睾酮 :天然雄性激素,主要由睾丸产生,可人工合成

更新时间:2024-09-20 20:57

睾(testosterone,T),又称睾丸素、睾固酮、睾丸酮,属于天然雄性激素,是一种类固醇激素。男性和女性均可以分泌睾酮,男性主要由睾丸产生,由女性的卵巢分泌,肾上腺亦分泌少量睾酮,也可以人工合成。在体内大部分睾酮以结合形式存在,只有少数以游离状态存在并作用于靶组织;在胚胎性别分化第二性征发育、生精过程和物质代谢等方面发挥作用。

睾酮可用于下丘脑垂体性腺轴功能的评价,反映GnRH、LH和睾丸间质细胞的功能:性早熟和性功能障碍、男性睾丸功能不全、女性男性化肾上腺皮质或卵巢肿瘤的诊断。

睾酮在临床主要应用有雄性激素替代医疗围绝经期综合征异常子宫出血、晚期乳腺癌、贫血、虚弱和预防良性前列腺增生。

来源

天然来源

男性睾酮主要由睾丸间质细胞分泌,少部分来自肾上腺皮质。女性睾酮主要来自肾上腺分泌的去氢表雄酮和雄烯二酮卵巢也分泌少量睾酮。

在体内睾酮合成以胆固醇为原料,间质细胞通过受体介导的内吞作用直接从血液中主要摄取利用低密度脂蛋白中的胆固醇,也少量利用高密度脂蛋白中的胆固醇,同时通过滑面内质网中的乙酰辅酶A将醋酸盐合成胆固醇。胆固醇被转运到线粒体,在那里经侧链裂解酶的作用生成孕烯醇酮,孕烯醇酮经过羟化、脱氢等过程转变为雄烯二酮,雄烯二酮经17-羟类固醇脱氢酶的作用转化为睾酮。

睾酮分泌入血后,大部分睾酮(约65%)与血浆中的性激素结合球蛋白结合,一部分睾酮(约33%)与血浆白蛋白或皮质醇结合蛋白结合,只有少量睾酮(约2%)以游离的形式进入靶组织可直接发挥作用,或经靶细胞内5α-还原酶的作用转化为活性更强的5α-二氢睾酮发挥作用。睾酮主要在肝脏代谢、灭活,最终的代谢产物随尿液排出。

人工合成

睾酮是天然的雄激素,可以在睾丸组织中提取,属于甾体类天然药物。睾酮可通过半合成得到,以脱氢表雄甾酮为原料,经氧化、还原,得到睾酮和双氢睾酮的混合物,其中双氢睾酮用二氧化锰(MnO2)氧化可转化成睾酮。

生理作用

胚胎性别分化

胎儿时期由睾丸的胚胎型间质细胞分泌的睾酮诱导男性内、外生殖器发育,促使男性第一性征形成。如果胚胎型间质细胞发育不良或对胎盘绒毛膜促性腺激素反应低下致睾酮分泌不足,胎儿内、外生殖器不能正常分化,是导致男性假两性畸形的原因之一。如果女胎在母体内受到过多雄激素作用也可能导致女性的假两性畸形

第二性征发育

男性青春期后随着睾酮的分泌,阴茎阴囊长大,其他附属性器官也开始发育;男性特有的体征出现,如阴毛、胡须出现,喉头隆起,声音低沉,骨骼、肌肉发达。睾酮还刺激和维持正常的性欲。

生精过程

睾酮进入曲细精管可直接与支持细胞的雄激素受体结合或转化为活性更强的5α-二氢睾酮再与雄激素受体结合,促进精子的生成。

物质代谢

睾酮促进蛋白质的合成并抑制其分解,这不仅可促进附属性器官组织的发育,还促进肌肉、骨骼、肾脏和其他组织的蛋白质合成,因而能加速机体生长。睾酮对脂代谢有不利影响,表现为血中低密度脂蛋白增加,而高密度脂蛋白减少,因而男性患心血管疾病的风险高于绝经前的女性。睾酮还参与调节机体水和电解质的平衡,有类似于肾上腺皮质激素的作用,可使体内钠、水留。

其他作用

睾酮促进肾脏合成促红细胞生成素,刺激红细胞生成;刺激骨生长和骨的闭合;作用于中枢神经系,参与调节具有雄性特征的行为活动。

检查项目

检查方法

临床常用的睾酮检测方法有放射性免疫分析法(radioimmunoassays,RIAs)和化学发光免疫分析法(chemiluminescence immunoassay,CLIA),其原理均为酶联免疫反应。与 RIAs法相比,CLIA检测方法自动化程度高、试剂保质期长,且无放射性污染,临床实践中更为普及,但其检测灵敏度和精度尚有待提高。

液相色谱-质谱联用法(liquid chromatography/质量 spectrometry, LC/MS)检测睾酮具有更好的敏感性、精确性及稳定性,尤其适用于在更低的睾酮水平区间进行精确检测, 值得在临床实践及相关科研工作中探索应用。

老年前列腺癌患者具有机体代谢减慢、睾酮昼夜节律改变的特点,推荐睾酮检测的采血时间窗为8:00~11:00,患者应尽量在同一实验室并使用相同方法检测,同时采血前24小时尽量避免可能导致睾酮波动的相关事件(如剧烈体育运动、性生活和心理应激等)。

检查项目

总睾酮(TT)、游离睾酮(FT)。

参考范围

临床意义

用于下丘脑垂体性腺轴功能的评价,反映GnRH、LH和睾丸间质细胞的功能;性早熟和性功能障碍、男性睾丸功能不全、女性男性化肾上腺皮质或卵巢肿瘤的诊断。

1.睾丸间质细胞瘤

2.性早熟: 包括真性性早熟和假性性早熟, 雄性激素增多常引起男性性早熟和女性男性化改变。

3.先天性肾上腺皮质增生症: 即21-羟化酶和11-羟化酶缺陷型。

4.多囊卵巢综合症

5.药物所致: 使用雄激素和促性腺激素过程中可使血睾酮水平升高。

6.其他疾病: 女性雄激素综合征、第Ⅰ型不完全性男性假两性畸形、女性特发性多毛、肥胖、中晚期妊娠等均可见睾酮水平升高。

7.腺垂体以外的组织分泌异源性促性腺激素, 从而导致睾酮分泌增多, 如肺癌胸腺癌等癌组织。

8.非特异性增多, 如甲状腺功能亢进、肝硬化时, 性激素结合蛋白增多,常引起睾酮总含量增高。近年来, 常见于过多服用含性激素的保健品、饮料等,也可引起血清睾酮增高。

1.Klinefelter(先天性先天性睾丸发育不全)综合征。

2.睾丸消失综合征。

3.Kallman(卡尔曼)综合征。

4.男性假性特纳综合征。

5.Launrence-Moon-Biedl(性幼稚、多指(趾) 、色素性视网膜炎)综合征。

6.男性更年期综合征

7.其他:睾丸、肿瘤、外伤、放射性照射、高泌乳素血症、α-羟化酶缺陷症、隐睾症、青春期延迟、垂体功能低下、男性性功能低下、阳、红斑狼疮骨质疏松症、垂体性矮小症、甲状腺功能减退、男性乳房发育、神经性厌食症等,均可见血睾酮降低。

临床应用

相关应用

1. 替代医疗 

无睾症(先天或后天两侧睾丸缺损)或类无睾症(睾丸功能不足)的患者、男性性功能低下的患者,可用睾酮做替代疗法。

2.围绝经期综合征异常子宫出血

睾酮可以对抗雌激素的作用,使子官平滑肌收缩、子官血管收缩,并逐渐使子官内膜萎缩而止血,更年期患者更为适用。对于严重出血的患者,可注射己烯雌酚黄体酮丙酸睾丸素三药的混合物,可以达到止血的目的,停药时应逐渐减少药量,停药后易发生撤退性的出血。

3.晚期乳腺癌

睾酮能够对抗雌激素的活性以及抑制垂体前叶分泌促性腺激素的作用,达到缓解部分患者的病情;还可对抗催乳素对癌组织的刺激作用,其治疗效果与癌细胞中雌激素受体的含量呈现正相关趋势。

4.贫血

睾酮衍生物丙酸睾丸素甲睾酮可以改善骨髓的造血功能,故可被用于再生不良性贫血以及其他贫血性疾病。

5.虚弱

雄激素具有同化作用,各种消耗性疾病、骨质疏松症、生长延缓、长期卧床、损伤、放疗等身体虚弱状况,可用小剂量的雄激素进行治疗,可使患者食欲增加,加快患者体质恢复。

6.预防良性前列腺增生

睾酮可降低前列腺内5α-二氢睾酮的水平,预防良性前列腺增生,但治疗效果不显著。

衍生药物适应证

1.原发性、继发性男性性腺功能减退症。

2.绝经女性晚期乳腺癌姑息性治疗。

3.男性青春期发育延迟。

1.男性性腺功能减退症替代治疗。

2.绝经女性晚期乳腺癌姑息性治疗。

3.各种难治性贫血

4.男性青春期发育延迟。

1.原发性或继发性睾丸功能减退症、男性青少年体质性青春期发育延迟。

2.乳腺癌转移女性患者的姑息性治疗。

3.再生不良性贫血

4.中老年男性迟发性性腺功能减退症(late-onset hypogoandism,LOH;或又称之为部分性雄激素缺乏综合征)。

历史

1926年巴黎研究人员阿尔贝(Albert Pezard)报道发现公鸡鸡冠花的生长速度取决于睾丸的功效,阉割后鸡冠缩小而植入睾丸后又恢复原来的生长速度。就像研究人员发现有大量的孕激素存在于孕妇尿液中,爱沙尼亚多尔帕特大学教授洛伊(S.Loewe)同样发现雄激素存在于男性尿液中。1930年阿道夫·布特南特(Butenandt)从已经移除雌激素的尿液中分离得到纯的激素,称为男性酮,并于4年后鉴定了它的结构。1934年巴黎汽巴(Ciba)公司从胆固醇合成得到该化合物。

1935年阿姆斯特丹大学教授厄恩斯特(Ernst Laqueur)等从牛睾丸中提取出了雄激素,发现从尿液和睾丸中提取出的雄激素在阉割的老鼠身上并没有显示相同的活性。两种提取物对老鼠的精囊都有促生长作用,但是尿液的提取物活性明显弱于睾丸提取物。这个发现说明在睾丸中存在一种新的雄激素,称为睾酮(testosterone)。睾酮促进公鸡鸡冠花生长的活性是男性酯酮的10倍,促进阉割老鼠的精囊腺生长的活性是男性酯酮的将近70倍,所以得出结论睾酮是真正的雄性激素,男性酯酮是睾酮的代谢产物

化学信息

相关研究

多囊卵巢综合症(PCOS)是一种常见的生殖代谢紊乱疾病,其中高雄激素血症是POCS患者的主要临床特征,冯晓玲等人研究认为游离睾酮指数(FAI)不仅在诊断高雄激素血症中具有重要意义,并且与PCOS患者糖脂代谢等临床指标密切相关。

2023年,美国克利夫兰诊所LINCOFF团队研究了睾酮替代疗法对有心血管风险中老年男性的安全性,研究认为,在患有性腺功能减退症伴有心血管疾病或有心血管疾病高风险因素的男性患者中,就主要不良心脏事件发生率而言,睾酮替代疗法并不逊于安慰剂。

2024年,中国蚌埠医学院第一附属医院通过收治的冠状动脉粥样硬化性心脏病患者研究表明,冠心病患者血清皮质醇/睾酮水平升高,是导致冠心病患者睡眠质量不佳的危险因素。

社会与文化

睾酮属于体育运动中被禁用的合成类固醇药物之一,人们一般把睾酮称为雄性激素。有不少健美、拳击、田径运动员也都曾使用过合成类固醇药物。1988年汉城奥运会上,短跑名将约翰逊就使用了雄性激素,服用禁药被识破后,收回了约翰逊的金牌

滥用雄性激素会影响到运动员体内的激素平衡, 导致性功能紊乱, 发生第二性征改变, 如女人男性化、声音改变等,男性服用后会变得性格暴躁、充满敌意、秃顶和易产生性侵犯行为等,还会造成思维紊乱、情绪波动,甚至还有诱发癌症的危险。

参考资料

..2024-01-21

..2023-10-26

Testosterone. PubChem.2023-10-27

..2024-01-23

..2024-01-23

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