付衍輝 南京農(nóng)業(yè)大學
獸醫(yī)研究表明哺乳動物的卵泡發(fā)育是一個高度復雜且受到精密調(diào)控的過程。大多數(shù)哺乳動物的卵泡發(fā)育是以“卵泡波” (follicularwave)的形式進行的，即哺乳動物每個發(fā)情周期都會有一批或幾批卵泡從原始卵泡發(fā)育到成熟卵泡的一系列波浪狀連續(xù)發(fā)育過程。根據(jù)卵泡發(fā)育過程的形態(tài)和功能變化，可分為原始卵泡、生長卵泡和成熟卵泡三個階段。在哺乳動物胚胎時期，由內(nèi)胚層遷移至生殖峭的原始生殖細胞經(jīng)性分化過程分化為卵原細胞，并且在生殖峭每個卵原細胞都與若干原始卵泡細胞組合分化成一個原始卵泡，經(jīng)多次有絲分裂增殖分化為初級卵母細胞。出生前或出生后不久，卵母細胞周圍出現(xiàn)環(huán)繞的單層原顆粒細胞，形成原始卵泡(出生后原始卵泡數(shù)不再增加)構成原始卵泡庫，未被原顆粒細胞環(huán)繞的卵母細胞則凋亡。原始卵泡庫建立后，一些原始卵泡被啟動募集，逐漸生長、分化，離開靜息池 (restingpool)，進入生長池 (growingpool)并發(fā)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，經(jīng)過選擇、優(yōu)勢化和周轉等過程只有部分卵泡發(fā)育成熟并排卵，其余卵泡則閉鎖。以下為卵泡發(fā)育的基本過程:
1.原始卵泡庫的建立
哺乳動物在胚胎發(fā)育時期，由內(nèi)胚層遷移至生殖脊的原始生殖細胞(PGCs)經(jīng)過多次有絲分裂增殖形成大量初級卵母細胞，初級卵母細胞進入第一次減數(shù)分裂，停留在雙線期被單層扁平的前體顆粒細胞包圍形成原始卵泡 (primordialfoilicle)，沒被前體顆粒細胞環(huán)繞的卵母細胞則凋亡，大量的原始卵泡構成原始卵泡庫印oolof Primordialfollicles)。由大量原始卵泡組成的卵泡庫是雌性生殖資源儲備庫，原始卵泡庫存在于哺乳動物生殖機能衰退前的很長一段時間里。在多數(shù)動物的每個發(fā)情周期中，原始卵泡庫中均會有部分初級卵母細胞恢復減數(shù)分裂，成為成熟卵母細胞的來源。在雌性卵巢中99%以上的卵泡是原始卵泡，在雌性個體一生的生殖活動中，原始卵泡庫中能夠成熟排卵的僅0.1%一0.2%。人類維持最后一組分化的原始卵泡的壽命可長達45~50年。原始卵泡的啟動生長直接影響到整個生育階段可用卵泡的數(shù)量，是卵泡發(fā)育過程中的一個重要階段。原始卵泡的生長啟動定義為原始卵泡從靜止狀態(tài)向生長狀態(tài)的初級卵泡轉變。其過程為兩個不同但連續(xù)的階段:第一階段為前體顆粒細胞由扁平狀向立方形轉變，并伴隨顆粒細胞的增生;第二階段為卵母細胞體積增大和顆粒細胞的繼續(xù)增生?？梢?，顆粒細胞的生長、分化是原始卵泡啟動生長的關鍵。
2.卵泡的募集
哺乳動物出生前后不久，在卵巢內(nèi)調(diào)控因子的作用下，部分原始卵泡脫離原始卵泡庫開始生長，此即稱卵泡的啟動募集 (initialreeruitment)，未被募集的原始卵泡則停留在靜息狀態(tài)直到凋亡(即optosis)。啟動募集是一個持續(xù)的過程，從原始卵泡形成不久一直到初情前期。在每個發(fā)情周期中，當內(nèi)分泌環(huán)境發(fā)生變化時，特別是在促卵泡素的作用下，有腔卵泡開始加快生長，經(jīng)過征集(recruitrneni)、選擇(seleetion)、優(yōu)勢化(dominanee)和周轉發(fā)育成排卵卵泡，這個過程稱為周期募集(e” lereeruitrnent)。被募集的有腔卵泡中只有少量能發(fā)育到排卵卵泡，未發(fā)育到能排卵的卵泡則閉鎖。通常所說的募集，多指周期募集。周期募集和啟動募集之間存在一個明顯的“障礙”。啟動募集的卵泡能否參與周期募集的關鍵在于能否跨越這一障礙，能否獲得對促性腺激素的反應能力是跨越這一障礙的關鍵因素，大多數(shù)卵泡由于未獲得這種反應能力而在發(fā)育的過程中發(fā)生閉鎖。Hirshfield的研究發(fā)現(xiàn)I3J，牛大規(guī)模卵泡閉鎖多發(fā)生于顆粒細胞 (granuloseeen，GC)增殖至10一13層時，而牛通常具有14一15層GC，小鼠的卵泡閉鎖大都發(fā)生在GC長至8~9層時，大致也處于倒數(shù)第二層GC。
可見，哺乳動物的大規(guī)模卵泡閉鎖是集中在某一特別時期(即GC增殖到倒數(shù)第二層時)。這表明此階段正是兩種募集的交界處，如果FSH升高，就有部分卵泡要參與周期募集。
1.3優(yōu)勢卵泡的選擇與優(yōu)勢化
參與募集的卵泡并非都能發(fā)育排卵，大多數(shù)的卵泡要發(fā)生閉鎖退化，只有少量的能發(fā)育成為優(yōu)勢卵泡，這一過程通常稱為為選擇(selection)[61。豬的選擇在發(fā)情周期的14一16天。被選擇的卵泡即確立優(yōu)勢化地位，確立優(yōu)勢化地位的卵泡將繼續(xù)發(fā)育，體積逐漸變大，激素分泌能力同時也逐漸增強，這樣就抑制了從屬卵泡(落選的募集卵泡)的生長及下一卵泡波的出現(xiàn)，這一過程稱為優(yōu)勢化(dominance)。
經(jīng)研究表明，LH濃度的上升與FSH濃度的下降在卵泡選擇的過程中起到?jīng)Q定性作用[71，完成了選擇的卵泡再經(jīng)過優(yōu)勢化過程，其卵泡直徑基本達到最大，并在一段時間內(nèi)維持這種狀態(tài)，等待排卵。在此期間優(yōu)勢卵泡是性激素的主要來源，這些性激素將通過自分泌的方式促進卵泡自身的生長，同時通過旁分泌的方式抑制從屬卵泡的生長發(fā)育。優(yōu)勢卵泡的選擇是一個持續(xù)過程，最終優(yōu)勢化的卵泡能發(fā)育成為能排卵的卵泡。
1.4卵泡的成熟排卵
經(jīng)過優(yōu)勢化的卵泡并非都能成熟排卵，因此優(yōu)勢卵泡又分為排卵優(yōu)勢卵泡(ovulato汀 dominantfollieles)和非排卵優(yōu)勢卵泡。排卵優(yōu)勢卵泡最終會排出卵母細胞，非排卵優(yōu)勢卵泡將會閉鎖，不再抑制其他卵泡的生長，從而開始下一個卵泡波。決定優(yōu)勢卵泡能否成熟排卵的主要因素是卵泡波和黃體溶解的同步性，只有在黃體溶解同步的卵泡波中，優(yōu)勢卵泡刁‘可能排卵，否則將會閉鎖。當黃體存在時，LH的單次分泌量可能較大，但高孕酮濃度會導致LH分泌的次數(shù)較少。只有當具備較高的單次分泌量和分泌次數(shù)的時候才能使LH得濃度升高從而達到促進卵泡成熟和排卵的水平，所以當黃體存在時，優(yōu)勢卵泡無法成熟排卵，只有當黃體溶解后，孕酮濃度降低，雌二醇濃度升高，導致LH分泌達到高峰，才會引起卵泡成熟排卵。
5.卵泡閉鎖與退化
動物出生前，卵巢上有很多原始卵泡，但只有少數(shù)卵泡能夠發(fā)育成熟并排卵，大多數(shù)卵泡不破裂、排卵、而發(fā)生閉鎖(atresia)和退化。退化的卵泡數(shù)出生前較出生后多，出生后，又是初情期較初情期后多，因此卵泡的絕對數(shù)隨著年齡的增長而減少。如出生母犢有有75000個卵泡，10一14歲時25000個，到20歲時只有3000個。在其他哺乳動物中，約有80%一99.9%的卵泡都發(fā)生了閉鎖與退化。
卵泡閉鎖和退化包括顆粒細胞和卵母細胞的一系列形態(tài)學變化，其主要特征是染色體濃縮，核膜起皺，顆粒細胞發(fā)生固縮，顆粒細胞離開顆粒層懸浮于卵泡液中，卵丘細胞發(fā)生分解，卵母細胞發(fā)生異常分裂，透明帶玻璃化并增厚，細胞質(zhì)碎裂等變化。閉鎖的卵泡被卵巢中纖維細胞所包圍，通過吞噬作用最后消失而變成疤痕。
卵泡閉鎖的調(diào)控機制是細胞發(fā)生凋亡。細胞凋亡又稱細胞程序性死亡，是一種主動的、先天性的和選擇性的細胞死亡過程。動物在出生前，卵巢中卵泡消失主要是卵母細胞凋亡，出生后，卵泡閉鎖是從顆粒細胞的凋亡開始的，然后引起內(nèi)膜細胞發(fā)生凋亡。據(jù)Picton報道，凋亡主要受抑制基因(如bd一2)和促進基因(如bax)的調(diào)控。
成熟卵泡排卵后形成黃體 (corpusluteum，cL)。黃體分泌孕酮作用于生殖道，使之向妊娠方向變化。如果未受精，一段時間后黃體退化，開始下一次的卵泡發(fā)育與排卵。在短時間內(nèi)，由卵泡期分泌雌激素的顆粒細胞，轉變?yōu)榉置谠型狞S體細胞。黃體是一種暫時性的分泌器官，黃體開始生長很快，牛和綿羊在排卵后第4d，可達最大體積的50%一60%。黃體發(fā)育到最大體積的時間，牛在排卵后第10d，綿羊在排卵后7一gd，豬在排卵后12一13d，馬在排卵后第14d。
雌性動物如果沒有妊娠，所形成的黃體在黃體期末退化，這種黃體稱為周期黃體。周期黃體通常在排卵后維持一定時間才退化，退化時間:牛為第14一15d，羊為第12一14d，豬為第13d，馬為17d。如果雌性動物妊娠，則轉化為妊娠黃體，此時黃體的體積稍大。大多數(shù)動物黃體一直維持到妊娠結束才退化。而馬例外，妊娠黃體一般維持到妊娠期第160d左右退化，然后依靠胎盤分泌的孕酮來維持妊娠。
