Рекрутирование фолликулов. Влияние гонадотропинов на фолликулогенез
Примордиальные фолликулы с находящимися внутри них нерастущими ооцитами диаметром около 12 мкм у мышей составляют пул покоящихся фолликулов. Во время первичного рекрутирования когорты фолликулов из покоящегося пула, постоянно индуцируемые паракринными сигналами яичника, вступают в синхронный рост. Рекрутированные растущие фолликулы называют первичными фолликулами, но эта фаза их роста довольно протяженная, из-за чего примордиальные и первичные фолликулы трудно различимы. Впоследствии они развиваются во вторичные и антральные.
У половозрелых мышей ооцит растет с 12 до 80 мкм — состояние ооцита перед формированием антрального фолликула. Говоря в общем, антральные фолликулы запрограммированы на атрезию, которая инициируется апоптозом гранулезных клеток, в случае если их развитие не поддерживается повышающимся содержанием ФСГ в процессе эстрального цикла у мышей или менструального — у человека.
Циклическое рекрутирование антральных фолликулов приводит к продолжению развития сразу нескольких фолликулов, но у человека, как правило, только один (доминирующий) фолликул доходит до периовуляторной стадии. Хотя у человека после полового созревания начинается циклическое рекрутирование, большая часть антральных фолликулов в конце концов подвергается атрезии, приводящей к гибели ооцита.
Считают, что примордиальные фолликулы, не подвергшиеся рекрутированию, остаются в покоящемся состоянии и могут быть рекрутированы в будущем. В связи с этим поддержание пула покоящихся ооцитов необходимо для сохранения нормальной продолжительности репродуктивного периода. Начиная с перинатального периода, мюллерова ингибирующая субстанция (МИС), или антимюллеров гормон (АМГ), — представитель надсемейства ТФР-b, чья регулирующая роль в половой дифференцировке репродуктивной системы в процессе онтогенеза хорошо известна, экспрессируется гранулезными клетками растущих фолликулов. В процессе фолликулогенеза он ингибирует рекрутирование при-мордиальных фолликулов в пул растущих фолликулов за счет снижения чувствительности зернистых клеток к ФСГ.
АМГ является важным клиническим маркером овариального резерва.
Влияние гонадотропинов на фолликулогенез
Развитие преантральных фолликулов, при котором происходит рост преимущественно ооцита с ограниченной пролиферацией гранулезных клеток, регулируется главным образом паракринными и аутокринными сигналами. Хотя для раннего развития фолликулов in vivo гонадотропины не нужны, in vitro фолликулы могут развиваться в ответ на стимуляцию ФСГ. Тем не менее гонадотропины необходимы для формирования полости (аптрума) и ускоренной пролиферации гранулезных клеток при образовании антрального фолликула и граафова пузырька.
Рост фолликулов от стадии первичных и вторичных до антральных занимает несколько недель у мышей и несколько месяцев у более крупных организмов, включая человека. У мышей граафов пузырек может превышать в диаметре 600 мкм и содержать более 50 000 гранулезных клеток.
Гранулезные клетки можно разделить на два подтипа: кумулюсные и пристеночные (муральные), которые отличаются морфологически и функционально. Пристеночные гранулезные клетки, расположенные в периантральной области и области наружной мембраны, экспрессируют рецептор ФСГ, ФСГ-чувствительны.
Рецептор ФСГ содержит крупный внеклеточный домен, с высокой аффинностью связывающий ФСГ, и трансмембранный домен, который через гетеродимерные G-протеины активирует сигнальную систему, связанную с циклической аденилатциклазой. Мыши с дефицитом b-субъединицы ФСГ, которая в норме образует гетеродимеры с а-субъединицей, оказывались бесплодными из-за остановки развития фолликулов до формирования антрума.
Мыши с нокаутированными рецепторами ФСГ (FORKO-мыши) также бесплодны, что свидетельствует о важнейшей роли рецепторов к ФСГ в передаче его сигнала. На 2-й день после рождения у этих мышей преобладают растущие фолликулы, но к 24-му дню жизни снижается количество как покоящихся, так и растущих фолликулов. Следовательно, после рождения происходит патологическое ускорение рекрутирования покоящихся фолликулов в пул растущих, сопровождаемое прекращением рекрутирования у этих мышей в дальнейшем.
Ко всему прочему, у них не обнаруживают антральных фолликулов. Кроме того, что эти модели мышей подтверждают важность ФСГ для фолликулогенеза после преантральной стадии, фенотип FORKO-мышей свидетельствует о важной роли сигнальной функции рецепторов ФСГ в регуляции времени и интенсивности рекрутирования фолликулов. В отличие от FORKO-мышей, мыши с выключением рецепторов ЛГ (LuRKO-мыши) бесплодны в основном из-за нарушений на поздних стадиях фолликулогенеза: фолликулы развиваются вплоть до ранней антральной стадии, но преовуляторные фолликулы и желтые тела уже не образуются.
Запускаемая ФСГ и его рецептором внутриклеточная сигнальная система приводит к изменению экспрессии генов и синтеза протеинов, влияющих на функционирование гранулезных клеток. К примеру, у FORKO-мышей значительно изменена экспрессия АМГ, участвующего в рекрутировании примордиальных фолликулов. Несмотря на то что рекрутирование клеток theca и экспрессия генов рецептора ЛГ и Р450 ароматазы не зависит от ФСГ, экспрессия этих генов в гранулезных клетках, ФСГ-зависима.
Аналогично гены, кодирующие субъединицы ингибина и активина, гомо- и гетеродимеры которых считают важнейшими пара- и аутокринными медиаторами роста фолликулов, демонстрируют сниженную экспрессию в гранулезных клетках у мышей с инактивированным геном b-субъединицы ФСГ. К другим генам, регуляция которых оказалась измененной в связи с дефицитом b-субъединицы ФСГ, относятся гены, кодирующие АР, ЭРb и циклин D2; все они играют важную роль на завершающих стадиях фолликулогенеза.
