7．1 生殖激素在精子发生过程中的作用
在一般正常生理状况下，下丘脑、垂体及睾丸所构成的下丘脑－垂体－睾丸轴形成完整的男性激素反馈调控系统，调控和促进精子的发生及成熟。在神经递质以及来自丘脑或丘脑以外的神经元轴索影响下，下丘脑产生和分泌促性腺激素释放激素（GnRH），包括卵泡刺激素释放激素（FSH－RH）和黄体生成素释放激素（LH－RH）。下丘脑产生的GnRH呈脉冲式释放，经垂体门脉系统到达垂体，作用于垂体前叶的促性腺激素细胞，促使其分泌卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH），FSH和LH也是呈脉冲式释放的［1～3］。
7．1．1 下丘脑－垂体－睾丸轴
一般认为，LH主要作用于睾丸间质细胞（Leydig cell），与间质细胞膜受体结合后刺激腺苷酸环化酶（cAMP）的活性，使cAMP水平升高，从而激活蛋白激酶，促进Leydig细胞内蛋白质磷酸化，激活胆固醇转化为孕烯醇酮进而合成睾酮（T）。垂体前叶分泌的FSH与睾丸支持细胞（Sertoli cell）上的FSH受体结合后，通过cAMP系统产生雄激素结合蛋白（ABP）和抑制素。ABP具有很强的与雄激素结合的能力，间质细胞产生的睾酮扩散入精曲小管后，即与ABP结合，形成ABP－T复合物，使精曲小管内维持高浓度的睾酮环境。当该复合物与生精细胞接触后，睾酮即与ABP分离并进入生精细胞，促使生精细胞分化、发育、成熟。
下丘脑、垂体及各激素之间相互联系，相互反馈调控，共同调节精子的正常发生（图7．1）。该系统任何平面（部位）发生异常，都将影响精子的发生。若腺垂体分泌过多的FSH和LH，则会抑制下丘脑GnRH的分泌，从而使FSH、LH的释放减少，构成“短环负反馈”。睾丸分泌的睾酮以及睾酮经芳香化后的产物雌二醇抑制下丘脑分泌GnRH和腺垂体分泌FSH和LH，构成“长环负反馈”。睾酮的负反馈作用于下丘脑，其主要目标是下丘脑的GnRH脉冲式释放，反馈使其脉冲频率降低，从而使LH下降，但对FSH的影响不大。雌激素的负反馈作用主要在垂体水平以及与Leydig细胞上E2受体结合，从而抑制睾酮的产生［4～7］。
图7．1 下丘脑－垂体－睾丸轴调节系统图解［1］(https://www.daowen.com)
7．1．2 精子发生的内分泌调节
精子的发生受内分泌和细胞间相互作用的调节，但目前对于生殖激素如何调控精子发生和成熟的机制细节并不完全清楚。可以证实的是FSH、LH及睾酮在生精过程中都是必需的，缺一不可。正常精子数的产生需要正常水平的FSH和LH共同介导的对T的调控，近年来证实了E2在精子的发生成熟中也具有不可替代的作用。
目前认为FSH对精子发生的调节作用是通过Sertoli细胞介导的，因为Sertoli细胞是各种哺乳动物和人体唯一的具有FSH受体的体细胞。FSH在精子发生中的主要作用是：①诱导精子发生的启动或始发；②动物实验中，引起去垂体大鼠与冬眠动物精子发生的再启动；③与睾酮一起参与维持精子发生，特别是对保持精子的发生在数量与质量上达到完全正常所必需。
睾酮释放后，一部分被选择性输送到睾丸的曲精小管中，与曲精小管Sertoli细胞内的雄激素受体以及管腔中的雄激素结合蛋白结合，促使精子发生。睾酮对精子发生调节作用的主要证据是：①临床上睾酮缺乏患者或雄激素受体突变患者表现为原发性无精子或精子发生完全停止；②在动物实验中，切除垂体的大鼠，精子发生减少，精子发生被阻断在初级精母细胞阶段，Leydig细胞大量减少，睾酮水平低下，睾酮依赖的副性腺退化；给予大剂量的睾酮后，精子发生将继续进行，副性腺的退化会变得不明显。
研究表明，E2在精子发生中能刺激生精干细胞的增殖；在动物实验中，小白鼠E2受体α缺失或突变会引起精子发生严重受损和不孕；用芳香化酶（睾酮转化为雌二醇的关键酶）抑制剂处理猴能引起精子细胞分化的严重受损。有研究发现，睾丸中缺乏雌激素受体的转基因雄小鼠丧失生殖能力，实际原因是雌激素对液体有重吸收作用，缺少雌激素会使精液堵塞，这种堵塞降低了精子的运动，抑制了精子细胞的成熟［1～7］。
