高 攀 综述 张贤生 审校

安徽医科大学第一附属医院泌尿外科（合肥 230022）

·综 述·

隐睾症发病的内分泌分子病因学研究进展

高 攀 综述 张贤生 审校

安徽医科大学第一附属医院泌尿外科（合肥 230022）

隐睾症系指在胎儿期睾丸未能按照正常发育过程从腰部腹膜后下降，导致一侧或双侧睾丸未能正常下降至同侧阴囊内，又称睾丸下降不全，是小儿最常见的男性生殖系统先天性疾病之一。隐睾症在足月新生儿中的发病率约为2%～4%[1]，是男性不育和睾丸肿瘤的重要危险因素。睾丸通常从怀孕的第28周开始下降，一般大多数隐睾在出生时或者婴儿早期被发现。临床上隐睾表型各异：腹腔型、腹股沟管型、阴囊高位隐睾、异位隐睾等 。性腺在分化之前位于肾周，被背侧和腹侧的韧带松散的固定。背侧韧带被称为颅悬韧带（cranial suspensory ligament, CSL），而腹侧韧带之后分化为引带，引带在睾丸的下降过程中起着重要的作用。在男性，雄激素首先诱导颅悬韧带退化；睾丸的支持细胞分泌的副中肾管抑制物质促使副中肾管退化；睾丸引带增生为韧带组织。这使睾丸接近腹股沟区，而背侧其它组织继续分化发育，将睾丸从肾脏中分离出来。之后，在睾丸下降的第二阶段，腹股沟管和阴囊形成，睾丸下降至阴囊或出生前下降至阴囊。睾丸下降的第二阶段包括引带促进睾丸进入阴囊的过程。在睾丸的下降过程中，任何环节的障碍都有可能导致隐睾的发生。然而，关于隐睾的具体发病机制尤其是内分泌分子病因目前尚不清楚，可能受多种因素的影响。

一、胰岛素样因子3在睾丸下降中的作用

胰岛素样因子3（INSL-3）又称松弛素样因子，是1993年在睾丸间质细胞中发现的一种新的基因产物，是胰岛素样激素超家族中的一员。INSL-3表达于各种生殖组织，由睾丸间质细胞产生，其表达量较大，可以在血浆中检测到，是人类已下降睾丸内成熟间质细胞的标志物。Patrick等[2]的研究发现INSL-3的表达受抑制被认为是睾丸下降第一阶段受阻的主要机制。隐睾患者可检测到INSL-3基因的变异，其功能是刺激睾丸引带的生长和分化，后者的发育导致性腺的经腹下降，为睾丸下降的第一阶段。INSL-3基因敲除小鼠表现为双侧隐睾，睾丸引带发育不良，睾丸位于高位腹腔不能下降。后来的研究证实INSL-3可以直接作用于睾丸引带，促使其生长发育。Kaftanovskaya等[3]的最新研究表明INSL-3和雄激素在鞘状突的形成过程中起着重要的作用，这两种由睾丸间质细胞分泌的激素协同作用以确保睾丸的顺利下降。袁耀美等[4]的实验结果显示抗雄激素药物氟他胺可抑制隐睾小鼠睾丸组织INSL-3mRNA的表达，双侧隐睾小鼠睾丸的INSL-3mRNA的表达强度比单侧隐睾的降低更明显，其表达强度与给药剂量呈负相关关系。说明氟他胺至少可以通过抑制INSL-3的表达来影响睾丸引带的发育。Brokken等发现氟他胺通过影响胎儿间质细胞的分化和INSL-3的表达，这可能是INSL3mRNA表达下降的主要机制，进而影响睾丸的下降。

Overbeek等[5]报道了一个新的名为GREAT的基因，该基因纯合子突变的雄性转基因小鼠发生高位腹内隐睾。GREAT编码一个七次跨膜的富含亮氨酸的G蛋白偶联受体8（LGR8）又称影响睾丸下降的G蛋白偶联受体（GREAT），或者叫松弛素家族受体2（RXFP2）。Bogatcheva等[6]通过建立INSL-3转染基因伴GREAT基因缺失实验小鼠证明LGR8是体内INSL-3的唯一受体。LGR8表达于大鼠、小鼠胚胎期睾丸引带，作为INSL-3的受体刺激引带生长，促进睾丸的下降。Yuan等[7]在小鼠中也发现INSL-3受体RXFP2以一种雄激素依赖的方式表达，这也可解释这两种激素在睾丸下降过程中的协同作用。但目前，INSL-3的基础生物学特征仍然不完全明了，对于其受体系统及其出生后的功能仍然需要大量的研究。

二、雄激素-雄激素受体对于隐睾发生的影响

隐睾往往与男性生殖器的发育缺陷有关。为此Skakkebaek等定义了睾丸发育不全综合征（testicular dysgenesis syndrome，TDS）。TDS定义为通过基因突变（如：45,X/46,XY嵌合体或点突变）或者在性别决定的时间受内分泌因素的干扰而发生睾丸发育障碍，这会影响支持细胞或间质细胞的功能。如果影响的是支持细胞，生殖细胞的缺陷就会出现，如：精液质量降低或者是原位癌的发生；如影响的是间质细胞，至少会出现雄激素缺乏，其产生的结果是扰乱依赖雄激素的外生殖器的分化（隐睾，尿道下裂，阴茎短小）。但是，隐睾经常作为一种独特的症状被发现，并不与其它症状有所联系，这说明单独的雄激素缺乏并不能解释隐睾的发生。

睾丸下降的多种理论尚无统一的认识, 隐睾是雄激素不敏感综合征的组成部分, 说明睾丸的下降至少部分是在雄激素的刺激作用下完成, 而雄激素必须通过其靶器官雄激素受体的介导才能发挥其生物学效应，引带是睾丸下降过程中雄激素作用的靶器官[8]。

睾丸的下降通常可以分为两个阶段：经腹下降阶段和腹股沟阴囊下降阶段。腹股沟阴囊下降阶段（胚胎期25～35周）需要睾丸引带从腹股沟管向阴囊移行, 此阶段主要受雄激素调控下生殖股神经（genitofemoral nerve，GFN）释放的降钙素基因相关肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）控制[9]。睾丸下降不全大多发生在腹股沟阴囊阶段，雄激素在此阶段有着重要的作用，主要是控制引带、鞘状突以及提睾肌的分化而起作用。产前和新生儿早期暴露于抗雄激素和雌激素的物质中，将会导致隐睾的发生[10-12]。睾丸下降过程中，雄激素受体缺乏主要影响引带内陷、睾丸鞘突的形成。目前关于雄激素受体失活导致隐睾，有两种假说：第一，男性乳腺组织中持续存在的抗雄激素物质可能会阻止引带的分化发育[10]。第二，雄激素调控下生殖股神经（GFN）释放的降钙素基因相关肽（CGRP）引导睾丸引带的迁移[13]。

Kaftanovskaya等[3]发现雄激素受体的不足及缺乏引起引带肌母细胞旁分泌异常信号会导致肌肉的异常分化。值得一提的是，肌相关性基因的表达改变在先前的大鼠隐睾遗传模型和用抗雄激素氟他胺治疗的大鼠中[14]已经被发现。因此，引带细胞中存在功能正常雄激素受体对于睾丸鞘突的形成和睾丸的正常下降十分必要[15]。

在某些隐睾患者的治疗中，刺激下丘脑-垂体-性腺轴（hypothalamic-pituitary-gonadal，HPG）似乎是一种有效的治疗方法，但是雄激素在胚胎睾丸的下降过程中到底有什么作用？隐睾是许多严重和轻度性腺功能减退和睾丸发育不全综合征共同相关联的症状。在雄激素的分泌或代谢缺陷的患者显示出不同形式的男性化特征减少，包括睾丸位于腹部、腹股沟、阴囊。部分雄激素不敏感综合征的人，由于雄激素受体基因突变，表现出中肾管的发育异常，也可能出现阴茎短小，尿道下裂和隐睾。自然睾丸女性化突变的老鼠缺乏有功能的雄激素受体，出现上述的所有症状。部分灭活突变的促黄体激素（luteinizing hormone，LH）受体的小鼠表现出了类似的发展模式：从假两性畸形症状到几乎所有的TDS的症状。雄激素产生或者代谢障碍的患者，往往会出现一些男性化特征减少。尽管目前雄激素在睾丸下降过程中的具体作用机制还不清楚。但睾丸从腹腔内下降的过程中，雄激素对睾丸引带的形成、分化发育及功能的影响无疑是非常重要的[16]。从荷尔蒙治疗的成功率可以看出，睾丸下降的第二个阶段，从腹股沟管下降至阴囊，更加依赖于雄激素。而睾丸的位置越高，刺激HPG轴，诱导睾丸下降的作用越小。

总之，隐睾与雄激素-雄激素受体的相关研究，为临床提供了丰富的理论基础，为系统有效地指导治疗开辟了广阔的前景。

三、雌激素-雌激素受体对于隐睾发生的影响

早在上个世纪五十年代，孕妇孕期就已应用雌激素辅助胎儿发育。后来研究发现，孕期应用雌激素可以导致较高的隐睾发病率和其它生殖器的缺陷。后来的实验研究证实了这一点，雌激素的暴露能导致男性胎儿睾丸的下降不全，这也与近年来隐睾的发病率增加有关.雌激素对雄性生殖系统的影响主要是作用于睾丸引带而实现，睾丸引带与睾丸发育、下降关系密切，并可引起雄性生殖系统发育障碍。1996年Shono等初步揭示了雌激素对睾丸下降的重要作用。2005年蒋学武等研究发现雌激素影响胚胎期睾丸引带的收缩和增殖活性，并可能是影响睾丸引带甚或是睾丸下降不全的机制。2006年邓汪东等证明了孕期应用外源性雌激素可明显影响睾丸引带细胞的超微结构、肌动蛋白的表达及抑制睾丸下降导致隐睾。

下丘脑-垂体-睾丸轴系统在睾丸的下降过程中起着主要作用，而外源性雌激素通过受体作用可以干扰婴儿期下丘脑-垂体-睾丸轴，而影响睾丸间质细胞的发育和增殖，降低雄激素和INSL-3的分泌，引起睾丸引带的发育不良和功能障碍，导致隐睾。2000年Serge等[17]发现外源性雌激素可以通过抑制胎鼠间质细胞INSL-3基因表达而引起INSL-3浓度降低而导致隐睾。在隐睾的发病原因中，雌激素受体的作用同样不容忽视。Hermanowicz等[18]发现雌激素受体α通过一种特别的机制直接抑制间质细胞雄激素和INSL-3基因表达而减少其分泌，而不是间接的通过影响下丘脑-垂体-睾丸轴系统而减少它们的分泌，但是这种机制目前尚不清楚。雌激素通过雌激素受体作用于睾丸引带及提睾肌而影响睾丸下降，Kentaro等[19]研究发现睾丸引带雄激素受体低表达和雌激素受体高表达可能是隐睾的病因之一。Kotula-Balak等[20]也证明了间质细胞分泌的雌、雄激素具有相互依存的关系。Staub[21]等进一步揭示雌激素可能通过调节雄激素作用而影响睾丸的下降，导致隐睾的发生。

雌激素作为隐睾发病的原因，还存在着另外一种解释：雌激素抑制胎儿睾丸间质细胞中INSL-3的表达，引起下丘脑-垂体-性腺轴的负反馈，导致黄体生成素浓度的降低，进而影响间质细胞的分化[22]。总之，雌激素-雌激素受体对于隐睾发病的确切机制还有待于大量的研究。

四、副中肾管抑制物质对于隐睾的影响

副中肾管抑制物质（miillerian inhibiting substance，MIS）是由支持细胞产生的一种循环肽激素，由Jost于1946年首先发现其表达于睾丸支持细胞。因其在雄性胎儿的发育过程中有引起副中肾管退化的重要作用而得名。其在胎儿出生后具有调控生殖细胞的生长发育、诱导睾丸下降以及抑制某些肿瘤细胞的生长和分化等功能。它很早就被认为是诱导睾丸下降的一个重要因素。但在人类中却没有具体的数据支持，在一项敲除MIS受体老鼠的研究中发现引带的分化发育不受影响[23]。通过MIS2型受体的作用，离体培养老鼠引带细胞，研究其生长的影响因子，发现MIS对于引带的生长有着微乎其微的作用。虽然MIS对于引带没有直接作用，至少研究发现成熟间质细胞表达MIS2型受体。如果胎儿的间质细胞与此相似，这可能会为解释人类睾丸的下降机制提供一种可能。

五、转录因子Hoxa的缺失导致隐睾

Hox 基因作为一类转录调节因子，参与调控体节形成、胚胎发育和细胞分化，Hoxa-10 和Hoxa-11基因均是该家族成员。在雌性小鼠，敲除Hoxa-10基因会出现子宫和输卵管的发育异常，而在敲除Hoxa-10基因的雄性小鼠可以存活但不育或生育力明显下降，突变雄鼠表现单或双侧隐睾症, 睾丸小、位置从肾周至下腹不等。正常小鼠进行原位杂交表明睾丸引带及其基部是Hoxa -10高表达的部位, 出生后仍有表达。睾丸引带是一条将中肾和睾丸连接至腹股沟腹壁的间充质条带, 其形态学的动态改变介导睾丸下降。这解释了突变小鼠表现为隐睾的原因，而某些隐睾症患者存在Hoxa-10 基因的遗传改变。同样对于Hoxa-11在隐睾发病中的作用，Harisis等[24]研究发现Hoxa-11在胎儿睾丸引带的发育中起着重要作用：调节成纤维细胞的增殖。Hoxa-11的基因多态性易引起引带的发育异常，在人则导致隐睾的发病，在老鼠同样如此。Hox基因家族的其它成员如Hoxa-13，也被作为隐睾发病的危险因素，但Hoxa基因家族对于隐睾发病的确切机制仍然不明确。

六、生殖股神经和降钙素基因相关肽的作用

除了上述原因外，生殖股神经（GFN）和其主要的神经递质降钙素基因相关肽（CGRP）也起着相当重要的作用。生殖股神经（GFN）和它的神经递质钙离子基因相关肽CGRP 在睾丸下降过程中作用已得到确定[25]。在睾丸下降的腹股沟阴囊阶段, 雄激素作用于GFN，通过其末端释放一种神经多肽CGRP 与睾丸引带上的相应受体结合使其发生迁移而引导睾丸下降，其具体机制还有待于进一步的研究。

综上所述, 胚胎期睾丸的分化发育及睾丸的移行下降机制复杂, 受多方面因素影响，且有些机制尚不明确。对睾丸的胚胎发育和影响睾丸下降的分子机制的深入研究，有利于更好地认识隐睾症发病机制，为隐睾症的早期正确地预防和治疗提供科学理论基础。鉴于许多隐睾患者因治疗的不及时而产生严重的后果（不育，睾丸肿瘤），在分子层面了解隐睾的发病原因，找到治疗的靶点，对于隐睾的诊治和预防严重的并发症具有重要的作用。

致谢：本课题由国家自然科学基金（81370749）基金项目资助

隐睾; 胰岛素样因子3; 受体, 雄激素;受体, 雌激素; 降钙素基因相关肽

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（2014-10-22收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2015.06.016

R 697.22