一、卵巢

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卵巢表面覆盖一层单层扁平或立方的表面上皮,上皮下方为薄层致密结缔组织构成的白膜。卵巢的外周部分称皮质,中央为髓质。皮质较厚,含有不同发育阶段的卵泡以及黄体和退变的闭锁卵泡等,卵泡间的结缔组织富有网状纤维和梭形基质细胞。髓质由疏松结缔组织构成,与皮质无明显分界,含有许多血管和淋巴管等。近卵巢门处有少量平滑肌束及门细胞(图17-1)。

卵巢

图17-1 卵巢

(一)卵泡的发育与成熟

新生儿两侧卵巢有70万~200万个原始卵泡,青春期约有4万个,至40~50岁时仅剩几百个。在胎儿及儿童期可偶见少量卵泡生长,但都不能发育成熟。从青春期至绝经期30~40年生育时期,卵巢在垂体周期性分泌的促性腺激素的影响下,每隔28天左右有1个卵泡发育成熟并排出1个卵细胞,左右卵巢交替排卵。一生中约排卵400余个,其余卵泡均于不同年龄先后退化为闭锁卵泡。

卵泡由卵母细胞(oocyte)和卵泡细胞(follicular cell)组成。卵泡发育是个连续的生长过程,其结构发生一系列变化,一般可分为原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡和成熟卵泡四个阶段。初级卵泡和次级卵泡又合称为生长卵泡。

1.原始卵泡 原始卵泡(primordial follicle)位于皮质浅部,体积小,数量多(图17-2)。卵泡中央有一个初级卵母细胞(primary oocyte),周围为单层扁平的卵泡细胞(又称颗粒细胞)。初级卵母细胞圆形,较大,直径约40μm ,核大而圆,染色质细疏,着色浅,核仁大而明显,胞质嗜酸性。电镜下观察,胞质内除含有一般细胞器外,核周处有层状排列的滑面内质网(称环层板),并可见内质网与核膜相连,这可能与核和胞质间物质传递有关。初级卵母细胞是在胚胎时期由卵原细胞分裂分化液组成,随即进入第一次成熟分裂,并长期停滞于分裂前期(12~50年不等),直至排卵前才完成第一次成熟分裂。卵泡细胞较小,扁平形,细胞与外周结缔组织之间有薄层基膜。卵泡细胞具有支持和营养卵母细胞的作用,卵泡细胞与卵母细胞之间有许多缝隙连接。

2.初级卵泡 初级卵泡(primary follicle)由原始卵泡发育形成。此时期的初级卵母细胞体积增大,卵泡细胞由单层扁平变为立方形或柱状,随之细胞增殖成多层(5~6层)。在排列紧密的卵泡细胞间开始出现考尔-爱克斯诺小体(call-Exner body),其数量随卵泡的生长而增多(图17-2)。小体为圆形囊泡,腔面是一层基膜,周围紧密排列的卵泡细胞,腔内含有卵泡细胞分泌的物质,参与卵泡液的形成。卵巢颗粒细胞肿瘤与考尔-爱克斯诺小体的分化有关,在初级卵泡早期,卵母细胞和卵泡细胞之间出现一层含糖蛋白的嗜酸性膜,称为透明带(zona pellucida),它是卵泡细胞和初级卵母细胞共同分泌形成的。电镜下可见初级卵母细胞的微绒毛和卵泡细胞的突起伸入透明带(图17-3,17-4),卵泡细胞的长突起可穿越透明带与卵母细胞膜接触。在卵泡细胞与卵母细胞之间或卵泡细胞之间有许多缝隙连接。这些结构有利于卵泡细胞将营养物质输送给卵母细胞以及细胞间离子、激素和小分子物质的交换,沟通信息,协调功能。此外,在受精过程中,透明带对精子与卵细胞间的相互识别和特异性结合具有重要意义。随着初级卵泡的体积增大,卵泡渐向卵巢皮质深部移动。卵泡周的结缔组织梭形细胞逐渐密集形成卵泡膜,它与卵泡细胞之间隔以基膜。

人卵巢

图17-2 人卵巢HE ×160

A原始卵泡(↑) B初级卵泡 ↑示透明带

C次级卵泡 ↑示考尔- 爱克斯诺小体,左上角为该小体的高倍像

初级卵泡超微结构模式图

图17-3 初级卵泡超微结构模式图

大鼠卵泡电镜像

图17-4 大鼠卵泡电镜像 ×10500PO初级卵母细胞,

Z透明带,FC卵泡细胞(白求恩医科大学尹昕、朱秀雄教授供图)

3.次级卵泡 初级卵继续生长成为次级卵泡(secondary follicle),卵泡体积更大,卵泡细胞增至6~12层,细胞间出现一些不规则的腔隙,并逐渐合并成一个半月形的腔,称为卵泡腔(follicullar antrum),腔内充满卵泡液(图17-2)。卵泡液是由卵泡细胞分泌和卵泡膜血管渗出液组成,卵泡液除含有一般营养成分外,还有卵泡分泌的类固醇激素和多种生物活性物质,对卵泡的发育成熟有重要影响。随着卵泡液的增多及卵泡腔扩大,卵母细胞居于卵泡的一侧,并与其周围的颗粒细胞一起突向卵泡腔,形成卵丘(cumulus oophorus)。此时初级卵母细胞直径可达125~150/μm。紧贴透明带的一层柱状卵泡细胞呈放射状排列,称放射冠(corona radiata)。分布在卵泡腔周边的卵泡细胞较小,构成卵泡壁,称为颗粒层(stratum granulosum)。在卵泡生长过程中,卵泡膜分化为内、外两层。内膜层(theca interna)含有较多的多边形或梭形的膜细胞(theca cell)及丰富的毛细血管,膜细胞具有分泌类固醇激素的结构特征。外膜层(theca externa)主要由结缔组织构成,胶原纤维较多,并含有平滑肌纤维。具有卵泡腔的次级卵泡和成熟卵泡又称为囊状卵泡。

4.成熟卵泡 成熟卵泡(mature follicle)是卵泡发育的最后阶段。卵泡体积很大,直径可达20mm,并向卵巢表面突出(图17-1,17-5)。成熟卵泡的卵泡腔很大,颗粒层甚薄,颗粒细胞也不再增殖。此时的初级卵母细胞又恢复成熟分裂,在排卵前36~48小时完成第一次成熟分裂。产生1个次级卵母细胞(secondary oocyte)和1个很小的第一极体(first polar body)。第一极体位于次级卵母细胞和透明带之间的卵周间隙(perivitelline space)内。次级卵母细胞随即进入第二次成熟分裂,停止于分裂中期。人每个月经周期,可有若干个原始卵泡生长发育,通常只有1个卵泡发育成熟并排卵。

 猫卵巢内的近成熟卵泡

图17-5 猫卵巢内的近成熟卵泡 HE×160

传统认为,人原始卵泡发育至成熟排卵是在1个月经周期的增生期内完成(约10~15天)。近些年对某些动物和人卵泡生长发育的研究揭示,卵泡生长速度较慢,1个原始卵泡发育至成熟排卵,并非在1个月经周期内完成,而是跨几个周期才能完成。在1个周期内,卵巢虽然有若干不同发育状况的卵泡,但其中只有1个卵泡发育至一定大小时才可在垂体促性腺激素的作用下,于月经周期增生期内迅速生长成熟并排卵。Gougen观察手术切除的人卵巢,研究卵泡生长至排卵所需的时间,观察卵泡膜内层细胞的分化,并结合颗粒细胞数量的增长,将有膜细胞的卵泡生长分为8个等级,且以体外培养颗粒细胞分裂周期的时间为参数,计算卵泡生长每个等级所需的时间。分级情况如下(图17-6):初级卵泡进入第一级是在黄体期开始时,约经25天在第2个月经周期的卵泡期转入第2级,此时卵泡腔出现;约经20天黄体期末转入第3级,此时期的颗粒细胞分裂增殖较明显;又经15天,于第3个月经周期,转入第4级;再经10天,在黄体期末转入第5级;此后相继转入第6,7,8级,其间各相隔5天,此阶段的健康卵泡数很少。健康的7级和8级卵泡仅见于第4个月经周期的卵泡期中期和晚期。

从初级卵泡后期至成熟排卵约需85天(图17-6)。从小囊状卵泡发育至排卵约需2个月。

图17-6 人卵泡生长过程中卵泡膜分化与颗粒细胞数的增长

卵泡发育过程中还有内分泌功能,主要分泌雌激素。雌激素是颗粒细胞和膜细胞在FSH和LH的作用下协同合成的。膜细胞合成的雄激素透过基膜进入颗粒细胞,在芳香化酶系的作用下雄激素转变为雌激素,这是雌激素合成的主要方式,称此为“两细胞学说”(图17-7)。合成的雌激素小部分进入卵泡腔,大部分释放入血,调节子宫内膜等靶细胞的生长分化。

 颗粒细胞与膜细胞协同合成雌激素示意图

图17-7 颗粒细胞与膜细胞协同合成雌激素示意图

(二)排卵

成熟卵泡破裂,卵母细胞自卵巢排出的过程称为排卵(ovulation)。排卵时间约在月经周期的第14天。在排卵前,垂体释放LH量骤增,使卵泡发生一系列变化。卵泡液增多,突向卵巢表面的卵泡壁、白膜和表面上皮均变薄,局部缺血,形成圆形透明的卵泡小斑(follicular stigma)(图17-8)。排卵时,卵丘与卵泡壁分离,小斑处的结缔组织被胶原酶和透明质酸酶解聚,LH促进颗粒细胞合成的前列腺素使卵泡膜外层的平滑肌收缩,导致小斑破裂。卵母细胞及其外周的透明带和放射冠细胞随卵泡液从卵巢排出,经腹膜腔进入输卵管。卵排出后若在24小时内不受精,次级卵母细胞即退化;若与精子相遇受精,次级卵母细胞即完成第二次成熟分裂,形成1个成熟的卵细胞(ovum)和1个第二极体(secondary polar body)。卵母细胞经过两次成熟分裂,卵细胞的染色体减半,从二倍体细胞(46,XX)变为单倍体细胞(23,X)。

成熟卵泡排卵模式图

图17-8 成熟卵泡排卵模式图

(三)黄体的形成和功能

成熟卵泡排卵后,残留在卵巢内的卵泡壁塌陷,卵泡膜内的血管和结缔组织伸入颗粒层。在LH的作用下。卵泡壁的细胞体积增大,分化为一个体积很大并富含血管的内分泌细胞团,新鲜时呈黄色,称为黄体(corpus luteum)(图17-1)。颗粒细胞分化为粒黄体细胞(granular lutein cell),膜细胞分化为膜黄体细胞(theca lutein cell)。粒黄体细胞较大,呈多角形,染色较浅,数量多;膜黄体细胞较小,圆形或多角形,染色较深,数量少,分布于黄体的周边部(图17-9)。这两种细胞具有分泌类固醇激素细胞的结构特征,细胞内有丰富的滑面内质网和管状嵴的线粒体,还有脂滴和黄色脂色素。黄体的主要功能是分泌孕激素和一些雌激素,前者由粒黄体细胞分泌,后者主要由两种细胞协同分泌。

人卵巢黄体细胞

图17-9 人卵巢黄体细胞 HE×400

G粒黄体细胞 T膜黄体细胞V血管

黄体的发育因卵细胞是否受精而差别甚大。卵细胞若未受精,黄体仅维持2周,称月经黄体(corpus luteum of menstruation),黄体细胞迅速变小和退化,渐被结缔组织取代,称为白体(corpus albicans)。卵细胞若受精,黄体在胎盘分泌的人绒毛膜促性腺激素(HCG)的作用下继续发育增大,直径可达4~5cm ,称妊娠黄体(corpus luteum of pregnancy)。妊娠黄体可保持6个月,以后也退化为白体。妊娠黄体的粒黄体细胞还分泌松弛素(relaxin),它可使妊娠子宫平滑肌松弛,以维持妊娠。

(四)卵泡闭锁与间质腺

卵巢的绝大部分卵泡不能发育成熟,它们在卵泡发育的各阶段逐渐退化,退化的卵泡称为闭锁卵泡(atresic follicle)(图17-1,17-5)。卵泡闭锁时形态结构的变化与卵母的大小相关。原始卵泡退化时,卵泡细胞首先出现核固缩,细胞形态不规则。卵泡细胞变小且分散,两种细胞随后均自溶消失。初级卵泡和早期次级卵泡的退化与原始卵泡相似,但退化的卵泡内可见残留的透明带,卵泡腔内常见中性粒细胞和巨噬细胞。晚期次级卵泡的闭锁变化较特殊,卵泡塌陷,卵泡膜的血管和结缔组织伸入颗粒层及卵丘,膜细胞一度增大,形成多边形上皮样细胞,胞质中充满脂滴,形似黄体细胞,并被结缔组织和血管分隔成分散的细胞团索,称为间质腺(interstitial gland)。成人卵巢间质腺细胞数量少,且散在分布于基质中;猫及啮齿动物卵巢的间质腺较多,有分泌雌激素的功能。

(五)门细胞

门细胞(hilus cell)位于卵巢门近系膜处,则一些较大的上皮样细胞,细胞结构与睾丸间质细胞类似,胞质内富含胆固醇和脂色素等。妊娠期和绝经期的门细胞较明显,有分泌雄激素的功能。倘若门细胞增生或发生肿瘤时,患者常伴有男性化症状。

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