精巣機能とアンドロゲン生理学

精巣には、精子形成とアンドロゲン産生という2つの協調的な機能があります。間質にあるライディッヒ細胞は、黄体形成ホルモンの制御下でテストステロンを合成し、一方、精細管内のセルトリ細胞は、卵胞刺激ホルモンと局所的に高濃度のテストステロンの複合的な影響下で精子形成をサポートします。

Definition

精巣機能とは、精巣の二重の内分泌および配偶子形成活動を指します。すなわち、LHによって駆動されるライディッヒ細胞によるテストステロン産生と、FSHおよび精巣内テストステロンによって駆動されるセルトリ細胞による精子形成のサポートであり、これらは視床下部-下垂体軸へのフィードバックによって調節されます。

Scope

このトピックでは、精巣の内分泌区画、テストステロンの生合成と作用、およびLHとFSHがどのように協調してステロイド産生と精子形成を調節するかについて扱います。また、インヒビンなどのフィードバックシグナルについても言及します。これは正常な生理機能の参照記述であり、臨床的ガイダンスではありません。

Key concepts

• ライディッヒ細胞とLH駆動のステロイド産生
• セルトリ細胞とFSH
• コレステロールからのテストステロン生合成
• 精巣内テストステロンと精子形成
• ジヒドロテストステロンへの5α還元
• テストステロンのエストラジオールへの芳香化
• インヒビンとFSHへの負のフィードバック

Mechanisms

黄体形成ホルモンはライディッヒ細胞の受容体に結合し、一連のステロイド産生酵素を介してコレステロールからテストステロンへの変換を刺激します。この経路の律速段階と酵素的段階は、ステロイド生合成に関する研究によって解明されました。卵胞刺激ホルモンはセルトリ細胞に作用し、セルトリ細胞は発生中の生殖細胞をサポートする環境を作り出します。精子形成は両方のシグナルに依存しており、精細管内の高濃度のテストステロンが不可欠です。精子形成の内分泌調節に関するレビューでは、テストステロンとFSHの大部分は独立しているものの、相補的な役割が記述されています。標的組織では、テストステロンは直接作用するか、より強力なジヒドロテストステロンに還元されるか、またはエストラジオールに芳香化されることがあります。セルトリ細胞のインヒビンは、下垂体からのFSH分泌に対して選択的な負のフィードバックを提供します。

Clinical relevance

これらのメカニズムは、男性生殖生理学の理解の基礎となっており、精子産生が完全な下垂体-精巣軸と適切な精巣内アンドロゲンに依存していることも含まれます。テストステロンからジヒドロテストステロンおよびエストラジオールへの変換は、単一の分泌ホルモンが組織特異的な効果を持つ理由を説明します。この項目は生理学とエビデンスの根拠を記述するものであり、診断や治療の推奨を提供するものではありません。

History

コレステロールからテストステロンへの生化学的経路は、20世紀のステロイド化学を通じて組み立てられ、後に分子レベルで解明されました。並行して、内分泌生理学は、LH駆動のライディッヒ細胞ステロイド産生と、FSHによってサポートされテストステロンに依存する精子形成との間の分業を確立し、インヒビンがFSHを選択的に抑制するセルトリ細胞シグナルであることを特定しました。

Key figures

• Walter Miller
• David de Kretser
• Robert McLachlan

Seminal works

• miller-1988
• mclachlan-1996
• ramaswamy-2014

Frequently asked questions

テストステロンの産生は何によって制御されますか？

下垂体からの黄体形成ホルモンはライディッヒ細胞を刺激してコレステロールからテストステロンを合成させ、循環テストステロンは視床下部-下垂体軸を抑制するフィードバックを行います。

テストステロンはなぜ精子産生にとって重要なのでしょうか？

精子形成には、精細管内の高濃度のテストステロンが必要であり、FSHと協調してセルトリ細胞に作用し、発生中の生殖細胞をサポートします。