การทำงานของรังไข่และสรีรวิทยาของเอสโตรเจน-โปรเจสเตอโรน

การทำงานของรังไข่ประกอบด้วยการสร้างฟอลลิเคิล (folliculogenesis) การตกไข่ (ovulation) และการผลิตสเตียรอยด์จากรังไข่ ได้แก่ เอสโตรเจนและโปรเจสเตอโรน ภายใต้การควบคุมของโกนาโดโทรปิน (gonadotropins) ได้แก่ ฮอร์โมนกระตุ้นฟอลลิเคิล (FSH) และฮอร์โมนลูทีไนซิง (LH) ฟอลลิเคิลจะเจริญเติบโตและสังเคราะห์เอสโตรเจนผ่านความร่วมมือระหว่างเซลล์ธีคา (theca cells) และเซลล์กรานูโลซา (granulosa cells) หลังจากการตกไข่ คอร์ปัสลูเทียม (corpus luteum) จะผลิตโปรเจสเตอโรน ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่เตรียมและรักษาสภาพของเยื่อบุโพรงมดลูกระยะหลั่ง (secretory endometrium)

Definition

การทำงานของรังไข่คือกระบวนการที่ถูกควบคุมโดยโกนาโดโทรปินในการพัฒนาฟอลลิเคิล การตกไข่ และการก่อตัวของคอร์ปัสลูเทียม ซึ่งรังไข่จะผลิตเซลล์ไข่และหลั่งเอสโตรเจน (ส่วนใหญ่ในช่วงการเจริญเติบโตของฟอลลิเคิล) และโปรเจสเตอโรน (ส่วนใหญ่จากคอร์ปัสลูเทียม)

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการคัดเลือกและการเลือกฟอลลิเคิลของรังไข่ กลไกการสังเคราะห์เอสโตรเจนแบบสองเซลล์สองโกนาโดโทรปิน การก่อตัวและการทำงานของคอร์ปัสลูเทียม และการผลิตเอสโตรเจนและโปรเจสเตอโรน เป็นหัวข้ออ้างอิงทางสรีรวิทยาและไม่ได้ให้คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• ฟอลลิเคิลถูกคัดเลือกและเลือกเพื่อการเจริญเติบโตได้อย่างไร?
• เซลล์ธีคาและเซลล์กรานูโลซาร่วมมือกันสังเคราะห์เอสโตรเจนได้อย่างไร?
• คอร์ปัสลูเทียมก่อตัวขึ้นได้อย่างไรและหลั่งสารใดบ้าง?
• สเตียรอยด์จากรังไข่ส่งสัญญาณย้อนกลับไปยังแกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมองได้อย่างไร?

Key concepts

• การสร้างฟอลลิเคิลและกลุ่มฟอลลิเคิลที่พักตัว
• เซลล์ธีคาและเซลล์กรานูโลซา
• การสังเคราะห์เอสโตรเจนแบบสองเซลล์สองโกนาโดโทรปิน
• อะโรมาเทส
• การเลือกฟอลลิเคิลเด่น
• คอร์ปัสลูเทียมและโปรเจสเตอโรน
• การตอบสนองย้อนกลับของเอสโตรเจนและโปรเจสเตอโรน

Key theories

แบบจำลองการสังเคราะห์เอสโตรเจนแบบสองเซลล์สองโกนาโดโทรปิน

การผลิตเอสโตรเจนของรังไข่ต้องอาศัยทั้งเซลล์สองชนิดและโกนาโดโทรปินทั้งสองชนิด: LH กระตุ้นเซลล์ธีคาให้สร้างสารตั้งต้นแอนโดรเจน ซึ่งเซลล์กรานูโลซาจะเปลี่ยนเป็นเอสโตรเจนด้วยเอนไซม์อะโรมาเทสภายใต้การควบคุมของ FSH ดังนั้นเซลล์ใดเซลล์หนึ่งเพียงลำพังจึงไม่สามารถสร้างเอสโตรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การคัดเลือกฟอลลิเคิลเริ่มต้นและการคัดเลือกแบบเป็นรอบ

ฟอลลิเคิลออกจากกลุ่มที่พักตัวผ่านการคัดเลือกเริ่มต้นที่ไม่ขึ้นกับโกนาโดโทรปิน แต่มีเพียงการคัดเลือกแบบเป็นรอบที่ขึ้นกับ FSH ในแต่ละรอบเท่านั้นที่ช่วยกลุ่มฟอลลิเคิลจากการฝ่อ ซึ่งในจำนวนนี้จะมีฟอลลิเคิลเด่นถูกเลือก

Mechanisms

ฟอลลิเคิลปฐมภูมิ (primordial follicles) จะถูกคัดเลือกอย่างต่อเนื่องจากกลุ่มฟอลลิเคิลที่พักตัวโดยไม่ขึ้นกับโกนาโดโทรปิน แต่ในแต่ละรอบเดือน กลุ่มฟอลลิเคิลจะได้รับการช่วยชีวิตจากการฝ่อ (atresia) โดยระดับ FSH ที่เพิ่มขึ้น (การคัดเลือกแบบเป็นรอบ) ซึ่งในจำนวนนี้จะมีฟอลลิเคิลเด่น (dominant follicle) เพียงหนึ่งเดียวที่ถูกเลือก (McGee & Hsueh, 2000) ภายในฟอลลิเคิลที่กำลังเจริญเติบโต LH จะกระตุ้นเซลล์ธีคาให้ผลิตแอนโดรเจน ซึ่งจะแพร่ไปยังเซลล์กรานูโลซาที่ซึ่งเอนไซม์อะโรมาเทส (aromatase) ที่ถูกกระตุ้นโดย FSH จะเปลี่ยนแอนโดรเจนให้เป็นเอสตราไดออล ความร่วมมือแบบสองเซลล์สองโกนาโดโทรปินนี้อธิบายถึงการผลิตเอสโตรเจนของฟอลลิเคิล (Hillier et al., 1994) การหลั่ง LH ที่เพิ่มขึ้นกลางรอบเดือนจะกระตุ้นการตกไข่และการเปลี่ยนสภาพของฟอลลิเคิลที่แตกออกเป็นคอร์ปัสลูเทียม คอร์ปัสลูเทียมที่เกิดขึ้นจะหลั่งโปรเจสเตอโรน ซึ่งเป็นฮอร์โมนหลักในช่วงลูเทียลเฟส (luteal phase) และช่วยพยุงเยื่อบุโพรงมดลูกระยะหลั่ง (Mihm et al., 2011) เอสโตรเจนและโปรเจสเตอโรนจะส่งสัญญาณย้อนกลับไปยังไฮโปทาลามัสและต่อมใต้สมอง โดยส่วนใหญ่เป็นการยับยั้ง แต่เอสโตรเจนจะส่งสัญญาณย้อนกลับแบบกระตุ้นเพื่อสร้างการหลั่ง LH ที่สูงขึ้นเพื่อกระตุ้นการตกไข่

Clinical relevance

กลไกเหล่านี้เป็นพื้นฐานความเข้าใจเกี่ยวกับการตกไข่ ภาวะเจริญพันธุ์ และระยะฮอร์โมนของวงจรการเจริญพันธุ์เพศหญิง บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางการศึกษาเกี่ยวกับสรีรวิทยาของรังไข่ ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อสั่งยาหรือให้คำแนะนำทางการแพทย์ และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

History

แนวคิดเรื่องการสังเคราะห์เอสโตรเจนของรังไข่แบบสองเซลล์สองโกนาโดโทรปินเกิดขึ้นจากการศึกษาความร่วมมือระหว่างเซลล์ธีคาและเซลล์กรานูโลซา และได้รับการรวบรวมเป็นแบบจำลองของการผลิตเอสโตรเจนของฟอลลิเคิล (Hillier et al., 1994) งานวิจัยเกี่ยวกับพลวัตของฟอลลิเคิลได้แยกแยะการคัดเลือกฟอลลิเคิลเริ่มต้นที่ไม่ขึ้นกับโกนาโดโทรปินออกจากการคัดเลือกแบบเป็นรอบที่ขึ้นกับ FSH และการเลือกฟอลลิเคิลเด่น (McGee & Hsueh, 2000) ซึ่งช่วยปรับปรุงคำอธิบายทางสรีรวิทยาของการสร้างฟอลลิเคิลให้แม่นยำยิ่งขึ้น

Key figures

• Stephen Hillier
• Aaron Hsueh
• Eric McGee

Seminal works

• hillier-1994
• mcgee-2000

Frequently asked questions

ทำไมการสังเคราะห์เอสโตรเจนจึงต้องอาศัยเซลล์สองชนิด?

เซลล์ธีคาสร้างสารตั้งต้นแอนโดรเจนภายใต้การกระตุ้นของ LH แต่ไม่สามารถเปลี่ยนเป็นเอสโตรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่เซลล์กรานูโลซามีเอนไซม์อะโรมาเทสที่ถูกกระตุ้นโดย FSH แต่มีสารตั้งต้นจำกัด เอสโตรเจนจะถูกผลิตขึ้นเมื่อเซลล์ทั้งสองชนิดทำงานร่วมกัน ซึ่งเป็นแบบจำลองสองเซลล์สองโกนาโดโทรปิน

คอร์ปัสลูเทียมทำหน้าที่อะไร?

หลังจากการตกไข่ ฟอลลิเคิลที่แตกออกจะกลายเป็นคอร์ปัสลูเทียม ซึ่งจะหลั่งโปรเจสเตอโรนเพื่อพยุงเยื่อบุโพรงมดลูกระยะหลั่งในช่วงลูเทียลเฟสของรอบเดือน