二、卵巢结构(Ovarian Structure)

(一)卵巢解剖学

卵巢是成对的实质性器官,左右各一。形态为扁椭圆形,外观呈灰红色,位于子宫两侧、输卵管的后下方。现以人类为例阐述卵巢解剖学概况。

1.卵巢形态

新生儿卵巢位置较高,随着性成熟逐渐降低,老年卵巢位置最低。卵巢从结构上可以分为前缘、后缘、外侧面、内侧面、上端和下端。前缘又称为系膜缘,较为平直,以卵巢系膜连接于子宫阔韧带的后叶,中央的裂隙称卵巢门,卵巢血管、淋巴管与神经管经此处出入卵巢。后缘游离于腹腔,又称为独立缘,朝向后内方,较为隆凸。外侧面也称为盆壁端,较为平坦,与盆腔侧壁(卵巢窝)相接触,位于髂内、外动脉起始部之间的夹角处,由卵巢悬韧带与盆壁相连。内侧面朝向盆腔,与回肠紧邻,又称为肠面。上端即输卵管端,形状圆钝,借卵巢悬韧带与盆腔壁相连,输卵管伞端与其相接触。下端略尖,朝向子宫,借卵巢固有韧带与子宫相连,又称子宫端。

人类左右卵巢的大小并不一致。青春期以前,卵巢较小,表面光滑,青春期启动后,卵巢便开始排卵。卵巢的体积和形状随着年龄增加存在较大的变化,生育年龄妇女的卵巢大小平均为4cm×3cm×1cm,质量为5~6g。性成熟期卵巢体积达到峰值,此后由于卵泡膨大、多次排卵、排卵后结痂等缘故,表面逐渐呈灰白色并出现瘢痕,呈凹凸不平状。且排卵后卵泡破裂、萎缩,结缔组织增生,因此卵巢质地逐渐变硬。妇女于35岁左右卵巢开始缩小,50岁后逐渐萎缩,直至停经。绝经后卵巢进一步萎缩,体积可变为原来的1/2。

2.卵巢的固定结构

盆腔内,卵巢的位置除借卵巢系膜固定于子宫阔韧带之外,主要由卵巢悬韧带和卵巢固有韧带来维持。

卵巢悬韧带又称为骨盆漏斗韧带,是由腹膜形成的皱襞结构,起自骨盆上口、髂总血管分叉处,居于骶髂关节前方,向内向下延伸至卵巢输卵管端。韧带内含有卵巢血管、淋巴管、神经、致密结缔组织和平滑肌纤维等,是寻找卵巢动、静脉的标志。

卵巢固有韧带又称卵巢子宫索,位于卵巢与子宫底外侧角之间,由结缔组织和平滑肌纤维构成,表面由腹膜覆盖,形成一层腹膜皱襞,内含血管。卵巢固有韧带起自卵巢子宫端,经子宫阔韧带的两层间接近后叶,连接到输卵管与子宫结合处的后下方。

此外,输卵管卵巢伞附着于卵巢输卵管端,也起了一定的卵巢固定作用。

3.卵巢的血管

(1)卵巢动脉:

卵巢的血液供应来自卵巢动脉和子宫动脉卵巢支。卵巢动脉由腹主动脉发出,沿着腰大肌下行至盆腔,跨过输尿管和髂总动脉下段后,随卵巢悬韧带朝内侧横行,经过卵巢系膜,在卵巢门处形成数个螺旋状扭曲后,分支进入卵巢髓质,并在髓质边缘形成血管丛,再发出辐射状细支进入皮质,在卵泡之间和白膜下方形成卵巢毛细血管网,并与卵泡外膜的毛细血管网相交通。子宫动脉卵巢支由骼内动脉发出,在子宫角旁侧与卵巢动脉末梢相吻合。原始卵泡没有血管分布。卵泡腔出现时,卵泡膜中出现血管网。间质腺细胞间、黄体内也有密集的血管网,但白体不含血管网。

根据卵巢动脉和子宫动脉卵巢支对卵巢血液的供应状况,卵巢动脉供应可分为4种类型:第Ⅰ型又称为混合供应型,由卵巢动脉的分支和子宫动脉互相吻合,共同营养卵巢,是通常情况下卵巢的血供类型,其中卵巢血供至少有1/2来自子宫动脉;第Ⅱ型又称为卵巢动脉供应优势型,子宫动脉的分支供应卵巢的内侧髓质,卵巢动脉的分支供应外侧皮质;第Ⅲ型又称为子宫动脉供应优势型,仅由子宫动脉营养卵巢;第Ⅳ型又称为均衡供应型,仅由卵巢动脉营养卵巢,在卵巢血液供应中属于变异情况。

(2)卵巢静脉:

与同名动脉伴行,数目比动脉多。卵巢毛细血管网处形成微静脉后,在髓质内汇成弯曲状的小静脉,经卵巢门处离开,在卵巢系膜内形成静脉丛,且互相吻合,最后汇成卵巢静脉。左侧卵巢静脉注入左肾静脉,右侧卵巢静脉汇入下腔静脉。

4.卵巢的淋巴管

卵巢淋巴结沿相应的血管排列,皮质内含丰富的淋巴管并相互连接成网状结构。卵泡内膜和颗粒细胞层无淋巴管,毛细淋巴管源自生长卵泡的卵泡膜内,在卵泡外膜形成网,并随年龄和生殖状态而变化。黄体内也有较多的淋巴管,最终在髓质内汇集成较大的淋巴管出卵巢门。

卵巢淋巴管与性激素的转运和闭锁卵泡碎片的排出相关。淋巴回流共有三条通路:一是经卵巢悬韧带进入卵巢淋巴管,再向上回流,进入腹主动脉旁淋巴结;二是沿着卵巢门淋巴管到达髂内淋巴结和髂外淋巴结,再经髂总淋巴结进入腹主动脉旁淋巴结;三是沿着子宫圆韧带进入髂外淋巴结和腹股沟淋巴结。在不同的生殖期,卵巢淋巴管在排列、结构、流量和通透性等方面均有所不同,可能与甾体激素的合成和分泌有关。

5.卵巢的神经

含有神经节的腹主动脉交感神经丛下行进入盆腔,分出卵巢支构成卵巢神经丛,卵巢神经便来自卵巢神经丛,与动脉一起,从卵巢门进入髓质,在髓质内形成神经丛,再由该丛发出许多小神经支进入皮质内。神经支多分布于血管壁和卵泡,生长卵泡和成熟卵泡的卵泡膜外层均可见神经末梢。除血管中有较多神经纤维外,平滑肌、卵泡、黄体、闭锁卵泡内膜和生殖上皮等处都分布着细神经纤维。卵巢间质仅可见散在的神经纤维,可能有抑制间质组织分泌活动的功能,进而调控卵泡成熟、卵泡闭锁和甾体激素含量等。

卵泡内的神经纤维包括无髓和有髓两种。无髓神经纤维为感觉神经,在卵泡扩张时,膜内感觉末梢受到刺激后反射性引起垂体促性腺激素释放,进而启动排卵;有髓神经纤维主要为肾上腺素能神经,其次为胆碱能神经,能使卵泡膜外层平滑肌收缩,参与排卵进程。

6.卵巢的附属器官

卵巢的附属器官包括卵巢冠、囊状附件、卵巢旁体和卵巢网,是附属于卵巢的胚胎残余器官。

(1)卵巢冠:

又称为副卵巢,位于子宫阔韧带卵巢系膜内,由10~20条较短的横行小管和一条卵巢冠纵管构成,各横行小管的两端分别靠近卵巢和卵巢冠纵管,称为卵巢端和输卵管端。横小管来源于中肾小管,管壁肌层肥厚,同时具有分泌功能,在一定程度上发挥维持卵巢系膜紧张度的作用。卵巢冠纵管是中肾管萎缩遗留的部分,靠近输卵管并与之平行走向,构造与横行小管相同。

(2)囊状附件:

位于输卵管漏斗附近,卵巢冠上方。数目不等,可见1个或数个。形状为豆形带蒂的纤毛上皮囊,内含液体,可能是中肾管头端的遗迹。

(3)卵巢旁体:

由数条上皮小管和血管球构成,是胚胎期中肾尾侧部中肾小管的遗迹,位于卵巢系膜内,卵巢冠近子宫侧,卵巢动脉进入卵巢门处。

(4)卵巢网:

位于卵巢门部,由衬覆扁平、立方或柱状上皮细胞的不规则小管状网络组成,周围无平滑肌围绕,腔内有乳头状突起。卵巢网类似雄性的睾丸网,但在雌性性腺发育中退化,这可能与卵泡发生有关。

(二)卵巢组织学

1.卵巢组织

卵巢表层为单层立方上皮,起源于性腺外的卵黄囊内胚层,在胚胎时期为生发上皮,成年后转变为扁平上皮,上皮下方的致密结缔组织即卵巢白膜。被白膜所覆盖的卵巢组织分为皮质与髓质两个部分,其中皮质位于浅层(外层),髓质位于深层(内层),皮质与髓质之间无明显分界。

卵巢皮质较厚,占卵巢体积的大部分,是卵泡贮存和发育的关键场所,也是卵巢功能执行的主要部分。皮质主要由卵泡和卵泡间结缔组织组成。前者包括大小不等、数以万计的原始卵泡和不同发育阶段的卵泡,后者含有丰富的梭形基质细胞和网状纤维。随着年龄的增加,卵泡数目减少,皮质层将逐渐变薄。卵巢髓质是卵巢的中央部,无卵泡存在,与皮质相比体积较小。髓质和卵巢门相连,含有疏松结缔组织、弹性纤维与血管、淋巴管和神经,并有少量平滑肌束和门细胞与卵巢韧带相连接。

在卵巢门近系膜处,常可见门细胞。门细胞体积较大,成群聚集存在,位于沿卵巢门和邻近卵巢旁体一带。细胞结构呈圆形或卵圆形,直径为14~25µm,核圆形,核仁清楚,细胞质内含有胆固醇、脂色素、结晶体、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶和非特异性酯酶等。镜下观察显示门细胞具有分泌甾体激素细胞的超微结构特征,常与无髓鞘神经,血管和淋巴间隙相伴随。门细胞与雄烯二酮等男性激素的产生有关,还可产生少量孕酮。人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)可使门细胞体积增大、数量增多,并增强其核分裂。

2.卵泡

卵巢中可见的卵泡类型分为原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡、成熟卵泡、闭锁卵泡等。原始卵泡和初级卵泡未出现卵泡腔,合称为腔前卵泡;初级卵泡和次级卵泡合称为生长卵泡;次级卵泡和成熟卵泡出现卵泡腔,合称为有腔卵泡、囊状卵泡或窦状卵泡(图2-1)。

图2-1 小鼠卵巢卵泡

(1)原始卵泡:

又称为始基卵泡,体积较小,是雌性的基本生殖单位。出生时,原始卵泡数量较多,占据了卵巢皮质的绝大部分区域。随着年龄增长和卵泡发育、闭锁等过程,原始卵泡数量逐渐减少,直至消失。在生殖年龄阶段,原始卵泡呈不规则状簇集在皮质浅层的狭窄区域中,与外周结缔组织之间由薄层基膜相连。

原始卵泡由位于近中央的一个初级卵母细胞和包绕卵母细胞的一层扁平颗粒细胞组成。颗粒细胞的数目随物种的不同存在差异,人约为13个,牛约24个,绵羊约28个,小鼠约10个。初级卵母细胞核大而圆,染色质稀疏,胞质嗜酸性,内含较多线粒体、滑面内质网和高尔基体,核仁较大,与颗粒细胞之间有许多缝隙连接。在胚胎时期,卵原细胞分裂、分化形成初级卵母细胞,并长期停滞于第一次减数分裂前期,直至排卵前恢复并完成减数分裂。

(2)初级卵泡:

从原始卵泡发育而来,又称为窦前卵泡。由位于中央的初级卵母细胞和周围数层颗粒细胞组成。极罕见情况下,初级卵泡内可含有一个以上的卵母细胞。原始卵泡的初级卵母细胞在垂体促性腺激素等调控下,体积增大,核糖体和粗面内质网增多,周围排列紧密的颗粒细胞由单层扁平状变为单层立方形或低柱状。

初级卵泡体积增大后逐渐进入卵巢皮质深部。随着颗粒细胞的生长,初级卵泡被皮质间质细胞增生形成一层卵泡膜所包绕。在靠近脂膜的细胞质中可见电子致密、有膜包围的小泡状溶酶体,称为皮质颗粒。它是高尔基体的产物,内含酶类、糖基化合物、蛋白质等,其中的酶类将在受精过程中发挥诱导精卵融合的重要作用。

在人、兔科、牛科、犬科动物初级卵泡的颗粒细胞间,开始出现考尔-爱克斯诺小体(Call-Exner body),其数量随着卵泡的生长而增多,与卵泡正常发育相关。小体为圆形封闭或半封闭囊泡,过碘酸雪夫染色(periodic acid-Schiff stain,PAS)染色呈阳性,腔面为一层基膜,颗粒细胞在其周围紧密排列环绕,腔内含有颗粒细胞分泌的物质,参与卵泡液的形成。

(3)次级卵泡:

从初级卵泡发育而来,由初级卵母细胞及其周围6~8层颗粒细胞组成。在电镜下,次级卵泡中的颗粒细胞表面可见胞质突起和微绒毛,胞质内含有较多的线粒体、核糖体、粗面内质网,以及少量脂滴和光面内质网。

最靠近卵母细胞的颗粒细胞为柱状,呈放射状排列,称为放射冠。早期初级卵泡的卵母细胞和放射冠颗粒细胞之间即可见一层含糖蛋白、均质状、折光性强的嗜酸性膜,称为透明带,由初级卵母细胞和颗粒细胞共同分泌形成。透明带由ZP1、ZP2和ZP3 三种蛋白组成,ZP3为精子受体,参与受精过程中的精卵相互识别和特异性结合,是受精的重要因素之一。颗粒细胞之间存在许多缝隙连接,此外,颗粒细胞的突起能够穿越透明带,与初级卵母细胞的胞膜或微绒毛相接触,也形成缝隙连接。缝隙连接有利于颗粒细胞将营养物质输送给初级卵母细胞,也有利于进行细胞间离子、激素和小分子物质的交换,以沟通卵泡发育的相关信息。

在垂体促性腺激素的持续调控下,次级卵泡由近圆形长成椭圆形,卵母细胞逐渐偏向卵泡内一侧。当卵泡发育至一定直径时,颗粒细胞之间开始出现清亮的液体,使细胞之间出现小腔隙。小腔隙增大并逐渐融合成一个新月形的大腔隙,称为卵泡腔,腔前卵泡至此发育为有腔卵泡。卵泡腔内充满卵泡液,卵泡液内除了含有弱酸性或中性黏多糖和糖原外,还有雌激素、生物活性物质和营养物质,与卵泡的发育相关。

次级卵泡中的卵泡膜逐步分化为内膜层和外膜层。前者由多边形膜细胞组成,毛细血管丰富,具有分泌甾体激素细胞的特征,含有滑面内质网、线粒体、激素合成酶等;后者由梭形细胞组成,核呈梭形,具有较多环形排列的平滑肌纤维和胶原纤维,胞质内含微丝、糖原颗粒和粗面内质网,在卵泡发育过程中核分裂活动较为活跃。卵巢皮质间的小血管跨过外卵泡膜后,在内卵泡膜中形成毛细血管丛营养卵泡,但在初级卵泡中,颗粒细胞层间尚无血管生成。雄激素合成后透过基膜,在颗粒细胞内转化为雌激素。大部分雌激素进入血液循环,作用于机体的内分泌调控。

在次级卵泡内,随着卵泡液的增多,卵泡腔逐渐扩大,位于卵泡内一侧的卵母细胞、透明带、放射冠和部分卵泡细胞突入卵泡腔内,形成一个近圆形的隆起,称为卵丘。卵泡腔周围的数层颗粒细胞形成卵泡壁,也称为颗粒层。

次级卵泡的颗粒细胞内出现了卵泡刺激素(follicle stimulating hormone,FSH)受体、雌激素受体和雄激素受体,因此上述三种激素可以调控卵泡发育。卵泡膜细胞内出现黄体生成素(luteinizing hormone,LH)受体,能够参与卵巢功能的发挥。

(4)成熟卵泡与排卵前卵泡:

成熟卵泡占据卵巢皮质全层,由次级卵泡在FSH和LH的共同作用下发育而来,其内卵泡膜细胞较大,呈梭形,胞质中含有脂滴、管状嵴和较多的线粒体,细胞被网状纤维所包绕。人类成熟卵泡的初级卵母细胞直径可达125~150µm。随着卵泡腔内卵泡液的急剧增多,成熟卵泡的体积随之增大,但颗粒细胞的数量不再增加,卵丘根部的颗粒细胞之间出现裂隙,卵泡壁变薄,成熟卵泡向卵巢表面凸出,逐步发育为排卵前卵泡。

排卵前卵泡又称为Graafian卵泡,是卵泡发育的最后阶段。在此阶段卵泡腔持续增大,卵泡液增多,继续推动卵泡体积的增加,从卵巢深层移动到浅层。卵泡外膜与卵巢间质无明显的界限,卵泡内膜细胞呈多边形,毛细血管进一步丰富,营养呈立方形的颗粒细胞,卵泡腔内含有较多的雌激素。卵丘与卵泡壁分离,漂浮在卵泡液中。在排卵前,初级卵母细胞恢复并完成第一次减数分裂,形成一个较大的次级卵母细胞和一个较小的第一极体,次级卵母细胞迅速进入第二次减数分裂,停滞于分裂中期。

(5)闭锁卵泡:

在生殖周期中,绝大多数卵泡在发育的各个阶段停止生长并自行退化,未能发育成熟,此时的卵泡称为闭锁卵泡,在成年或未成年的卵巢中均能观察到。出生后,卵巢中约99%的卵泡均发生闭锁并消失,其中,初级卵泡闭锁最多。

卵泡的闭锁属于细胞凋亡的过程之一。对于原始卵泡、初级卵泡和较小的次级卵泡而言,闭锁征象为卵泡变小而分散,卵母细胞核偏向一侧,染色质固缩成块状,颗粒细胞核固缩,两种细胞随后均消失,但透明带可残留。

在较大的卵泡中,颗粒细胞层数量减少,毛细血管和结缔组织伸入颗粒细胞层之间引起细胞脱落并陷入、浮于卵泡腔内,随后卵泡腔的完整性被破坏,卵泡塌陷,卵泡液减少,卵泡腔内充斥着纤维细胞和毛细血管,卵母细胞细胞质溶解并被吸收,颗粒细胞被中性粒细胞和巨噬细胞吞噬,透明带塌陷为不规则环状物,最终消失或保留。卵泡膜细胞逐渐肥大、纤维化,形成胞质中充满脂滴的多边形上皮样细胞,并被血管和结缔组织分隔成为索状结构,称为间质腺,具有激素分泌的功能。人类卵巢间质腺于基质中散在分布,数量较少,山羊、兔和啮齿动物的间质腺数量较多。间质腺最终也将退化,被结缔组织所取代。

在妊娠期和哺乳期,透明带特异性抗原随着卵巢内闭锁卵泡的增多而增多,发挥拮抗受精的作用。

3.黄体和白体

黄体是排卵后形成的一个体积较大且富含血管的内分泌细胞团,由于细胞内脂质积聚,在新鲜时呈棕黄色,故称为黄体。黄体颜色的深浅由黄体细胞内胡萝卜素的含量决定,随时间延长逐渐变为橘黄色。基底膜外的毛细血管、结缔组织和淋巴管等在卵泡血管生成因子的作用下增生并伸入黄体,在黄体内形成不完全的间隔。

卵泡颗粒细胞和卵泡内膜细胞经黄素化后,分别形成颗粒黄体细胞和膜黄体细胞。颗粒黄体细胞在黄体中占大多数,位于黄体中央,细胞体积较大,呈多边形,胞质丰富,染色较浅,嗜酸性,脂滴较多,含粗面内质网和高尔基体,能够分泌以孕酮为主的孕激素。膜黄体细胞数量约为颗粒黄体细胞数量的1/2,细胞小,胞质染色较深,含有较多的脂性空泡和滑面内质网,位于黄体的周边部。颗粒黄体细胞和膜黄体细胞均具有甾体激素分泌细胞的结构特征,协同分泌雌激素。

在黄体退化过程中,细胞内脂质和脂褐素堆积,体积逐渐萎缩,空泡增多,发生自溶,细胞被巨噬细胞所吞噬。颗粒黄体细胞间可见散在的星形K细胞,其细胞核固缩,胞质染色较深,缺乏甾体激素分泌细胞的特征。黄体血管减少的同时,周围结缔组织和成纤维细胞侵入,黄体被结缔组织所代替,组织呈现纤维化的透明变性,外观为白色瘢痕,称为白体,位于卵巢髓质。一段时间后,白体可被吸收并消失。