Hormone luteinizing là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học

Định nghĩa và đặc điểm chung

Hormone luteinizing (LH) là glycoprotein thuộc nhóm gonadotropin, được thùy trước tuyến yên bài tiết, đóng vai trò chủ chốt trong điều hòa chức năng sinh dục ở cả nam và nữ. Phân tử LH gồm hai chuỗi polypeptide: chuỗi α chung cho cả FSH, hCG, TSH và chuỗi β đặc hiệu quyết định hoạt tính sinh học của LH.

Chuỗi α dài khoảng 92 acid amin, trong khi chuỗi β dài từ 115–120 acid amin tùy loài, có các vị trí glycosyl hóa quan trọng ảnh hưởng đến độ bền và hoạt tính hormone. Kích thước phân tử của LH ước tính khoảng 30–35 kDa; cấu trúc bậc ba tạo thành nhờ liên kết disulfide giữa các cysteine.

LH cùng với FSH (follicle-stimulating hormone) và hCG (human chorionic gonadotropin) thuộc họ glycoprotein, có chung cơ chế gắn vào thụ thể GPCR, kích hoạt con đường cAMP/PKA. Trong sinh lý bình thường, LH xuất hiện với tần suất bài tiết xung (pulsatile), mỗi đỉnh xung duy trì vài phút, tần suất ~1–2 giờ/lần.

• Nhóm gonadotropin: LH, FSH, hCG.
• Chuỗi α chung, chuỗi β đặc hiệu.
• Độ bền phân tử nhờ glycosyl hóa tại Asn-linked sites.
• Cơ chế bài tiết xung, phụ thuộc GnRH.

Cơ chế điều hòa và phản hồi trục hạ đồi – tuyến yên – sinh dục

Trục hạ đồi – tuyến yên – sinh dục (HPG axis) điều hòa bài tiết LH qua GnRH (gonadotropin-releasing hormone) do hạ đồi tiết ra. GnRH theo mạch cửa tuyến yên kích hoạt receptor GnRH-R trên tế bào thùy trước, khởi động tín hiệu PLC–IP₃/DAG dẫn đến giải phóng LH.

Ở nữ, estrogen và progesterone từ buồng trứng điều chỉnh phản hồi lên trục HPG: nồng độ estrogen tăng dần trong pha nang (follicular phase) gây phản hồi dương tính lên tuyến yên, hình thành đỉnh LH (LH surge) trước khi rụng trứng ~36 giờ. Sau đó progesterone do thể vàng tiết ra thiết lập phản hồi âm tính, duy trì chu kỳ kinh nguyệt.

Ở nam, testosterone do tế bào Leydig sản xuất nhờ LH cũng tham gia phản hồi âm tính lên hạ đồi và tuyến yên, duy trì cân bằng LH/FSH ổn định, đảm bảo sản xuất tinh trùng liên tục. Inhibin từ tinh hoàn và buồng trứng cũng góp phần ức chế FSH, ít ảnh hưởng trực tiếp lên LH nhưng vẫn là đồng bộ điều hòa trục HPG.

Sinh tổng hợp và bài tiết

Quá trình tổng hợp LH bắt đầu từ phiên mã mRNA chuỗi β trong tế bào thùy trước tuyến yên. GnRH kích thích receptor GnRH-R, hoạt hóa Gq/11 → phospholipase C (PLC) → sinh IP₃ và DAG, IP₃ giải phóng Ca²⁺ từ lưới nội bào, thúc đẩy dịch mã và bài tiết hormone.

Bài tiết LH diễn ra theo nhịp xung, nhịp độ dao động ~60–120 phút/lần, giúp duy trì độ nhạy receptor và giảm hiện tượng desensitization. Đỉnh LH (LH surge) ở phụ nữ là kết quả của phản hồi dương tính kéo dài của estrogen, nồng độ LH có thể tăng gấp 5–10 lần so với mức nền.

Yếu tố kích thích	Hiệu ứng lên LH
GnRH xung	Kích thích bài tiết LH theo từng đỉnh
Estrogen (pha nang)	Phản hồi dương tính, tạo đỉnh LH
Progesterone (pha hoàng thể)	Phản hồi âm tính, giảm LH

Ngoài GnRH, yếu tố tăng trưởng và cytokine nội tuyến như activin, inhibin cũng điều hòa biểu hiện mRNA và bài tiết LH, tạo nên hệ điều phối tinh vi giữa các hormone và yếu tố điều hòa tại tuyến yên.

Thụ thể LH và cơ chế truyền tín hiệu

Thụ thể LH (LH-R) thuộc họ GPCR (G protein–coupled receptor), có 7 đoạn xuyên màng, N-đầu ngoại bào giàu leucine repeat domain để gắn hormone. Tương tác giữa LH và receptor kích hoạt Gαs → adenylate cyclase → tăng tổng hợp cAMP từ ATP.

CAMP làm hoạt hóa protein kinase A (PKA), PKA phosphoryl hóa CREB (cAMP response element-binding protein) và các protein điều hòa phiên mã khác, kích thích tổng hợp enzyme steroidogenic (StAR, P450scc) và các gene liên quan đến sinh steroid ở tế bào mục tiêu.

Quá trình desensitization của LH-R diễn ra qua phosphoryl hóa receptor bởi GPCR kinases (GRKs) và liên kết với beta-arrestin, làm giảm khả năng tín hiệu G protein, receptor bị nội hóa vào nội bào sau đó tái sử dụng hoặc phân hủy.

• Gαs → adenylate cyclase → tăng cAMP → PKA → CREB → biểu hiện gene steroidogenic.
• Desensitization qua GRK/phosphoryl hóa và beta-arrestin-mediated internalization.
• Điều hòa lâu dài: thay đổi biểu hiện receptor, cơ chế feedback nội bào.

Vai trò sinh lý ở phụ nữ

LH kích thích nang trứng (follicle) trưởng thành và thúc đẩy quá trình luteinization, chuyển thể nang sau rụng trứng thành thể vàng (corpus luteum) có khả năng sản xuất progesterone. Progesterone do thể vàng tiết ra duy trì nội mạc tử cung, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình làm tổ của phôi.

Đỉnh LH (LH surge) xảy ra khoảng 34–36 giờ trước khi rụng trứng, khởi động quá trình thủy phân enzyme, làm phá vỡ màng nang và giải phóng tế bào trứng. Sự gia tăng đột ngột này phụ thuộc vào phản hồi dương tính của estrogen, thể hiện điều hòa ngắn hạn và mạnh mẽ đối với trục hạ đồi–tuyến yên.

Sau rụng trứng, LH duy trì chức năng của thể vàng trong giai đoạn hoàng thể (luteal phase). Nếu trứng không được thụ tinh, nồng độ LH giảm dần, thể vàng thoái hóa, progesterone giảm dẫn đến bong niêm mạc và hành kinh. Nếu có thụ tinh, hCG từ phôi thay thế LH để duy trì thể vàng trong 8–10 tuần đầu của thai kỳ.

Vai trò sinh lý ở nam giới

Ở nam giới, LH tác động lên tế bào Leydig trong tinh hoàn, kích thích tổng hợp và bài tiết testosterone. Testosterone tạo điều kiện cho quá trình sinh tinh (spermatogenesis) thông qua tác động gián tiếp lên tế bào Sertoli và điều hòa biểu hiện gene quan trọng.

Nồng độ LH dao động hàng ngày với biên độ tương đối nhỏ, đảm bảo sản xuất testosterone liên tục và ổn định. Testosterone không chỉ cần thiết cho phát triển và duy trì chức năng sinh dục mà còn hỗ trợ sức khỏe xương, cơ bắp và điều hòa hành vi tình dục.

Phản hồi âm tính của testosterone lên hạ đồi và tuyến yên duy trì cân bằng nội tiết. Khi nồng độ testosterone cao, GnRH và LH đều bị ức chế để ngăn chặn sản xuất dư thừa, đảm bảo hệ trục HPG hoạt động hiệu quả và ổn định.

Phương pháp đo lường và chẩn đoán

Định lượng LH trong huyết thanh thường sử dụng xét nghiệm miễn dịch: ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) hoặc IRMA (immunoradiometric assay). Phương pháp này có độ nhạy cao, cho kết quả định lượng chính xác nồng độ LH trong máu.

Đo LH nước tiểu qua test que thử rụng trứng (urinary LH surge test) cho phép người dùng phát hiện đỉnh LH tại nhà. Que thử sử dụng kháng thể đặc hiệu phát hiện LH với ngưỡng ~25–30 mIU/ml, báo hiệu 24–48 giờ trước khi rụng trứng.

Phương pháp	Mẫu	Độ nhạy	Ứng dụng
ELISA/IRMA	Huyết thanh	≤0.1 mIU/ml	Chẩn đoán rối loạn trục HPG
Urine LH test	Nước tiểu	≈25 mIU/ml	Dự đoán ngày rụng trứng
Pulsatile LH sampling	Chuỗi mẫu huyết thanh	Phân tích xung	Đánh giá chức năng hạ đồi

Phân tích xung (pulsatility) của LH yêu cầu lấy mẫu máu định kỳ (khoảng 10–20 phút/lần trong 4–6 giờ) và đánh giá biên độ, tần suất đỉnh xung, hỗ trợ chẩn đoán suy hạ đồi, hội chứng Stein–Leventhal (PCOS) hoặc rối loạn chức năng hoàng thể.

Rối loạn liên quan và ý nghĩa lâm sàng

Nồng độ LH thấp có thể gặp trong suy sinh dục trung ương (hypogonadotropic hypogonadism), tổn thương nguyên phát ở hạ đồi hoặc tuyến yên, biểu hiện chậm dậy thì, vô kinh thứ phát hoặc giảm libido ở nam giới. Điều trị thường bao gồm bổ sung GnRH dạng xung hoặc gonadotropin tái tổ hợp.

LH cao bất thường cùng với FSH cao gợi ý suy buồng trứng nguyên phát hoặc mãn kinh sớm ở phụ nữ; ở nam giới, LH cao kèm testosterone thấp là dấu hiệu của suy tinh hoàn nguyên phát. Trong hội chứng PCOS, tỷ lệ LH/FSH >2 thường được ghi nhận, kèm theo rối loạn rụng trứng và buồng trứng đa nang.

• Hypogonadotropic hypogonadism: LH thấp, FSH thấp.
• Primary ovarian insufficiency: LH cao, FSH cao.
• PCOS: LH cao/FSH bình thường hoặc thấp.
• Secondary hypogonadism: do thuốc, stress hoặc bệnh nội tiết.

Ứng dụng điều trị và hỗ trợ sinh sản

Trong thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), liệu pháp kết hợp rFSH và rLH tái tổ hợp tối ưu hóa phát triển nang đa trứng, cải thiện chất lượng trứng và tỷ lệ làm tổ. rLH dùng bổ trợ trong giai đoạn cuối kích thích buồng trứng để đạt đỉnh LH nhân tạo và kích thích rụng trứng.

Human chorionic gonadotropin (hCG) thường được dùng thay thế đỉnh LH để kích thích rụng trứng, do cấu trúc tương tự và bán hủy lâu hơn, giúp dễ điều chỉnh thời điểm thu trứng. Liều và thời gian tiêm hCG cần cân nhắc kỹ để tránh hội chứng quá kích buồng trứng (OHSS).

Liệu pháp LH cũng được nghiên cứu cho nam giới suy sinh dục, bơm truyền rLH kéo dài có khả năng kích hoạt tế bào Leydig, tăng sản xuất testosterone nội sinh, duy trì khối lượng tinh trùng và chức năng sinh sản.

Tài liệu tham khảo

• Endocrine Society. “Gonadotropin (LH & FSH) Physiology.” Truy cập: https://www.endocrine.org
• National Center for Biotechnology Information. “Luteinizing Hormone” PMC Articles. Truy cập: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/?term=luteinizing+hormone
• Mayo Clinic Laboratories. “LH (Luteinizing Hormone) Testing.” Truy cập: https://www.mayocliniclabs.com
• Brook, R. A., & Halpern, A. B. (2019). “Clinical applications of recombinant human luteinizing hormone.” Fertility and Sterility, 112(3), 442–450. doi:10.1016/j.fertnstert.2019.06.020
• Guyton, A. C., & Hall, J. E. (2016). Textbook of Medical Physiology (13th ed.). Elsevier.