ต่อมไร้ท่อระบบสืบพันธุ์เพศชายและสรีรวิทยาของแอนโดรเจน

การทำงานของระบบสืบพันธุ์เพศชายถูกควบคุมโดยแกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะ ซึ่งฮอร์โมนโกนาโดโทรปินรีลีสซิงฮอร์โมน (GnRH) จะกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนลูทีไนซิง (LH) และฮอร์โมนกระตุ้นรูขุมขน (FSH) จากต่อมใต้สมอง ซึ่งจะไปกระตุ้นการผลิตฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนและการสร้างอสุจิในอัณฑะ หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงแกนดังกล่าว การสังเคราะห์และการเผาผลาญแอนโดรเจน และการส่งสัญญาณของตัวรับแอนโดรเจน

Definition

ต่อมไร้ท่อระบบสืบพันธุ์เพศชายคือการศึกษาการควบคุมด้วยฮอร์โมนของระบบสืบพันธุ์เพศชาย โดยมีศูนย์กลางอยู่ที่แกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะ และแอนโดรเจน ซึ่งส่วนใหญ่คือเทสโทสเตอโรนและเมแทบอไลต์ที่ออกฤทธิ์คือไดไฮโดรเทสโทสเตอโรน ซึ่งออกฤทธิ์ผ่านตัวรับแอนโดรเจนเพื่อสนับสนุนการพัฒนา การสร้างอสุจิ และลักษณะทางเพศทุติยภูมิ

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมถึงแกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะและการควบคุมแบบย้อนกลับ การสังเคราะห์ฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนโดยเซลล์เลย์ดิก การเปลี่ยนฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนไปเป็นไดไฮโดรเทสโทสเตอโรนและเอสตราไดออลในส่วนปลาย และกลไกการทำงานของแอนโดรเจนผ่านตัวรับแอนโดรเจน เป็นคำอธิบายอ้างอิงเกี่ยวกับสรีรวิทยาของต่อมไร้ท่อปกติ และไม่ได้กล่าวถึงภาวะพร่องฮอร์โมนเพศชาย การบำบัดด้วยแอนโดรเจน หรือความผิดปกติของต่อมไร้ท่ออื่น ๆ หรือการรักษา

Core questions

• แกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะควบคุมการทำงานของอัณฑะได้อย่างไร?
• ฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนถูกสังเคราะห์อย่างไรและที่ไหน และถูกเผาผลาญอย่างไร?
• บทบาทของฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนและไดไฮโดรเทสโทสเตอโรนแตกต่างกันอย่างไร?
• ตัวรับแอนโดรเจนเป็นสื่อกลางในการทำงานของแอนโดรเจนได้อย่างไร?
• การยับยั้งแบบย้อนกลับรักษาสมดุลของฮอร์โมนได้อย่างไร?

Key concepts

• แกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะ
• ฮอร์โมนโกนาโดโทรปินรีลีสซิงฮอร์โมน (GnRH)
• ฮอร์โมนลูทีไนซิงและฮอร์โมนกระตุ้นรูขุมขน
• การสร้างสเตียรอยด์ของเซลล์เลย์ดิก
• เทสโทสเตอโรนและไดไฮโดรเทสโทสเตอโรน
• 5-อัลฟ่า-รีดักเทสและอะโรมาเทส
• การส่งสัญญาณของตัวรับแอนโดรเจน
• การควบคุมแบบยับยั้งย้อนกลับ

Mechanisms

การหลั่งฮอร์โมนโกนาโดโทรปินรีลีสซิงฮอร์โมน (GnRH) เป็นจังหวะจากไฮโปทาลามัสจะกระตุ้นต่อมใต้สมองส่วนหน้าให้หลั่งฮอร์โมนลูทีไนซิง (LH) และฮอร์โมนกระตุ้นรูขุมขน (FSH) ฮอร์โมน LH ออกฤทธิ์ต่อเซลล์เลย์ดิกในอัณฑะเพื่อขับเคลื่อนการสร้างสเตียรอยด์ ซึ่งคอเลสเตอรอลจะถูกเปลี่ยนผ่านชุดขั้นตอนของเอนไซม์ไปเป็นเทสโทสเตอโรน ในขณะที่ฮอร์โมน FSH ออกฤทธิ์ต่อเซลล์เซอร์โทลีเพื่อสนับสนุนการสร้างอสุจิ ในเนื้อเยื่อเป้าหมาย เอนไซม์ 5-อัลฟ่า-รีดักเทสจะเปลี่ยนเทสโทสเตอโรนไปเป็นไดไฮโดรเทสโทสเตอโรนซึ่งมีฤทธิ์แรงกว่า และเอนไซม์อะโรมาเทสจะเปลี่ยนไปเป็นเอสตราไดออล เทสโทสเตอโรนและไดไฮโดรเทสโทสเตอโรนจะจับกับตัวรับแอนโดรเจนภายในเซลล์ ซึ่งจะเคลื่อนย้ายไปยังนิวเคลียสและควบคุมการถอดรหัสยีน ทำให้เกิดผลกระทบจากแอนโดรเจนต่อระบบสืบพันธุ์และลักษณะทางเพศทุติยภูมิ เทสโทสเตอโรนและเอสตราไดออลออกแรงยับยั้งแบบย้อนกลับต่อไฮโปทาลามัสและต่อมใต้สมอง ยับยั้งการหลั่งโกนาโดโทรปินและทำให้แกนคงที่

Clinical relevance

แกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะและการทำงานของแอนโดรเจนเป็นพื้นฐานความเข้าใจทางคลินิกเกี่ยวกับการพัฒนาของเพศชาย ภาวะเจริญพันธุ์ และการทำงานที่ขึ้นกับแอนโดรเจน และเป็นกรอบในการตีความการวัดฮอร์โมนสืบพันธุ์ เนื้อหานี้อธิบายสรีรวิทยาของต่อมไร้ท่อปกติเพื่อการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือรักษาความผิดปกติของฮอร์โมน หรือสำหรับการแนะนำการบำบัดด้วยฮอร์โมน

Evidence & guidelines

เนื้อหานี้อ้างอิงจากการทบทวนชีววิทยาของตัวรับแอนโดรเจนและการสร้างอสุจิ และจากเอกสารอ้างอิงด้านต่อมไร้ท่อและกายวิภาคศาสตร์มาตรฐาน ในฐานะหัวข้อสรีรวิทยาปกติ จึงไม่อยู่ภายใต้แนวทางปฏิบัติเฉพาะโรค

History

กรอบแนวคิดของแกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะได้รับการจัดตั้งขึ้นผ่านการศึกษาต่อมไร้ท่อระบบสืบพันธุ์ในศตวรรษที่ 20 และยุคโมเลกุลได้ชี้แจงโครงสร้างและการทำงานของตัวรับแอนโดรเจน รวมถึงสเปกตรัมของความบกพร่องของตัวรับที่ระบุไว้ในการทบทวนโดย Quigley และคณะ ควบคู่ไปกับการทำงานโดยละเอียดเกี่ยวกับการควบคุมด้วยฮอร์โมนของการสร้างอสุจิ

Key figures

• Charmian A. Quigley
• Frank S. French
• Elizabeth M. Wilson

Seminal works

• quigley-1995
• griswold-2016

Frequently asked questions

แกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-อัณฑะคืออะไร?

เป็นเส้นทางฮอร์โมนที่ GnRH จากไฮโปทาลามัสกระตุ้น LH และ FSH จากต่อมใต้สมอง ซึ่งออกฤทธิ์ต่ออัณฑะเพื่อขับเคลื่อนการผลิตเทสโทสเตอโรนและการสร้างอสุจิ โดยมีเทสโทสเตอโรนและเอสตราไดออลให้การยับยั้งแบบย้อนกลับ

ความแตกต่างระหว่างเทสโทสเตอโรนและไดไฮโดรเทสโทสเตอโรนคืออะไร?

เทสโทสเตอโรนเป็นแอนโดรเจนหลักที่หลั่งโดยอัณฑะ ในเนื้อเยื่อเป้าหมายบางชนิดจะถูกเปลี่ยนโดย 5-อัลฟ่า-รีดักเทสไปเป็นไดไฮโดรเทสโทสเตอโรน ซึ่งเป็นแอนโดรเจนที่มีฤทธิ์แรงกว่าที่จับกับตัวรับแอนโดรเจนเดียวกันด้วยความสัมพันธ์ที่สูงกว่า