睾丸下降分子调控机制的动物模型研究

三、睾丸经腹股沟阴囊下降期异常的动物模型 雄激素（Ａ）一直被认为是调节睾丸经腹股沟 阴囊下降期的主要因素¨＾”１，关于Ａ引起睾丸经腹股 沟阴囊下降的主要原理一直研究得比较多，但长期以 来未形成定论。早先有研究认为Ａ由睾丸分泌后直接 作用于睾丸引带，并使之收缩牵引睾丸下降。近来，有 研究则认为Ａ对睾丸下降的影响是通过生殖股神经 （ＧＮＦ）而间接实现的。即：Ａ通过作用于脊髓前 角的ＧＦＮ细胞核中的ＡＲ调节ＧＦＮ使其末端释放神 经递质降钙素基因相关肽（ＣＧＲＰ），后者再直接作 用于睾丸引带上的相应受体使引带产生节律性收缩和 高运动性，从而引导睾丸从腹股沟降入阴鬟，但实际 情况可能更为复杂。近年来围绕Ａ代谢的下丘脑一垂体一 性腺轴已建立起不少相应的分子动物模型。如：（１） ＧｎＲＨ．／．小鼠模型：为敲除促性腺激素释放激素 （ＧｎＲＨ）基因的小鼠。其机制是ＧｎＲＨ缺乏，促性腺 激素ＬＨ和ＦＳＨ的释放受阻，睾丸功能因此低下，循 环雄激素不足。这种小鼠表现为促性腺激素低下型 性腺机能减退：青春期发育延迟、小阴茎和睾丸经 腹股沟阴囊下降期异常¨“。此也为常见型先天性小 阴茎的动物模型；（２）ＬｕＲＫＯ小鼠模型：为敲除 ＬＨ受体基因的小鼠。其机制是由于ＬＨ受体基因缺 失，影响了ＬＨ受体的合成，ＬＨ不能发挥其生物作 用，这种小鼠的睾丸经腹股沟阴囊下降也受阻［１０１ （３）Ｄｅｓｒｔ．／一小鼠模型：为敲除Ｄｅｓｒｔ基因的小鼠。 有学者在研究ＤＮＡ结合蛋白Ｄｅｓｒｔ与生殖系统发育的 关系时发现，敲除了Ｄｅｓｒｔ基因的纯合小鼠表现为生 殖能力下降，生长停滞，雄性生殖器官发育异常， 其中也包括睾丸的经腹股沟阴囊下降不全，但具体 机制尚不清楚¨“；（４）转基因侏儒小鼠模型¨…： 该模型是在侏儒突变小鼠中插入两个侏儒基因位点 （ＰｇｔｇＮ。ｏＡ饥ａ和ｐｇｒｇＭ佃曲ａ、而建立的。这些侏儒小鼠表 现为身体器官的重量等比例减少及睾丸经腹股沟阴囊 下降不全。其机理是由于植入ＰｇｔｇＮ４０Ａｃｈａ可导致
此外，也有直接基于阻止雄激素作用的内分泌 干扰动物模型。如氟他胺动物模型：通过产前子宫暴 露氟他胺而建立，通常在睾丸的经腹下降期（大鼠孕 １９ｄ，猪孕７４ｄ前）给药。氟他胺是一种竞争性的 ＡＲ拮抗剂，它通过与雄激素竞争ＡＲ来拮抗雄激素 的生物作用，包括阻止引带球的发育而阻止睾丸的经 腹股沟阴囊下降。近来还发现氟他胺可使睾丸引带的 有丝分裂减少和降低交感神经的紧张性，并通过此机 制来阻止睾丸下斛“捌１。此外也有应用其他的抗雄激 素物如苯二甲酸盐脂（ＭＢＰ）、Ｖｃｌｏｚｏｌｉｎ等建立的 睾丸经腹股沟阴囊下降期异常的动物模型，其机制与 氟他胺相似¨。”１。
综上所述，睾丸下降分子调控机制的现代动物 模型研究使人们对于睾丸下降的具体调控机制有了更 为深入地了解，并且它与传统动物模型形成了促进和 互补的关系，近年来，相关的研究进展也表明了该动 物模型广阔的发展前景。下一步的研究要求我们探索 与人类更为相似的动物品种，以便更好地了解人类睾 丸下降异常的发病机制，为隐睾、睾丸发育不良、睾 丸肿瘤等相关疾病的诊疗提供理论基础。
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·综 述·
睾丸下降分子调控机制的动物模型研究
汕头大学医学院第二附属医院小儿外科（汕头 ５１５０４１）陶 桢综述 蒋学武审校
睾丸是雄性生殖系统的核心器官，其发育与生 殖系统先天性畸形、肿瘤等的发生密切相关。睾丸的 发育需伴随其自身的下降，睾丸下降异常常合并不同 程度的发育不良，它们都是引起生育能力下降、睾丸 恶变以及心理创伤等的原因。近年来研究表明睾丸下 降异常、发育不全以及男性不育和睾丸肿瘤等的发生 率都在持续性大幅度地增加¨１。由于睾丸在这些疾病 发生过程中所处的特殊地位，其发育过程中的下降机 制的研究倍受关注，特别是在分子调控机制方面近年来 有明显进展。突出地表现在基于分子水平的多种睾丸下 降异常动物模型的建立，而这些动物模型又反过来被用 于更深入地研究睾丸下降的分子调控机制。本文希望就 近年发展起来的这些动物模型的情况作一介绍，以供相 关研究、参考。
睾丸经腹股沟阴囊下降期异常还有三种自然变种 动物模型：（１）先天性睾丸雌性化（Ｔｍｆ）小鼠模 型：为功能性雄激素受体（ＡＲ）先天性缺乏的小鼠。 其机制是由于Ａｌｌ缺乏，雄激素无法通过其受体来调 控睾丸的经腹股沟阴囊下降，因此这种小鼠的表型与 人类的雄激素不敏感综合征相似，都表现为中肾旁管 发育不全、小阴茎、尿道下裂和隐睾¨’ｌ（２）先天
四、睾丸下降调控机制研究的动物模型的选择 和比较
通过动物模型研究睾丸下降异常是睾丸下降机制 研究的主要手段，而模型动物种类的选择是否恰当 则是研究成败的关键。啮齿类动物由于其繁殖周期 短、产仔多、生长快、饲养方便等优势，一直以 来都是睾丸下降机理研究中应用最广泛的动物。近 年来是由于转基因及自然变种啮齿类动物模型的出
一、传统睾丸下降异常动物模型的简要回顾 睾丸下降异常是一个常见的临床问题，由于其 与生育异常、睾丸肿瘤等的发生密切相关，因此， 很早就引起重视。在探究其下降异常的机制方面曾 有两种观点：机械性因素和内分泌因素。前者建立 在有报道睾丸下降异常病人的手术中发现机械性阻止 睾丸下降的因素。后者则基于胚胎期睾丸的下降受 促性腺激素和性激素的影响。相继建立的动物模型 也就包括通过手术阻止睾丸下降（如将睾丸固定在 腹股沟筋膜上）、关闭腹股沟管以及切断睾丸引带 等和通过内分泌干扰影响睾丸下降（如在睾丸下降期 给予外源性的雌激素，如雌二醇，雌三醇等）。这 两种方式均可建立睾丸下降异常的动物模型。而且基 于这些动物模型进行的相关研究也很多，即便是新近 这些动物模型仍还在被应用怕“。但目前已经很清楚通 过手术造成的睾丸下降异常与实际的病理状况差异很 大，而原始的通过雌激素引起的内分泌源性睾丸下降 异常其机制可能是非常复杂的。因此，近年来为深入 探讨影响或调控睾丸下降的机制，研究者们根据睾丸 下降的两个不同时间段（经腹下降期和经腹股沟阴囊 下降期）分别在分子水平复制出多种动物模型，为探 讨睾丸下降的具体调控机制提供了非常有针对性的研 究工具。
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现，使得人们能够更深入、更详尽地了解睾丸下降 的具体调控机制，因而已逐渐成为睾丸下降机理研究 的首选动物模型。然而，由于啮齿类动物与人在胚胎 期和新生儿期发生重大变化的时间、内分泌作用的方 式和对某种内分泌因子的敏感性等都有很大差异， 因此，这些因素的影响结果及作用机制在类推到人 时其价值可能还是有局限性的。此外，由于狗、羊和 非人灵长类动物在解剖结构和胎儿激素分泌方面跟 人类非常相似，而猪和人类具有相似的睾丸引带形 态和睾丸下降时间，所以这些动物也常被用作睾丸 下降机制研究的动物模型。但是，猪与人类胎儿的激 素环境是不相似的，猪的睾丸引带在胚胎期血清睾 酮水平很低的时候出现，在血循环中雄激素浓度上 升的时候反而出现退变。相反，人类、羊和狗的睾丸 引带出现在睾酮水平相对较高的时候，而在睾酮浓 度较低的时候退变¨““１。
Ｈｍｇｉ—ｃ基因的缺失，而该基因编码ＨＭＧＩ高迁移组 ＤＮＡ结合蛋白家族的一个成员，它通过影响ＤＮＡ蛋 白转录复合物的构象来调节基因的表达，从而影响 哺乳动物的生长、发育。该模型小鼠出现睾丸下降
异常可能是由于Ｈｍｇｉ．ｃ基因的缺乏影响了生殖系统 的发育继而影响睾丸的下降所致，但其具体调控机制 尚不清楚，此也为研究人类生长激素抵抗侏儒综合征 （ＲＳＳ）的潜在动物模型。
关键词 睾丸／胚胎学，生长和发育； 分子调控机
制； 模型，动物；隐睾 中图分类号 Ｒ ３２１．５
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性性腺机能减退（ｈｐｇ）小鼠模型：为ＧｎＲＨ基因突 变导致先天性ＧｎＲＨ缺乏的小鼠。其机理是由于 ＧｎＲＨ缺乏，这种小鼠也表现为促性腺激素不足性性 腺机能减退，睾丸停留在腹股沟区ｔｚｏｌ；（３）ＴＳ大 鼠模型：为先天性隐睾大鼠。该种大鼠睾丸引带上的 ＣＧＲＰ受体数目明显减少，因此，可能对ＧＦＮ末端 释放的ＣＧＲＰ缺乏足够的反应，即对Ａ调节脊髓前 角的ＧＦＮ细胞核的作用缺乏反应。这种大鼠表现为 单侧隐睾，睾丸停留在腹股沟区ｐ“。
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Ｆｅｎｇ Ｓ，Ｂｏｇａｔｃｈｅｖａ ＮＶ，Ｋａｍａｔ ＡＡ，“口￡Ａｎｎ Ｎ ＹＡｃａｄ
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万方数据
中国男科学杂志２００７年第２１卷第４期
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常的内分泌干扰动物模型通常是在产前窗口期 （如鼠孕９—１７ｄ）给予上述药物而建立。近年来的 研究表明该类致畸模型的机制也可能是通过药物下 调睾丸间质细胞ＩＮＳＬ３ｍＲＮＡ的表达并影响ＩＮＳＬ３的 合成，从而影响引带的发育再最终导致睾丸的经腹下 降受阻¨‘“。这些研究发现提示传统动物模型中外源性 雌激素致睾丸经腹下降异常可能正是通过了当前分子 动物模型所显示的以ＩＮＳＬ３为中心的机制。此点极 大地影响着当今环境外源性雌激素致生殖系统发育异 常的研究。
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二、睾丸经腹下降期异常的动物模型 目前认为，睾丸的经腹下降主要受睾丸引带 （Ｇｕｂｅｒｎａｃｕｌｕｍ）的膨胀和颅侧悬韧带（ＣＳＬ）的 退化所控制，睾丸问质细胞分泌的胰岛素样生长激 素３（ＩＮＳＬ３）是刺激引带生长的主要因子ｐ１。基 于此，近年来发展起来多种针对睾丸经腹下降期的 转基因小鼠动物模型：（１）ＩＮＳＬ３．／．小鼠模型ｐ｛ 为敲除ＩＮＳＬ３基因的小鼠。这种小鼠的睾丸位于肾 旁腹腔较高的位置。其机理是由于ＩＮＳＬ３基因缺失 影响了ＩＮＳＬ３的合成，ＩＮＳＬ３缺乏导致了胚胎期引 带发育失败从而使睾丸的经腹下降受阻；（２） Ｇｒｅａｔ．／．小鼠模型一：为敲除Ｇ蛋白偶联受体（ＬＧＲ８／ Ｇｒｅａｔ）的小鼠。其机制是由于ＬＧＲ８是ＩＮＳＬ３的特 异性受体，ＬＧＲ８基因缺失影响了ＬＧＲ８的合成， ＬＧＲ８的缺乏使ＩＮＳＬ３丧失了发挥生物效应的媒介， 从而使睾丸的经腹下降受阻；（３）Ｃｒｓｐ小鼠模型Ｖ１： 为在５号常染色体中插入Ｃｒｓｐ基因的小鼠。其机制是 由于在５号常染色体中插入Ｃｒｓｐ基因可以使ＬＧＲ８基 因表达缺失从而阻止睾丸的经腹下降；（４）Ｈｏｘａ １０． ／．、Ｈｏｘａ １１．／．的纯合小鼠及Ｈｏｘａ １０／Ｈｏｘａ １１基因 杂交的杂合小鼠模型：有报道显示在早期生殖系统的 胚胎发育中涉及转录因子Ｈｏｘａ．１０及Ｈｏｘａ．ＩＩ，这些 转录因子可影响睾丸的下降。由于Ｈｏｘａ一１０及Ｈｏｘａ． １１基因缺乏，上述模型小鼠表现为子宫、输卵管 发育缺陷和睾丸的经腹下降受阻，但具体调控机制 尚不清楚ｐ１；（５）Ｐ４５０Ａｒｏｍ＋小鼠模型：该模型 是应用转基因手段使小鼠在人类泛肽ｃ启动因子控制 下表达细胞色素Ｐ４５０芳香酶而建立的ｐ１。这种小鼠 的睾丸位于腹腔底部，睾丸、附睾、精囊和前列腺 的重量明显减轻。其机制是由于这种小鼠过度表达 Ｐ４５０芳香酶，导致雄激素通过芳香构化转变为雌激 素的量增加，过量的雌激素抑制了ＩＮＳＬ３的分泌， 影响了引带的发育。也可能是通过下丘脑一垂体一性 腺轴的反馈抑制导致雄激素的缺乏，最终引起睾丸 下降受阻‘１０１。 外源性雌激素如己烯雌酚（ＤＥＳ）、雌二醇 （Ｅ：）、雌三醇（Ｅ３）等引起睾丸经腹下降期异