抗苗勒氏管激素在女性生殖系统中的研究进展

韩国庆综述，梁元姣审校

0 引 言

抗苗勒氏管激素(anti-mullerian hormone, AMH)又称苗勒管抑制物(mullerian inhibiting substance, MIS)，是一种分子量为140 kD的二聚体糖蛋白，是TGF-b超家族的成员之一[1]。AMH由男性睾丸支持细胞和女性卵巢颗粒细胞分泌，在两性分化中能够诱导苗勒管退化，并与胚胎发育、性分化等密切相关[2]。大量研究表明，AMH调节卵泡发育与生长过程。近年来大量对AMH与卵巢卵泡局部调控机制的研究，促进了人类对卵巢微环境失衡引发一系列生殖系统疾病，如多囊卵巢综合症(polycystic ovary syndrome, PCOS)，原发性卵巢功能不全(primary ovarian insufficiency, POI)，卵巢过度刺激综合症(ovarian hyperstimulation syndrome, OHSS)等疾病的深入研究。AMH近来被用于成年人生殖能力的评估[3-4]。目前认为，AMH是预测卵巢储备和生殖潜能最为可靠的指标。本文就AMH在女性生殖方面的应用进行综述。

1 AMH的来源及影响因素

AMH在男性胎儿的发育过程中，由睾丸未成熟的支持细胞分泌，诱导苗勒管退化，从而形成男性生殖管道。如缺乏，苗勒管将分化为子宫、输卵管和阴道上段的女性生殖管道[2]。女性胎儿期第32周即可观察到AMH分泌，出生后开始缓慢增长，青春期前有轻微波动，性成熟到达分泌高峰，后随卵泡储备功能下降而逐渐降低，绝经后测不出[5]。

AMH是由二硫键连接的2个相同的70 kb的亚基组成的二聚体糖蛋白，与活化素、抑制素、骨形态生成蛋白及生长分化因子同属于TGF-β超家族。之前文献认为，AMH的表达仅限于性腺。近来有文献指出，抗苗勒管激素2型受体还表达于子宫内膜，前列腺，子宫颈和脑组织。人类AMH基因位于19号染色体短臂，有5个外显子，是编码含560个氨基酸的多肽，其C-端为活性作用端，与受体结合发挥生物学活性[6]。

AMH通过结合AMHR II和AMHR I两种跨膜丝氨酸/苏氨酸激酶受体发挥生物学作用，AMHR II是AMH的特异性受体，AMH与AMHR II两者相互依存。AMH 信号传导通路主要通过AMH与AMHR II相连接形成复合物，而后磷酸化细胞质 Sma和Mad相关蛋白(Smad)，被磷酸化的受体特异性地与Smad 4蛋白结合后形成复合物，而后进入细胞核调控基因表达[7]。

血清AMH较其他生物学指标相比较稳定，有研究认为AMH几乎不受月经周期、妊娠、血标本采集时间、体质指数(BMI)、口服避孕药的影响[8]；但也有研究指出，超重、吸烟、维生素D状态、AMH的多态性及其受体和整个基因组的遗传变异等因素能够影响AMH的绝对浓度[9-10]。然而这些结果的临床意义仍有待确定，目前对AMH的影响因素研究仍缺乏大样本的调研。

2 AMH与卵巢卵泡发育

AMH由发育为初级卵泡阶段的颗粒细胞开始分泌，在优势卵泡中分泌最多。随着卵泡进入FSH依赖的循环募集过程，颗粒细胞分泌的AMH量下降。目前认为AMH对卵泡发育有2种作用：AMH通过抑制始基卵泡向初级卵泡转化，从而负性调控起始基募集；AMH抑制卵泡刺激素(follicle stimulating hormone, FSH)-依赖卵泡的周期募集，且AMH对促性腺激素依赖的卵泡的生长起作用。

在基础卵泡发育中，AMH-FSH-雄激素之间的相互作用为：AMH在窦前卵泡和小窦卵泡阶段的颗粒细胞中表达和分泌最大，在排卵前卵泡和黄素化卵泡中颗粒细胞分泌的AMH逐渐减少直至几乎检测不到。血清AMH水平不能反映小生长卵泡的AMH活化状态[11]，FSH刺激卵泡池内AMH的变化可降低血清AMH水平而不涉及FSH的直接负性调控效应。FSH可能在基础卵泡生长期适度刺激卵泡生长，与雄激素、干细胞因子、白血病抑制因子和生长分化因子-9等其他刺激因子协同作用[12]。若缺乏FSH，这些刺激因子仍能维持“非依赖-FSH”基础卵泡的生长，但却低效。雄激素通过增强自身受体表达，增强了卵泡刺激素受体(follicle stimulating hormone receptor, FSHR)的表达从而刺激FSH对颗粒细胞的作用。AMH抑制FSH诱导的芳香化酶的表达从而阻止了雄激素转化为雌激素，AMH的负性调节作用避免了卵泡被FSH过早选择[13]。AMH的平衡效应被看作是一种生理必要事件，防止原始卵泡池过早的衰竭和防止FSH作用的过早选择。

在窦卵泡发育中，FSH-AMH-雌二醇(estradiol, E2)之间的相互作用如下：在窦卵泡期，AMH和雄激素对颗粒细胞(granulosa cells, GCS)的影响减弱，此时FSH促进GCs合成E2，而E2对终末期卵泡的成熟起到越来越重要的作用。GCS合成E2是通过芳香化酶的作用将来自膜细胞(theca cells, TCS)的雄激素转化为E2。青春期后大窦卵泡和排卵前卵泡芳香化酶的表达增加。FSH刺激芳香化酶的表达，AMH不影响芳香化酶的基础表达，但特异性减弱FSH刺激作用[14]。E2的产生又抑制了AMH的表达。E2通过雌激素受体ER-α对AMH有刺激作用，通过ER-β对AMH有抑制作用。在生长卵泡的GCS中ERβ是主要受体，而在黄体中ERα则占优势。晚期卵泡生长阶段E2对AMH主要起抑制作用，从而压制了不表达或低表达E2的小卵泡中FSH对AMH的刺激作用[15]。因此，E2是FSH对AMH作用的主要影响因素，缺乏E2，FSH对AMH有直接刺激作用；E2存在，间接的抵消FSH对AMH的作用。

总而言之，AMH在负性调控周期募集和选择优势卵泡中起主要作用。雄激素、AMH、FSH及E2之间的相互关系取决于不同的周期和卵泡所处的发育阶段。窦前卵泡期，即不依赖促性腺激素的卵泡生长阶段，AMH主要抑制了FSH促卵泡生长的作用，在缺乏E2情况下，雄激素通过增强FSH对GCS的作用，使AMH分泌量达到最大值；随着卵泡的逐渐生长，到达促性腺激素依赖的卵泡生长阶段，AMH主要抑制了FSH诱导的芳香化酶的活性，卵泡内雄激素作用减弱，E2逐渐增多，直至达到抑制AMH的产生的阈值。在大的窦卵泡中，AMH的抑制作用将逐渐减弱，FSH诱导与E2合成一致的芳香化酶的产生，E2反过来会促进AMH的降低。因此E2通过调控FSHR的表达增加及LHR的获得，使卵泡能够经历周期募集，成为优势卵泡，从而控制卵泡转化[16]。

显然，并非所有的卵泡都能如此发育，AMH可能是卵泡液中雄激素环境向雌激素环境转变的一个调节因素，只允许有限数量的卵泡进入周期募集。那些AMH表达最低的卵泡对FSH是最敏感，更易在周期募集中被选择为优势卵泡。相反，那些AMH高表达的卵泡对FSH有抵抗作用更易进入闭锁。因此，在平均直径6～8 mm较大卵泡，在促性腺激素升高的卵巢周期内，只允许有限数量的卵泡被FSH募集，AMH表达的急剧降低可能被视为生理性前提[13]。

3 AMH与卵巢储备功能

众所周知，女性的卵巢功能随着年龄的增长逐渐下降，年龄是评估卵巢功能及生育能力的一线指标。女性年龄>30岁后卵巢功能降低，平均51岁卵泡池出现耗竭[17]。AMH水平随着年龄增加不断下降，且有研究发现，卵巢老化、POI患者中血清AMH量减少甚至无法测出[18]。

卵巢的功能可通过卵巢储备来反映。卵巢储备能力指卵巢皮质区卵泡生长、发育和形成成熟卵的能力[19]。现临床上用于卵巢储备能力评价的生物指标主要包括AMH、AFC、FSH、INH B及E2。近来研究显示，与体外受精-胚胎移植(In Vitro Fertilization, IVF)过程中患者基础日的INH-B、FSH、E2相比，AMH和经阴道超声评估的基础日的体外受精-胚胎移植窦卵泡数(AFC)之间存在强烈的相关性[19]。AMH与存在于卵巢组织中的原始卵泡数量之间也存在较高的相关性[20]。最近文献指出，血清AMH水平不受月经周期影响，且优于FSH、E2、INH-B和AFC更早地反映出卵巢储备功能随年龄增长而下降的趋势[21]。卵巢储备功能降低，指卵巢组织内残存卵泡的数量减少和卵母细胞质量下降，进而导致女性不孕、卵巢早衰，甚至过早绝经等。而AMH是目前卵巢储备功能降低最早、最准确的血清学诊断指标[22]。

因此AMH可用来评估卵巢老化程度以及短期生育力，提示AMH是评估卵巢功能的重要指标，可更好地反映卵巢储备能力，从而运用于人类辅助生殖技术。

4 AMH与PCOS

PCOS是育龄期女性最常见的生殖内分泌疾病之一，发病率为5%～10%，全球及国内患病率有增高趋势，具有高度的异质性、高发性和长期性，严重危害女性的身心健康。PCOS临床表现复杂，以长期排卵功能障碍，高雄激素血症、双侧卵巢呈多囊样变为主要特征[23]。临床可见PCOS患者血浆AMH浓度较正常人高2～3倍，PCOS患者小卵泡液的AMH浓度较正常人高，且排卵障碍的PCOS患者较排卵的PCOS患者卵泡液AMH浓度高3倍[24]。

PCOS患者卵巢功能障碍的特点是，卵泡成熟停滞和优势卵泡选择受扰[25]。PCOS病因至今未明，但越来越多的证据提示多PCOS的中心异常主要在卵巢[26- 27]。更具体地说，多囊卵巢综合征的“中心”是高雄激素，首先就会干扰卵泡发育过程[28-29]。可能是遗传和(或)表观遗传的原因，卵泡膜细胞是本质上过度活跃，从而产生卵巢内的雄激素过剩。卵巢内的高雄激素被认为是PCOS的特征性卵泡过剩的主要原因[30]。

对PCOS无排卵的患者，卵泡过剩本身就起着重要的作用，其机制仍不清楚。在多囊卵巢与正常卵巢相比，2～5 mm的小的卵泡和6～9 mm的大卵泡之间呈负相关[31-32]。血清中AMH与超声检测到的PCOS的2～5 mm卵泡的数量密切相关，却与6～9 mm的卵泡无关。有学者提出可能通过卵泡之间的相互作用，小卵泡对大卵泡有抑制作用，但这种现象在PCOS被放大。事实是小卵泡越多，生长停滞的越多，排卵的几率越低。因此，PCOS卵泡发育障碍不仅是卵泡数量问题，也可能是一种内源性GC失调，包括雄激素，FSH、AMH 和E2的调节异常[33]。

AMH与有无排卵的PCOS之间的关系：在PCOS中，高雄导致GCs对FSH高敏，导致窦前卵泡生长过多，随之AMH过度表达[34]，AMH抑制了FSH诱导的芳香化酶的活性，雄激素向雌激素转化受阻，E2水平降低，致使体内雄激素堆积，高雄激素又促进AMH生成，形成一个恶性循环，最终导致优势卵泡选择受阻，卵泡发育停滞在小窦状卵泡阶段，致使窦卵泡生长分化紊乱。许多体内体外实验支持PCO中GCS的AMH表达增多。有研究显示，PCOS血清AMH 的升高，不仅反应了过多卵泡的数量，也表明了每个卵泡过度的产生AMH[35]。研究表明，在不管有无高雄血症的无排卵的PCOS妇女中，血清AMH水平均较有排卵的PCOS妇女高[35]。通过多元分析得出，PCOS的GCS产生的异常AMH，与无排卵明显相关，但并不与高雄相关。这个问题很复杂，因为主成分分析表明高雄激素与无排卵的标志紧密相连[33]。然而，当高雄激素和无排卵共同使血清AMH的升高，则与后者的关联是显著的，前者是仅是一个共同作用因素[36]。因此，AMH过剩与无排卵的PCOS患者密切相关。

5 AMH与辅助生殖技术(assisted reproductive technology，ART)

ART的出现为全世界不孕不育的夫妇带来了孕育生命的新希望。现代辅助生殖技术取得了突飞猛进的发展。众所周知，年龄是影响女性生育的最重要因素。ART的成功率也随女性的年龄的增加而降低。卵巢储备功能仍然是影响IVF成功率的主要因素。近来有研究证明，与正常排卵的患者相比，经历IVF周期中的PCOS患者血清和卵泡液的AMH水平均显著增高，血清AMH水平可作为卵巢过度刺激综合征的良好预测指标[37]。也有研究指出，确定血清AMH的临界值可预测ART中卵巢高反应，ROC曲线得出血清AMH预测PCOS组高反应的临界值为6.85 ng/mL，非PCOS组为4.85 ng/mL[38]。

近年来大量的研究发现AMH较传统的指标能更准确的评估卵巢的储备功能和预测卵巢对促性腺激素的反应性，甚至发现卵泡合成AMH的能力与卵子和胚胎的质量相关，认为AMH可预测ART妊娠结局[39]。Bolat等[40]的研究显示，血清AMH水平与IVF受精率、临床妊娠率呈正相关，且血清AMH水平对预测卵母细胞总数和受精率和临床妊娠率比卵泡液AMH水平更加可靠。Goswami等[41]的研究显示，血清AMH水平与IVF结局与年龄相关，在年龄≤35岁的妇女中，两者并未发现相关性，但在年龄>35岁的妇女中，高水平的AMH常伴随着较高的临床妊娠率及活产率。

AMH现成为辅助生殖技术研究的热点，目前可知，AMH可作为ART临床妊娠结局的预测指标，但在临床应用中，AMH当作为联合指标时[42]，联合患者年龄、AFC等其他指标，能更精准预测卵巢反应性和妊娠结局，从而指导临床制定个体化促排卵方案，降低卵巢的过度刺激，更加有效地提高临床妊娠率。

6 结 语

综上所述，AMH现作为一项较为稳定的激素指标，已在辅助生殖领域应用广泛。AMH与女性卵巢卵泡形成、募集与成熟相关，在PCOS的发生发展过程中具有重要作用，与排卵障碍、高雄激素血症、胰岛素抵抗等临床特征紧密联系，深入探讨AMH的作用机制有助于进一步了解PCOS发病机制，对临床诊断、以及对于不同类型的PCOS给予区别化和针对性干预有重要意义。AMH对卵巢储备功能的评估、女性生育力的评价、个体化ART治疗方案及其效果预估等有重要意义。此外，加强AMH相关药物的研发，并用于靶向治疗，仍是我们今后面临的重要课题。