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卵胞刺激ホルモン（FSH）は、糖タンパク質ポリペプチドホルモンであるゴナドトロピンです。[ 1 ] FSHは下垂体前葉のゴナドトロピン細胞によって合成および分泌され[ 2 ] 、体の発達、成長、思春期成熟、および生殖プロセスを調節します。FSHと黄体形成ホルモン（LH）は生殖系で協力して働きます。[ 3 ]
FSHは、αとβの2つのポリペプチド単位からなる35.5 kDaの糖タンパク質ヘテロ二量体です。その構造は、黄体形成ホルモン（LH）、甲状腺刺激ホルモン（TSH）、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（hCG）の構造と類似しています。糖タンパク質LH、FSH、TSH、hCGのαサブユニットは同一で96個のアミノ酸から構成されていますが、βサブユニットは異なります。[ 4 ] [ 5 ]両方のサブユニットが生物学的活性に必要です。FSHは111個のアミノ酸からなるβサブユニット（FSHβ）を持ち、これがFSHの特異的な生物学的作用を付与し、卵胞刺激ホルモン受容体との相互作用に関与しています。[ 6 ]ホルモンの糖部分はアスパラギンに共有結合しており、N-アセチルガラクトサミン、マンノース、N-アセチルグルコサミン、ガラクトース、シアル酸から構成されている。
ヒトでは、αサブユニットの遺伝子は細胞遺伝学的位置6q14.3に位置している。[ 7 ]これは2種類の細胞で発現しており、特に下垂体前葉の好塩基球で発現している。FSHβサブユニットの遺伝子は染色体11p13に位置しており、下垂体細胞のゴナドトロピン細胞で発現しており、GnRHによって制御され、インヒビンによって抑制され、アクチビンによって促進される。[ 8 ]
FSHは、ヒトの体の発達、成長、思春期の成熟、および生殖プロセスを調節します。[ 9 ]
下垂体からのFSH放出の制御は不明である。低頻度のゴナドトロピン放出ホルモン（GnRH）パルスはラットのFSH mRNAレベルを増加させるが[ 10 ]、循環FSHの増加とは直接相関しない[ 11 ] 。GnRHはFSHの分泌において重要な役割を果たすことが示されており、視床下部-下垂体接続が切断されるとFSHが停止する。GnRH投与によりFSH分泌が回復する。FSHは視床下部-下垂体-性腺軸を介して性腺からのエストロゲンフィードバックを受ける。
FSHは卵巣内の未成熟卵胞の成長と増殖を刺激します。初期の（小さな）胞状卵胞では、FSHは、小さな胞状卵胞（ヒトでは直径2～5mm）をアポトーシス（卵胞および卵母細胞のプログラム細胞死）から救う主要な生存因子です。黄体期から卵胞期への移行期には、血清中のプロゲステロンとエストロゲン（主にエストラジオール）の濃度が低下し、FSHの放出を抑制しなくなるため、FSHは3日目頃（1日目は月経開始日）にピークを迎えます。通常、小さな胞状卵胞の数は、FSHの血清濃度を低下させるのに十分なインヒビンBを産生するのに十分な量です。
さらに、卵胞期前半に小さな卵胞によって産生されるゴナドトロピンサージ抑制因子が、脈動性黄体形成ホルモン（LH）分泌振幅に負のフィードバックを及ぼし、卵胞成長に好ましい環境を作り出し、早期黄体化を防ぐという証拠もある。[ 13 ]
女性が更年期に近づくと、各周期で動員される小さな胞状卵胞の数が減少し、その結果、FSHを完全に低下させるのに十分なインヒビンBが産生されず、血清FSHレベルが上昇し始めます。最終的に、FSHレベルが非常に高くなり、 FSH受容体のダウンレギュレーションが起こり、閉経後には、残っている小さな二次卵胞にはFSH受容体もLH受容体もなくなります。[ 14 ]
卵胞が成熟して 直径が8～10mmに達すると、大量のエストラジオールを分泌し始めます。通常、ヒトでは1つの卵胞だけが優勢になり、18～30mmの 大きさに成長して排卵し、残りの卵胞は閉鎖します。優勢卵胞によるエストラジオール産生の急激な増加（おそらくゴナドトロピンサージ抑制因子の減少を伴う）は、視床下部と下垂体に正の効果をもたらし、急速なGnRHパルスが発生し、LHサージが起こります。
血清エストラジオール濃度の上昇は、視床下部におけるGnRH産生を阻害することによりFSH産生を減少させる。 [ 15 ]
血清FSHレベルの低下により、現在のコホートでは、生存に必要なFSH感受性が不足しているため、より小さな卵胞が閉鎖を起こします。まれに、2つの卵胞が 偶然に同時に10mmの段階に達し、両方ともFSHに対する感受性が同等であるため、低FSH環境下でも生存・成長し、1周期に2回の排卵が起こり、二卵性双生児が生まれる可能性があります。
FSHは、一次精母細胞に減数分裂の第一分裂を起こさせ、二次精母細胞を形成するように刺激する。
FSHは、精巣のセルトリ細胞の基底外側膜上のFSH受容体に結合することにより、セルトリ細胞によるアンドロゲン結合タンパク質の産生を促進し、 [ 16 ]精子形成の開始に不可欠です。
卵胞刺激ホルモンは通常、月経周期の卵胞期初期、通常は前回の月経から数えて3～5日目に測定されます。この時期、エストラジオール（E2）とプロゲステロンのレベルは月経周期の中で最も低い値になります。この時期のFSHレベルは、排卵が近づくにつれて上昇するレベルと区別するために、基礎FSHレベルと呼ばれることがよくあります。[ 17 ]
FSHは国際単位（IU）で測定されます。ヒト尿FSHの場合、1 IUは、純粋なヒト尿FSH 0.11388 mgに相当する活性を持つFSHの量として定義されます。 [ 18 ]組換えFSHの場合、1 IUは、質量充填製品の約0.065～0.075 μgに相当します。 [ 19 ]排卵 前の女性の平均値は約（3.8～8.8）IU/Lです。排卵後、これらのレベルは（1.8～5.1）IU/Lに低下します。月経周期の中頃には、（4.5～22.5） IU/Lの最高値に達します。閉経期には、値はさらに上昇し、（16.74～113.59）IU/Lになります。男性の場合、平均値は約（1.5～12.4）IU/Lです。[ 20 ]
FSH値は通常、小児期には低く、女性では閉経後に高くなります。
血清FSH濃度が高い最も一般的な理由は、閉経期を迎えている、または最近閉経期を迎えた女性である。FSH濃度が高いということは、性腺からの正常な抑制フィードバックが欠如していることを示しており、その結果、下垂体からのFSH産生が抑制されない。FSHは閉経後骨粗鬆症や心血管疾患の一因となる可能性がある。[ 21 ]
生殖年齢期にFSH値が高い場合は異常です。FSH値が高い状態には以下のようなものがあります。
これらの症状のほとんどは、不妊症または不妊傾向と関連しています。したがって、FSH値が高いことは、不妊症または不妊傾向の兆候と言えます。
FSHの分泌低下は、性腺機能不全（性腺機能低下症）を引き起こす可能性があります。この状態は、男性では正常数の精子産生不全として現れるのが典型的です。女性では、生殖周期の停止がよく見られます。FSH 分泌が非常に低い状態としては、以下のようなものがあります。
FSHのβサブユニット遺伝子の変異による孤立性FSH欠乏症はまれであり、2019年までに文献で報告された症例は13例である。[ 24 ]
FSHは不妊治療において一般的に用いられ、主に体外受精（IVF）における卵巣過剰刺激に使用されます。場合によっては、無排卵の改善のための排卵誘発にも使用されます。
FSHは、メノピュアなどのより精製された尿由来ゴナドトロピンを含む様々なメノトロピンにLH活性と混合して使用できるほか、組換えFSH（ゴナピュア、ゴナールF、フォリスチム、フォリトロピンアルファ）としてLH活性を含まないものも入手可能です。
FSH受容体レベルの上昇は、非常に広範囲の固形腫瘍の腫瘍血管内皮で検出されています。FSH結合は、少なくとも2つのメカニズム （1つはVEGF経路、もう1つはVEGF非依存性 ）を介して新生血管形成を促進すると考えられており、これは生理的な臍帯血管の発達に関連しています。このことから、FSHおよびFSH受容体拮抗薬を抗腫瘍血管新生療法として使用できる可能性が示唆されます（現在の抗VEGFアプローチについてはアバスチンを参照）。 [ 25 ]