前列腺及其功能
出处:按学科分类—医药、卫生 上海医科大学出版社《男科学手册》第37页(2571字)
生理学 功能(解剖,胚胎学)
附属性腺
附属性腺包括精囊、前列腺和尿道球腺(图8-1)。它们参与维持精子的活力和运动能力,保证精子成功地进入女性生殖系统,并最终使卵子受精。95%的精液来源于附属性腺,而不是经常错误地认为来源于睾丸。人类一次射精量一般为2~6ml,平均3ml。若每次射精量为3ml,其中很少一部分,大约0.2ml来自于尿道球腺(Cowper’s腺),0.5ml来自于前列腺,大部分(约2m1)是由精囊分泌的。这些分泌液在射精的后半部出现。上述构成精液成分的外分泌腺位于膀胱的底部,射精时直接使其分泌物进入尿道。这些腺体的发育及分泌活性,依赖于来自睾丸的雄激素,及其存在于附属性腺组织细胞中有功能的雄激素受体。去势、药物作用或下丘脑-垂体-睾丸轴功能失调引起的睾丸功能丧失,导致血液循环中雄激素水平下降,将引起附属性腺退化,腺体缩小,功能丧失,并最终导致不能射精。
图8-1 前列腺和精囊的解剖
正常男性精液富含蛋白质和酶(20~40mg/ml),以及些高生物活性物质,如前列腺索(200ug/ml),枸橼酸离子(4mg/m1)、精胺(3mg/m1)和果糖(2mg/m1)。前列腺素这个词其实是一个误称,因为它们来源于精囊,果糖也来源于精囊。前列腺产生高浓度的枸橼酸及精胺,精胺是一种有机分子,但其功能不明。来源于精囊的蛋白,有使精液结块的作用,能在射精后几分钟内,使精液形成凝块。随后,一种由前列腺分泌的,被称作前列腺特异抗原的丝氨酸蛋白酶溶解凝块。在啮齿动物中,精液形成凝块(精栓),以便精子能从凝块中缓慢释出,可以减少精子从雌性生殖道流出。来源于附属性腺的其他蛋白包裹精子,使其免受外界的震荡并防止凝集,罩盖精子抗原,以逃脱雌性个体的免疫系统。分泌物中的其他蛋白溶解酶有利于精子穿过宫颈粘液,而前列腺素则刺激女性生殖系统收缩,以便将精子运往卵子。目前,正从蛋白酶激活的级联过程,以及细胞信号通路,来研究附属性腺分泌物如何即时协调发挥作用,促使卵子受精。
前列腺的结构
什么是前列腺?它是一个像英国胡桃大小的腺体,正常重25g,腺体位于膀胱底部,包绕尿道(图8-1)。从睾丸运送精子的输精管与精囊管汇合,形成射精管,在前列腺中部穿过前列腺结构,将精子及精囊液运至尿道。射精管经精阜进入尿道。在精阜以外有15~30根排泄管经前列腺进入尿道,这部分尿道被称为前列腺尿道。每个分泌管收集来自4~6个前列腺腺叶的分泌液,每个腺叶由高柱状上皮细胞围绕的腺泡组成。这些腺泡对雄激素的刺激起反应,产生分泌蛋白,以粘性分泌物的形式储存在腺泡内。射精时,在下腹神经丛支配前列腺的交感神经刺激下,前列腺肌肉收缩,将腺泡中的分泌物排入管腔中,通过尿道和阴茎排出体外。
雄激素对前列腺的作用
雄激素调节前列腺生长、发育和分泌,在LH的刺激下,睾丸间质(Leydig)细胞分泌睾酮,进入血液后与类固醇结合,并运输到前列腺。游离睾酮扩散进入上皮、基质,然后进入前列腺细胞(图8-2)。睾酮分解为双氢睾酮(DHT),后者高度特异性地结合到前列腺雄激素受体上,催化此过程的酶为5-α还原酶。DHT结合的雄激素受体粘附到被称为雄激素反应因子(ARE)DNA序列的启动基因上,从而诱发前列腺特异性抗原(PSA)基因的表达。此外,DHT还刺激产生生长因子及其受体,这些因子由一些间质细胞(结缔组织)分泌,并与上皮细胞有广泛的联系(图8-3)。由生长因子介导小范围的细胞与细胞间的信息传递称为侧旁分泌,这是间质与上皮之间信息交换的一种重要方式。间质及上皮细胞可分泌大量不可溶性物质,从而形成细胞外基质及基底膜,这些基质及基底膜构成了前列腺上皮及间质细胞之间的物理屏障。前列腺上皮及间质细胞之间的相互联系在前列腺的发生、发展、功能及病理方面,一直是最为活跃的研究领域,笔者亦期盼早日阐明前列腺影响生育的精确机制。
图8-2 雄激素对前列腺的作用
注:游离睾酮弥散入前列腺细胞,被5α-还原酶转代为双氢睾酮(DHT)。双氢睾酮与雄激素受体结合,并依次移位于核内,然后连接成雄激素反应成分(ARE),诱导mRNA的转录和蛋白质在胞浆的翻译
图8-3 前列腺细胞的上皮和基质成分
前列腺疾病
在美国,前列腺给男子带来许多苦恼,有1/4的男子在一生中,因为前列腺增生压迫尿道、尿路梗阻而手术治疗。由前列腺增生(BPH)而行经尿道电切术(TURP),每年约40万人次,占手术数的第2位,仅次于睾丸切除术。前列腺引起更为严重的疾病是前列腺恶性肿瘤,即前列腺癌,这是美国发病率最高的恶性肿瘤,已超过了肺癌的发病率。前列腺癌的诊断,可借助检测血清中前列腺特异性抗原蛋白(PSA)的浓度而实现。PSA来自于前列腺,在精液中的浓度最高,为1~2mg/ml。当前列腺发生不正常的增生或癌变时,PSA蛋白便进入血液;若大于4mg/m1时,提示前列腺出现疾病,如BPH或前列腺癌。
【参考文献】:
Luke MC,Coffey DS.Male Sex Accessory Tissues Structure,Androgen Action,and Physiology.In:Knobil E,Neill JD,eds.The Physiology of Reproduction,2nd edition.New York:Raven Press;1994.