（生殖生理学系列）生理学：男性生殖系统生理

蒋卓群

——总说：对于生殖生理学，我们研究男性生殖生理和女性生殖生理。其中，两性其实都是围绕着腺垂体所分泌的FSH以及LH进行精密的调控的，但是，在男性和女性中，FSH和LH所作用的对象以及产生的效果是有所不同的，需要我们分类讨论。
  
——男性生殖系统（主要是睾丸）的三种细胞，以及他们的作用：
一、男性睾丸的三种细胞：
总说：睾丸是由曲细精管和结缔组织间质构成，曲细精管具有“生精细胞”和“支持细胞”，结缔组织间质中的则是“间质细胞”。
——具体而言：
1、生精细胞：实际上是曲细精管上的生精上皮中的精原细胞，它会经过一系列的生理学过程最终发育为成熟的精子，也就是所谓的“生精”。——生精细胞的作用是产生精子。
2、间质细胞：其作用是产生并分泌雄激素。睾丸间质细胞所分泌的雄激素，包括DHEA、雄烯二酮和睾酮，其中睾酮的分泌量最多，并且它的生物活性也强于前两者。（不同于肾上腺皮质，其主要只能分泌前两者。）
3、支持细胞：前面两种细胞的作用是很单一且明确的，但是支持细胞的生理学作用就复杂得多，分别有：
→支持、保护和营养生精细胞：相邻的支持细胞伸出一些细长的突起彼此相连包围着各级生精细胞，并与生精细胞之间形成缝隙连接及其他连接复合体，既对生精细胞起着机械支持和保护作用，又有利于细胞间的物质转运和信号传递。——此外，支持细胞表达FSH受体和雄激素受体，这些激素首先作用于支持细胞，进而间接调控精子的生成。——它相当于是生精细胞的保姆和代言人，对生精细胞的存活和运行起到很大作用。
→参与形成血-睾屏障（blood-testis barrier）：支持细胞间紧密连接是构成血-睾屏瘴的结构基础。血-睾屏障可选择性地使某些物质通过，为生精细胞营造适宜的微环境，也防止生精细胞的抗原物质进入血液循环引起自身免疫反应。——如果血睾屏障被破坏，比如睾丸的炎症等，则可能会引起抗精子抗体产生从而影
响精子生成。
→吞噬功能，吞噬异常或者死亡的精子：支持细胞具有吞噬功能，能吞噬精子细胞变形阶段所丢失的多余胞质及退变、死亡的精子。
→分泌及内分泌功能（重要！）：
1、其可以分泌雄激素结合蛋白（androgen-binding，ABP）：后者可结合并
转运间质细胞分泌的睾酮至曲细精管，维持生精。（可以使得曲细精管中的睾酮浓度处于一定较高的水平，从而“维持”生精）
2、分泌抑制素（inhibin）：它的作用是负反馈抑制FSH，起到“将FSH促进支持细胞活动”的效应维持在稳态范围。——如下图，FSH会作用于支持细胞，促进支持细胞活动，而支持细胞活动加强之后，会分泌更多抑制素，这些抑制素一旦多起来，会负反馈抑制FSH的效能，从而避免支持细胞被FSH过度激活。




3、其可以分泌一些金属结合蛋白和维生素结合蛋白：以协助生精所需的一些金属离子及维生素的转运。
4、其可以表达芳香化酶（aromatase）：可将间质细胞产生的睾酮转化为雌激素，一定量的雌激素有利于生精。
5、其可以分泌一些液体，这些液体会进入曲细精管管腔，从而帮助精子的转运。
  
二、雄激素的效果：
1、雄激素是类固醇激素，其受体是核受体。
2、雄激素对代谢的影响：
→一般认为性激素对糖代谢没有影响；
→雄激素会让LDL增多，让HDL减少，从而使得男性更容易发生动脉粥样硬化（这个疾病好发于中老年男性）
→雄激素可以发挥一些类似于醛固酮的作用，从而起到一定的“保钠保水排钾”的效果：因为他们都会在肾上腺皮质处合成，所以功能上有一定重合也是正常的。
→促进蛋白质合成：因为发育的时候会长身体嘛；
→刺激骨生长：可以促进血钙、血磷沉积于骨骼之中，并且可以使得骨骺闭合。
——整理，可以促进蛋白质合成的激素：胰岛素（不仅降糖，还可以促进脂肪和蛋白质的合成）、生长激素（看名字就是促进生长，促进蛋白质合成的）、甲状腺激素（对于生理量的甲状腺激素，是促进生长的，你看呆小症患者，因为缺少甲状腺激素，所以既不长个子，又不长脑子；但是，必须是生理量的甲状腺激素才行，如果是过量的甲状腺激素，比如甲亢患者，则此时是负氮平衡，对蛋白质的消耗会大于合成）、雄激素、雌激素（可以这么理解，雄激素和雌激素都是在青春期发育的时候开始快速增加的，青春期的时候肯定要生长嘛，所以雄激素和雌激素对蛋白质合成肯定是促进的作用）。
  
三、雄激素系列激素的调控：




——理解：实际上，雄激素系列激素的调控，也是“下丘脑-腺垂体-睾丸（主要是睾丸中的支持细胞和间质细胞）”的三级调控机制。
1、下丘脑释放GnRH（促性腺激素释放激素），作用于腺垂体，促进腺垂体分泌卵泡刺激素（FSH，follicle stimulating hormone）和黄体生成素（LH，Luteinizing hormone）。——在男性体内，腺垂体分泌的也是LH和FSH两种。其中，FSH是作用于支持细胞，产生雄激素结合蛋白（ABP），并产生一些其他的生理效果；而LH是作用于间质细胞，产生睾酮（雄激素）。
2、对于FSH：其作用于支持细胞，让支持细胞开启一系列的生理学效应，其中最关键的效应是使得支持细胞分泌雄激素结合蛋白（ABP），随后雄激素结合蛋白会和间质细胞分泌的睾酮结合，并将睾酮运送至曲细精管中的生精细胞周围，从而启动生精过程。——FSH：启动生精过程。
——此外，FSH还会促进支持细胞分泌抑制素，而抑制素的效果是负反馈抑制腺垂体中对FSH的分泌（但是，抑制素对LH的合成和分泌没有抑制作用，这一点与睾酮不同，睾酮同时对下丘脑分泌GnRH、腺垂体分泌LH和FSH都有抑制作用），从而实现负反馈，将FSH的分泌量维持在一个稳态水平。
3、对于LH：其作用于间质细胞，从而促进间质细胞分泌睾酮（雄激素）。
4、雄激素（睾酮）其实相当于是整个男性的性腺分泌轴的最终产物（有点类似于糖皮质激素之于“下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴”），所以，间质细胞分泌的睾酮增加之后，会负反馈抑制下丘脑分泌GnRH、负反馈抑制腺垂体分泌FSH和LH。
  
四、雄激素有好几种形式，其中生理活性最高的一种是“双氢睾酮”，它是由睾酮被间质细胞分泌出去之后，再在体内在“5α-还原酶”的作用下，转化而来的：
——所以，间质细胞产生睾酮之后，睾酮再进一步被上述还原酶转化为双氢睾酮的过程中，体内的雄激素的整体效能是增加的。所以，有一些疾病需要降低体内的雄激素的整体效能，比如前列腺增生患者（hyperplasia of prostate），故而：对于前列腺增生患者的药物治疗，我们可以使用5α还原酶抑制剂（非那雄胺，Finasteride），来减少双氢睾酮的产生，从而降低体内雄激素的整体效能，起到治疗和缓解作用；此外，对于前列腺增生患者，我们一般还会使用“α1受体阻断剂”（比如特拉唑嗪，Terazosin），来舒张尿道括约肌，从而减缓前列腺增生患者尿路阻塞的症状。（因为，前列腺增生往往受累最严重的是前列腺的移行带部位，这个地方其实就是尿道经过的地方，所以此处增生就很容易导致尿道阻塞。所以，我们要想办法让尿道括约肌舒张，从而缓解尿道阻塞。我们有：尿道括约肌上面有肾上腺素α1受体，当交感兴奋的时候，这个受体就会被激动，从而使得尿道括约肌收缩（因为剧烈运动的时候肯定要避免尿尿嘛），所以，现在我们阻断这个α1受体的运作，就可以促进尿道舒张！）、
  
五、体内性激素（包括雄激素、雌激素、孕激素）的代谢部位，都是肝脏！
——所以在临床上：对于严重的肝硬化（肝功能不全）的患者，会出现雌激素过高，进而导致女性化的临床表现。——但是，有趣的是，为什么对于肝硬化患者，却是雌激素显著增多，雄激素增多反而不明显呢：机制是这样的，我们知道肝脏既是雌激素的代谢部位，又是雄激素的代谢部位，所以当肝脏功能不全的时候，雄激素和雌激素其实一开始都是增加的，但是，还有别的因素在起作用：机体内存在着“芳香化酶”，其可以将雄激素转化为雌激素（即使是男性体内也存在着芳香化酶）。所以，当雌激素和雄激素都增加的时候，雄激素还是有去处，可以转化为雌激素，但是雌激素已经没有办法再转化为其他物质了，所以雌激素就蓄积起来了，而雄激素因为转化为雌激素了所以没有增加太多。此外，还有一个因素，就是雌激素被极大增加之后，对下丘脑、腺垂体的负反馈抑制作用会增强，从而导致FSH和LH会减少，从而雄激素的分泌会进一步减少。所以最终，对于肝硬化的患者，雄激素并不会显著增加，只有雌激素会显著增加，患者只会出现女性化的表现。