促黄体生成素(,缩写:LH),又称黄体生成素、黄体化激素、促黄体素、促黄体激素、促间质细胞激素(,缩写:ICSH)或促黄体生成激素,是一种由腺垂体(垂体前叶)促性腺激素细胞分泌的糖蛋白激素,属于促性腺激素。LH与促卵泡激素(FSH)共同参与 下丘脑-垂体-性腺轴 调控;其释放受下丘脑促性腺激素释放激素(GnRH)的脉冲刺激,并受性腺类固醇激素反馈调节。
在人类女性中,LH在月经周期中期出现急剧升高,称为LH峰(LH surge),可诱导成熟卵泡破裂并释放卵母细胞,即排卵;排卵后,LH还促进卵泡细胞黄体化和黄体形成,并刺激卵巢合成雌激素和孕酮。在人类男性中,LH主要作用于睾丸间质细胞(Leydig细胞),刺激其合成睾酮,从而参与男性第二性征、性功能和生殖功能维持。在药物方面,重组人LH称为lutropin alfa,可与FSH制剂合用,以促进严重LH和FSH缺乏女性的卵泡发育。
命名
“Luteinizing hormone”一名源于其促使排卵后的卵泡发生黄体化(luteinization)并形成黄体(corpus luteum)的作用。由于早期研究还观察到其刺激雄性动物睾丸间质细胞产生雄激素的作用,LH也曾被称为interstitial cell-stimulating hormone(ICSH,促间质细胞激素)。
中文资料中可见“黄体生成素”“黄体化激素”“促黄体素”“促黄体生成素”等译名。医学检验、体外诊断和临床内分泌语境中,“促黄体生成素”较常用于指血清或尿液LH检测项目;“黄体化激素”则较接近英文原名luteinizing hormone的构词含义。
人类LH的α亚基由CGA基因编码。成熟α亚基通常为92个氨基酸,并含有N-连接糖基化位点;β亚基由LHB基因编码,成熟多肽链约为121个氨基酸。美国食品药品监督管理局(FDA)Luveris说明书将重组人LH描述为由92个氨基酸α亚基和121个氨基酸β亚基非共价连接形成的异源二聚体糖蛋白,并说明其糖链通过N-连接方式附着于蛋白核心。
LH不是小分子化合物,而是带有糖链修饰的蛋白质激素。天然LH存在不同糖基化异构体,糖链组成会影响其电荷、受体活性和清除速度。因此,不宜像孕酮、雌二醇等类固醇小分子那样用一个固定化学式概括整个人体天然LH。若列出化学式,应明确其计算对象;例如部分ProtParam结果只对应某一条去糖基化多肽链,而不是完整天然糖蛋白激素。
基因
人类LH的α亚基由CGA基因编码。NCBI Gene和HGNC记录显示,CGA的官方名称为“glycoprotein hormones, alpha polypeptide”,位于6q14.3,属于蛋白编码基因;其产物是绒毛膜促性腺激素、LH、FSH和TSH共同使用的α亚基。
LHβ亚基由LHB基因编码。NCBI Gene和HGNC记录显示,LHB的官方名称为“luteinizing hormone subunit beta”,位于19q13.33,属于糖蛋白激素β链家族;LHB及绒毛膜促性腺激素β链相关基因位于19q13.3区域。LHB编码的β亚基与共同α亚基形成LH,参与促使睾丸和卵巢合成类固醇激素。
LHB突变可与孤立性LH缺乏或低促性腺激素性性腺功能减退相关,临床表现可包括青春期发育异常、性腺功能减退和不育。NCBI Gene将“Isolated lutropin deficiency”列为LHB相关表型之一。
生物合成与分泌调控
LH由垂体前叶促性腺细胞合成、糖基化、装配并分泌。促性腺细胞同时参与LH和FSH的合成与释放,其活动受下丘脑GnRH脉冲控制。
GnRH分泌频率对促性腺激素亚基基因表达具有选择性影响。Endotext综述指出,较快的GnRH脉冲频率倾向于增加共同α亚基和LHβ亚基转录,而较慢脉冲频率倾向于增加FSHβ亚基转录。排卵后,黄体产生的孕酮和雌激素参与负反馈调控,使LH分泌下降并进入黄体期分泌状态。
受体与信号转导
LH通过黄体生成素/绒毛膜促性腺激素受体(LHCGR)发挥作用。LHCGR基因编码的受体可同时识别LH和人绒毛膜促性腺激素(hCG),属于G蛋白偶联受体家族,其活性由G蛋白介导,可激活腺苷酸环化酶并升高细胞内cAMP。
在Leydig细胞中,LH与受体结合后促进cAMP产生,进而增加胆固醇转运和类固醇生成相关酶表达,最终促进睾酮合成。
生理作用
女性
LH在女性体内参与卵泡后期成熟、排卵、黄体形成和卵巢类固醇生成。排卵前的LH峰诱导优势卵泡破裂并释放卵子;排卵后,LH支持黄体形成,并刺激黄体产生孕酮。
LH峰还可诱导卵母细胞恢复减数分裂、卵泡壁降解、前列腺素和局部炎症样反应增强等一系列排卵相关变化。排卵后的黄体在LH支持下分泌孕酮,为子宫内膜分泌转化和早期妊娠支持提供内分泌条件;若发生妊娠,hCG可通过同一受体延续黄体支持作用。
医学意义
LH常与FSH、雌二醇、睾酮、孕酮等指标联合检测。MedlinePlus指出,育龄女性若LH持续偏高,可能提示卵巢功能障碍、原发性卵巢功能不全、多囊卵巢综合征、甲状腺或肾上腺疾病以及某些染色体异常;45岁以上女性LH升高常见于围绝经期或绝经。男性LH升高可见于睾丸损伤、某些感染、Klinefelter综合征等导致的原发性性腺功能异常。
欧洲药品管理局(EMA)的Luveris资料说明,Luveris应与follitropin alfa合用,推荐起始方案为每日75 IU lutropin alfa与75至150 IU FSH,并根据超声测量卵泡大小和雌激素反应调整治疗。
WHO ATC/DDD索引将lutropin alfa列为G03GA07,属于“促性腺激素”(G03GA)类别,给药途径为肠外给药(P),DDD为75 U。
药物安全性
促性腺激素类药物应由熟悉不孕症治疗的医师使用。FDA说明书警示,Luveris治疗需要监测卵泡发育、雌二醇水平和卵巢过度刺激综合征(OHSS)风险;在没有内源性LH峰时,可于卵泡发育充分后使用hCG触发最终成熟。
1990年代以后,重组DNA技术使人LH可通过哺乳动物细胞表达制备。2004年,美国FDA批准Luveris(lutropin alfa for injection)用于与follitropin alfa合用,促进严重LH缺乏的低促性腺激素性性腺功能减退女性的卵泡发育;欧洲EMA亦批准Luveris用于严重LH和FSH缺乏女性的辅助生殖相关治疗。
与其他激素的关系
与FSH
LH和FSH均为垂体促性腺激素,均由共同α亚基和各自特异β亚基组成。两者共同调节性腺功能:女性中,FSH主要促进卵泡生长和颗粒细胞芳香化酶表达,LH主要刺激卵泡膜细胞类固醇生成、诱导排卵和支持黄体功能;男性中,LH主要作用于Leydig细胞产生睾酮,FSH主要作用于Sertoli细胞支持精子发生。
与hCG
LH和hCG均可结合LHCGR。LH由垂体前叶分泌,主要参与月经周期和性腺功能调节;hCG主要由妊娠早期滋养层细胞分泌,用于维持黄体功能。二者虽然共用受体,但因β亚基和糖基化差异,其半衰期和信号反应并不完全相同。
参考文献
外部链接
*
- [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3972 NCBI Gene: LHB]
- [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1081 NCBI Gene: CGA]
- [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3973 NCBI Gene: LHCGR]
- [https://medlineplus.gov/lab-tests/luteinizing-hormone-lh-levels-test/ MedlinePlus: Luteinizing Hormone (LH) Levels Test]
相关条目
- 促卵泡激素
- 促性腺激素释放激素
- 人绒毛膜促性腺激素
- 黄体
- 排卵
- 孕酮
- 雌二醇
- 睾酮
- 黄体生成素/绒毛膜促性腺激素受体
- 莱迪希细胞
- 辅助生殖技术
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