男性生殖系统的各种内分泌结构之间是如何相互联系的?

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9页（3064字）

下丘脑-垂体-睾丸轴 反馈机制

下丘脑、垂体和睾丸之间的协同作用对生殖功能是极其重要的。下丘脑包括第三脑室下部的侧壁。脑垂体是一个内分泌腺体，它与下丘脑在脑底部联结(图1)，它分成两个主要部分：垂体神经部(neurohypophysis)或称后叶和垂体腺体部(adenohypophysis)或称前叶(图2-1)。垂体神经部是由正中隆凸(eminence)，漏斗状干和漏斗状突组成，接受从脑部输入的神经。相对应的是垂体腺体部是由结节部(pars tuberalis)，中间部(pars intermedia)和末梢部(pars distalis)组成。它是腺体组织，必须经过由循环系统所传送的各种因子加以调节。

图2-1 下丘脑和垂体

从下丘脑发出一些神经分泌性的神经单元经它们的轴下达神经杆至垂体神经部的终端(图2-1)。当这些神经单元被刺激而去极化后即释放加压素(也称抗利尿激素，ADH)和催产素，随分泌粒体进入血流。催产素引起平滑肌收缩，也包括男性生殖道平滑肌，加压素作用在肾脏可引起水潴留。相对应的是垂体神经部、垂体腺体部均由肽和单胺体(monoamines)所调节。这两者是由下丘脑特异的神经元轴末端分泌产生。它不在垂体腺体部，而在中间隆凸接近漏斗状杆的部位(图2-1)。这些激素(亲垂体素，hypophysiotropic hormones)随垂体入口血流经中间隆凸部到垂体腺体部，在此它们被合成和分泌垂体腺体部激素。

在垂体腺体部的末梢部分泌和合成的垂体腺体部激素总的可分成3类：糖蛋白类激素、与亲皮质素相关的肽、人体生长催乳激素(somatomammotropin hormones)o糖蛋白类激素、LH和FSH已被确认其在睾丸中的作用。LH刺激睾丸的间质细胞(Leydig cells)分泌睾酮，FSH是作用在生精小管，促进精子的生成。LH和FSH的合成和分泌一部分是由下丘脑分泌的十肽、促性腺释放激素(GnRH)所调节。当对哺乳动物包括人类作实验时，GnRH造成LH和少量FSH分泌到血液中。基于对GnRH结构的了解，一定数量的类似物已能被合成，当注入机体后，其中一些远远高于自然GnRH所能增加的LH及FSH量。GnRH的拮抗剂或抗血清可起到阻断内生GnRH的作用。从而减少了促性腺激素的水平。

LH的分泌是独特的，以脉冲释放的形式对应GnRH的脉冲式释放(图2-2)。GnRH脉冲式分泌的重要性见图2-2，对GnRH不足，生殖功能低下的男子，当间断性给予GnRH、LH和FSH能在血浆中的贮存达到正常水平，但如果持续性给予则不能保持正常水平。因为持续受到激素的刺激能中止分泌而不刺激靶细胞。

图2-2 每隔10min出的健康男性血样中，血清LH和睾酮(T)的变化。

间断性的LH信号经由睾丸血液循环系统运至睾丸，刺激间质细胞合成和分泌睾酮。就像LH的情况一样，睾酮的分泌也是脉冲式的(图2-2)。简而言之，作为1对1，由垂体腺体部来的LH脉冲和从间质细胞而来的睾酮脉冲之间的关系是经常见到的，虽然有报道认为LH脉冲没有必要在睾酮脉冲之前或之后出现。有趣的是，最大量的类固醇类激素是发生在LH的浓缩时，这种情况仅仅在间质细胞表面的一小部分中有可能。这种有关受体过度丰裕的重要性尚不清楚。图2-3显示人类生命活动期间睾酮的产生曲线。睾酮的高峰发生在12～18周胎儿和2个月新生儿的外周血中。在青春期前睾酮下降到低水平。在青春期(12～17岁)明显升高，当在成人生命期的第2个和第3个10年则达到最大值，然后到第5个10年则缓慢下降，此后即呈现明显下降。在图上方显示的是这个期间年度的每日．和每小时的睾酮产生的波动曲线。

图2-3 不同年龄段的人类男性外周血中的睾酮水平。

另外，下丘脑GnRH脉冲，LH和FSH是受在睾丸产生的类固醇激素作为一个负面的反馈作用进行调节。例如，睾酮呈负面反馈到下丘脑水平减慢GnRH的脉冲产生，由此抑制了垂体的LH脉冲。另外，睾丸是有能力在曲精小管和间质中经过芳香酶(aromatase)的作用而代谢使睾酮变成雌二醇。雌二醇当呈现在一个生理性浓度时，也能降低间隙性LH释放的频率和振幅。这些负面的反馈作用在去势手术后的男子中是显而易见的，睾酮类固醇的丧失明显地造成LH和FSH两者的增加。当给予这些男子外源性的睾酮，LH水平在血液中会减少，LH脉冲即回复到正常。

下丘脑—垂体—睾丸轴这一个整体的重要性明显地指明了LH、FSH和睾酮在精子形成过程中的精确作用。由LH调节睾酮是一种对正常的精子形成过程是肯定需要的。FSH在青春期精子形成的初期起到相当重要的作用，但是它对成人的作用则不很确定。

【参考文献】：

Everett JW．Pituitary and hypothalamus：Perspective and overview． In Knobil E and Neill JD，eds．The Physiology of Reproduction，Second Edition，New York：Raven Press，Ltd．；1994∶1509～1526

Bremner WJ，Bagatell CJ，Christensen RB and Matsumoto AM．Neuroendocrine aspects of the control of gonadotropin secretion in men．In：Whitcomb RW and Zirkin BR，eds．Understanding Male infertility：Basic and Clinical Aspect．New York：Raven Press；1993∶29～41

Hall PF．Testicular steroid synthesis：Organization and regulation．In：Knobil E and Neill JD，eds．The Physiology of Reproduction，Second Edition New York：Raven Press，Ltd．；1994∶1335～1362

Sharpe RM．Regulation of spermatogenesis．In：Knobil E and Neill JD，eds．The Physiology of Reproduction，Second Edition，New York：Raven Press，Inc．；1994∶1363～1434