男性ホルモン・男性の生殖機能 担当 藤ノ木政勝 生理学（生体制御）

今日の概要 男性ホルモン 勃起と射精 精子と精液

ステロイドホルモン合成

ステロイド分泌

テストステロンの分泌調節 SC:セルトリ細胞 LC:ライディッヒ細胞 DHT:５α－ジヒドロキシテストステロン

ステロイドホルモンの作用機序

男性ホルモンの作用効果 男性化を引き起こす。 男性ホルモンのほとんどが精巣・ライディッヒ細胞から、少量が副腎皮質から分泌される。 　男性ホルモンのほとんどが精巣・ライディッヒ細胞から、少量が副腎皮質から分泌される。 一次性徴：精巣や陰茎などの内性器・外性器の男性化。 　　　　　　　脳の男性化。 二次性徴：精子形成。体毛の増加と頭髪の抑制。変声。 　　　　　　　皮膚の肥厚。皮脂腺と汗腺の活発化。 　　　　　　　青年期急成長と骨格の発達。 　　　　　　　骨の成熟と骨端軟骨板閉鎖の促進。 　　　　　　　タンパク同化の促進と筋肉の発達。 　　　　　　　視床下部の性中枢への作用と性衝動、性行動の発現

勃起と射精 精子を女性生殖器内へ入れる為に、生殖行動と最終的に射精反射が必要である。 性行動から射精反射という一連の反応には自律神経、体性運動神経系、中枢神経系が関係している。

性行動 性行動は性欲によって引き起こされる。 性欲を起こす刺激 陰茎亀頭部および陰茎周囲への刺激 尿道、膀胱、前立腺、精嚢、精巣、精管の充満刺激 テストステロンによる視床下部の性行動中枢への作用 精神的影響

性反射 会陰部、陰茎、亀頭にある触覚-圧受容器からのインパルスが陰部神経を介して仙髄、腰髄へ伝達され、性反射が起こる。 性反射には以下の段階的現象がある。 　　　　　①陰茎勃起 　　　　　②粘液分泌 　　　　　③射出 　　　　　④射精

勃起 勃起は仙髄から勃起神経を介する副交感神経性インパルスによって起こる。また、精神的刺激によっても起こる。 陰茎への副交感神経性インパルスは、アセチルコリンによりノルアドレナリンの放出低下とＶＩＰにより陰茎深動脈を拡張して陰茎、海綿体の海綿体洞への血流を増大する。さらにＮＯによりcGMPの合成および血管拡張が促され勃起が起こり、かつ維持される。 交感神経性インパルスが陰茎に送られると血管収縮が起こり、勃起が消失する。

射精 射出 射精 刺激が更に続くと、副交感神経性インパルスにより内性器の平滑筋を収縮し、精液を後部尿道へ推進させる。 　 刺激が更に続くと、副交感神経性インパルスにより内性器の平滑筋を収縮し、精液を後部尿道へ推進させる。 射精 　 後部尿道が精液で充満されると、陰部神経から仙髄へインパルスが送られ、交感神経を介して勃起組織を包んでいる骨格筋（球海綿体筋）を収縮させて、精液を尿道から放出する。

精子の発見

精子

精子

精子

精子

精子・鞭毛運動

精子・鞭毛運動

精子・鞭毛運動

受精能獲得 射出された精子、もしくは精巣上体尾部より 採取された精子は卵と受精することはできな いが、交尾後のメス内性器より採取した精子 は受精できる。(Austin 1951, Chang 1951) 上記精子の（１９５０年頃の光学顕微鏡上で の）形態変化がない事から受精に対して質的 な違いがあると考え、この違いを受精能獲得 （capacitaion）と呼んだ。

受精能獲得 受精能獲得の具体的な現象とは？ 受精能獲得に関わる現象 先体反応(acrosome reaction) (Dan 1952) 具体的な現象に付けた名称ではないので研究の進展に 伴って変遷を繰り返してきた。 受精能獲得に関わる現象 先体反応(acrosome reaction) (Dan 1952) 超活性化(hyperactivation) (Yanagimachi 1970) 細胞膜の脂質構成の変化 　　　→コレステロールの除去 (Langlais & Roberts 1985) タンパク質のチロシンリン酸化 (Visconti et al. 1995)

不妊治療への応用 人工受精 (In vitro fertilization) ハムスターでin vitro capacitaionの成功 （Yanagimachi & Chang 1964） ヒト体外受精児ルイーズ・ブラウンの誕生 (Steptoe & Edwards 1978) 卵細胞質内精子注入法 (IntraCytoplasmic Sperm Injection） ウニでのICSIの成功 (Hiramoto 1962) ハムスターでのICSIの成功 (Uehara & Yanagimachi 1976) ヒトでのICSIの成功 (Palermo et al. 1992)

精子・受精能獲得

精子・受精能獲得（先体反応） 先体反応とは？ 先体部分の細胞膜が除かれ先体内の内容物（プロテアーゼ等）が放出されるexocytosisであり、また内膜表面に存在するプロテアーゼおよび卵との結合・融合タンパク質が露出される反応。 受精に必須の精子で起こる反応。

精子・受精能獲得（先体反応） OAM 先体反応前 先体反応中 先体反応後

精子・受精能獲得（先体反応） Ligandの候補 　ＺＰ３、プロゲステロン

精子・受精能獲得（先体反応）

精子・受精能獲得（先体反応）

精子・受精能獲得（超活性化） 超活性化とは？ 卵丘細胞層や透明帯を通過する際の推進力を出す為の特別な鞭毛運動。 運動の表現型は動物種で異なる。 ヒト、サル類、げっ歯類、家畜動物では確認されているが、全ての動物で起こる訳ではない。 受精能獲得に伴って起こるが、受精に必須ではない。

精子・受精能獲得（超活性化） Hamster

精子・受精能獲得（超活性化）

精子・受精能獲得（超活性化）

精子・受精能獲得 受精能獲得（先体反応と超活性化）は女性ホルモンによって調節されている。 プロゲステロン：受精能獲得を促進させる。 エストロゲン：プロゲステロンの機能を抑制する。 　　　　　　　　　　　　　　　↓ 　　　　　　Non-genomic regulationの代表例

精子・卵活性化 精子と卵が受精と他の精子はその卵とは受精することができなくなる。 →多精拒否 　　　　　　　　→多精拒否 未受精卵は減数分裂の途中（第二分裂の始めの頃）で止まっているが、精子の侵入により再開するようになる。 　　　　　　　　→卵活性化

精子・ 卵活性化

精漿 精液＝精子＋精漿＋精巣漿液＋精巣上体漿液 他、タンパク質やホルモンなど

精漿

精漿 精液の役割 精子の環境形成 精子機能の調節 雄体内環境：精巣漿液および精巣上体漿液が形成し、 精子成熟などに関与。 　　　　　　　　　 精子成熟などに関与。 射出前後の環境：精漿が形成し、代謝機能などが発 　　　　　　　　　 　　　現しやすい状態にする。 精子機能の調節 運動の調節：精液の凝集と液化 受精能獲得の調節：decapacitation factor

精漿 ヒト精液は、射出後、速やかに凝集する。その後数分経つと凝固体が液状化し始める。 凝集体の形成により精子は運動できず、液化することで運動できるようになる。 精液の凝集と液化は２種類の精漿に含まれるタンパク質（semenogelinとPSA）と亜鉛により起こる。 Semenogelinは精嚢腺から、PSAと亜鉛は前立腺より分泌される。

精漿 精嚢腺 精液 semenogelin semenogelin＋亜鉛 （凝集） 射出・射精 分解 液化 PSA （活性型） 前立腺 精子運動抑制 精子運動活性化