男性生殖内分泌学

作者:Masaya Jimbo, MD, PhD, Thomas Jefferson University Hospital
Reviewed ByLeonard G. Gomella, MD, Sidney Kimmel Medical College at Thomas Jefferson University
已审核/已修订 2月 2025
看法 进行患者培训

男性的性发育和性功能依赖复杂的反馈通路,涉及中枢神经系统调控的下丘脑-垂体-睾丸(HPG)轴。男性性功能障碍可能继发于性腺功能减退症;创伤;神经血管、遗传或其他疾病;或药物或娱乐性药物使用。

生理学

性成熟男性下丘脑生成促性腺激素释放激素(GnRH),以每60至120分钟一次的脉冲式释放。靶器官垂体前叶对GnRH的脉冲式释放产生相应的反应,表现为相应的脉冲式释放黄体生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH),对后者刺激的程度较低。如果GnRH分泌脉冲的振幅、频率和昼夜变化不正常,可导致性腺机能减退(特发性促性腺激素功能减退)。GnRH激动剂持续(非脉冲式)刺激(如用于晚期前列腺癌治疗)反而会抑制垂体释放LH和FSH,导致低促性腺素性性腺功能减退。

睾丸Leydig细胞对LH的反应表现为每天生成5~10mg睾酮睾酮的水平在清晨最高,傍晚最低;然而,在老年男性中,这种昼夜节律可能会减弱。

睾酮的合成是通过胆固醇合成一些中间产物而来,如脱氢表雄酮(DHEA)和雄烯二酮。循环睾酮主要和蛋白结合,约40%与性激素结合蛋白(SHBG)紧密结合,58%与白蛋白结合。剩余2%的循环睾酮以游离睾酮的形式存在。游离睾酮和与白蛋白松散结合的睾酮统称为生物可利用睾酮,因为这些形式可以被身体利用。总睾酮的这种生物活性成分负责维持男性特征 、性欲、骨骼密度和肌肉质量。

靶组织中,约4%~8%的睾酮通过5alpha还原酶转化为更强的代谢产物,即双氢睾酮(DHT)。DHT对前列腺有重要的营养作用,并且介导雄激素性脱发。成年男性的生精作用需要睾丸内有充足的睾酮,但是DHT对生精的作用尚不明确。

睾酮 和DHT有代谢和其它作用,包括

  • 刺激蛋白合成代谢(增加肌肉质量和骨密度)

  • 刺激肾 促红细胞生成素 产生(增加红细胞数量)

  • 刺激骨髓干细胞(调节免疫系统)

  • 对皮肤的影响(即皮脂分泌,头发生长)

  • 产生神经影响(例如,影响认知、增强性欲,并可能增加攻击性)

睾酮通过芳香酶的作用转化为雌二醇雌二醇介导多数睾酮对靶器官的作用如骨骼和大脑。在男性中,芳香化酶在脂肪组织中最为活跃;因此,肥胖患者可能具有较高的雌二醇水平。

睾酮、DHT和雌二醇负反馈调节下丘脑-垂体轴。在男性,雌二醇主要抑制LH的生成,而雌二醇和抑制素B(由睾丸Sertoli细胞产生的多肽)抑制FSH的生成。睾酮存在的情况下,FSH能刺激Sertoli细胞诱导精子发生。精子发生是由每个生殖细胞(精原细胞),与Sertoli细胞比邻,分化为16个初级精母细胞,每个初级精母细胞产生4个精子细胞。每个精子细胞成熟后变成一个精子。精子发生一般为72~74天,每天新生成约1亿个精子。精子成熟后释放到睾丸网,再迁移到附睾,最终进入输精管。迁移另外需要14天。射精时,精子与精囊、前列腺和尿道球腺产生的分泌物混合。

性分化、肾上腺皮质功能和青春期

胚胎期,Y染色体启动睾丸的发育和生长,在妊娠7周时睾丸开始分泌睾酮和副中肾管(Müllerian duct,苗勒管)抑制剂。睾酮使中肾管(Wolffian duct)向男性化发育(发育为附睾、输精管和精囊)。 双氢睾酮促进男性外生殖器的发育。睾酮水平在妊娠中期达高峰,到出生时几乎降至零。 在出生后的前6个月睾酮生成短暂上升,随后睾酮维持在低水平状态直至青春期。 苗勒管抑制因子导致胎儿女性生殖器官退化。

出生时促黄体生成素和促卵泡激素水平升高,但在数月内降至低水平,并在青春期前持续低或无法检出。通过未知机制,肾上腺雄激素脱氢表雄酮(DHEA)及其硫酸盐的血浓度在青春期前数年即开始上升。它们小部分转化为睾酮,启动阴毛和腋毛的生长(肾上腺皮质功能初现)。肾上腺皮质功能初现可发生早9或10岁的年龄。

青春期的确切启动机制尚不清楚,但青春期早期下丘脑对性激素的抑制作用变得不敏感。这种脱敏作用会增加促黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH)的分泌,这与脉冲式促性腺激素释放激素(GnRH)的分泌相对应,从而刺激睾酮和精子生成。升高的睾酮水平引起男孩的青春期改变,最早是睾丸和阴囊的生长。之后阴茎变长;肌肉重量和骨骼密度增加;声音变低沉;阴毛腋毛变厚变密(见图青春期--男性性特征发育的时期)。(更多详细信息见青少年的身体发育和性成熟。)

青春期--男性性征发育时期

直条图指示正常范围。目前无体质改变的平均值。

年龄效应

下丘脑促性腺激素释放激素的分泌以及Leydig细胞对卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)的反应都会随着年龄的增长而减少。老年男性睾丸间质细胞数量也会减少。男性自30岁左右起,血清总睾酮水平每年下降1%-2% (1)。70~80岁时,睾酮水平只有他们20岁时的1/2~2/3。此外,性激素结合球蛋白(SHBG)水平会随年龄增长而升高,从而导致生物可利用睾酮进一步下降。FSH和LH水平趋于正常或高于正常。这种改变被视为男性更年期,虽然激素水平并没有像女性绝经期那样突然改变(相应症状)。睾酮下降 可出现称为 老年男性雄激素缺乏症 (ADAM)症状的组合,其中包括

若男性出现上述症状且血清睾酮水平低(定义为两次晨间总睾酮均<300ng/dL[<10.41nmol/L]),可诊断为性腺功能减退症,需睾酮补充治疗。一项研究发现,≥ 45岁的男性中有39%患有性腺功能减退症(2)。

对于睾酮水平处于低正常范围(300至400ng/dL [10.41至13.88 mmol/L])的男性进行睾酮补充治疗仍存在争议。部分专家推荐,有性腺功能减退症状和体征的老年男性以及血清睾酮水平低于正常值下限的20~40岁男性可以尝试补充睾酮治疗。没有数据支持任何睾酮制剂专门用于ADAM。

参考文献

  1. 1.Harman SM, Metter EJ, Tobin JD, Pearson J, Blackman MR; Baltimore Longitudinal Study of Aging.Longitudinal effects of aging on serum total and free testosterone levels in healthy men.Baltimore Longitudinal Study of Aging. J Clin Endocrinol Metab 2001;86(2):724-731.doi:10.1210/jcem.86.2.7219

  2. 2.Mulligan T, Frick MF, Zuraw QC, Stemhagen A, McWhirter C.Prevalence of hypogonadism in males aged at least 45 years: the HIM study. Int J Clin Pract 2006;60(7):762-769.doi:10.1111/j.1742-1241.2006.00992.x

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