月経周期のホルモン制御

健康な月経周期では、下垂体前葉は視床下部からのGnRHの制御下で、FSHとLHという2つの主要なゴナドトロピンを放出します。これら2つのホルモンは、卵胞の発育、排卵、および機能的な黄体の形成を促進するために連携して機能します。LHの産生が完全に孤立して不可能であり、FSHが正常である場合、周期は非常に特異的かつ予測可能な連鎖反応で混乱するでしょう。

卵胞期：開始はされるが、成熟は不完全

初期の卵胞期は、FSHがこの段階の主要な駆動力であり、FSHは正常であるため、比較的正常に開始されるでしょう。正常なFSH刺激下で、いくつかの原始卵胞が募集され、成長を開始し、これらの卵胞の顆粒膜細胞が増殖します。しかし、エストロゲンの産生に問題が生じます。卵巣は「2細胞2ゴナドトロピン」機構を介してエストラジオールを産生します。LHは莢膜細胞を刺激してコレステロールをアンドロゲン（アンドロステンジオンやテストステロンなど）に変換し、次にFSHは顆粒膜細胞を刺激してそれらのアンドロゲンをエストラジオールにアロマターゼ化します。LHがないと、莢膜細胞は十分なアンドロゲン基質を産生できなくなります。これは、顆粒膜細胞がアロマターゼ化する原料がほとんどないことを意味するため、エストラジオール産生は著しく不足します。卵胞はFSH下で初期の胞状卵胞期まで発育するかもしれませんが、優位な、完全に発達したグラーフ卵胞には成熟せず、卵胞期中期から後期を特徴づける正常なエストラジオールの増加傾向は著しく鈍化するか、欠如するでしょう。

排卵：欠如（無排卵）

排卵は最も壊滅的な影響を受ける段階です。排卵の引き金は、優位卵胞に第一減数分裂を完了させ、破裂させ、卵子を放出させる、排卵中期LHサージ、すなわちLHの急激なスパイクです。LHが全くない場合、LHサージは起こりえません。その結果、排卵は単に起こらず、患者は無排卵となります。エストラジオールの産生低下はこれをさらに悪化させます。なぜなら、サージを引き起こす正のフィードバック機構でさえ、通常は高レベルの持続的なエストラジオールに依存していますが、ここではそのレベルに達しません。卵胞は、部分的に発達したとしても、その卵子を放出することはありません。

黄体期：実質的に存在しない

黄体期は、排卵とLHに完全に依存しています。排卵後、破裂した卵胞は黄体に変換され、LHはこの変換と、黄体からのプロゲステロン（および一部のエストロゲン）の分泌を維持するために不可欠です。この患者では排卵が起こらないため、黄体は形成されず、LHも欠如しているため、残存構造であっても維持されたり、プロゲステロンを分泌するように刺激されたりすることはありません。その結果、周期の後半に相当する期間、プロゲステロンが著しく不足します。本質的に、患者には真の黄体期は存在しません。

子宮内膜：増殖の制限と分泌変換の欠如

子宮内膜は卵巣ホルモンに逐次的に反応します。増殖期には、エストロゲンが通常、内膜の肥厚と再成長を促進します。分泌期には、黄体からのプロゲステロンが内膜を受容性のある、腺組織の、分泌性の組織に変え、着床の準備をします。この患者では、エストラジオールが低い（莢膜アンドロゲン産生の欠如による）ため、子宮内膜の増殖は最小限であり、内膜は力強く肥厚するのではなく薄いままでしょう。さらに決定的なのは、プロゲステロンが存在しないため、子宮内膜は分泌変換を起こさないことです。したがって、内膜は未発達であり、着床を支持できないでしょう。

全体的な臨床像

全体的な結果は、低エストロゲン、実質的に欠如したプロゲステロン、および薄く分泌性のない子宮内膜を伴う無排卵周期です。プロゲステロンの周期的な上昇と下降がないため、患者は正常な周期的な期間ではなく、おそらく無月経（月経の欠如）または、せいぜい不規則で少量の出血を経験するでしょう。なぜなら、組織化されたプロゲステロンの離脱が、協調的な月経剥離を引き起こすことがないからです。機能的には、排卵も受容性のある子宮内膜も達成できないため、この状態では患者は不妊となるでしょう。このシナリオは、FSHが卵胞成長を開始する一方で、LHは十分なエストロゲン合成、排卵自体、そしてプロゲステロン依存性の黄体期全体に不可欠であることを示しています。

概要
黄体形成ホルモン（LH）は、正常な月経周期において2つの重要な役割を果たします。(1) 卵巣濾胞内の莢膜細胞に作用してアンドロゲン（エストラジオール合成の基質）の産生を刺激すること、および (2) 最終的な卵母細胞の成熟、排卵、および破裂した濾胞の黄体化（プロゲステロン分泌黄体形成）を引き起こす中間サイクルのLHサージを産生することです。下垂体がFSHの分泌と調節が正常であるにもかかわらずLHを全く産生できない場合、周期は予測可能な方法で混乱します。以下に、卵胞期、排卵、黄体期、および子宮内膜への生理学的影響の連鎖を説明し、可能性のある検査結果と臨床所見を記します。

卵胞期

• 初期卵胞の発育：卵胞刺激ホルモン（FSH）は、複数の胞状卵胞の募集と成長を依然として刺激します。したがって、初期の卵胞成長はある程度進行できます。顆粒膜細胞はFSH刺激下でアロマターゼを発現し、エストラジオールを産生しようとします。
• アンドロゲン基質の減少：LHが欠如しているため、莢膜細胞は顆粒膜細胞がエストラジオールに変換する通常のLH駆動性アンドロゲン（アンドロステンジオン/テストステロン）を作ることができません。その結果、FSHが存在しても、顆粒膜細胞からのエストラジオール合成は正常周期と比較して低下します。
• 優性卵胞の選択と成熟：成長中の優性卵胞からのエストラジオールの正常な上昇は低下するため、通常は強力な排卵前プロファイルを生成するのに役立つ正のフィードバック閾値に達する可能性は低いです。十分なエストラジオールがなく、莢膜細胞へのLHサポートもないため、優性卵胞は完全な排卵前の成熟に達しない可能性があります。卵胞は成長を停止する（無排卵性卵胞）か、大きな胞状卵胞/嚢胞として持続する可能性があります。

排卵

• LHサージと排卵の欠如：下垂体がLHを放出できないため、卵母細胞の減数分裂の再開、酵素による卵胞壁の分解、および卵胞の破裂を引き起こす中間サイクルのLHサージは発生しません。卵胞が大きくなっても、排卵しません。患者は無排卵周期となり、介入なしでは不妊となります。

黄体期

• 黄体形成の欠如：排卵と黄体化がないため、プロゲステロン（およびインヒビンA）を産生する黄体は形成されません。その結果、黄体期の典型的なホルモン的特徴である持続的なプロゲステロン分泌は欠如します。
• 低い黄体期プロゲステロン：黄体期の途中のウィンドウで測定された血清プロゲステロンは、黄体機能の欠如を反映して非常に低くなります。プロゲステロンは通常、子宮内膜を着床に適した状態に準備し、視床下部-下垂体軸に負のフィードバックを提供するので、その欠如は下流の調節に影響を与えます。

子宮内膜

• 増殖期変化はあるが分泌期変化はない：卵胞期の間、子宮内膜は産生されるエストラジオール量に応じてある程度の増殖を示します。しかし、エストラジオールレベルが正常より低い可能性があり、黄体期プロゲステロン刺激がないため、子宮内膜は真の黄体期に関連する通常の分泌期変化を示しません。
• 不規則/予定外の出血：無排卵周期では、子宮内膜が不安定になり、不規則に剥離することがあります（無排卵性出血または稀発月経/過多月経）。一般的なシナリオは2つあります。(a) エストロゲン不足→出血が少ないまたはない（無月経または過少月経）、または (b) 未対抗または変動するエストロゲンが過剰な増殖を引き起こし、その後の不規則な不正出血。

予想される検査結果と臨床所見

• ホルモン：LHは欠如しているか検出不能です。FSHは正常であるか、代償的な変化（負のフィードバックの低下による軽度の増加）を示す可能性がありますが、重要なパターンは、黄体期の途中のプロゲステロンが非常に低く、中間サイクルのLHサージが欠如していることです。エストラジオールは典型的な排卵前のピークよりも低い可能性が高いですが、顆粒膜細胞および末梢（副腎）アンドロゲン変換からのいくらかのエストラジオールは存在します。
• 臨床兆候：初経または続発性無月経または不規則な月経、無排卵性不妊、持続性卵巣濾胞または機能性嚢胞の発達の可能性、およびエストラジオールが慢性的に低い場合の低エストロゲン症の症状（例：骨保護の低下）。骨盤超音波検査では、排卵しない複数の小〜中サイズの卵胞が見られることがあります。

要約
下垂体LHの完全な欠如と正常なFSH産生は、ある程度の卵胞成長を可能にしますが、アンドロゲン基質産生を妨げ、排卵を引き起こすLHサージを防ぎます。その結果、無排卵周期となります。卵胞はしばしば成長停止するか持続性嚢胞を形成し、黄体は形成されないため黄体期プロゲステロンはほとんどまたは全くなく、子宮内膜は正常な分泌期で着床準備状態に進むことはありません。臨床的には、これは不妊症と月経不順（稀発月経、無月経、または不規則な出血）、特徴的なホルモン検査結果（検出不能なLH、黄体期の途中の低いプロゲステロン、低下したエストラジオールピーク）、および子宮内膜と骨への未対抗または不十分なエストロゲン曝露に関連する長期的なリスク（ホルモンバランスが持続する場合）をもたらします。