下丘脑-垂体-性腺轴对青春期启动的调控作用(男科学 精子发生)

虽然目前对青春期启动机制尚不完全清楚，但下丘脑-垂体-性腺轴在其中发挥的调控作用已经得到肯定。

促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH）神经元是下丘脑底部的一种神经内分泌细胞，细胞之间可通过长轴突形成网络样联系。研究证实GnRH神经元存在一种联动的自主分泌特性，可脉冲式分泌GnRH，称为GnRH脉冲发生器。下丘脑分泌的GnRH沿轴突运送到正中隆起，再经垂体门脉系统进入垂体前叶，兴奋黄体生成素（luteinizing hormone，LH）和卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）的脉冲分泌，后者进一步兴奋性腺，使之呈脉冲式释放性激素，从而引起青春期的一系列改变。在幼年恒河猴的实验证明，脉冲式皮下注射GnRH，3个月后全部实验动物出现青春期的内分泌改变，停止注射后恢复到实验前状态。说明青春期性成熟的启动正是GnRH脉冲式释放的结果。

青春期发育过程在人的一生中并不是一个孤立的事件，而是下丘脑-垂体-性腺轴系从胚胎时期开始经过缜密安排的发育过程的最后阶段。在胚胎80d时，下丘脑内侧底部的GnRH神经元开始活跃，引起垂体促性腺激素细胞开始合成和分泌LH和FSH，此时下丘脑-垂体-性腺轴系的负反馈调节关系尚未建立，GnRH、LH和FSH的分泌处于自由状态。约在胚胎150d，性激素的反馈调节作用出现，GnRH、LH 和FSH下降至低水平，直到出生。出生后第2周开始，LH和FSH的脉冲频率和幅度增加，男孩的睾酮和抑制素水平增高，可达到成人水平，这种状态可维持6个月，此后LH和FSH下降至低水平，开始了长约10年的抑制期，直至青春期启动。

已有的证据表明，青春期前的抑制期可能存在两种调节机制：①性激素的负反馈调节。一方面，青春期前儿童垂体分泌LH和FSH的量很少，提示下丘脑-垂体-性腺轴系是在一个低水平上运行；另一方面，性腺发育不全的患者在婴幼儿时期的FSH和LH水平是增高的，说明正常儿童性腺分泌的低水平性激素有效地抑制了FSH和LH的分泌。②中枢神经系统（central nervous system，CNS）内在的抑制作用，但其作用的本质尚不清楚。有研究认为，下丘脑后部存在一个抑制性神经网络，可能包括去甲肾上腺素、多巴胺、血清素、抑制性神经介质（如GABA）、兴奋性氨基酸（如谷氨酸，门冬氨酸）、一氧化氮（NO）和生长因子等，发挥抑制作用。

性激素反馈调节和CNS内在抑制作用两者是相辅相成的。在4岁以前是性激素反馈调节起主导作用，4～10岁性激素的作用减弱，CNS内在抑制机制成为主角。10岁以后，将要萌发青春期的男孩中枢神经系统逐渐成熟，CNS内在抑制作用逐渐减弱，夜间睡眠后GnRH脉冲发生器的抑制解除，出现促性腺激素分泌脉冲，青春期发育启动，重新转变为性激素反馈调节。但是，此时的负反馈调节与幼儿期已有所改变，GnRH脉冲发生器的敏感性下降，促性腺激素和性激素水平在具有成人特性的更高的新“定点”上达到了新的平衡。