三、卵巢的生殖功能（Reproductive Function of Ovary）

卵巢的生殖功能主要体现在四个方面：一是卵细胞的发生和成熟；二是卵泡的发育，即卵泡期；三是排卵期；四是黄体的形成与退化，即黄体期。四个方面相辅相成，周而复始，共同完成卵巢繁衍后代的主要功能，也称卵巢周期。此外，近年来卵巢生殖干细胞的研究也丰富了卵巢生殖功能的外延。

（一）卵细胞的发生和成熟

胚胎中，原始生殖细胞迁移进入卵巢后，成为卵原细胞。卵巢中卵细胞的数目取决于卵原细胞的有丝分裂和减数分裂过程。随原始生殖细胞迁移的中胚叶细胞将发育为颗粒细胞。卵细胞成熟后释放，释放时间从动情周期开始直至绝经期。

1.卵原细胞和颗粒细胞的有丝分裂

妊娠前期，卵原细胞通过有丝分裂进行增殖，体积增大，数量急剧增多，至妊娠中期生殖细胞数目达到峰值（其中卵原细胞约占1/3，初级卵母细胞约占2/3），随后增殖速度减缓，至妊娠中后期停止，到胚胎发育结束时已完成。

卵原细胞的增殖主要由表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）和转化生长因子所决定，包括KIT/KL通路、成纤维细胞生长因子家族（fibroblast growth factors，FGFs）、白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor，LIF）、生长分化因子-9（growth differentiation factor-9，GDF-9）的正向调控，以及转化生长因子-β（transforming growth factor-beta，TGF-β）超家族的负向调控等。

颗粒细胞的有丝分裂主要受EGF、KIT/KL通路、骨形态发生蛋白15P、孕激素受体膜成分1（progesterone receptor membrane component 1，PGRMC1）、类固醇生成因子-1（steroidogenic factor-1，SF-1）、胰岛素样生长因子2（insulinlike growth factor 2，IGF2）等的正向调控，以及雌激素、孕酮、孕激素受体膜成分2（progesterone receptor membrane component 2，PGRMC2）、2-甲氧基雌二醇（2-methoxyestradiol）等的负向调控。其中，PGRMC1和PGRMC2是通过精确控制NF-κB/p65通路的定位和转录活性来起作用。此外，较低水平的内源性环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）在大鼠体内能够促进颗粒细胞有丝分裂，而较高水平的cAMP则会抑制其有丝分裂。

2.卵母细胞的减数分裂和成熟

妊娠中前期，在减数分裂诱导物（meiosis inducing substance，MIS）的作用下，部分卵原细胞启动第一次减数分裂，并停滞于前期双线期，进入初级卵母细胞阶段。在达到生殖年龄后，每个动情周期中都有少数一定体积的初级卵母细胞被激活并开始生长，但通常只有一个初级卵母细胞能在排卵前恢复第一次减数分裂。此时，卵母细胞处于减数分裂前期的双线期，核大，染色质高度疏松，外包有完整的核膜，称为生发泡（germinal vesicle，GV）。

排卵时，在LH峰诱导下，生发泡破裂（germinal vesicle breakdown，GVBD），初级卵母细胞完成第一次减数分裂，形成两个单倍体：次级卵母细胞和第一极体。次级卵母细胞体积较大，细胞质多。第一极体则与之相反，也能够完成减数分裂，形成两个更小的极体。

次级卵母细胞进入输卵管并在其中进行第二次减数分裂，停留在减数分裂中期，若未遇到精子将退化凋亡。反之，次级卵母细胞则完成第二次减数分裂，成为单倍体的成熟卵子和第二极体。精子与成熟卵子结合成为受精卵，极体则退化凋亡。减数分裂中细胞质分裂是不平均的，卵细胞内含有大多数源自初级卵母细胞中的细胞质，保证受精卵具有足够的营养支持。

哺乳动物减数分裂的阻滞主要受到cAMP和卵泡液中颗粒细胞来源的卵母细胞成熟抑制物（oocyte maturation inhibitor，OMI）的抑制作用，而减数分裂的恢复直至成熟主要受到促性腺激素（主要为FSH和LH）和减数分裂诱导物（MIS）的共同调控。

卵母细胞成熟的标准包括三个方面：一是GVBD，第一极体排出，停滞于第二次减数分裂中期，此时为核成熟；二是卵母细胞达到一定体积，胞质内含有充分的蛋白质、细胞器、RNA、DNA和能量，此时为质成熟；三是卵母细胞膜和透明带发生相应变化，为受精做好准备。

（二）卵泡的发育（卵泡期）

1.卵泡募集

原始卵泡在胚胎期产生，并在哺乳动物卵巢的卵泡池中长期处于休眠状态，但一旦被激活，便能够维持生长状态直至排卵。卵泡的生长并非一蹴而就，而是一个长期的过程。进入动情周期后，卵泡的生长可分为非促性腺激素依赖生长与促性腺激素依赖生长两个阶段，分别对应卵泡的启动募集和周期募集。

（1）卵泡启动募集：

在非促性腺激素依赖生长阶段，原始卵泡离开静止期，向初级卵泡转化，进入生长成熟周期，直至窦状卵泡，称为卵泡启动募集，是卵泡发育的关键节点。在这一阶段中，卵泡的生长较为缓慢，并且不依赖FSH的作用，主要通过卵泡生长激活因子和抑制因子之间的相互拮抗和动态平衡来完成。

1）激活因子：

磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）信号通路和哺乳动物西罗莫司（雷帕霉素）靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信号通路是经典的激活因子通路，通路中众多的酶、转录因子等已经证实能够刺激原始卵泡启动募集。在羊卵泡培养实验中，外源性IGF-1通过PI3K-Akt信号通路促进了原始卵泡的募集激活并减少DNA的碎片化。而磷酸化丝裂原活化蛋白激酶3/1（mitogen-activated protein kinase，MAPK3/1）能够通过mTORC1-KITL信号通路参与原始卵泡的激活过程。

干细胞因子（stem cell factor，SCF；又称肥大细胞生长因子）与其分泌因子受体c-kit相结合后，新生小鼠卵巢内进入启动募集周期的原始卵泡数量显著增加，生长加速，而SCF拮抗剂则能够抵消上述现象。SCF/c-kit基因突变小鼠颗粒细胞可以分化，但原始卵泡的激活能力显著降低。

碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）及其受体表达于卵母细胞和颗粒细胞，既可以作用于颗粒细胞促进其增殖、分化和凋亡，也可以诱导卵泡生长所需的血管生成，促进原始卵泡向生长卵泡转化。

GDF-9和骨形态发生蛋白15（bone morphogenetic protein-15，BMP-15）在整个动情周期的卵泡发育过程中差异化表达。其中GDF-9在卵泡发育早期浓度较大，后期浓度则降低，BMP-15的表达水平则在整个卵泡发育过程中逐渐升高。在FSH作用下，GDF-9和bFGF均能促进牛原始卵泡的存活、募集和生长。但也有研究表明，GDF-9基因缺失小鼠卵巢中原始卵泡未见明显异常，并且可以向初级卵泡转化，但卵泡发育将停滞在初级卵泡阶段，表明GDF-9也可能通过促进初级卵泡的生长，间接影响原始卵泡的启动募集过程。

LIF主要在卵母细胞表达，当卵巢收到FSH调控信号的时候，LIF能够与FSH结合，促进山羊卵泡的体外发育，在大鼠体内也观察到类似的现象。

神经生长因子（nerve growth factor，NGF）在充足氧气供给的情况下，能够下调促凋亡基因bax和P53的表达，促使颗粒细胞增殖，进而抑制小鼠卵巢卵泡的凋亡，增加卵巢皮质初级卵泡和成熟卵泡的数量。进一步研究显示，NGF基因缺失小鼠卵泡启动募集和生长迟滞，可能与卵巢中NGF介导的非神经内分泌成分增殖信号的丧失有关。此外，NGF能够调控大鼠FSH受体表达上调，从而保证在卵泡促性腺激素依赖生长阶段顺利发育和分化。

人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因，即抑癌基因PTEN （gene of phosphate and tension homology deleted on chromosome ten，PTEN）可以通过负向调控PI3K信号通路，调节雌激素和孕激素分泌，从而调控原始卵泡募集和发育，在发育启动中起着重要的作用。值得注意的是，在初级卵泡之后的发育阶段，若PTEN基因被除去，小鼠卵母细胞的成熟、排卵和产仔情况较对照组并无显著差异，提示PTEN信号传导具有阶段特异性功能，在原始卵泡募集活化过程中尤为重要。

生殖细胞特异性碱性螺旋环螺旋蛋白1（spermatogenesis and oogenesis specific basic helix-loop-helix-containing protein 1，SOHLH1）和SOHLH2属于生殖细胞中特异表达的转录调控因子，主要出现在卵母细胞内，其中SOHLH2蛋白的表达早于SOHLH1。二者通过作用于c-kit 基因启动子来调控卵母细胞的发育，其缺失会导致c-kit基因表达显著下调，影响SCF介导的卵泡募集。

雄激素在体外培养中能够诱导猪和小鼠原始卵泡的发育，卵巢中初级卵泡、次级卵泡和成熟卵泡的数量较对照组显著增加，加入受体拮抗剂后该效应消失，提示雄激素在卵泡募集中通过卵母细胞的雄激素受体发挥作用。

2）抑制因子：

抗苗勒管激素（anti Müllerian hormone，AMH）属于转化生长因子超家族成员，可见于出生后的人类和小鼠的卵巢颗粒细胞中。AMH基因缺失小鼠在胚胎期的原始卵泡可以正常形成，但在出生后，原始卵泡短时间内即迅速生长，出生后1年，其卵巢内原始卵泡已消耗殆尽，同时可见大量初级卵泡和次级卵泡。AMH及其受体可能通过调节卵巢局部抑制素，达到抑制原始卵泡募集，维持原始卵泡池的重要作用。

肿瘤抑制结节性硬化复合物2（tuberous sclerosis complex 2，TSC2）的表达能够抑制mTORC1信号通路，维持原始卵泡池的休眠，防止其被过早过多激活导致的卵巢早衰和不育。

FOXL2基因敲除小鼠在出生时可见卵巢形态正常，但出生后的观察显示，卵泡存在异常发育的现象，即成熟期未见正常卵泡。卵泡似乎有大量募集或激活的征象，但立方形的颗粒细胞却从未出现，这些异常的卵泡及其中的卵母细胞迅速发生凋亡，导致卵泡储备的耗尽。FOXL2可能是通过细胞周期抑制物（Cdk-nIb）帮助颗粒细胞维持其静止状态。与此相类似的是同一家族的叉头框转录因子3a（forkhead box o3a，Foxo3a），其基因敲除小鼠同样表现出卵母细胞死亡，生长卵泡早期耗竭，导致继发性不孕，提示Foxo3a在募集阶段起着抑制卵泡活化的作用。

LIM同源框基因8（LIM homeobox 8，LHX8）是出生后卵母细胞发育的重要调控因子，同时影响卵泡募集过程。LHX8基因在原始卵泡募集激活过程中通过甲基化和乙酰化方式实现高表达，有助于维持原始卵泡池的稳定。出生后小鼠若缺乏LHX8，原始卵泡将出现未成熟的激活，卵泡池很快耗尽，且原始卵泡并不能向初级卵泡正常转化，最终只能发生闭锁。此外，LHX8、新生儿卵巢同源盒基因（newborn ovary home box gene，NOBOX）与SOHLH1共表达，SOHLH1或SOHLH2的缺失会破坏卵巢中LHX8的表达。

miR-145在出生3d乳鼠卵巢的原始卵泡池中无明显表达，而在5d乳鼠初级卵泡的颗粒细胞中表达上调，结合该microRNA信号传递分子的作用，提示其可能在卵泡募集和颗粒细胞分化的过程中扮演重要角色。深入研究表明，miR-145可能通过调节TGF-β信号通路抑制原始卵泡激活，参与卵泡募集及原始卵泡池的维持。

激活因子与抑制因子协同作用，使得这一阶段的部分原始卵泡启动发育，而大部分卵泡依然保持静止状态，防止原始卵泡被过度激活导致的卵泡池加速耗竭，成为原始卵泡周期性发育的重要基础。此外，原始卵泡中卵母细胞与颗粒细胞之间的细胞连接相关分子（如E-钙黏蛋白、P-钙黏蛋白、连接素等）和细胞外基质等卵巢内环境也对原始卵泡的激活具有一定的影响。

（2）卵泡周期募集：

在卵泡发育的促性腺激素依赖生长阶段，血液中雌激素、孕激素水平降低，二者对下丘脑和垂体的负反馈抑制作用被解除，哺乳动物机体内FSH水平升高。卵巢中一部分能够持续、分批对当前FSH水平做出应答反应的小部分初级卵泡和大部分次级卵泡，进入了快速生长发育期，这个过程称为周期募集。进入周期募集的卵泡，颗粒细胞迅速增殖与分化，卵泡液持续分泌，有的卵泡发育成熟成为优势卵泡直至排卵，有的则退化闭锁（表2-1）。

2.优势卵泡及选择

在卵泡周期募集的卵泡群中，往往只有1～2个体积最大的卵泡在卵巢中占据主导地位，能够发育成熟并排出卵子，且在其破裂排卵后其他卵泡相继通过细胞凋亡机制而退化闭锁，这个卵泡便称为优势卵泡，这个过程称为优势卵泡的选择。优势卵泡经选择后，又能通过分泌干扰物、降低体内促性腺激素水平等方式，抑制其他卵泡的发育，称为卵泡优势化。卵泡的选择和募集一同决定并精确控制了哺乳动物卵巢自然周期排出的卵子数目。

（1）影响优势卵泡选择的因素：

虽然在同一时间段内，哺乳动物卵巢中的卵泡受到相同的血液供应，但FSH并不足以支持所有的卵泡均发育至排卵前卵泡阶段。影响优势卵泡选择过程的因素包括卵泡微环境、FSH水平、雌激素水平、IGF水平和LH水平等。

1）卵泡微环境：

优势卵泡中颗粒细胞增殖分化旺盛，很少产生凋亡现象。卵泡外膜血供丰富，能够向卵泡内输送较多FSH、LH和低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C），产生雌激素及孕激素。

2）FSH水平：

优势卵泡的选择涉及FSH阈值（FSH threshold）和阈值窗（FSH threshold window）理论。FSH阈值即周期募集中卵泡所需的最低FSH浓度。每一个卵泡的FSH阈值均不相同，阈值越低，发育所需的FSH浓度越小，该卵泡对于FSH的敏感性就越高。在低于FSH阈值的状态下，即使大幅延长FSH暴露的时间，卵泡也不会发育。阈值窗则是指FSH持续于阈值以上的时间段，能够决定优势卵泡的数量，对于促排卵具有重要的指导意义。

在同一时间，FSH阈值越低的卵泡生长越快，成为动情周期中优势卵泡选择的先决条件。周期募集初期，由于血液中FSH水平相对较高，位于颗粒细胞的FSH受体较为活跃，因此数量较多的一群卵泡可以快速生长。但卵泡的发育将增加雌激素和颗粒细胞来源的抑制素的合成，通过负反馈下调下丘脑和垂体FSH分泌功能，降低血液中FSH的浓度。因此，FSH阈值窗持续的时间并不长。此时，在快速发育的卵泡中，一般仅有一个FSH阈值最低的卵泡能够在低浓度FSH环境下继续发育，其他卵泡由于得不到足够FSH的支持，阈值窗关闭，雄激素不能完全转化为雌激素，而是转化为双氢睾酮，抑制雌激素介导的颗粒细胞增殖，加速卵泡的退化闭锁。

FSH水平对优势卵泡选择的影响还体现在卵泡内。优势卵泡的卵泡液较多，卵泡液中FSH浓度也较非优势卵泡高，颗粒细胞FSH受体和芳香化酶较多，促进雌激素合成并与雌激素协同调节FSH的作用。

3）雌激素水平：

胆固醇在卵泡膜细胞内合成雄激素，后者经转运至颗粒细胞合成雌二醇（estradiol，E₂）。E₂是卵泡成熟和选择的必要条件，机体内E₂分泌高峰与优势卵泡的形成同时出现，血清和卵泡液中E₂的水平与卵泡的体积呈正相关。

E₂能增强芳香化酶的活性，诱导颗粒细胞增殖，促进FSH受体和LH受体的表达，增加卵泡对FSH和LH的敏感性，同时抑制卵泡细胞的凋亡。研究表明，与非优势卵泡相比，优势卵泡内FSH受体和甾体激素合成酶的信使RNA（messenger RNA，mRNA）均为高水平表达，且随着优势卵泡体积的增大，这种差距进一步加大。产生大量以E₂为主的雌激素是优势卵泡的重要特征，优势卵泡内含有卵泡群中最高水平的E₂，雌激素/雄激素比例也较高，这一切都有利于营造雌激素优势微环境，影响循环中的FSH水平。在优势卵泡选择阶段，E₂的另一个重要功能是联合颗粒细胞来源的抑制素，通过下丘脑-垂体-卵巢轴的负反馈途径抑制垂体FSH分泌，降低卵巢FSH水平。

因此，在卵巢FSH水平下降的时候，优势卵泡在其自身合成的E₂作用下，通过增加受体表达等方式进一步降低了FSH阈值，故而依旧保持了对FSH的高敏感性，得以被选择而继续生长，其他卵泡因自身的FSH阈值高于环境FSH水平，未能得到足够FSH的支持而闭锁退化。

4）IGF水平：

IGF家族成员能够刺激卵泡膜细胞和颗粒细胞的有丝分裂，增强FSH效应并经芳香化酶途径增加雄激素和E₂合成，是卵泡发育的关键因素。在人类、小鼠、大鼠和牛等哺乳动物卵巢中表达的主要是IGF-IP和IGF-ⅡP。胰岛素样生长因子结合蛋白（insulin-like growth factor binding proteins，IGFBP）是IGF功能的拮抗剂，通过与IGF结合，抑制IGF与其受体结合，从而调节IGF的作用。研究表明，人类和牛优势卵泡中游离IGF较多，各亚型IGFBP（主要是IGFBP-2、4、5）表达水平较低，可能是由于相应蛋白酶降解的缘故，而非优势卵泡和闭锁卵泡中游离IGF较少，IGFBP的表达水平较高，活性较强，侧面证实IGF与优势卵泡的发育存在正相关性。

5）LH水平：

卵泡周期募集之前，LH对于卵泡发育的作用较小，主要是诱导卵泡膜细胞产生雄激素。而在优势卵泡确立后直至排卵前的过程中，在FSH和E₂介导下LH水平升高，发挥了促进甾体激素合成和推动卵泡发育的双重作用。LH受体在卵泡未发育成熟时表达于卵泡膜细胞表面，在成熟后则能在颗粒细胞中表达。FSH诱导颗粒细胞上LH受体表达，从而改变颗粒细胞对促性腺激素的敏感性。促性腺激素受体的激活刺激了cAMP途径等许多特征丰富的细胞内信号转导途径，参与卵泡发育进程。当恒河猴和大鼠优势卵泡中LH水平被人为干扰降低后，卵泡发育出现异常，排卵前卵泡即使在足量FSH作用下仍无法排卵，出现闭锁，经HCG治疗也无法恢复。牛优势卵泡的研究显示，生理浓度的LH水平和持续时间足够长的FSH能够联合诱导超排卵，LH峰联合FSH能够刺激多个排卵前卵泡的发育，且LH峰能支持E₂的合成。

LH的作用同样涉及阈值和窗口的概念，称为LH阈值和LH窗。LH阈值概念类似于FSH阈值，即卵泡发育、成熟与甾体激素的合成所需的最低水平的LH，低于阈值则上述过程无法启动。LH窗的概念则与FSH窗不同，具体表现为：当LH水平超过卵泡自身的LH上限值时，卵泡的发育将终止，因此卵泡LH阈值与LH上限值之间的LH水平称为LH窗，LH水平位于LH窗之间才能确保卵泡正常发育。非优势卵泡的LH上限值较低，LH窗口较小，当LH水平升高超过LH窗时，卵泡将发生闭锁。优势卵泡的LH上限值较高，LH窗口较大，因此在该环境下仍然可以继续发育。但当LH峰超过优势卵泡的LH上限值时，卵泡颗粒细胞的增殖将被抑制，优势卵泡发育停止并开始黄体化。

（2）优势卵泡发育至排卵前卵泡：

优势卵泡被选择后进入快速生长期，在促性腺激素介导下成为排卵前卵泡，回到接近卵巢表面的浅层皮质。在这个过程中，血液和优势卵泡液中FSH水平快速上升，卵泡腔被急剧增加的卵泡液撑大，导致卵泡体积迅速增大。升高的FSH通过Janus激酶/信号转导与转录激活子（the Janus kinase/signal transducer and activator of transcriptions，JAK/STAT3）通路增加血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和缺氧诱导因子1α（hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α）的表达，介导卵泡膜层中的血管生成，使得卵泡膜细胞血管数量增加，对于排卵前卵泡的形成至关重要。与此同时，颗粒细胞呈几何指数剧增，细胞内酶活性在FSH作用下增强，E₂合成增多，进一步强化卵泡内雌激素优势微环境，为卵泡最后成熟和排卵做好准备。

这一阶段的卵泡，即使卵母细胞已经发育成熟，但如果未发生排卵，也将出现颗粒细胞凋亡，抑制素水平下降，E₂分泌能力降低的现象，进入闭锁程序。原因可能是内源性促性腺激素含量骤减，卵泡逐渐失去对LH的反应能力，E₂的减少导致溶酶体活性增加和颗粒细胞中促性腺激素受体活性降低。

（三）排卵期

1.排卵过程

排卵前，卵泡直径达到峰值，隆起于卵巢表面。卵泡液的积聚使卵泡腔的压力持续增大，隆起部分的卵泡壁、白膜和表面上皮变薄，卵泡壁张力降低，卵泡因局部缺血而形成一块无色透明的卵泡小斑。排卵时，卵母细胞完成第一次减数分裂，卵泡小斑处破裂形成小孔，卵泡液流出，卵泡内的次级卵母细胞、透明带和放射冠一起从卵泡内缓慢排入腹腔，这一过程称为排卵。在动情周期中，卵子既可以从一侧卵巢连续排出，也可以经由两侧卵巢轮流排出。排卵后，凝固的卵泡液、颗粒细胞、纤维蛋白和结缔组织等形成包块，封堵住卵巢表面的破裂口，随时间推移形成瘢痕。

2.影响排卵的激素峰

（1）雌二醇峰：

排卵前卵泡能够分泌大量的E₂，形成E₂峰。循环中的E₂峰能够促使下丘脑大量释放促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH），继而引发垂体促性腺激素的释放，出现FSH峰和LH峰。在优势卵泡选择的过程中，E₂可以通过负反馈抑制垂体分泌FSH。但在排卵前，当优势卵泡大小、血浆E₂浓度和E₂峰持续时间满足一定条件时，E₂反而能够通过正反馈促进FSH的分泌。

（2）FSH峰：

排卵前，在E₂作用下FSH大量分泌。FSH峰的作用主要有三个方面：一是促进卵丘-卵母细胞复合体（cumulus oocyte complexes，COCs）扩散，漂浮于卵泡液中；二是维持颗粒细胞内LH受体，确保卵泡充分接受LH信号。研究证实，一定比例的FSH和LH相互协同是有效诱导排卵的前提条件。若单独使用LH诱发排卵，则卵巢中已募集的卵泡将全部发生破裂；三是与颗粒细胞促性腺激素峰抑制因子（gonadotropin-surge inhibitor factor，GnSIF）的分泌有关。后者是GnRH的功能性拮抗剂，通过抑制GnRH水平来下调LH释放，并预防卵泡过早黄素化。

（3）LH峰：

LH峰由垂体分泌，出现于E₂峰之后，在E₂、GnRH、FSH和LH脉冲的共同作用下形成，与颗粒细胞中的受体结合后激活腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC），通过cAMP/PKA、细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases 1/2，ERK1/2）等信号通路参与下游基因的转录调控。LH峰是卵泡破裂和排卵的决定性因素和可靠性指标，主要有三个作用：一是促进优势卵泡发育。LH进一步增加卵巢雄激素水平，既抑制了未被选择的卵泡发育，又确保优势卵泡发育成熟。二是促进减数分裂。LH促进初级卵母细胞恢复并完成第一次减数分裂成为次级卵母细胞，排出第一极体，随后开始第二次减数分裂。三是介导卵泡破裂相关因子生成。在LH的作用下，卵泡膜细胞分泌的卵泡液增加，卵丘膨胀，卵泡腔压力随之增大，卵泡小斑形成；前列腺素（prostaglandin）合成增多，排卵时达到高峰，调控蛋白溶酶释放、卵泡间质内平滑肌纤维收缩和卵丘剥离排出；羟基二十碳四烯酸浓度升高，促进血管生成；孕激素及其受体水平上调，与组胺一同改变卵泡壁的弹性，使卵泡壁变薄。

此外，LH峰必须维持一定时间，才能确保优势卵泡成熟并排卵。排卵后，由于血浆E₂浓度急剧下降导致正反馈作用消失、LH受体功能下调、孕酮通过负反馈抑制卵泡细胞增殖、GnRH释放脉冲频率改变等原因，LH峰关闭。

3.排卵的其他调控因素

（1）孕激素：

LH通过cAMP途径诱导孕激素受体表达，其主要表达于颗粒细胞中，未被募集或选择的卵泡中罕见孕激素受体。孕激素也是排卵过程所必须，主要参与卵泡破裂过程。孕激素受体基因敲除小鼠和接受抗孕激素治疗的大鼠排卵受到抑制，主要表现为卵泡破裂受阻、卵母细胞无法释放，卵巢中可见大量排卵前卵泡和无功能的黄体。孕激素受体通过其下游靶基因，如蛋白酶解整合素样金属蛋白酶（a disintegrin-like and metalloprotease，ADAMTS-1）P、去整合素样金属蛋白酶8（a disintegrin and metallopeptidase domain 8，ADAM8）、内皮素2（endothelin-2，ET-2）、HIF-1αP、过氧化物酶体增殖剂激活受体（peroxisome proliferators activated receptors γ，PPARγ）、突触小体相关蛋白25（synaptosomal-associated protein 25，SNAP25）等，在颗粒细胞的表达产物来发挥裂解COCs、合成关键蛋白水解酶、促使卵泡膜平滑肌和血管收缩、增加血管通透性和白细胞转运等功能。此外，在促性腺激素诱导下，排卵前卵泡颗粒细胞中前列腺素-过氧化物合成酶2（prostaglandinendoperoxide synthase 2，PTGS2）表达水平上调，导致前列腺素合成增加，免疫细胞浸润，细胞产生氧化损伤，引发炎症反应。而孕激素受体能够通过转录因子途径抑制PTGS2合成，减轻排卵炎症，预防卵巢细胞的肿瘤转化。

（2）蛋白酶：

在LH、FSH、孕激素的作用下，卵巢合成并激活多种蛋白酶，参与卵泡破裂过程。排卵前，蛋白水解酶首先分解白膜，随后分解卵泡内膜纤维。排卵时，卵泡小斑处胶原纤维之间起黏合作用的蛋白多糖变性，胶原层被蛋白水解酶、淀粉酶、胶原酶、透明质酸酶等解聚和消化，卵泡小斑基底膜与基质的胶原裂解，形成排卵孔。

（3）前列腺素：

前列腺素在颗粒细胞中合成，在优势卵泡及其后的发育中含量逐渐升高，同时介导卵巢门和肥大细胞合成组胺，二者在排卵前卵泡的破裂处集聚，共同扩张卵泡壁血管，增加毛细血管通透性。此外，前列腺素还能促进卵泡外膜间质内钙离子内流，引发平滑肌纤维收缩，协助排卵孔形成。

（四）黄体的形成与退化（黄体期）

1.黄体的形成

排卵后，随着卵泡液的流出，卵泡腔内压力降低，细胞结构重组。残留于卵巢内的卵泡壁体积增大，连同卵泡膜向卵泡腔内塌陷，形成许多皱襞，卵泡壁的颗粒细胞和内膜细胞向内侵入，周围由结缔组织的卵泡外膜包围，同时因毛细血管破裂而流出的血液在卵泡腔内凝固成血块，在卵泡壁破裂口封闭修复后，逐渐发育为黄体，凸起于卵巢表面，能够分泌孕激素。排卵前卵泡的发育是建立黄体功能的必要前提条件，包括FSH的刺激和持续性LH的维持。

2.黄体的退化

若卵子未能受精，黄体在排卵后一段时间（2～21d，其中人类为10d左右）开始退化，称为月经黄体。黄体衰退后月经发生，卵巢启动新一轮卵泡发育，开始新的周期。若卵子受精，则黄体在HCG作用下持续发育增大，称为妊娠黄体，颜色鲜亮，颗粒黄体细胞呈片状排列，细胞间可见纤维和血管，直至妊娠中期才退化，此后胎盘形成，甾体激素分泌以维持妊娠。黄体退化后萎缩、纤维化，被结缔组织替代形成白体直至消失。

3.黄体的功能

排卵后，黄体功能达到峰值。黄体的功能主要是利用来自血液循环的LDL-C，合成与分泌孕酮和E₂，使子宫内膜由增殖期转变为分泌期，子宫平滑肌松弛，子宫内膜增生，为着床和维持早期胚胎发育做准备，同时抑制新的卵泡发育。其中颗粒黄体细胞具有前列腺素2α受体及芳香化酶活性，能够分泌大量孕酮以及E₂、催产素、松弛素等。膜黄体细胞具有较高的LH敏感性，能够分泌雄激素。

4.黄体功能的调控

黄体功能受体四个方面的影响：一是LH的作用。排卵前，LH及其受体结合水平影响黄素化程度。黄体形成后，LH的刺激、黄体细胞对于LH的敏感性对于黄体功能的维持起了重要作用，NGF-β能够通过增加LH的释放，改善黄体功能。此外，黄体的寿命也与LH分泌的时间有关。二是排卵前卵泡的发育。优势卵泡FSH水平维持卵巢中的E₂水平，而后者决定了黄体细胞的数量和孕酮的分泌量。三是毛细血管的增殖。LDL-C通过血液运输到黄体生成孕酮，故毛细血管状况决定了黄体合成和分泌功能的原材料的充分程度。VEGF、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）等血管生成和黄体化相关细胞因子的表达对于维持黄体功能极为重要。四是其他调节因子的作用，如催产素、前列腺素、HCG、雄激素、内皮素水平能够调节黄体的体积、激素分泌量、凋亡进程、血管生成等。

（五）卵巢生殖干细胞

雄性哺乳动物中存在精原干细胞，因此精子可以在生命周期中持续生成。传统观点认为，原始卵泡是哺乳动物卵细胞的唯一储备形式。出生后卵巢卵泡的数量是固定且逐渐下降的。但近年来，有学者观察到出生后卵巢中仍然存在原始卵泡池的更新和补充，为卵巢生殖功能的研究提供了新的可能。

对幼年和成年小鼠的研究显示，在青春期后，健康且未成熟卵泡的数量与闭锁卵泡的数量之和，多于出生时卵泡的数量，提示出生后生殖细胞具有自我更新的能力。免疫组化分析提示出生后小鼠卵巢中存在生殖细胞的发育。此外，不孕小鼠中也能发现健康卵泡、黄体以及具有表达减数分裂联合复合物蛋白3的细胞。成人卵巢上皮细胞经过培养，能够分化为具有卵母细胞表型和颗粒细胞表型的细胞，二者聚集形成新的原始卵泡。丧失生殖细胞的小鼠经骨髓移植后，卵巢卵泡数量较对照组显著增加。由此认为出生后小鼠卵巢表面上皮细胞中可能存在生殖干细胞，其端粒酶活性高、表达干细胞标志、具有增殖能力，能够自我更新且具有双向分化潜能，能够被诱导发育为卵母细胞样和颗粒细胞样细胞。

尽管有些学者在上述实验的基础上进行的深入探索未能获得预期结果，如骨髓移植未能改善绝经或化疗所致的不孕；将成年小鼠卵巢移植至宿主动物后，未能发现卵母细胞生成的迹象；成人卵巢生殖细胞中标记增殖和减数分裂的基因表达也未见显著变化等。但随后的研究证实，新生和成年小鼠卵巢上皮中能够分离出具有生殖细胞特征和干细胞特征的生殖干细胞系，经体外多次传代培养并移植后，能够使不孕小鼠生成卵子并产生子代，其中BMP4通过Smad1/5/8信号通路促进生殖干细胞的分化。

成年女性卵巢上皮中分离出的卵原干细胞（oogonial stem cells，OSCs）能够在体外繁殖并在体内和体外分化为卵母细胞形态的细胞。此过程可能是通过细胞外基质信号传导，以物种特异性方式激活的，在人和小鼠中存在一定的差异。将分离出的OSCs移植到人类卵巢组织中培养后，可以经诱导产生原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡等，并且能够观察到自发的减数分裂。卵巢早衰和绝经后女性卵巢表面上皮干细胞在体外也具有分化为卵母细胞样细胞的能力，且能表达早期胚胎细胞和卵母细胞的特异性标志物，可能是胚胎期遗留下来的干细胞。若在体外培养体系中加入卵泡液，则能获得更多的卵母细胞样细胞，细胞内生殖特异性基因的表达也更丰富，提示人类卵巢生殖干细胞的存在及其参与卵泡再生、卵巢损伤修复的可能性。

目前，卵巢生殖干细胞的研究仍处于初级阶段，虽然缺乏人体内生理状态下干细胞持续更新和发挥功能的确切证据，且未能完全排除基因变异的安全性和可靠性，但相关研究能在辅助生殖、卵巢早衰、干细胞移植、卵巢肿瘤预后等方面提供新的思路。