促黄体生成素在辅助生殖技术中的研究进展！

辅助生殖技术（ART）发展至今，为不孕不育的无数家庭带来希望，其中促排卵方案的选择和胚胎的成功着床是提高不孕患者妊娠率的关键。控制性促排卵（COH）操作过程中主要的挑战就是在确保多个卵泡正常生长发育的同时控制早发性促黄体生成素（LH）峰的出现，以获得合理数量的成熟卵母细胞。而胚胎成功着床过程则需要优质的胚胎和处于接受状态的子宫内膜共同完成。

在自然月经周期中，卵泡发育、卵母细胞成熟及触发排卵的任何一个过程的发生均需要卵泡刺激素（FSH）和LH联合调控。LH在保证胚胎正常发育、良好着床及妊娠后黄体功能的维持方面也扮演着十分重要的角色。在ART中，合理的调控LH水平有助于改善不孕症患者的治疗结局。

近年来，生殖内分泌的专家学者不断探索LH在ART中的作用。本文对现有的关于LH在ART中的研究进行梳理和综述，帮助更深入了解LH的作用，进而指导临床用药，以期为改善ART的妊娠结局提供帮助。

一、LH的概述

1. LH的结构：LH由腺垂体前叶细胞合成和分泌，受促性腺激素释放激素（GnRH）和卵巢性激素的共同调节，呈脉冲式分泌。LH是糖蛋白类激素家族的成员，由α与β两个蛋白亚单位组成。LH的α蛋白亚单位的氨基酸序列与FSH和人绒毛膜促性腺激素(HCG)中的α蛋白亚单位相同，LH的抗原特异性及生理功能主要是由β亚单位决定的，但β亚单位必须与α亚单位结合形成完整的分子后才能维持LH的生物学结构稳定，进而发挥生物学活性。

2. LH在自然月经周期中的作用：

LH与FSH共同调控雌孕激素、雄激素、抑制素及细胞因子等激素的合成和分泌。在自然周期中，LH参与卵泡的募集、发育、优势卵泡的选择以及排卵的每一个环节。

早卵泡期，LH和FSH可作用于卵泡膜细胞使胆固醇转化为雄烯二酮和睾酮（T），其扩散至颗粒细胞中转化为雌酮（E）和雌二醇（E2）。E2对卵泡发育起正向调节作用。

随着卵泡的发育，雌激素水平升高，负反馈抑制下丘脑，血中FSH的浓度下降，不足以维持高FSH阈值的卵泡发育，导致部分卵泡走向闭锁，但优势卵泡的颗粒细胞上LH受体表达增加，其对FSH依赖降低，优势卵泡的发育和E2的合成由LH和少量FSH继续维持。

晚卵泡期，上升的雌激素水平促进卵泡及卵母细胞进一步成熟，并通过下丘脑-垂体-卵巢轴产生作用，形成LH/FSH峰。LH/FSH峰与孕酮协同作用，使卵泡壁形成排卵孔，诱发排卵。黄体期，LH能刺激雌孕激素的合成，维持黄体功能。

二、“LH治疗窗”理论

2002年学者提出了“LH 治疗窗”的定义，此定义指出血清中 LH水平只有在合适的范围内，才能维持卵巢类固醇激素的正常分泌，使卵泡发育处于最佳的状态。

如果体内LH浓度低于下限值，可能导致卵泡液中的雌激素浓度不足，影响卵泡的生长发育成熟。如果LH浓度高于上限值，促使雄激素分泌过多，导致颗粒细胞的增殖及芳香化酶的活性受抑制，使卵泡闭锁，或出现排卵前卵泡黄素化，影响卵母细胞发育。

但迄今为止，关于“LH 治疗窗”范围，学者们众说纷纭，仍无公认的确切数值。早期有研究显示，当早、中卵泡期LH低于0.5 U/L时，卵母细胞受精率和可用胚胎率均明显下降，因此将LH阈值设为0.5 U/L。也有学者认为LH合适范围为1.2～5.0 U/L 。

Delphi共识中指出：卵泡的发育取决于LH水平变化的方向和速率，而非某一特定时间点的LH水平。在ART中，密切监测患者的LH水平，保持对LH水平的平稳调控尤为重要。

三、LH与ART

1. LH对卵泡发育的影响：

获得合理的卵泡输出率和优质的成熟卵母细胞是COH的关键。卵泡的正常发育、成熟及类固醇激素的合成分泌均需要适宜的LH水平。

LH严重缺乏常见于使用GnRH 类似物后出现卵巢过度抑制和低促性腺素功能减退症(hypogonadotropic hypogonadism, HH)患者，可表现为血清中类固醇激素水平过低，卵泡数量少、直径小及生长缓慢。

LH水平过低可能影响颗粒细胞的旁分泌，导致卵巢对FSH的反应性降低，使促排卵过程中促性腺激素（Gn）用量增加、卵泡生长缓慢，甚至出现使用大剂量Gn后卵泡仍无法生长。

在COH过程中，维持一定的LH水平十分关键，LH水平过高也可能会不利于卵泡的发育。高LH水平会激活卵泡膜细胞内多个信号通路，促进雄激素的合成和分泌，但颗粒细胞的芳香化酶活性降低，雄激素难以向E和E2转化，导致雄激素水平过高，过量的雄激素对卵泡生长起负性调控。LH水平的升高还会促进细胞因子的细胞毒作用，诱导颗粒细胞凋亡，导致未发育成熟的卵泡闭锁。

多囊卵巢综合征（PCOS）是常见的导致女性患者不孕的生殖内分泌代谢性疾病，部分PCOS患者表现为基础LH和血清雄激素水平较高，导致卵泡发育异常。

Zhang等研究表明扳机日LH水平与获卵数成负相关，高LH水平阻碍卵泡正常发育。而Tokgz等研究表明基础LH水平与卵母细胞数量成正相关，高基础LH水平能改善患者助孕结局。虽然“LH治疗窗”至今仍无确切数值，但在COH过程中，必须动态监测与调控LH水平，维持正常的类固醇激素的分泌，进而保证卵泡的正常发育。

2. LH对触发排卵影响：

在自然周期中，排卵是成熟的卵母细胞从卵泡中排出的过程，排卵的发生需要LH峰的触发。LH峰的产生诱发旁分泌因子的合成，作用于卵泡膜细胞、颗粒细胞及卵母细胞，使卵丘扩张，蛋白水解、平滑肌收缩使卵泡破裂和卵子排出，同时诱发颗粒细胞的黄素化。HCG与LH有相似的生理结构和生物学作用。

在COH中，通常使用HCG或Gn联合HCG进行扳机，来模拟LH峰。因为需要多个卵泡同时发育，所以血清中雌激素水平远高于自然周期，容易在卵泡发育成熟前就产生内源性LH峰，即早发性LH峰。早发LH 峰的发生会使孕酮值上升，导致颗粒细胞增殖受抑制，干扰卵母细胞正常减数分裂，也可能导致未发育成熟卵泡过早黄素化。临床工作中常使用GnRH类似物或孕激素抑制垂体，防止内源性LH峰过早出现。除了要抑制早发LH峰外，还需关注扳机日及扳机后LH水平。多项研究表明，扳机日低LH水平与低的卵母细胞成熟率相关。

Benmachiche等研究也表明，扳机日低LH水平会导致早期流产的增加。Hou等认为扳机日LH水平维持在5～10 U/L时，优胚率、临床妊娠率及活产率较高。部分患者使用GnRH激动剂扳机后，会出现扳机反应不良，LH升高不明显的情况。通常把扳机后12小时血清LH< 15 U/L定义为扳机反应欠佳。扳机反应不佳会增加空卵泡综合征（empty follicle syndrome，EFT）风险，降低卵母细胞回收率。关注扳机前后的LH水平及时采取应对措施，对改善不孕患者的助孕结局有十分重要的意义。

3. LH对卵母细胞减数分裂及胚胎发育的影响：

LH可通过多个信号通路调节代谢产物和旁分泌因子分泌影响卵母细胞减数分裂及随后的胚胎发育。在卵泡中，LH可作用于C型钠尿肽/钠尿肽受体（CNP/NPR）、表皮生长因子（EGF）信号通路以及卵泡/卵母细胞间隙连接来降低环核苷酸水平。在卵母细胞中，环核苷酸水平下降会激活成熟促进因子( MPF)的表达。MPF诱导卵母细胞染色体分离，完成第一次及第二次减数分裂。

Arroyo等综合了89项研究，概述了24个受LH调控的卵母细胞内信号蛋白，明确LH对卵母细胞成熟及胚胎发育的作用机制，对卵母细胞体外成熟(IVM)具有深远的意义。LH还可通过影响细胞因子的分泌，影响卵母细胞发育成熟、受精及胚胎发育。血管内皮生长因子（VEGF）的分泌需要LH的刺激，卵母细胞的氧供主要来源于周围的毛细血管，若LH不足，会导致卵泡液中VEGF水平降低，卵泡周围的血管生成会减少。若卵泡周围的微循环不足，颗粒细胞和卵母细胞处于缺氧的状态，纺锤体将会发生改变，使姐妹染色体在减数分裂时不分离，造成染色体异常、卵母细胞受精能力下降及胚胎早期发育障碍。

Sun等研究表明，LH水平与获得的卵母细胞、成熟卵母细胞、胚胎和优质胚胎数量呈正相关。Weghofer等研究表明LH水平过低会影响卵母细胞减数分裂、受精及卵裂，使非整倍体胚胎率增加。

4. LH对子宫内膜容受性的影响：

在ART中，成功的胚胎着床需要优质的胚胎和处于接受状态的子宫内膜。研究表明LH/HCG受体（LHCGR）广泛存在于子宫内膜/蜕膜细胞、内皮细胞和子宫肌层细胞中。LH可直接通过与LHCGR结合，在影响子宫内膜容受性和胎盘形成而发挥作用。LH可引起细胞内环磷酸腺苷的积累和一些关键的类固醇激素生成酶的激活，如雌孕激素合成中所需的芳香化酶和P450scc等，间接影响子宫内膜的厚度及容受性。

Zhou等研究表明，在人工冻融胚胎移植（FET）周期中，黄体酮前一天的血清低LH水平与低活产率有关，并提出血清低LH水平可能导致胚胎-子宫内膜不同步和黄体功能不足。Han等研究表明，LH水平＜4 U/L的患者通过增加微小染色体维持缺陷蛋白2（MCM2）基因的表达，影响子宫内膜容受性。

5. LH对黄体功能的影响：

正常的黄体功能是维持妊娠的必要条件。自然周期中，LH峰触发排卵并诱导黄体形成，胚胎着床后，滋养层细胞开始分泌HCG进入母体循环，两者共同维持黄体功能。

Przygrodzka等对LH在黄体细胞中的作用进行了综述，LH影响黄体细胞类固醇激素合成的细胞器之间的相互通讯；影响细胞自噬的腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（MTOR）等关键蛋白激酶的调控，说明LH对黄体细胞发育、孕激素合成及黄体功能维持十分重要。在COH过程中，运用GnRH类似物、孕激素等药物抑制内源性LH峰，可能导致LH合成不足，使黄体期孕酮水平低。同时多卵泡发育导致雌、孕激素较生理情况下高会负反馈抑制垂体LH分泌。LH水平下降会导致黄体溶解、黄体功能不足，这将直接影响雌、孕激素的分泌，使胚胎种植率和临床妊娠率下降，流产率增加。

Papanikolaou等前瞻性研究证明，用重组LH进行黄体支持可提高胚胎的植入率。所以需要密切关注患者黄体期LH和雌孕激素水平，选择合适的黄体支持方案，来提高妊娠率。

四、不同COH方案中LH的研究

COH是ART中至关重要的一步，其目标是获得合理的优质卵泡输出率的同时抑制早发LH的发生。LH是COH过程中一个重要的观察指标。临床工作中，常用的促排卵方案有GnRH激动剂方案（长方案、短方案、超长方案）、拮抗剂方案、高孕激素状态下促排卵（PPOS）方案以及微刺激方案。

GnRH激动剂会使垂体处于降调节的状态，部分患者可能出现垂体过度抑制，出现LH不足、E2水平上升不理想等情况。国内外一些学者认为长方案降调后LH<1 U/L会导致受精率、优胚率及妊娠率下降，并证明在年龄≥35岁的患者中添加外源性LH能改善妊娠结局。在GnRH激动剂方案中，需更加关注患者LH水平过低的情况，及时予以调整用药，可改善患者妊娠结局。

在拮抗剂方案中，无需进行垂体降调节，不影响垂体Gn的分泌，大多患者有足够的内源性LH。但对于先天性FSH/LH缺乏、卵巢慢反应、高龄、降调节垂体抑制过深、卵巢低反应史等患者，可通过补充外源性LH而获益。Luo等将整个拮抗剂促排卵过程中LH水平是否出现>4 U/L分为高、低两组，结果显示低LH水平组患者的活产率显著降低。

在PPOS和微刺激方案中，患者LH相对维持在较高的水平。根据“LH治疗窗”理论，LH水平过高可诱导未成熟卵泡的闭锁，影响卵泡的生长发育，还易诱发早发LH峰，导致小卵泡排卵或排卵前的卵泡黄素化，增加周期取消率。

在微刺激方案中，应该更加关注LH水平是否过高，临床工作中常用GnRH拮抗剂、延长CC使用时间以及口服避孕药等预处理方法降低LH水平、抑制内源性LH峰。

有关PPOS方案COH过程中LH变化特点及调控水平的研究较少。既往学者探究了高基础LH的PCOS患者行PPOS方案促排卵是否会影响治疗结局，结果显示高基础LH水平不会影响卵母细胞及胚胎质量。

个性化治疗是ART中的重要原则，应该为不同的患者选择合适的促排卵方案，动态监测患者血清LH水平，判断是否需要进一步抑制LH水平或添加重组LH，并根据患者的不同特质予以灵活调整，以获得令人满意的妊娠结局。

五、总结与展望

综上所述，LH对卵泡和卵母细胞及胚胎的发育、子宫内膜容受性的调控和黄体的形成及功能的维持均起着非常重要的作用。随着ART的不断成熟发展，尽管生殖内分泌领域的专家对于ART中血清LH水平的研究取得了很多进展，但就LH水平控制在什么水平范围有助于改善患者的治疗结局仍然没有统一的定论。因此，临床亟需更多可靠的循证证据，明确LH在临床中的调控水平，这将对提高妊娠成功率具有重大意义。

文章来源：赵梓宇，王晓宁，徐鸿毅，等.促黄体生成素在辅助生殖技术中的研究进展[J].生殖医学杂志，2023,32(3):469-474.