stringtranslate.com

Андрогены

Андрогены (от греческого andr- , основы слова, означающего «мужчина») — это любой природный или синтетический стероидный гормон , который регулирует развитие и поддержание мужских признаков у позвоночных путем связывания с андрогенными рецепторами . [1] [2] Сюда входит эмбриологическое развитие первичных мужских половых органов и развитие мужских вторичных половых признаков в период полового созревания . Андрогены синтезируются в семенниках , яичниках и надпочечниках .

Уровень андрогенов увеличивается как у мужчин, так и у женщин в период полового созревания. [3] Основным андрогеном у мужчин является тестостерон . [4] Дигидротестостерон (ДГТ) и андростендион имеют одинаковое значение для развития мужчин. [4] ДГТ внутриутробно вызывает дифференцировку полового члена, мошонки и простаты. В зрелом возрасте ДГТ способствует облысению, росту простаты и активности сальных желез .

Хотя андрогены обычно считаются только мужскими половыми гормонами , они также есть у женщин, но на более низких уровнях: они участвуют в либидо и сексуальном возбуждении . Кроме того, андрогены являются предшественниками эстрогенов как у мужчин, так и у женщин.

Помимо своей роли естественных гормонов, андрогены используются в качестве лекарств ; информацию об андрогенах в качестве лекарств см. в статьях о заместительной терапии андрогенами и анаболических стероидах .

Типы и примеры

Основная группа андрогенов, известная как андрогены надпочечников, состоит из 19-углеродных стероидов, синтезируемых в сетчатой ​​зоне , самом внутреннем слое коры надпочечников . Андрогены надпочечников действуют как слабые стероиды (хотя некоторые из них являются предшественниками), и их подгруппа включает дегидроэпиандростерон (ДГЭА), сульфат дегидроэпиандростерона (ДГЭА-С), андростендион (А4) и андростендиол (А5).

Помимо тестостерона, другие андрогены включают:

Определяется с учетом всех методов биологического анализа ( ок.  1970 г. ): [6]

Андрогены женских яичников и надпочечников

Яичники и надпочечники также производят андрогены, но в гораздо меньших количествах, чем яички. Что касается относительного вклада яичников и надпочечников в уровень андрогенов у женщин, в исследовании с участием шести менструирующих женщин были сделаны следующие наблюдения: [7]

Биологическая функция

Пренатальное развитие мужчины

Формирование яичек

Во время развития млекопитающих гонады сначала способны стать либо яичниками , либо семенниками. [8] У людей, начиная примерно с 4-й недели, зачатки гонад присутствуют в промежуточной мезодерме , прилегающей к развивающимся почкам. Примерно на 6 неделе эпителиальные половые тяжи развиваются внутри формирующихся семенников и включают в себя зародышевые клетки по мере их миграции в гонады. У мужчин определенные гены Y-хромосомы , особенно SRY , контролируют развитие мужского фенотипа, включая преобразование ранних бипотенциальных гонад в семенники. У самцов половые тяжи полностью проникают в развивающиеся гонады.

Производство андрогенов

Эпителиальные клетки половых тяжей развивающихся семенников, происходящие из мезодермы, становятся клетками Сертоли , которые будут функционировать, поддерживая образование сперматозоидов. К 8-й неделе развития плода человека между канальцами появляется незначительная популяция неэпителиальных клеток. Это клетки Лейдига . Вскоре после дифференцировки клетки Лейдига начинают вырабатывать андрогены.

Андрогенные эффекты

Андрогены действуют как паракринные гормоны , необходимые клеткам Сертоли для поддержания производства спермы. Они также необходимы для маскулинизации развивающегося плода мужского пола (включая формирование полового члена и мошонки). Под влиянием андрогенов остатки мезонефрона , вольфовых протоков развиваются в придаток яичка , семявыносящие протоки и семенные пузырьки . Это действие андрогенов поддерживается гормоном клеток Сертоли, мюллеровым ингибирующим гормоном (MIH), который предотвращает развитие эмбриональных мюллеровых протоков в маточные трубы и другие ткани женских половых путей у эмбрионов мужского пола. MIH и андрогены взаимодействуют, обеспечивая перемещение яичек в мошонку.

Раннее регулирование

Перед выработкой эмбрионом лютеинизирующего гормона гипофиза (ЛГ), начиная примерно с 11–12 недель, хорионический гонадотропин человека (ХГЧ) способствует дифференцировке клеток Лейдига и выработке ими андрогенов на 8 неделе. Действие андрогенов на ткани-мишени часто включает преобразование тестостерона в 5α- дигидротестостерон (ДГТ).

Пубертатное развитие мужчин

В период полового созревания уровень андрогенов резко возрастает у мужчин, и андрогены опосредуют развитие мужских вторичных половых признаков, а также активацию сперматогенеза и фертильности , а также изменения мужского поведения, такие как усиление полового влечения . Мужские вторичные половые признаки включают андрогенное оволосение , огрубление голоса , появление кадыка , расширение плеч, увеличение мышечной массы и рост полового члена .

Сперматогенез

В период полового созревания выработка андрогенов, ЛГ и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) увеличивается, половые тяжи становятся полыми, образуя семенные канальцы, а половые клетки начинают дифференцироваться в сперматозоиды. В зрелом возрасте андрогены и ФСГ совместно действуют на клетки Сертоли в семенниках, поддерживая выработку спермы. [9] Экзогенные андрогенные добавки можно использовать в качестве мужского контрацептива . Повышенные уровни андрогенов, вызванные использованием андрогенных добавок, могут ингибировать выработку ЛГ и блокировать выработку эндогенных андрогенов клетками Лейдига. Без местного высокого уровня андрогенов в семенниках из-за продукции андрогенов клетками Лейдига семенные канальцы могут дегенерировать, что приводит к бесплодию. По этой причине на мошонку накладываются многие трансдермальные андрогенные пластыри.

Отложение жира

У мужчин обычно меньше жира, чем у женщин. Недавние результаты показывают, что андрогены подавляют способность некоторых жировых клеток хранить липиды, блокируя путь передачи сигнала, который обычно поддерживает функцию адипоцитов. [10] Кроме того, андрогены, но не эстрогены, увеличивают бета- адренергические рецепторы , одновременно уменьшая альфа-адренорецепторы, что приводит к повышению уровня адреналина/норадреналина из-за отсутствия отрицательной обратной связи рецептора альфа-2 и уменьшению накопления жира из-за адреналина/норадреналина, а затем действует на бета-рецепторы, индуцирующие липолиз.

Мышечная масса

Мужчины обычно имеют больше массы скелетных мышц , чем женщины. Андрогены способствуют скоординированному увеличению клеток скелетных мышц, воздействуя на несколько типов клеток в ткани скелетных мышц. [11] Один тип клеток, называемый миобластами , несет рецепторы андрогенов для формирования мышц. Слияние миобластов приводит к образованию мышечных трубочек , этот процесс связан с уровнем рецепторов андрогенов. [12] Более высокие уровни андрогенов приводят к усилению экспрессии андрогенных рецепторов .

Мозг

Уровни циркулирующих андрогенов могут влиять на поведение человека, поскольку некоторые нейроны чувствительны к стероидным гормонам. Уровни андрогенов участвуют в регуляции агрессии и либидо человека. Действительно, андрогены способны изменять структуру мозга у нескольких видов, включая мышей, крыс и приматов, вызывая половые различия . [13] Хотя более поздние исследования, показывающие общее настроение трансгендерных мужчин , прошедших заместительную гормональную терапию , заменяющую эстрогены андрогенами, не выявили каких-либо существенных долгосрочных поведенческих изменений. [14] [15] [16]

Многочисленные сообщения показали, что одни только андрогены способны изменять структуру мозга [17] , но определить, какие изменения в нейроанатомии связаны с андрогенами или эстрогенами, сложно из-за их потенциала к преобразованию.

Данные исследований нейрогенеза (образования новых нейронов) на крысах-самцах показали, что гиппокамп является полезной областью мозга, которую следует исследовать при определении влияния андрогенов на поведение. Для изучения нейрогенеза крыс-самцов дикого типа сравнивали с крысами-самцами, у которых был синдром нечувствительности к андрогенам — генетическое различие, приводящее к полной или частичной нечувствительности к андрогенам и отсутствию наружных мужских гениталий .

Мужчинам обеих групп были сделаны нервные инъекции бромдезоксиуридина (BrdU) для проверки нейрогенеза . Анализ показал, что тестостерон и дигидротестостерон регулируют нейрогенез гиппокампа у взрослых (АН). Нейрогенез гиппокампа взрослых регулировался через андрогенный рецептор у самцов крыс дикого типа, но не у самцов крыс TMF. Для дальнейшего изучения роли активированных андрогенных рецепторов в АГН нормальным самцам крыс вводили флутамид , антиандрогенный препарат, который конкурирует с тестостероном и дигидротестостероном за андрогенные рецепторы , и дигидротестостерон . Дигидротестостерон увеличивал количество клеток BrdU , тогда как флутамид ингибировал эти клетки.

Более того, эстрогены не оказали никакого эффекта. Это исследование показывает, как андрогены могут увеличивать АГН. [18]

Исследователи также изучили, как легкие физические упражнения влияют на синтез андрогенов, что, в свою очередь, вызывает активацию AHN рецепторов N-метил-D-аспартата (NMDA) .

NMDA индуцирует поток кальция, который обеспечивает синаптическую пластичность, что имеет решающее значение для AHN.

Исследователи вводили BrdU как орхиэктомированным (ORX) (кастрированным), так и фиктивно кастрированным крысам-самцам, чтобы определить, увеличилось ли количество новых клеток. Они обнаружили, что AHN у самцов крыс увеличивается при легких физических нагрузках за счет повышения синтеза дигидротестостерона в гиппокампе .

Опять же было отмечено, что AHN не увеличивался за счет активации рецепторов эстрогена . [19]

Андрогенная регуляция снижает вероятность депрессии у мужчин. У самцов крыс в предподростковом возрасте у новорожденных крыс, получавших флутамид , развивались более похожие на депрессию симптомы по сравнению с контрольными крысами.

Обеим группам крыс снова вводили BrdU , чтобы проверить, размножаются ли клетки в живой ткани. Эти результаты демонстрируют, как организация андрогенов оказывает положительное влияние на нейрогенез гиппокампа в предподростковом возрасте , что может быть связано с уменьшением симптомов, подобных депрессии . [20]

Социальная изоляция оказывает тормозящее действие при АГН, тогда как нормальная регуляция андрогенов усиливает АГН. Исследование на крысах-самцах показало, что тестостерон может блокировать социальную изоляцию , в результате чего нейрогенез гиппокампа достигает гомеостаза — регуляции, которая поддерживает стабильность внутренних условий. Анализ Brdu показал, что избыток тестостерона не усиливает блокирующий эффект социальной изоляции ; то есть естественные уровни циркулирующих андрогенов компенсируют негативное воздействие социальной изоляции на АГН. [21]

Эффекты, специфичные для женщин

Андрогены потенциально играют роль в расслаблении миометрия негеномными , независимыми от андрогенных рецепторов путями, предотвращая преждевременные сокращения матки во время беременности. [22]

Нечувствительность к андрогенам

Снижение способности плода XY - кариотипа реагировать на андрогены может привести к одному из нескольких состояний, включая бесплодие и несколько форм интерсексуальных состояний.

Разнообразный

Уровни андрогенов в желтке у некоторых птиц положительно коррелируют с социальным доминированием в более позднем возрасте. См. Американская лысуха .

Биологическая активность

Андрогены связываются с андрогенными рецепторами (АР) и активируют их, опосредуя большую часть их биологических эффектов .

Относительная эффективность

Определяется с учетом всех методов биологического анализа ( ок.  1970 г. ): [6]

5α-дигидротестостерон (ДГТ) в 2,4 раза эффективнее тестостерона поддерживал нормальный вес простаты и массу просвета протоков (это показатель стимуляции функции эпителиальных клеток). В то время как ДГТ был столь же эффективен, как и тестостерон, в предотвращении гибели клеток простаты после кастрации. [23]

Негеномные действия

Также было обнаружено, что андрогены передают сигналы через мембранные андрогенные рецепторы , которые отличаются от классических ядерных андрогенных рецепторов. [24] [25] [26]

Биохимия

Стероидогенез , показывающий связь между несколькими андрогенами, показан внизу слева. Эстрон и эстрадиол, напротив, являются эстрогенами . [27]

Биосинтез

Андрогены синтезируются из холестерина и вырабатываются преимущественно в половых железах (яичках и яичниках), а также в надпочечниках . Яички производят гораздо большее количество гормона, чем яичники. Преобразование тестостерона в более мощный ДГТ происходит в предстательной железе , печени , мозге и коже.

Метаболизм

Андрогены метаболизируются преимущественно в печени .

Медицинское использование

Низкий уровень тестостерона (гипогонадизм) у мужчин можно лечить введением тестостерона. Рак простаты можно лечить путем удаления основного источника тестостерона: удаления яичка ( орхиэктомии ); или агенты, которые блокируют доступ андрогенов к их рецепторам: антиандрогены .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мойни, Джахангир (2015). Фундаментальная фармакология для фармацевтов. Cengage Обучение. п. 338. ИСБН 978-1-30-568615-1. Андрогены – это общий термин для любого природного или синтетического соединения, обычно стероидного гормона, который стимулирует или контролирует развитие мужских качеств путем связывания с андрогенными рецепторами.
  2. ^ Гилис, Барбара А; Свадьба, Мэри Эллен (2017). Системы медицинской терминологии: системный подход организма. Ф.А. Дэвис. п. 82. ИСБН 978-0-80-365868-4. Общий термин для агента (обычно гормона, такого как тестостерон или андростерон), который стимулирует развитие мужских качеств.
  3. ^ «15 способов избавиться от прыщей за ночь естественным путем» . Быстрый фитнес-здоровье. 17 мая 2016 г.
  4. ^ Аб Карлсон, Нил (22 января 2012 г.). Физиология поведения . Репродуктивное поведение. Том. 11-е издание. Пирсон. п. 326. ИСБН 978-0205239399.
  5. ^ «Андрогены». ДИАисточник. Архивировано из оригинала 8 августа 2014 года . Проверено 26 июня 2013 г.
  6. ^ ab Стероидная биохимия и фармакология Бриггса и Браттона, Academic Press.
  7. ^ аб Авраам GE (1 августа 1974 г.). «Вклад яичников и надпочечников в образование периферических андрогенов во время менструального цикла». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 39 (2): 340–346. doi : 10.1210/jcem-39-2-340. ПМИД  4278727.
  8. ^ Скотт Ф. Гилберт; с главой Сьюзен Р. Сингер, посвященной развитию растений (2000). Скотт Ф. Гилберт (ред.). Биология развития (6-е изд.). Сандерленд, Массачусетс : Sinauer Associates . ISBN 978-0-87893-243-6.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )[ нужна страница ]
  9. ^ Стивен Насси; Шафран Уайтхед (2001). Шафран А. Уайтхед; Стивен Насси (ред.). Эндокринология: комплексный подход. Оксфорд: Британский институт органных исследований . ISBN 978-1-85996-252-7.[ нужна страница ]
  10. ^ Сингх Р., Артаза Дж.Н., Тейлор В.Е., Брага М., Юань Х, Гонсалес-Кадавид Н.Ф., Бхасин С. (январь 2006 г.). «Тестостерон ингибирует адипогенную дифференцировку в клетках 3T3-L1: ядерная транслокация комплекса андрогенных рецепторов с бета-катенином и Т-клеточным фактором 4 может обходить каноническую передачу сигналов Wnt и подавлять адипогенные факторы транскрипции». Эндокринология . 147 (1): 141–54. дои : 10.1210/en.2004-1649. ПМЦ 4417624 . ПМИД  16210377. 
  11. ^ Синха-Хиким I, Тейлор В.Е., Гонсалес-Кадавид Н.Ф., Чжэн В., Бхасин С. (октябрь 2004 г.). «Андрогеновый рецептор в скелетных мышцах человека и культивируемых мышечных сателлитных клетках: усиление посредством лечения андрогенами». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 89 (10): 5245–55. дои : 10.1210/jc.2004-0084 . ПМИД  15472231.
  12. ^ Влахопулос С., Циммер В.Е., Дженстер Г., Белагули Н.С., Балк С.П., Бринкманн А.О., Ланц Р.Б., Зумпурлис В.К., Шварц Р.Дж. (март 2005 г.). «Привлечение рецептора андрогена через фактор ответа сыворотки облегчает экспрессию миогенного гена». Журнал биологической химии . 280 (9): 7786–92. дои : 10.1074/jbc.M413992200 . ПМИД  15623502.
  13. ^ Кук Б., Хегстрем CD, Вильнёв Л.С., Бридлав С.М. (октябрь 1998 г.). «Половая дифференциация мозга позвоночных: принципы и механизмы». Границы нейроэндокринологии . 19 (4): 323–62. doi : 10.1006/frne.1998.0171. PMID  9799588. S2CID  14372914.
  14. ↑ Ирвиг, Майкл С. (14 апреля 2017 г.). «Тестостероновая терапия для трансгендерных мужчин». «Ланцет». Диабет и эндокринология . 5 (4): 301–311. дои : 10.1016/S2213-8587(16)00036-X. PMID  27084565 – через PubMed.
  15. ^ Константино, А.; Черполини, С.; Альвиси, Стефания; Морселли, П.; Вентуроли, С.; Мериджиола, М. (14 февраля 2013 г.). «Проспективное исследование сексуальной функции и настроения у транссексуалов женского пола во время приема тестостерона и после операции по смене пола». Журнал секса и супружеской терапии . 39 (4): 321–335. дои : 10.1080/0092623X.2012.736920. PMID  23470169. S2CID  34943756.
  16. ^ Джонсон, Джастин М.; Нахтигаль, Лиза Б.; Стерн, Теодор А. (1 ноября 2013 г.). «Влияние уровня тестостерона на настроение у мужчин: обзор» . Психосоматика . 54 (6): 509–514. doi :10.1016/j.psym.2013.06.018. PMID  24016385 – через ScienceDirect.
  17. ^ Сулоага Д.Г., Путс Д.А., Джордан С.Л., Бридлав С.М. (май 2008 г.). «Роль андрогенных рецепторов в маскулинизации мозга и поведения: что мы узнали из мутации феминизации яичек». Гормоны и поведение . 53 (5): 613–26. дои : 10.1016/j.yhbeh.2008.01.013. ПМК 2706155 . ПМИД  18374335. 
  18. ^ Хэмсон Д.К., Уэйнрайт С.Р., Тейлор-младший, Джонс Б.А., Уотсон Н.В., Галеа Л.А. (2013). «Андрогены повышают выживаемость взрослых нейронов зубчатой ​​извилины с помощью андрогенного рецептор-зависимого механизма у самцов крыс». Эндокринология . 154 (9): 3294–304. дои : 10.1210/en.2013-1129 . hdl : 2429/63213 . ПМИД  23782943.
  19. ^ Окамото М, Ходзё Ю, Иноуэ К, Мацуи Т, Кавато С, МакИвен Б.С., Соя Х (2012). «Легкие физические упражнения повышают уровень дигидротестостерона в гиппокампе, что свидетельствует об андрогенном опосредовании нейрогенеза». ПНАС . 109 (32): 13100–13105. Бибкод : 2012PNAS..10913100O. дои : 10.1073/pnas.1210023109 . ПМК 3420174 . ПМИД  22807478. 
  20. ^ Чжан Дж.М., Тонелли Л., Регенольд В.Т., Маккарти М.М. (2010). «Влияние неонатального лечения флутамидом на нейрогенез и синаптогенез гиппокампа коррелирует с депрессивно-подобным поведением у крыс-самцов предподросткового возраста». Нейронаука . 169 (1): 544–54. doi : 10.1016/j.neuroscience.2010.03.029. ПМЦ 3574794 . ПМИД  20399256. 
  21. ^ Spritzer MD, Иблер Э., Инглис В., Кертис М.Г. (2011). «Тестостерон и социальная изоляция влияют на нейрогенез взрослых в зубчатой ​​извилине самцов крыс». Нейронаука . 195 : 180–90. doi : 10.1016/j.neuroscience.2011.08.034. ПМК 3198792 . ПМИД  21875652. 
  22. ^ Макиева С., Сондерс П.Т., Норман Дж.Э. (2014). «Андрогены при беременности: роль в родах». Хм. Репродукция. Обновлять . 20 (4): 542–59. doi : 10.1093/humupd/dmu008. ПМК 4063701 . ПМИД  24643344. 
  23. ^ Райт А.С., Томас Л.Н., Дуглас Р.К., Лазье CB, Риттмастер RS (декабрь 1996 г.). «Относительная эффективность тестостерона и дигидротестостерона в предотвращении атрофии и апоптоза простаты кастрированной крысы». Дж. Клин. Вкладывать деньги . 98 (11): 2558–63. дои : 10.1172/JCI119074. ПМК 507713 . ПМИД  8958218. 
  24. ^ Беннетт, Северная Каролина, Гардинер Р.А., Хупер Дж.Д., Джонсон Д.В., Гобе Г.К. (2010). «Молекулярно-клеточная биология передачи сигналов рецепторов андрогенов». Межд. Дж. Биохим. Клеточная Биол . 42 (6): 813–27. doi : 10.1016/j.biocel.2009.11.013. ПМИД  19931639.
  25. ^ Ван С., Лю Ю, Цао Дж. М. (2014). «Рецепторы, связанные с G-белком: внеядерные медиаторы негеномного действия стероидов». Int J Mol Sci . 15 (9): 15412–25. дои : 10.3390/ijms150915412 . ПМК 4200746 . ПМИД  25257522. 
  26. ^ Ланг Ф, Алевизопулос К, Стурнарас С (2013). «Нацеливание на мембранные андрогенные рецепторы в опухолях». Экспертное мнение. Там. Цели . 17 (8): 951–63. дои : 10.1517/14728222.2013.806491. PMID  23746222. S2CID  23918273.
  27. ^ Хэггстрем, Микаэль; Ричфилд, Дэвид (2014). «Схема путей стероидогенеза человека». Викижурнал медицины . 1 (1). дои : 10.15347/wjm/2014.005 . ISSN  2002-4436.