摘要:就近年來睪酮與雄性行為關(guān)系的研究作一綜述,著重論述了睪酮對性行為調(diào)節(jié)可能存在的機制,其中包括睪丸代謝的芳香化假說,雌雄激素受體的作用,性行為調(diào)節(jié)的快速機制,睪酮、一氧化氮和多巴胺三者對性行為調(diào)節(jié)的關(guān)系以及睪酮可能起作用的腦區(qū)。
關(guān)鍵詞:睪酮性行為雌二醇受體
睪酮(T)是主要的男性性激素,主要由的睪丸間質(zhì)細胞分泌。早期的研究發(fā)現(xiàn),雄性大鼠閹割后插入延時在閹割不久后開始延長,且射精前插入次數(shù)在閹割后急劇減少。閹割后性行為的消失依據(jù)嚴格的順序:首先射精停止,然后插入停止,最后是騎跨消失。而T注射按照相反的順序恢復性行為,這說明了T能調(diào)節(jié)雄性性行為。所以,T對調(diào)節(jié)性行為的機制一直是研究熱點,本文就這一方面的研究作一綜述。
一、睪酮代謝對性行為的調(diào)節(jié)
1.睪酮調(diào)節(jié)的芳香化假說
T一方面,可由芳香化酶P450轉(zhuǎn)化為17β雌二醇(E2);另一方面,可由5α-還原酶轉(zhuǎn)化為二氫睪酮(DHT),然后分別通過雌激素受體α、β(ERα、ERβ)和雄激素受體(AR)調(diào)控雄性個體的性行為。早期的研究表明,在大鼠中E2能夠恢復閹割大鼠大多數(shù)的交配反應(yīng)。此外,皮下注射芳香化酶抑制劑和ER抑制劑能夠抑制T對閹割雄鼠的性行為的恢復。相反,DHT和不能芳香化的雄激素methyltrienolone不能恢復或維持閹割雄鼠的交配行為。由此在20世紀70年代提出了睪酮對性行為調(diào)節(jié)的芳香化假說:睪酮主要通過芳香化轉(zhuǎn)化為雌二醇來調(diào)節(jié)雄性個體性行為。但是,E2并不足以維持所有的性行為。與T處理或E2+DHT處理的閹割大鼠相比,E2處理的閹割大鼠不能射精或射精次數(shù)很少。此外,AR拮抗劑flutamide抑制T在閹割大鼠中恢復交配行為的能力。因此性行為的完全表現(xiàn)需要雌激素和雄激素的共同參與。
2.雌激素受體和芳香化酶的基因研究
ERα基因敲除(ERαKO)小鼠騎跨正常,但插入減少,而射精幾乎消失;而閹割ERαKO小鼠用T處理或用高于正常劑量的DHT處理顯示騎跨能力的部分恢復,但為未出現(xiàn)射精。與之相反,ERβ基因敲除(βERKO)小鼠表現(xiàn)出正常的性行為。芳香化酶基因敲除(ArKO)小鼠表現(xiàn)出騎跨,插入和射精的損傷;而苯甲酸雌二醇(EB)和EB +丙酸二氫睪酮(DHTP)注射后能夠很好的重建ArKO小鼠的性行為。以上實驗表明,在小鼠中ERα和芳香化酶在性行為調(diào)控中其重要作用。而在人類個案研究中,一例芳構(gòu)化酶基因突變男性的性功能喪失,而使用E2而不是T明顯改善了其性功能。因此,在人類中T可能通過轉(zhuǎn)化為E2后調(diào)節(jié)性行為。
3.睪酮性行為調(diào)節(jié)快速機制的研究
近來發(fā)現(xiàn),T對性行為的調(diào)節(jié)存在著快速機制。有性經(jīng)驗大鼠閹割后3周后使用E2處理,35分鐘內(nèi)大鼠騎跨頻率增,騎跨延時降低。雄性閹割鵪鶉注射E2后也發(fā)現(xiàn)性行為快速地激發(fā),最大激發(fā)發(fā)生在注射后15分鐘左右。進一步研究發(fā)現(xiàn),皮下注射芳香化酶抑制劑Vorozole在15~60分鐘內(nèi)降低雄性鵪鶉騎跨的企圖并增加騎跨延時,但不影響其他的性行為指標。而在小鼠中芳香化酶抑制劑能夠在10~20分鐘內(nèi),完全抑制正常小鼠的騎跨和插入,但不影響使用E2處理的ArKO小鼠的性行為。以上實驗說明可能存在非雌激素受體調(diào)節(jié)的快速調(diào)節(jié)機制,通過雌激素的快速增加和減少,能夠調(diào)節(jié)雄性性行為。
二、睪酮通過與多巴胺的作用調(diào)節(jié)雄性行為
1.睪酮與多巴胺
多巴胺(DA)通過在性行為發(fā)生前和過程中的釋放來調(diào)節(jié)在雄性性行為。Hull等首先發(fā)現(xiàn),而雄鼠閹割后T的消失,導致DA釋放障礙并伴隨著交配行為的消失。隨后他們發(fā)現(xiàn),雄性閹割大鼠內(nèi)側(cè)視前區(qū)(MPOA)神經(jīng)細胞胞外DA的水平小于完整大鼠,而胞內(nèi)的DA水平大于完整大鼠,DA釋放促進劑Amphetamine作用后,閹割雄鼠DA釋放量大于正常大鼠。繼而其又證實,閹割雄鼠MPOA處DA合成限速酶——酪氨酸羥化酶(TH)數(shù)量沒有受影響。最后文獻又發(fā)現(xiàn)雄性大鼠閹割后21天,皮下注射丙酸睪酮(TP),在第十天時隨著睪酮對性行為的恢復,DA釋放增加。綜合以上研究,說明在MPOA處T的存在保證DA的釋放;其消失導致DA釋放障礙,但不影響DA的合成;恢復T的水平能恢復DA的釋放;T通過調(diào)節(jié)DA的釋放參與性行為的調(diào)節(jié)。進一步的研究發(fā)現(xiàn)在MPOA腦區(qū),閹割大鼠使用T,EB+DHTP處理后胞外DA水平正常,且在受到雌鼠刺激時能夠正常釋放DA。EB處理大鼠胞外DA高于正常大鼠,但在受到雌鼠刺激時胞外DA水平不增加。而DHTP表現(xiàn)出胞外DA水平降低和在受到雌鼠刺激時胞外DA水平不增加。由此,E2參與維持胞外DA的正常水平,而DA釋放的調(diào)控可能需要雌激素和雄激素的共同參與。
2.睪酮與一氧化氮
大鼠中一氧化氮(NO)能在MPOA處夠通過的第二信使cGMP信號通路增強DA的釋放同時抑制其重吸收從而參與調(diào)控雄鼠的性行為。與正常雄鼠相比,閹割雄鼠內(nèi)側(cè)視前核(MPN)NO合成酶免疫反應(yīng)減小,而T處理后能使之恢復。隨后的研究發(fā)現(xiàn),閹割雄鼠使用T恢復其性行為,性行為的恢復伴隨著MPOA處NO合成酶免疫反應(yīng)的增加,而且同時發(fā)現(xiàn)NO合成酶免疫反應(yīng)腦區(qū)同時也是AR和ERα的存在腦區(qū)。T處理閹割大鼠恢復NO合成酶免疫活動同時也恢復對DA的調(diào)控,而E2和E2+DHT同樣也表現(xiàn)出相同的效果,但DHT卻沒有。因此,T可能通過NO介導神經(jīng)信號通路調(diào)控DA的釋放,從而調(diào)控性行為。
三、T起作用的部位
1.激素受體和芳香化酶在腦中的分布
在大鼠中ERα、β同時大量分布在終紋床核,內(nèi)側(cè)杏仁核,視前區(qū),而同時少量分布在弓狀核,皮質(zhì)杏仁核,下丘腦腹內(nèi)側(cè)核,而在下丘腦室旁核,下丘腦視上核,大腦皮質(zhì)中只有ERβ分布。與之對應(yīng)的是芳香化酶大量分布在終紋床核,內(nèi)側(cè)杏仁核內(nèi)側(cè)視前核,少量分布在下丘腦腹內(nèi)側(cè)核,皮質(zhì)杏仁核。雄激素受體分布在內(nèi)側(cè)視前核,背內(nèi)側(cè)杏仁核,中央被蓋區(qū),終紋床核,前部下丘腦,側(cè)部下丘腦,腹側(cè) ,外側(cè)隔,下丘腦腹內(nèi)側(cè)核,內(nèi)側(cè)杏仁核和弓狀核。
2.睪酮與MPOA
在MPOA處T通過NO參與的對DA的調(diào)節(jié)調(diào)控大鼠的性行為(見上文)。
3.睪酮與下丘腦內(nèi)側(cè)核(VMN)
在VMH中大量分布著雄激素受體,而雌激素受體分布較少。Harding等在雄性大鼠VMN處包埋AR拮抗劑hydroxyflutamide(OHF)后發(fā)現(xiàn)其性行為受到抑制。隨后他們發(fā)現(xiàn),OHF在VMN前背側(cè)區(qū)域?qū)慌湫袨榈囊种菩Ч糜赩MN后背側(cè)區(qū),且OHF也能抑制雄性的性動機。繼而,他們又發(fā)現(xiàn),閹割大鼠3星期后,在VMN包埋TP兩周不能恢復大鼠的交配行為,但能恢復雄鼠性動機。由此,可認為T在VMN處可能通過AR調(diào)控大鼠性動機,而對交配行為的調(diào)節(jié)需要其他腦區(qū)的參與。
4.睪酮與杏仁核(AMG)
芳香化抑制劑Fadrozole處理大鼠的同時在AMG釋放E2,雄鼠騎跨和插入的頻率未受顯著影響,射精頻率下降;而未受E2處理雄鼠性行為的全面下降。而閹割倉鼠內(nèi)側(cè)杏仁核(MEA)用T處理,使50%以上大鼠恢復騎跨,而ER拮抗劑能抑制此性行為的恢復,但不影響恢復性行為的大鼠的數(shù)量。這些研究表明,在杏仁核處睪酮通過轉(zhuǎn)化為雌激素調(diào)節(jié)性行為,但不充分。Cooke等發(fā)現(xiàn),閹割大鼠MEA后背區(qū)體積縮小,單個細胞體體積也減小;而E2和DHT處理都能恢復細胞體的大小。因此,AR和ERs在維持MEA后背區(qū)正常功能中都發(fā)揮作用。?utamide在MEA后背區(qū)能夠消除雄鼠的雌鼠氣味的偏愛,且偏愛的消失不是因為雄鼠無法分辨雄鼠和雌鼠的氣味,而在MEA前背區(qū)和前背區(qū)/后背區(qū)外圍無影響。綜合以上研究說明,在杏仁核主要由雌雄激素共同參與調(diào)節(jié)雄性性行為,雄激素起作用的部位可能是MEA后背區(qū)。
綜上所述,一方面,E2,T和DHT通過雌雄激素受體調(diào)控雄性個體性行為;另一方面,T能通過轉(zhuǎn)化為E2,通過快速機制調(diào)節(jié)雄性性行為。而且T調(diào)節(jié)性行為的腦區(qū)有多個,包括MPOA、VMN和AMG。在MPOA,T通過NO參與的對DA的調(diào)節(jié)調(diào)控大鼠的性行為。
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