卵泡生長過多，隨之AMH過度表達[34]，AMH抑制了FSH誘導的芳香化酶的活性，雄激素向雌激素轉化受阻，E2水平降低，致使體內雄激素堆積，高雄激素又促進AMH生成，形成一個惡性循環，最終導致優勢卵泡選擇受阻，卵泡發育停滯在小竇狀卵泡階段，致使竇卵泡生長分化紊亂。許多體內體外實驗支持PCO中GCS的AMH表達增多。有研究顯示，PCOS血清AMH 的升高，不僅反應了過多卵泡的數量，也表明了每個卵泡過度的產生AMH[35]。研究表明，在不管有無高雄血癥的無排卵的PCOS婦女中，血清AMH水平均較有排卵的PCOS婦女高[35]。通過多元分析得出，PCOS的GCS產生的異常AMH，與無排卵明顯相關，但并不與高雄相關。這個問題很復雜，因為主成分分析表明高雄激素與無排卵的標志緊密相連[33]。然而，當高雄激素和無排卵共同使血清AMH的升高，則與后者的關聯是顯著的，前者是僅是一個共同作用因素[36]。因此，AMH過剩與無排卵的PCOS患者密切相關。

5 AMH與輔助生殖技術(assisted reproductive technology，ART)

ART的出現為全世界不孕不育的夫婦帶來了孕育生命的新希望。現代輔助生殖技術取得了突飛猛進的發展。眾所周知，年齡是影響女性生育的最重要因素。ART的成功率也隨女性的年齡的增加而降低。卵巢儲備功能仍然是影響IVF成功率的主要因素。近來有研究證明，與正常排卵的患者相比，經歷IVF周期中的PCOS患者血清和卵泡液的AMH水平均顯著增高，血清AMH水平可作為卵巢過度刺激綜合征的良好預測指標[37]。也有研究指出，確定血清AMH的臨界值可預測ART中卵巢高反應，ROC曲線得出血清AMH預測PCOS組高反應的臨界值為6.85 ng/mL，非PCOS組為4.85 ng/mL[38]。

近年來大量的研究發現AMH較傳統的指標能更準確的評估卵巢的儲備功能和預測卵巢對促性腺激素的反應性，甚至發現卵泡合成AMH的能力與卵子和胚胎的質量相關，認為AMH可預測ART妊娠結局[39]。Bolat等[40]的研究顯示，血清AMH水平與IVF受精率、臨床妊娠率呈正相關，且血清AMH水平對預測卵母細胞總數和受精率和臨床妊娠率比卵泡液AMH水平更加可靠。Goswami等[41]的研究顯示，血清AMH水平與IVF結局與年齡相關，在年齡≤35歲的婦女中，兩者并未發現相關性，但在年齡>35歲的婦女中，高水平的AMH常伴隨著較高的臨床妊娠率及活產率。

AMH現成為輔助生殖技術研究的熱點，目前可知，AMH可作為ART臨床妊娠結局的預測指標，但在臨床應用中，AMH當作為聯合指標時[42]，聯合患者年齡、AFC等其他指標，能更精準預測卵巢反應性和妊娠結局，從而指導臨床制定個體化促排卵方案，降低卵巢的過度刺激，更加有效地提高臨床妊娠率。

6 結 語

綜上所述，AMH現作為一項較為穩定的激素指標，已在輔助生殖領域應用廣泛。AMH與女性卵巢卵泡形成、募集與成熟相關，在PCOS的發生發展過程中具有重要作用，與排卵障礙、高雄激素血癥、胰島素抵抗等臨床特征緊密聯系，深入探討AMH的作用機制有助于進一步了解PCOS發病機制，對臨床診斷、以及對于不同類型的PCOS給予區別化和針對性干預有重要意義。AMH對卵巢儲備功能的評估、女性生育力的評價、個體化ART治療方案及其效果預估等有重要意義。此外，加強AMH相關藥物的研發，并用于靶向治療，仍是我們今后面臨的重要課題。