抗苗勒氏管激素（AMH）的生物學(xué)作用及 其在馬屬動(dòng)物中的應(yīng)用

于 雪，盧麗婷，郝金娟，呂延飛，夏 冬

（1.德州學(xué)院生物物理研究院/山東省生物物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 德州 253023； 2.山東省德州市畜牧獸醫(yī)事業(yè)發(fā)展中心，山東 德州）

1 抗苗勒氏管激素簡(jiǎn)介

1.1 抗苗勒氏管激素的發(fā)現(xiàn)

抗苗勒氏管激素（AMH）的發(fā)現(xiàn)可以追溯到上世紀(jì)中葉，法國(guó)生理學(xué)家Alfred Jost指出當(dāng)切除子宮內(nèi)胎兒性腺時(shí)，苗勒氏管或副腎管發(fā)育，中腎管的沃爾夫管退化[1]。因此，人們認(rèn)為睪酮在性腺分化中起著關(guān)鍵作用；但隨后這一點(diǎn)被推翻，因?yàn)榻o雌性胎兒注射雄激素時(shí)導(dǎo)致了沃爾夫管的分化，而苗勒氏管卻沒(méi)有退化。然而，當(dāng)移植睪丸組織到卵巢附近時(shí)，又可以觀察到苗勒氏管的退化，這表明胎兒睪丸在性別分化中一定有重要作用。因此，Alfred Jost得出結(jié)論，胎兒睪丸不僅產(chǎn)生雄激素，而且還分泌另一種激素。盡管導(dǎo)致苗勒氏管退化的物質(zhì)性質(zhì)尚未確定，但他將其定義為“激素抑制劑”，激素抑制劑后來(lái)也被稱為苗勒氏管抑制物質(zhì)、苗勒氏管抑制因子或AMH[2]。

1.2 抗苗勒氏管激素蛋白

雖然1953年Alfred Jost已經(jīng)暗示了一種“激素抑制劑”物質(zhì)的存在，但是關(guān)于這種物質(zhì)的具體信息在一段時(shí)間內(nèi)仍然是未知的。對(duì)AMH的一項(xiàng)初步研究表明，AMH是一種大分子，如多肽，因?yàn)樗荒芡ㄟ^(guò)一種允許雄激素通過(guò)的膜。隨后的實(shí)驗(yàn)證明AMH是一種糖蛋白，含有較小片段的二硫化橋[3]。隨著AMH純化方法的改進(jìn)，人們對(duì)該糖蛋白的物理性質(zhì)及其生化組成有了更詳細(xì)的了解。AMH蛋白來(lái)源于一種蛋白前體，在不同物種之間長(zhǎng)度略有變化，從553（大鼠）到575（牛）個(gè)氨基酸不等[2]。馬與牛的AMH前體長(zhǎng)度相似，含有573個(gè)氨基酸。

1.3 抗苗勒氏管激素基因

1986年，Cate及其同事克隆了牛和人的AMH基因[4]。人AMH基因大小為2.75 kbp，鳥(niǎo)嘌呤胞嘧啶含量約為70 %，包含5個(gè)外顯子。蛋 白質(zhì)的生物活性由基因的第5個(gè)也就是最后一個(gè)外顯子編碼。AMH基因的位置在不同的物種中是不同的，AMH基因位于人類的19號(hào)染色體上[5]，而位于牛和馬的7號(hào)染色體上（基因ID 102148318）[6]。AMH基因突變可導(dǎo)致持續(xù)性苗勒氏管綜合征（PMDS），這是一種男性常染色體隱性遺傳疾病，患者苗勒氏管不能退化[7]。但目前AMH及其受體與馬屬動(dòng)物PMDS的關(guān)系尚不清楚。

2 抗苗勒管激素的生物學(xué)功能

2.1 促進(jìn)苗勒氏管的退化

AMH最重要的生物學(xué)功能是誘導(dǎo)雄性胎兒苗勒氏管的退化。在性別分化前，胎兒有一個(gè)未分化的性腺，包含一對(duì)沃爾夫管和苗勒氏管。在SRY基因的存在下，未分化的性腺發(fā)育成睪丸，產(chǎn)生AMH和睪酮[8]。胎兒支持細(xì)胞產(chǎn)生的AMH在性別分化中至關(guān)重要；AMH與AMH II型受體的相互作用引發(fā)級(jí)聯(lián)效應(yīng)，導(dǎo)致苗勒氏管的退化。在缺乏SRY基因的情況下，未分化的性腺發(fā)育成胎兒卵巢[8]。與睪丸相反，胎兒卵巢不產(chǎn)生AMH或睪酮。最終，苗勒氏管發(fā)育成輸卵管、子宮、宮頸和陰道末端，沃爾夫管退化。由于不同物種的妊娠期不同，在妊娠期間開(kāi)始和完成苗勒氏管退化的時(shí)間也有差異。狗當(dāng)中，苗勒氏管的分化在妊娠第46天完成[9]，人當(dāng)中，在妊娠第64天完成[10]。但迄今為止，尚不清楚馬屬動(dòng)物雄性胎兒的苗勒氏管何時(shí)完成退化。

2.2 抑制睪丸間質(zhì)細(xì)胞分化

盡管AMH在胎兒發(fā)育過(guò)程中最重要的功能是使苗勒氏管退化，但雄性外周血AMH的分泌從出生后一直持續(xù)到青春期。青春期前這些較高的外周血AMH濃度表明AMH在男性發(fā)育中也起重要作用。事實(shí)上，Behringer等人提出了AMH影響間質(zhì)細(xì)胞分化的第一個(gè)證據(jù)[11]，即AMH缺失小鼠的睪丸組織呈現(xiàn)間質(zhì)細(xì)胞增生。此外，AMH通過(guò)間質(zhì)細(xì)胞上的AMH受體作用不僅抑制細(xì)胞的分化，而且降低細(xì)胞的類固醇生成活性。事實(shí)上，AMH似乎對(duì)間質(zhì)細(xì)胞中細(xì)胞色素P45017a-羥化酶/C17-20裂解酶的mRNA水平表達(dá)有下調(diào)作用，Rouiller-Fabre等人也證實(shí)了AMH抑制睪丸類固醇的生成[12]。基于這些研究，可知高濃度AMH似乎對(duì)間質(zhì)細(xì)胞的分化和類固醇生成活性具有下調(diào)作用，表明AMH維持青春期發(fā)育前睪丸的靜止?fàn)顟B(tài)。

2.3 調(diào)控卵泡發(fā)生發(fā)育

AMH對(duì)雌性卵母細(xì)胞發(fā)育也有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)AMH敲除小鼠的卵泡池耗竭早于野生型小鼠，表明AMH參與卵泡發(fā)生，AMH基因敲除小鼠原始卵泡的快速減少歸因于卵泡募集率的增加。根據(jù)這些結(jié)果可知，原始卵泡的募集受到AMH抑制[13]。在體外培養(yǎng)的新生小鼠卵巢中加入或不加入AMH后，通過(guò)評(píng)估卵泡的生長(zhǎng)情況，觀察AMH對(duì)原始卵泡募集的影響，結(jié)果顯示在有AMH培養(yǎng)的卵巢中，生長(zhǎng)卵泡的數(shù)量明顯低于沒(méi)有AMH培養(yǎng)的卵巢[14]。此外，Pellatt等發(fā)現(xiàn)在AMH存在的情況下，生長(zhǎng)卵泡的顆粒細(xì)胞對(duì)FSH的敏感性降低[15]。

3 抗苗勒氏管激素的臨床應(yīng)用

3.1 馬隱睪的生物標(biāo)志物

隱睪是指一個(gè)或兩個(gè)睪丸停留在腹股溝管或腹腔內(nèi)的一種狀態(tài)。沒(méi)有陰囊睪丸的隱睪馬通常與閹馬一樣表現(xiàn)出種馬樣的行為。經(jīng)直腸和經(jīng)皮下（腹股溝和腹部）超聲成像是檢測(cè)和定位睪丸組織的方法。盡管如此，獸醫(yī)還是經(jīng)常使用內(nèi)分泌檢測(cè)來(lái)診斷馬的隱睪情況，因?yàn)樗瘸暀z查需要更少的經(jīng)驗(yàn)和時(shí)間。30多年來(lái)，血周睪酮和雌激素濃度一直被獸醫(yī)用作馬隱睪的內(nèi)分泌標(biāo)記物[16]。最近的一項(xiàng)研究表明，AMH也可以用作馬隱睪的生物標(biāo)志物，因?yàn)殡[睪和正常種馬的外周血AMH濃度明顯高于閹馬。AMH區(qū)分隱睪種馬和閹馬的特異性可能高于睪酮的特異性，因?yàn)椴G丸的支持細(xì)胞是AMH的唯一來(lái)源，而睪酮可以是來(lái)源于睪丸或腎上腺。這可以解釋為什么采用睪酮濃度用于診斷隱睪時(shí)，有11%到14%的不確定

3.2 卵巢儲(chǔ)備的生物標(biāo)志物

據(jù)報(bào)道，卵巢顆粒細(xì)胞是雌性體內(nèi)AMH的唯一來(lái)源。AMH的表達(dá)僅限于馬顆粒細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)且隨卵泡發(fā)育而變化。原始卵泡是最初AMH表達(dá)的卵泡，隨著顆粒細(xì)胞層數(shù)的增加，AMH的表達(dá)也隨之增加。此外，AMH在小竇狀卵泡（15～20 mm）表達(dá)達(dá)到高峰，但在卵泡選擇時(shí)開(kāi)始下降，導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)卵泡和排卵卵泡只有微弱的AMH標(biāo)記。考慮到AMH是完全由卵泡合成的，因此外周血AMH濃度可以反映卵泡池的大小。事實(shí)上，外周血AMH的濃度與女性和小鼠竇狀卵泡數(shù)（AFC）及原始卵泡數(shù)量之間存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。因此，外周血AMH濃度和AFC通常用于評(píng)估女性的卵巢儲(chǔ)備。此外，使用外周血AMH濃度可以很好地預(yù)測(cè)女性更年期的發(fā)生。和人類一樣，AMH特別適合作為雌馬卵巢儲(chǔ)備的生物標(biāo)志物，因?yàn)锳MH的濃度在不同的雌馬發(fā)情周期和間情期相對(duì)穩(wěn)定，這種穩(wěn)定性可能是由于AMH的生物半衰期長(zhǎng)（1.9 d）[17]。因此，AMH可以反映母馬卵泡數(shù)量，對(duì)評(píng)估老年母馬的生育壽命很有價(jià)值。

綜上所述，抗苗勒氏管激素（AMH）在人、牛、羊、馬等哺乳動(dòng)物中研究比較多，可作為馬屬動(dòng)物隱睪的內(nèi)分泌標(biāo)志物，且被證實(shí)是卵母細(xì)胞和胚胎質(zhì)量的一個(gè)可靠的內(nèi)分泌標(biāo)記物，最近發(fā)現(xiàn)，卵泡的募集在每個(gè)個(gè)體中都是預(yù)先確定的，也就有了優(yōu)秀和劣質(zhì)供體一說(shuō)，這一點(diǎn)在牛上已經(jīng)得到證實(shí)[18-20]，但在驢等馬屬動(dòng)物上，有關(guān)卵泡生長(zhǎng)和超數(shù)排卵反應(yīng)性等方面的報(bào)道非常有限。因此，在對(duì)馬屬動(dòng)物納入胚胎生產(chǎn)計(jì)劃之前，除了通過(guò)竇性濾泡計(jì)數(shù)（AFC）進(jìn)行篩選外，如果可以確定一個(gè)可靠的標(biāo)記來(lái)選擇優(yōu)秀的胚胎供體，將會(huì)抵消實(shí)驗(yàn)室較高的操作成本，未來(lái)對(duì)于生產(chǎn)實(shí)際將產(chǎn)生較大的應(yīng)用價(jià)值。