高 攀 綜述 張賢生 審校

安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科（合肥 230022）

·綜 述·

隱睪癥發(fā)病的內分泌分子病因學研究進展

高 攀 綜述 張賢生 審校

安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(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)育過程從腰部腹膜后下降，導致一側或雙側睪丸未能正常下降至同側陰囊內，又稱睪丸下降不全，是小兒最常見的男性生殖系統(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因素。睪丸通常從懷孕的第28周開始下降，一般大多數隱睪在出生時或者嬰兒早期被發(fā)現。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，被背側和腹側的韌帶松散的固定。背側韌帶被稱為顱懸韌帶（cranial suspensory ligament, CSL），而腹側韌帶之后分化為引帶，引帶在睪丸的下降過程中起著重要的作用。在男性，雄激素首先誘導顱懸韌帶退化；睪丸的支持細胞分泌的副中腎管抑制物質促使副中腎管退化；睪丸引帶增生為韌帶組織。這使睪丸接近腹股溝區(qū)，而背側其它組織繼續(xù)分化發(fā)育，將睪丸從腎臟中分離出來。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睪丸進入陰囊的過程。在睪丸的下降過程中，任何環(huán)節(jié)的障礙都有可能導致隱睪的發(fā)生。然而，關于隱睪的具體發(fā)病機制尤其是內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年在睪丸間質細胞中發(fā)現的一種新的基因產物，是胰島素樣激素超家族中的一員。INSL-3表達于各種生殖組織，由睪丸間質細胞產生，其表達量較大，可以在血漿中檢測到，是人類已下降睪丸內成熟間質細胞的標志物。Patrick等[2]的研究發(fā)現INSL-3的表達受抑制被認為是睪丸下降第一階段受阻的主要機制。隱睪患者可檢測到INSL-3基因的變異，其功能是刺激睪丸引帶的生長和分化，后者的發(fā)育導致性腺的經腹下降，為睪丸下降的第一階段。INSL-3基因敲除小鼠表現為雙側隱睪，睪丸引帶發(fā)育不良，睪丸位于高位腹腔不能下降。后來的研究證實INSL-3可以直接作用于睪丸引帶，促使其生長發(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程中起著重要的作用，這兩種由睪丸間質細胞分泌的激素協(xié)同作用以確保睪丸的順利下降。袁耀美等[4]的實驗結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，雙側隱睪小鼠睪丸的INSL-3mRNA的表達強度比單側隱睪的降低更明顯，其表達強度與給藥劑量呈負相關關系。說明氟他胺至少可以通過抑制INSL-3的表達來影響睪丸引帶的發(fā)育。Brokken等發(fā)現氟他胺通過影響胎兒間質細胞的分化和INSL-3的表達，這可能是INSL3mRNA表達下降的主要機制，進而影響睪丸的下降。

Overbeek等[5]報道了一個新的名為GREAT的基因，該基因純合子突變的雄性轉基因小鼠發(fā)生高位腹內隱睪。GREAT編碼一個七次跨膜的富含亮氨酸的G蛋白偶聯受體8（LGR8）又稱影響睪丸下降的G蛋白偶聯受體（GREAT），或者叫松弛素家族受體2（RXFP2）。Bogatcheva等[6]通過建立INSL-3轉染基因伴GREAT基因缺失實驗小鼠證明LGR8是體內INSL-3的唯一受體。LGR8表達于大鼠、小鼠胚胎期睪丸引帶，作為INSL-3的受體刺激引帶生長，促進睪丸的下降。Yuan等[7]在小鼠中也發(fā)現INSL-3受體RXFP2以一種雄激素依賴的方式表達，這也可解釋這兩種激素在睪丸下降過程中的協(xié)同作用。但目前，INSL-3的基礎生物學特征仍然不完全明了，對于其受體系統(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。為此Skakkebaek等定義了睪丸發(fā)育不全綜合征（testicular dysgenesis syndrome，TDS）。TDS定義為通過基因突變（如：45,X/46,XY嵌合體或點突變）或者在性別決定的時間受內分泌因素的干擾而發(fā)生睪丸發(fā)育障礙，這會影響支持細胞或間質細胞的功能。如果影響的是支持細胞，生殖細胞的缺陷就會出現，如：精液質量降低或者是原位癌的發(fā)生；如影響的是間質細胞，至少會出現雄激素缺乏，其產生的結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，隱睪經常作為一種獨特的癥狀被發(fā)現，并不與其它癥狀有所聯系，這說明單獨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統(tǒng)一的認識, 隱睪是雄激素不敏感綜合征的組成部分, 說明睪丸的下降至少部分是在雄激素的刺激作用下完成, 而雄激素必須通過其靶器官雄激素受體的介導才能發(fā)揮其生物學效應，引帶是睪丸下降過程中雄激素作用的靶器官[8]。

睪丸的下降通?？梢苑譃閮蓚€階段：經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控下生殖股神經（genitofemoral nerve，GFN）釋放的降鈣素基因相關肽（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。產前和新生兒早期暴露于抗雄激素和雌激素的物質中，將會導致隱睪的發(fā)生[10-12]。睪丸下降過程中，雄激素受體缺乏主要影響引帶內陷、睪丸鞘突的形成。目前關于雄激素受體失活導致隱睪，有兩種假說：第一，男性乳腺組織中持續(xù)存在的抗雄激素物質可能會阻止引帶的分化發(fā)育[10]。第二，雄激素調控下生殖股神經（GFN）釋放的降鈣素基因相關肽（CGRP）引導睪丸引帶的遷移[13]。

Kaftanovskaya等[3]發(fā)現雄激素受體的不足及缺乏引起引帶肌母細胞旁分泌異常信號會導致肌肉的異常分化。值得一提的是，肌相關性基因的表達改變在先前的大鼠隱睪遺傳模型和用抗雄激素氟他胺治療的大鼠中[14]已經被發(fā)現。因此，引帶細胞中存在功能正常雄激素受體對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程中到底有什么作用？隱睪是許多嚴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聯的癥狀。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，表現出中腎管的發(fā)育異常，也可能出現陰莖短小，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。雄激素產生或者代謝障礙的患者，往往會出現一些男性化特征減少。盡管目前雄激素在睪丸下降過程中的具體作用機制還不清楚。但睪丸從腹腔內下降的過程中，雄激素對睪丸引帶的形成、分化發(fā)育及功能的影響無疑是非常重要的[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-雄激素受體的相關研究，為臨床提供了豐富的理論基礎，為系統(tǒng)有效地指導治療開辟了廣闊的前景。

三、雌激素-雌激素受體對于隱睪發(fā)生的影響

早在上個世紀五十年代，孕婦孕期就已應用雌激素輔助胎兒發(fā)育。后來研究發(fā)現，孕期應用雌激素可以導致較高的隱睪發(fā)病率和其它生殖器的缺陷。后來的實驗研究證實了這一點，雌激素的暴露能導致男性胎兒睪丸的下降不全，這也與近年來隱睪的發(fā)病率增加有關.雌激素對雄性生殖系統(tǒng)的影響主要是作用于睪丸引帶而實現，睪丸引帶與睪丸發(fā)育、下降關系密切，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睪丸下降的重要作用。2005年蔣學武等研究發(fā)現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制。2006年鄧汪東等證明了孕期應用外源性雌激素可明顯影響睪丸引帶細胞的超微結構、肌動蛋白的表達及抑制睪丸下降導致隱睪。

下丘腦-垂體-睪丸軸系統(tǒng)在睪丸的下降過程中起著主要作用，而外源性雌激素通過受體作用可以干擾嬰兒期下丘腦-垂體-睪丸軸，而影響睪丸間質細胞的發(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，導致隱睪。2000年Serge等[17]發(fā)現外源性雌激素可以通過抑制胎鼠間質細胞INSL-3基因表達而引起INSL-3濃度降低而導致隱睪。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)現雌激素受體α通過一種特別的機制直接抑制間質細胞雄激素和INSL-3基因表達而減少其分泌，而不是間接的通過影響下丘腦-垂體-睪丸軸系統(tǒng)而減少它們的分泌，但是這種機制目前尚不清楚。雌激素通過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)現睪丸引帶雄激素受體低表達和雌激素受體高表達可能是隱睪的病因之一。Kotula-Balak等[20]也證明了間質細胞分泌的雌、雄激素具有相互依存的關系。Staub[21]等進一步揭示雌激素可能通過調節(jié)雄激素作用而影響睪丸的下降，導致隱睪的發(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細胞中INSL-3的表達，引起下丘腦-垂體-性腺軸的負反饋，導致黃體生成素濃度的降低，進而影響間質細胞的分化[22]?？傊?，雌激素-雌激素受體對于隱睪發(fā)病的確切機制還有待于大量的研究。

四、副中腎管抑制物質對于隱睪的影響

副中腎管抑制物質（miillerian inhibiting substance，MIS）是由支持細胞產生的一種循環(huán)肽激素，由Jost于1946年首先發(fā)現其表達于睪丸支持細胞。因其在雄性胎兒的發(fā)育過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控生殖細胞的生長發(fā)育、誘導睪丸下降以及抑制某些腫瘤細胞的生長和分化等功能。它很早就被認為是誘導睪丸下降的一個重要因素。但在人類中卻沒有具體的數據支持，在一項敲除MIS受體老鼠的研究中發(fā)現引帶的分化發(fā)育不受影響[23]。通過MIS2型受體的作用，離體培養(yǎng)老鼠引帶細胞，研究其生長的影響因子，發(fā)現MIS對于引帶的生長有著微乎其微的作用。雖然MIS對于引帶沒有直接作用，至少研究發(fā)現成熟間質細胞表達MIS2型受體。如果胎兒的間質細胞與此相似，這可能會為解釋人類睪丸的下降機制提供一種可能。

五、轉錄因子Hoxa的缺失導致隱睪

Hox 基因作為一類轉錄調節(jié)因子，參與調控體節(jié)形成、胚胎發(fā)育和細胞分化，Hoxa-10 和Hoxa-11基因均是該家族成員。在雌性小鼠，敲除Hoxa-10基因會出現子宮和輸卵管的發(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，突變雄鼠表現單或雙側隱睪癥, 睪丸小、位置從腎周至下腹不等。正常小鼠進行原位雜交表明睪丸引帶及其基部是Hoxa -10高表達的部位, 出生后仍有表達。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條帶, 其形態(tài)學的動態(tài)改變介導睪丸下降。這解釋了突變小鼠表現為隱睪的原因，而某些隱睪癥患者存在Hoxa-10 基因的遺傳改變。同樣對于Hoxa-11在隱睪發(fā)病中的作用，Harisis等[24]研究發(fā)現Hoxa-11在胎兒睪丸引帶的發(fā)育中起著重要作用：調節(jié)成纖維細胞的增殖。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)病的危險因素，但Hoxa基因家族對于隱睪發(fā)病的確切機制仍然不明確。

六、生殖股神經和降鈣素基因相關肽的作用

除了上述原因外，生殖股神經（GFN）和其主要的神經遞質降鈣素基因相關肽（CGRP）也起著相當重要的作用。生殖股神經（GFN）和它的神經遞質鈣離子基因相關肽CGRP 在睪丸下降過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，通過其末端釋放一種神經多肽CGRP 與睪丸引帶上的相應受體結合使其發(fā)生遷移而引導睪丸下降，其具體機制還有待于進一步的研究。

綜上所述, 胚胎期睪丸的分化發(fā)育及睪丸的移行下降機制復雜, 受多方面因素影響，且有些機制尚不明確。對睪丸的胚胎發(fā)育和影響睪丸下降的分子機制的深入研究，有利于更好地認識隱睪癥發(fā)病機制，為隱睪癥的早期正確地預防和治療提供科學理論基礎。鑒于許多隱睪患者因治療的不及時而產生嚴重的后果（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，對于隱睪的診治和預防嚴重的并發(fā)癥具有重要的作用。

致謝：本課題由國家自然科學基金（81370749）基金項目資助

隱睪; 胰島素樣因子3; 受體, 雄激素;受體, 雌激素; 降鈣素基因相關肽

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（2014-10-22收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2015.06.016

R 697.22