隱睪癥發(fā)病的內(nèi)分泌分子病因?qū)W研究進(jìn)展

高 攀 綜述 張賢生 審校

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科（合肥 230022）

·綜 述·

隱睪癥發(fā)病的內(nèi)分泌分子病因?qū)W研究進(jìn)展

高 攀 綜述 張賢生 審校

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科（合肥 230022）

隱睪癥系指在胎兒期睪丸未能按照正常發(fā)育過(guò)程從腰部腹膜后下降，導(dǎo)致一側(cè)或雙側(cè)睪丸未能正常下降至同側(cè)陰囊內(nèi)，又稱睪丸下降不全，是小兒最常見(jiàn)的男性生殖系統(tǒng)先天性疾病之一。隱睪癥在足月新生兒中的發(fā)病率約為2%～4%[1]，是男性不育和睪丸腫瘤的重要危險(xiǎn)因素。睪丸通常從懷孕的第28周開(kāi)始下降，一般大多數(shù)隱睪在出生時(shí)或者嬰兒早期被發(fā)現(xiàn)。臨床上隱睪表型各異：腹腔型、腹股溝管型、陰囊高位隱睪、異位隱睪等 。性腺在分化之前位于腎周，被背側(cè)和腹側(cè)的韌帶松散的固定。背側(cè)韌帶被稱為顱懸韌帶（cranial suspensory ligament, CSL），而腹側(cè)韌帶之后分化為引帶，引帶在睪丸的下降過(guò)程中起著重要的作用。在男性，雄激素首先誘導(dǎo)顱懸韌帶退化；睪丸的支持細(xì)胞分泌的副中腎管抑制物質(zhì)促使副中腎管退化；睪丸引帶增生為韌帶組織。這使睪丸接近腹股溝區(qū)，而背側(cè)其它組織繼續(xù)分化發(fā)育，將睪丸從腎臟中分離出來(lái)。之后，在睪丸下降的第二階段，腹股溝管和陰囊形成，睪丸下降至陰囊或出生前下降至陰囊。睪丸下降的第二階段包括引帶促進(jìn)睪丸進(jìn)入陰囊的過(guò)程。在睪丸的下降過(guò)程中，任何環(huán)節(jié)的障礙都有可能導(dǎo)致隱睪的發(fā)生。然而，關(guān)于隱睪的具體發(fā)病機(jī)制尤其是內(nèi)分泌分子病因目前尚不清楚，可能受多種因素的影響。

一、胰島素樣因子3在睪丸下降中的作用

胰島素樣因子3（INSL-3）又稱松弛素樣因子，是1993年在睪丸間質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一種新的基因產(chǎn)物，是胰島素樣激素超家族中的一員。INSL-3表達(dá)于各種生殖組織，由睪丸間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，其表達(dá)量較大，可以在血漿中檢測(cè)到，是人類已下降睪丸內(nèi)成熟間質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物。Patrick等[2]的研究發(fā)現(xiàn)INSL-3的表達(dá)受抑制被認(rèn)為是睪丸下降第一階段受阻的主要機(jī)制。隱睪患者可檢測(cè)到INSL-3基因的變異，其功能是刺激睪丸引帶的生長(zhǎng)和分化，后者的發(fā)育導(dǎo)致性腺的經(jīng)腹下降，為睪丸下降的第一階段。INSL-3基因敲除小鼠表現(xiàn)為雙側(cè)隱睪，睪丸引帶發(fā)育不良，睪丸位于高位腹腔不能下降。后來(lái)的研究證實(shí)INSL-3可以直接作用于睪丸引帶，促使其生長(zhǎng)發(fā)育。Kaftanovskaya等[3]的最新研究表明INSL-3和雄激素在鞘狀突的形成過(guò)程中起著重要的作用，這兩種由睪丸間質(zhì)細(xì)胞分泌的激素協(xié)同作用以確保睪丸的順利下降。袁耀美等[4]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示抗雄激素藥物氟他胺可抑制隱睪小鼠睪丸組織INSL-3mRNA的表達(dá)，雙側(cè)隱睪小鼠睪丸的INSL-3mRNA的表達(dá)強(qiáng)度比單側(cè)隱睪的降低更明顯，其表達(dá)強(qiáng)度與給藥劑量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。說(shuō)明氟他胺至少可以通過(guò)抑制INSL-3的表達(dá)來(lái)影響睪丸引帶的發(fā)育。Brokken等發(fā)現(xiàn)氟他胺通過(guò)影響胎兒間質(zhì)細(xì)胞的分化和INSL-3的表達(dá)，這可能是INSL3mRNA表達(dá)下降的主要機(jī)制，進(jìn)而影響睪丸的下降。

Overbeek等[5]報(bào)道了一個(gè)新的名為GREAT的基因，該基因純合子突變的雄性轉(zhuǎn)基因小鼠發(fā)生高位腹內(nèi)隱睪。GREAT編碼一個(gè)七次跨膜的富含亮氨酸的G蛋白偶聯(lián)受體8（LGR8）又稱影響睪丸下降的G蛋白偶聯(lián)受體（GREAT），或者叫松弛素家族受體2（RXFP2）。Bogatcheva等[6]通過(guò)建立INSL-3轉(zhuǎn)染基因伴GREAT基因缺失實(shí)驗(yàn)小鼠證明LGR8是體內(nèi)INSL-3的唯一受體。LGR8表達(dá)于大鼠、小鼠胚胎期睪丸引帶，作為INSL-3的受體刺激引帶生長(zhǎng)，促進(jìn)睪丸的下降。Yuan等[7]在小鼠中也發(fā)現(xiàn)INSL-3受體RXFP2以一種雄激素依賴的方式表達(dá)，這也可解釋這兩種激素在睪丸下降過(guò)程中的協(xié)同作用。但目前，INSL-3的基礎(chǔ)生物學(xué)特征仍然不完全明了，對(duì)于其受體系統(tǒng)及其出生后的功能仍然需要大量的研究。

二、雄激素-雄激素受體對(duì)于隱睪發(fā)生的影響

隱睪往往與男性生殖器的發(fā)育缺陷有關(guān)。為此Skakkebaek等定義了睪丸發(fā)育不全綜合征（testicular dysgenesis syndrome，TDS）。TDS定義為通過(guò)基因突變（如：45,X/46,XY嵌合體或點(diǎn)突變）或者在性別決定的時(shí)間受內(nèi)分泌因素的干擾而發(fā)生睪丸發(fā)育障礙，這會(huì)影響支持細(xì)胞或間質(zhì)細(xì)胞的功能。如果影響的是支持細(xì)胞，生殖細(xì)胞的缺陷就會(huì)出現(xiàn)，如：精液質(zhì)量降低或者是原位癌的發(fā)生；如影響的是間質(zhì)細(xì)胞，至少會(huì)出現(xiàn)雄激素缺乏，其產(chǎn)生的結(jié)果是擾亂依賴雄激素的外生殖器的分化（隱睪，尿道下裂，陰莖短?。?。但是，隱睪經(jīng)常作為一種獨(dú)特的癥狀被發(fā)現(xiàn)，并不與其它癥狀有所聯(lián)系，這說(shuō)明單獨(dú)的雄激素缺乏并不能解釋隱睪的發(fā)生。

睪丸下降的多種理論尚無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí), 隱睪是雄激素不敏感綜合征的組成部分, 說(shuō)明睪丸的下降至少部分是在雄激素的刺激作用下完成, 而雄激素必須通過(guò)其靶器官雄激素受體的介導(dǎo)才能發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)，引帶是睪丸下降過(guò)程中雄激素作用的靶器官[8]。

睪丸的下降通?？梢苑譃閮蓚€(gè)階段：經(jīng)腹下降階段和腹股溝陰囊下降階段。腹股溝陰囊下降階段（胚胎期25～35周）需要睪丸引帶從腹股溝管向陰囊移行, 此階段主要受雄激素調(diào)控下生殖股神經(jīng)（genitofemoral nerve，GFN）釋放的降鈣素基因相關(guān)肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）控制[9]。睪丸下降不全大多發(fā)生在腹股溝陰囊階段，雄激素在此階段有著重要的作用，主要是控制引帶、鞘狀突以及提睪肌的分化而起作用。產(chǎn)前和新生兒早期暴露于抗雄激素和雌激素的物質(zhì)中，將會(huì)導(dǎo)致隱睪的發(fā)生[10-12]。睪丸下降過(guò)程中，雄激素受體缺乏主要影響引帶內(nèi)陷、睪丸鞘突的形成。目前關(guān)于雄激素受體失活導(dǎo)致隱睪，有兩種假說(shuō)：第一，男性乳腺組織中持續(xù)存在的抗雄激素物質(zhì)可能會(huì)阻止引帶的分化發(fā)育[10]。第二，雄激素調(diào)控下生殖股神經(jīng)（GFN）釋放的降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）引導(dǎo)睪丸引帶的遷移[13]。

Kaftanovskaya等[3]發(fā)現(xiàn)雄激素受體的不足及缺乏引起引帶肌母細(xì)胞旁分泌異常信號(hào)會(huì)導(dǎo)致肌肉的異常分化。值得一提的是，肌相關(guān)性基因的表達(dá)改變?cè)谙惹暗拇笫箅[睪遺傳模型和用抗雄激素氟他胺治療的大鼠中[14]已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。因此，引帶細(xì)胞中存在功能正常雄激素受體對(duì)于睪丸鞘突的形成和睪丸的正常下降十分必要[15]。

在某些隱睪患者的治療中，刺激下丘腦-垂體-性腺軸（hypothalamic-pituitary-gonadal，HPG）似乎是一種有效的治療方法，但是雄激素在胚胎睪丸的下降過(guò)程中到底有什么作用？隱睪是許多嚴(yán)重和輕度性腺功能減退和睪丸發(fā)育不全綜合征共同相關(guān)聯(lián)的癥狀。在雄激素的分泌或代謝缺陷的患者顯示出不同形式的男性化特征減少，包括睪丸位于腹部、腹股溝、陰囊。部分雄激素不敏感綜合征的人，由于雄激素受體基因突變，表現(xiàn)出中腎管的發(fā)育異常，也可能出現(xiàn)陰莖短小，尿道下裂和隱睪。自然睪丸女性化突變的老鼠缺乏有功能的雄激素受體，出現(xiàn)上述的所有癥狀。部分滅活突變的促黃體激素（luteinizing hormone，LH）受體的小鼠表現(xiàn)出了類似的發(fā)展模式：從假兩性畸形癥狀到幾乎所有的TDS的癥狀。雄激素產(chǎn)生或者代謝障礙的患者，往往會(huì)出現(xiàn)一些男性化特征減少。盡管目前雄激素在睪丸下降過(guò)程中的具體作用機(jī)制還不清楚。但睪丸從腹腔內(nèi)下降的過(guò)程中，雄激素對(duì)睪丸引帶的形成、分化發(fā)育及功能的影響無(wú)疑是非常重要的[16]。從荷爾蒙治療的成功率可以看出，睪丸下降的第二個(gè)階段，從腹股溝管下降至陰囊，更加依賴于雄激素。而睪丸的位置越高，刺激HPG軸，誘導(dǎo)睪丸下降的作用越小。

總之，隱睪與雄激素-雄激素受體的相關(guān)研究，為臨床提供了豐富的理論基礎(chǔ)，為系統(tǒng)有效地指導(dǎo)治療開(kāi)辟了廣闊的前景。

三、雌激素-雌激素受體對(duì)于隱睪發(fā)生的影響

早在上個(gè)世紀(jì)五十年代，孕婦孕期就已應(yīng)用雌激素輔助胎兒發(fā)育。后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，孕期應(yīng)用雌激素可以導(dǎo)致較高的隱睪發(fā)病率和其它生殖器的缺陷。后來(lái)的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了這一點(diǎn)，雌激素的暴露能導(dǎo)致男性胎兒睪丸的下降不全，這也與近年來(lái)隱睪的發(fā)病率增加有關(guān).雌激素對(duì)雄性生殖系統(tǒng)的影響主要是作用于睪丸引帶而實(shí)現(xiàn)，睪丸引帶與睪丸發(fā)育、下降關(guān)系密切，并可引起雄性生殖系統(tǒng)發(fā)育障礙。1996年Shono等初步揭示了雌激素對(duì)睪丸下降的重要作用。2005年蔣學(xué)武等研究發(fā)現(xiàn)雌激素影響胚胎期睪丸引帶的收縮和增殖活性，并可能是影響睪丸引帶甚或是睪丸下降不全的機(jī)制。2006年鄧汪東等證明了孕期應(yīng)用外源性雌激素可明顯影響睪丸引帶細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)、肌動(dòng)蛋白的表達(dá)及抑制睪丸下降導(dǎo)致隱睪。

下丘腦-垂體-睪丸軸系統(tǒng)在睪丸的下降過(guò)程中起著主要作用，而外源性雌激素通過(guò)受體作用可以干擾嬰兒期下丘腦-垂體-睪丸軸，而影響睪丸間質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育和增殖，降低雄激素和INSL-3的分泌，引起睪丸引帶的發(fā)育不良和功能障礙，導(dǎo)致隱睪。2000年Serge等[17]發(fā)現(xiàn)外源性雌激素可以通過(guò)抑制胎鼠間質(zhì)細(xì)胞INSL-3基因表達(dá)而引起INSL-3濃度降低而導(dǎo)致隱睪。在隱睪的發(fā)病原因中，雌激素受體的作用同樣不容忽視。Hermanowicz等[18]發(fā)現(xiàn)雌激素受體α通過(guò)一種特別的機(jī)制直接抑制間質(zhì)細(xì)胞雄激素和INSL-3基因表達(dá)而減少其分泌，而不是間接的通過(guò)影響下丘腦-垂體-睪丸軸系統(tǒng)而減少它們的分泌，但是這種機(jī)制目前尚不清楚。雌激素通過(guò)雌激素受體作用于睪丸引帶及提睪肌而影響睪丸下降，Kentaro等[19]研究發(fā)現(xiàn)睪丸引帶雄激素受體低表達(dá)和雌激素受體高表達(dá)可能是隱睪的病因之一。Kotula-Balak等[20]也證明了間質(zhì)細(xì)胞分泌的雌、雄激素具有相互依存的關(guān)系。Staub[21]等進(jìn)一步揭示雌激素可能通過(guò)調(diào)節(jié)雄激素作用而影響睪丸的下降，導(dǎo)致隱睪的發(fā)生。

雌激素作為隱睪發(fā)病的原因，還存在著另外一種解釋：雌激素抑制胎兒睪丸間質(zhì)細(xì)胞中INSL-3的表達(dá)，引起下丘腦-垂體-性腺軸的負(fù)反饋，導(dǎo)致黃體生成素濃度的降低，進(jìn)而影響間質(zhì)細(xì)胞的分化[22]。總之，雌激素-雌激素受體對(duì)于隱睪發(fā)病的確切機(jī)制還有待于大量的研究。

四、副中腎管抑制物質(zhì)對(duì)于隱睪的影響

副中腎管抑制物質(zhì)（miillerian inhibiting substance，MIS）是由支持細(xì)胞產(chǎn)生的一種循環(huán)肽激素，由Jost于1946年首先發(fā)現(xiàn)其表達(dá)于睪丸支持細(xì)胞。因其在雄性胎兒的發(fā)育過(guò)程中有引起副中腎管退化的重要作用而得名。其在胎兒出生后具有調(diào)控生殖細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育、誘導(dǎo)睪丸下降以及抑制某些腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化等功能。它很早就被認(rèn)為是誘導(dǎo)睪丸下降的一個(gè)重要因素。但在人類中卻沒(méi)有具體的數(shù)據(jù)支持，在一項(xiàng)敲除MIS受體老鼠的研究中發(fā)現(xiàn)引帶的分化發(fā)育不受影響[23]。通過(guò)MIS2型受體的作用，離體培養(yǎng)老鼠引帶細(xì)胞，研究其生長(zhǎng)的影響因子，發(fā)現(xiàn)MIS對(duì)于引帶的生長(zhǎng)有著微乎其微的作用。雖然MIS對(duì)于引帶沒(méi)有直接作用，至少研究發(fā)現(xiàn)成熟間質(zhì)細(xì)胞表達(dá)MIS2型受體。如果胎兒的間質(zhì)細(xì)胞與此相似，這可能會(huì)為解釋人類睪丸的下降機(jī)制提供一種可能。

五、轉(zhuǎn)錄因子Hoxa的缺失導(dǎo)致隱睪

Hox 基因作為一類轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，參與調(diào)控體節(jié)形成、胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化，Hoxa-10 和Hoxa-11基因均是該家族成員。在雌性小鼠，敲除Hoxa-10基因會(huì)出現(xiàn)子宮和輸卵管的發(fā)育異常，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顯下降，突變雄鼠表現(xiàn)單或雙側(cè)隱睪癥, 睪丸小、位置從腎周至下腹不等。正常小鼠進(jìn)行原位雜交表明睪丸引帶及其基部是Hoxa -10高表達(dá)的部位, 出生后仍有表達(dá)。睪丸引帶是一條將中腎和睪丸連接至腹股溝腹壁的間充質(zhì)條帶, 其形態(tài)學(xué)的動(dòng)態(tài)改變介導(dǎo)睪丸下降。這解釋了突變小鼠表現(xiàn)為隱睪的原因，而某些隱睪癥患者存在Hoxa-10 基因的遺傳改變。同樣對(duì)于Hoxa-11在隱睪發(fā)病中的作用，Harisis等[24]研究發(fā)現(xiàn)Hoxa-11在胎兒睪丸引帶的發(fā)育中起著重要作用：調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞的增殖。Hoxa-11的基因多態(tài)性易引起引帶的發(fā)育異常，在人則導(dǎo)致隱睪的發(fā)病，在老鼠同樣如此。Hox基因家族的其它成員如Hoxa-13，也被作為隱睪發(fā)病的危險(xiǎn)因素，但Hoxa基因家族對(duì)于隱睪發(fā)病的確切機(jī)制仍然不明確。

六、生殖股神經(jīng)和降鈣素基因相關(guān)肽的作用

除了上述原因外，生殖股神經(jīng)（GFN）和其主要的神經(jīng)遞質(zhì)降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）也起著相當(dāng)重要的作用。生殖股神經(jīng)（GFN）和它的神經(jīng)遞質(zhì)鈣離子基因相關(guān)肽CGRP 在睪丸下降過(guò)程中作用已得到確定[25]。在睪丸下降的腹股溝陰囊階段, 雄激素作用于GFN，通過(guò)其末端釋放一種神經(jīng)多肽CGRP 與睪丸引帶上的相應(yīng)受體結(jié)合使其發(fā)生遷移而引導(dǎo)睪丸下降，其具體機(jī)制還有待于進(jìn)一步的研究。

綜上所述, 胚胎期睪丸的分化發(fā)育及睪丸的移行下降機(jī)制復(fù)雜, 受多方面因素影響，且有些機(jī)制尚不明確。對(duì)睪丸的胚胎發(fā)育和影響睪丸下降的分子機(jī)制的深入研究，有利于更好地認(rèn)識(shí)隱睪癥發(fā)病機(jī)制，為隱睪癥的早期正確地預(yù)防和治療提供科學(xué)理論基礎(chǔ)。鑒于許多隱睪患者因治療的不及時(shí)而產(chǎn)生嚴(yán)重的后果（不育，睪丸腫瘤），在分子層面了解隱睪的發(fā)病原因，找到治療的靶點(diǎn)，對(duì)于隱睪的診治和預(yù)防嚴(yán)重的并發(fā)癥具有重要的作用。

致謝：本課題由國(guó)家自然科學(xué)基金（81370749）基金項(xiàng)目資助

隱睪; 胰島素樣因子3; 受體, 雄激素;受體, 雌激素; 降鈣素基因相關(guān)肽

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（2014-10-22收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2015.06.016

R 697.22