卵泡是卵巢的基本功能单位。卵泡的发育是从始基卵泡开始,经过一系列的变化,最终发育为成熟卵泡。新生女婴两侧卵巢有70万~200万个原始卵泡,7~9岁时约有30万~50万个,青春期开始时约有4万个,近绝经期时仅剩几百个。从月经来潮至绝经期,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卵,左右卵巢交替排卵,排卵后形成黄体。一生中排卵 400~500余个,其余卵泡均于不同年龄先后退化为闭锁卵泡。绝经后卵巢一般不再排卵,体积变小萎缩。
婴儿的卵巢中有三种不同的窦前卵泡:原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡。
1.原始卵泡
直径 30~60μm,位于皮质浅部,体积小,数量多。由一个初级卵母细胞和周围的单层扁平的卵泡细胞(又称颗粒细胞)组成,被一薄的基底膜包裹。初级卵母细胞是在胚胎时期由卵原细胞分裂分化组成,随即进入第一次成熟分裂,并长期停滞于分裂前期,直至排卵前才完成第一次成熟分裂。
2.生长卵泡
从青春期开始,原始卵泡开始生长发育,进入生长卵泡阶段,卵泡逐渐移向皮质深部。生长卵泡又分为初级卵泡和次级卵泡两个阶段。生长卵泡大小结构差别大,主要变化为卵母细胞长大、卵泡细胞和卵泡周围结缔组织增生。
(1)初级卵泡:由原始卵泡发育而来,由初级卵母细胞和周围颗粒细胞组成。此时的初级卵母细胞体积较前变大,直径大于 60um,周围的颗粒细胞也由原来的单层变为多层,由扁平细胞变为立方形或柱状细胞。初级卵泡的卵母细胞和颗粒细胞之间出现了一层含糖蛋白膜,称为透明带,是由初级卵母细胞和卵泡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人透明带,两者之间以桥粒和缝隙连接相连,这些结构有利于它们之间小分子物质的交换。卵母细胞外围包裹着层数不等的颗粒细胞,呈放射状,称为放射冠。
(2)次级卵泡:当卵泡细胞间出现液腔时,此时的生长卵泡称为次级卵泡,又称为囊状卵泡。次级卵泡直径小于 120um,卵泡细胞层数增加至6~12层,细胞之间出现一些大小不等的腔隙,随着卵泡的发育增大,逐渐合并为一个较大的卵泡腔,腔内充满卵泡液,内含有一些营养物质、垂体和卵巢分泌的激素及生长因子等多种生物活性物质,对卵泡的发育成熟起到重要的作用。随着卵泡液的不断增多,由不规则腔隙形成的卵泡腔逐渐扩大,初级卵母细胞、透明带、放射冠、卵泡细胞偏到卵泡腔的一侧,形成一个丘状隆起,称为卵丘。卵泡腔周围的数层卵泡细胞。形成卵泡腔壁,称为透明带层。紧靠透明带的一层高柱状卵泡细胞呈放射状排列,似冠状,故名放射冠。分布在卵泡腔周围的卵泡细胞排列紧密呈颗粒状,称为颗粒层,构成卵泡壁。颗粒层的细胞称为颗粒细胞。此时的初级卵母细胞不再生长。卵泡膜也逐渐分化为内、外两层,内膜层含有较多的多边形的膜细胞和毛细血管、膜细胞可以分泌类固醇类物质,因含有丰富的滑面内质网、管状嵴的线粒体等细胞器;外膜层细胞、毛细血管含量少,胶原纤维多,并含有少量平滑肌纤维
3.成熟卵泡
成熟卵泡是卵泡发育的最后阶段。卵泡体积很大,直径约 20mm,并向卵巢表面突出。成熟卵泡的卵泡腔很大,颗粒层很薄,颗粒细胞也不再增殖。此时的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个次级卵母细胞和第一极体(位于次级卵母细胞和透明带之间的卵周间隙内)。次级卵母细胞随即进入第二次成熟分裂,停止于分裂中期。每个月经周期,可有若干个原始卵泡生长发育,通常只有一个卵泡发育成熟并排卵。从初级卵泡后期至成熟排卵大约需要85天。
次级卵泡与成熟卵泡均具有内分泌功能,主要分泌雌激素。雌激素是颗粒细胞和膜细胞在脑垂体分泌的FSH和LH的共同作用下合成的。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。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理生化过程。
4.排卵
成熟卵泡破裂后,次级卵母细胞、放射冠、透明带、卵泡液一起从卵巢排出的过程称为排卵。排卵时间约为月经周期的第14天。在排卵前,初级卵母细胞变为次级卵母细胞,垂体释放LH量骤增,形成一个高峰,卵泡也发生一系列变化。卵泡液剧增,突向卵巢表面的卵泡壁、白膜和表面上皮越来越薄,局部缺血,形成圆形透明的卵泡小斑。排卵时,卵丘与卵泡壁分裂,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。排卵后次级卵母细胞的命运分两种,在24小时内排出的次级卵母细胞若未受精,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个成熟的卵细胞和第二极体。卵母细胞经过两次成熟分裂后,卵细胞的染色体数目减半,从二倍体细胞(46,XX)变为单倍体细胞(23 X)。排卵后的卵巢表面裂口可自行修复,大约需要2~4天。
5.黄体形成与退化
成熟卵泡排卵后,残留的颗粒层和卵泡膜一同向腔内塌陷,卵泡膜内的结缔组织和血管伸入颗粒层,在LH的作用下,逐渐演化为具有内分泌功能并富含血管的细胞团,新鲜时呈黄色,故称黄体、颗粒细胞分化为粒黄体细胞,细胞体积大,主要分泌孕激素;膜细胞分化为膜黄体细胞,细胞体积较小,主要分泌雌激素。黄体的发育因卵细胞是否受精而差别较天。卵细胞若未受精,黄体仅维持2周,称月经黄体。黄体细胞迅速变小和退化,逐渐被结缔组织取代,称为白体。卵细胞若与精子受精,黄体在胎盘分泌的人绒毛膜促性腺激素的作用下继
续发育增大,直径可达 4~5cm,称妊娠黄体。妊娠黄体可保持6个月,以后也退化为白体,白体 被吸收消失需要数月或数年。后期的孕激素主要由胎盘继续产生。妊娠黄体的粒黄体细胞还分泌松弛素,它可使妊娠子宫平滑肌松弛,以利于妊娠时适应子宫体的增大。
6.卵泡的闭锁
卵泡的闭锁可发生在卵泡发育的任何阶段,故其形态结构缺乏一致性。卵巢的绝大部分卵泡不能发育成熟,它们在卵泡发育的不同阶段停止生长并退化,退化的卵泡称为闭锁卵泡。机体依靠凋亡控制着卵泡的发育和闭锁,使卵巢组织维持一定的成熟卵泡数,既保证了生殖的需要,又不至于过多的排卵。卵泡闭锁时形态结构的变化与卵母细胞的大小相关。原始卵泡和初级卵泡退化时,卵泡细胞首先出现核固缩,卵母细胞形态不规则,卵泡细胞变小且分散,随后均自溶消失。次级卵泡和成熟卵泡闭锁时,卵母细胞退化消失,透明带逐渐萎缩。卵泡闭锁的过程就是卵泡中颗粒细胞和卵细胞发生凋亡的过程,而且是卵巢的一种正常功能。