고환 생리학

건강한 성인의 고환(고환)은 한 쌍으로 타원형이며 길이가 3.6~5.5cm, 너비가 2.1~3.2cm입니다.각각의 무게는 약 20g입니다.음낭에 위치하기 때문에 이 샘은 복강의 온도보다 2~2.5°C 낮은 온도를 유지하며, 이는 정자와 표재 정맥계 사이의 혈액 열 교환을 촉진합니다.고환과 그 부속기관에서 나오는 정맥 유출은 신경총을 형성하고, 여기에서 나온 혈액은 왼쪽의 신정맥과 오른쪽의 하생식기 정맥으로 들어갑니다.고환은 3개의 층으로 구성된 두꺼운 피막으로 둘러싸여 있습니다.장기막, 질막, 단백질 피막, 내부막, 혈관막.단백질 피막은 섬유질 구조를 가지고 있습니다.막에는 평활근 섬유가 포함되어 있으며, 이 섬유의 수축은 정자가 부고환으로 이동하는 것을 촉진합니다. 피막 아래에는 약 250개의 피라미드형 소엽이 있으며, 이들은 섬유질 격막으로 서로 분리되어 있습니다. 각 소엽에는 길이 30~60cm의 여러 개의 나선형 정세관이 있습니다. 이 세관은 고환 부피의 85% 이상을 차지합니다. 짧고 곧은 관이 세관을 고환망(rete testis)에 직접 연결하며, 이곳에서 정자가 부고환관으로 들어갑니다. 부고환은 곧게 펴면 길이가 4~5m에 이르고, 꼬이면 부고환의 머리, 몸통, 꼬리를 형성합니다. 세르톨리세포와 정모세포는 세관 내강을 둘러싼 상피에 위치합니다. 라이디히세포, 대식세포, 혈관, 림프관은 세관 사이의 간질 조직에 위치합니다.

세르톨리 원통형 세포는 장벽(서로 밀접하게 접촉), 식작용, 수송(정모세포를 세뇨관 내강으로 이동시키는 역할), 그리고 마지막으로 내분비(안드로겐 결합 단백질과 인히빈의 합성 및 분비) 등 다양한 기능을 수행합니다. 다각형 라이디히 세포는 미세구조(평활 소포체라고 발음)와 스테로이드 생성 세포의 특징적인 효소를 가지고 있습니다.

고환은 남성 생식 생리에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 태아가 남성 표현형을 획득하는 것은 배아 고환에서 생성되는 뮐러관 억제 물질과 테스토스테론에 의해 크게 결정되며, 사춘기 동안 2차 성징의 발현과 생식 능력은 고환의 스테로이드 생성 및 정자 생성 활동에 의해 결정됩니다.

안드로겐의 합성, 분비 및 대사. 고환은 부신 피질보다 안드로겐 생성에 더 중요한 역할을 합니다. 고환 밖에서 생성되는 안드로겐의 5%만이 존재한다고만 말해두겠습니다. 라이디히 세포는 아세트산염과 콜레스테롤로부터 안드로겐을 합성할 수 있습니다. 고환에서 콜레스테롤을 합성하는 과정은 부신 피질에서 일어나는 과정과 크게 다르지 않을 것입니다. 스테로이드 호르몬 생합성의 핵심 단계는 콜레스테롤이 프레그네놀론으로 전환되는 과정으로, NADH와 분자 산소의 존재 하에서 곁사슬이 절단되는 과정을 포함합니다. 프레그네놀론이 프로게스테론으로 전환되는 과정은 다양한 방식으로 진행될 수 있습니다. 인간의 경우, 가장 우세한 경로는 D5-경로인 것으로 보이는데 ^, 이 경로에서 프레그네놀론은 17α-하이드록시프레그네놀론으로 전환된 후 디하이드로에피안드로스테론(DHEA)과 테스토스테론으로 전환됩니다. 그러나 17α-하이드록시프로게스테론과 안드로스텐디온을 통한 D4- ^경로 또한 가능합니다. 이러한 변환의 효소는 3β-옥시스테로이드 탈수소효소, 17α-하이드록실화효소 등입니다. 고환에서는 부신과 마찬가지로 스테로이드 접합체(주로 황산염)도 생성됩니다. 콜레스테롤의 측쇄를 절단하는 효소는 미토콘드리아에 위치하는 반면, 아세트산에서 콜레스테롤을, 프레그네놀론에서 테스토스테론을 합성하는 효소는 미세소체에 위치합니다. 기질-효소 조절은 고환에서 이루어집니다. 따라서 인간의 경우 20번 위치의 스테로이드 수산화는 매우 활발하며, 프로게스테론과 프레그네놀론의 20α-옥시대사산물은 이러한 화합물의 17α-수산화를 억제합니다. 또한, 테스토스테론은 자체 생성을 촉진하여 안드로스텐디온의 전환에 영향을 미칠 수 있습니다.

성인 고환은 하루 5~12mg의 테스토스테론과 약한 안드로겐인 디하이드로에피안드로스테론, 안드로스텐디온, 안드로스텐-3β,17β-디올을 생성합니다. 고환 조직은 또한 소량의 디하이드로테스토스테론을 생성하며, 방향족화 효소가 존재하여 소량의 에스트라디올과 에스트론이 혈액과 정액으로 유입됩니다. 라이디히 세포가 고환 테스토스테론의 주요 공급원이지만, 스테로이드 생성 효소는 고환의 다른 세포(세뇨관 상피)에도 존재합니다. 이 효소들은 정상적인 정자 형성에 필요한 높은 국소 T 수치를 생성하는 데 관여할 수 있습니다.

고환은 T를 연속적으로가 아니라 간헐적으로 분비하는데, 이것이 혈액에서 이 호르몬 수치가 크게 변동하는 이유 중 하나입니다(건강한 젊은 남성의 경우 3-12 ng/ml). 테스토스테론 분비의 일주기 리듬은 혈액에서 이 호르몬의 함량이 이른 아침(약 7시)에 최대가 되고 오후(약 1시)에 최소가 되도록 합니다. T는 혈액에서 주로 성 호르몬 결합 글로불린(SHBG)과 복합체로 존재하며, SHBG는 에스트라디올보다 T와 DHT를 더 큰 친화력으로 결합합니다. SHBG 농도는 T와 성장 호르몬의 영향으로 감소하고 에스트로겐과 갑상선 호르몬의 영향으로 증가합니다. 알부민은 에스트로겐보다 안드로겐과 약하게 결합합니다. 건강한 사람의 경우 혈청 T의 약 2%는 유리 상태이고 60%는 SHBG에, 38%는 알부민에 결합합니다. 유리 T와 알부민에 결합된 T(SHBG는 아님)는 모두 대사적 변형을 겪습니다. 이러한 변형은 주로 D4-케토기가 환원되어 간에서 3알파-OH 또는 3베타-OH 유도체를 형성하는 것으로 제한됩니다 ^. 또한, 17베타-옥시기는 17베타-케토 형태로 산화됩니다. 생성된 테스토스테론의 약 절반은 안드로스테론, 에티오콜라놀론, 그리고 (훨씬 적은 양으로) 에피안드로스테론으로 체외로 배출됩니다. 소변 내 이러한 17-케토스테로이드 수치만으로는 테스토스테론 생성을 판단할 수 없는데, 약한 부신 안드로겐도 유사한 대사적 변형을 겪기 때문입니다. 테스토스테론의 다른 배출 대사산물로는 글루쿠론화물(건강한 사람의 소변에서 이 물질의 수치는 테스토스테론 생성과 높은 상관관계를 보임)과 5알파-, 5베타-안드로스탄-잘파, 17베타-디올이 있습니다.

안드로겐의 생리적 효과와 작용 기전. 안드로겐의 생리적 작용 기전은 다른 스테로이드 호르몬과 구별되는 특징을 가지고 있습니다. 따라서 생식계, 신장, 피부의 표적 기관에서 T는 세포 내 효소인 D4-5a-환원효소의 영향을 받아 DHT로 전환되는데, 이는 실제로 안드로겐 효과를 유발합니다. 즉, ^부속 생식기의 크기와 기능적 활성 증가, 남성형 모발 성장, 아포크린선 분비 증가 등이 나타납니다. 그러나 골격근에서는 T 자체가 추가적인 변형 없이 단백질 합성을 증가시킬 수 있습니다. 정세관 수용체는 T와 DHT에 대해 동일한 친화도를 가지는 것으로 보입니다. 따라서 5a-환원효소 결핍증 환자는 정자 생성을 활발하게 유지합니다. 5β-안드로스텐 또는 5β-프레그네스테로이드로 전환됨으로써 안드로겐은 프로게스틴과 마찬가지로 조혈을 자극할 수 있습니다. 사춘기 동안 성장 가속화가 T 분비 증가와 일치하지만, 안드로겐이 골간부의 선형 성장과 골화에 미치는 영향의 메커니즘은 충분히 연구되지 않았습니다.

표적 기관에서 유리 T는 세포의 세포질로 침투합니다. 세포에 5α-환원효소가 있는 경우, 이는 DHT로 전환됩니다. T 또는 DHT(표적 기관에 따라 다름)는 세포질 수용체에 결합하여 분자의 구조를 변화시키고, 그에 따라 핵 수용체에 대한 친화도를 변화시킵니다. 호르몬-수용체 복합체와 후자의 상호작용은 여러 mRNA의 농도 증가로 이어지는데, 이는 전사 촉진뿐만 아니라 분자 안정화에도 기인합니다. 전립선에서 T는 또한 메티오닌 mRNA가 리보솜에 결합하는 것을 증가시켜, 리보솜으로 다량의 mRNA가 유입됩니다. 이 모든 것이 세포의 상태를 변화시키는 기능성 단백질의 합성을 통해 번역을 활성화시킵니다.