Luteinisierendes Hormon (LH) und follikelstimulierendes Hormon (FSH) sind beides Gonadotropine, die vom vorderen Abschnitt der Hypophyse gebildet werden und die Sekretion von Sexualhormonen regulieren, um den weiblichen Eisprung und die männliche sexuelle Entwicklung zu modulieren; Sie sind so eng miteinander verbunden, dass LH und FSH oft von genau den gleichen Zellen in der Drüse sezerniert werden. Die beiden Hormone sind auch Glykoproteine und haben eine ähnliche Struktur: Sie bestehen beide aus Alpha-Untereinheiten und Beta-Untereinheiten. Ein weiterer Zusammenhang besteht darin, dass das luteinisierende Hormon und das follikelstimulierende Hormon ihre Aufgaben erfüllen, indem sie die Aktionen von sekundären Botenstoffen auslösen, sobald sie an Zellrezeptoren in den Gonaden binden.
Da es sich um Gonadotropine handelt, sind das luteinisierende Hormon und das follikelstimulierende Hormon Botenstoffe, die die Gonaden dazu bringen, Östrogen und Testosteron freizusetzen und spezifische Fortpflanzungsfunktionen zu erfüllen. Bei Frauen bewirkt FSH, dass die Eierstöcke das steroidale Sexualhormon Östrogen absondern und steuert die Reifung der Eifollikel; Sobald ein Follikel vollständig ausgereift ist, bewirkt ein LH-Anstieg, dass dieser Follikel im Rahmen des Eisprungs eine Eizelle freisetzt. LH und FSH stimulieren diesen Eisprung alle 28 Tage; die Eizelle kann entweder zur Fortpflanzung durch Spermien befruchtet oder während des Menstruationszyklus einer Frau ausgeschieden werden.
Verhütungsmethoden wie die Antibabypille nutzen das luteinisierende Hormon und das follikelstimulierende Hormon, um den Eisprung zu manipulieren und eine Schwangerschaft zu vermeiden. Da die Produktion von LH und FSH von einem ausreichenden Östrogenspiegel im weiblichen Körper abhängt, verhindert die Antibabypille erfolgreich eine Schwangerschaft, indem sie den Östrogenspiegel im Körper unterdrückt. Bei niedrigen Östrogenspiegeln wird weder LH noch FSH von der Hypophyse produziert, wodurch die Bildung und Reifung einer Eizelle eingeschränkt wird.
Während hauptsächlich als weibliche Fortpflanzungshormone bekannt, sind das luteinisierende Hormon und das follikelstimulierende Hormon beide von entscheidender Bedeutung für die männliche Fortpflanzung, da sie Nachrichten an die Zellen in den Hoden senden. Bei Männern beeinflusst LH die Leydig-Zellen, um Testosteron zu bilden und freizusetzen, ein wichtiges männliches Hormon, das die Entwicklung der Prostata und männlicher Eigenschaften wie Körperbehaarung und Muskelwachstum steuert. FSH hingegen beeinflusst die Produktion von Spermien, indem es Sertoli-Zellen anregt, Androgen-bindende Proteine zu bilden. Diese Proteine binden dann an Testosteron und andere Hormone, um Spermien zu erzeugen.
Wenn die Spiegel des luteinisierenden Hormons und des follikelstimulierenden Hormons altersbedingt abnehmen oder krankheitsbedingt ansteigen, können physiologische Wirkungen auftreten. Bei einer Abnahme von LH und FSH hört der Eisprung auf und die Menge an lebensfähigen Spermien wird reduziert. Wenn erkrankte Gonaden versagen oder entfernt werden, können LH und FSH keine negativen Rückkopplungsaufgaben erfüllen, das heißt, sie können der Hypophyse nicht signalisieren, wenn genügend Hormone ausgeschüttet wurden, damit die Produktion gestoppt werden kann. In solchen Fällen können sich überschüssiges luteinisierendes Hormon und follikelstimulierendes Hormon im Blutkreislauf ansammeln und Hypophysentumore verursachen.