Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Андрогена (от греческого andr- , стебель слова , означающее «человек») является любой природный или синтетический стероидный гормон , который регулирует развитие и поддержание мужских половых признаков у позвоночных путем связывания с рецепторами андрогенов . [1] Это включает эмбриологическое развитие первичных мужских половых органов и развитие вторичных мужских половых признаков в период полового созревания . Андрогены синтезируются в яичках , яичниках и надпочечниках .

Андрогены повышаются как у мужчин, так и у женщин в период полового созревания. [2] Основным андрогеном у мужчин является тестостерон . [3] Дигидротестостерон (ДГТ) и андростендион не менее важны для развития мужчин. [3] Внутриутробный DHT вызывает дифференциацию полового члена, мошонки и простаты. В зрелом возрасте DHT способствует облысению, росту простаты и активности сальных желез .

Хотя андрогены обычно рассматриваются только как мужские половые гормоны , у женщин они тоже есть, но на более низком уровне: они влияют на либидо и сексуальное возбуждение . Кроме того, андрогены являются предшественниками эстрогенов как у мужчин, так и у женщин.

В дополнение к их роли естественных гормонов андрогены используются в качестве лекарств ; Для получения информации об андрогенах как лекарствах см. статьи о заместительной андрогенной терапии и анаболических стероидах .

Типы и примеры [ править ]

Основное подмножество андрогенов, известных как андрогены надпочечников, состоит из 19-углеродных стероидов, синтезируемых в ретикулярной зоне , самом внутреннем слое коры надпочечников . Андрогены надпочечников действуют как слабые стероиды (хотя некоторые из них являются предшественниками), и подмножество включает дегидроэпиандростерон (DHEA), дегидроэпиандростерон сульфат (DHEA-S), андростендион (A4) и андростендиол (A5).

Помимо тестостерона, к другим андрогенам относятся:

  • Дегидроэпиандростерон (ДГЭА) - стероидный гормон, вырабатываемый в коре надпочечников из холестерина . [4] Это основной предшественник природных эстрогенов. DHEA также называют дегидроизоандростероном или дегидроандростероном.
  • Андростендион (A4) - это андрогенный стероид, вырабатываемый семенниками , корой надпочечников и яичниками . Хотя андростендионы метаболически превращаются в тестостерон и другие андрогены, они также являются исходной структурой эстрона . Использование андростендиона в качестве спортивной добавки или добавки для бодибилдинга запрещено Международным олимпийским комитетом , а также другими спортивными организациями.
  • Андростендиол (A5) - метаболит стероидов, который, как считается, действует как главный регулятор секреции гонадотропинов . [ необходима цитата ]
  • Андростерон - это побочный химический продукт, образующийся при расщеплении андрогенов или производный прогестерона , который также оказывает незначительное маскулинизирующее действие, но с одной седьмой интенсивностью тестостерона. Он находится примерно в равных количествах в плазме и моче как мужчин, так и женщин.
  • Дигидротестостерон (ДГТ) является метаболитом тестостерона и более сильным андрогеном, чем тестостерон, в том смысле, что он сильнее связывается с рецепторами андрогенов. Он вырабатывается в коже и репродуктивной ткани.

Определено с учетом всех биологических методов анализа (около 1970 г.): [5]

Андрогены женских яичников и надпочечников [ править ]

Яичники и надпочечники производят гораздо более низкие уровни, чем яички. Что касается относительного вклада яичников и надпочечников в уровень женских андрогенов, в исследовании с участием шести менструирующих женщин были сделаны следующие наблюдения: [6]

  • Вклад надпочечников в периферический T, DHT, A, DHEA и DHEA-S относительно постоянен на протяжении менструального цикла.
  • Вклад яичников в периферический Т, А и ДГЭА-С достигает максимального уровня в середине цикла, тогда как вклад яичников в периферический ДГТ и ДГЭА, по-видимому, не зависит от менструального цикла.
  • Яичники и кора надпочечников в равной степени участвуют в периферических Т, ДГТ и А. За исключением того, что в середине цикла вклад периферических А в яичниках вдвое больше, чем надпочечников.
  • Периферический DHEA и DHEA-S производятся в основном в коре надпочечников, которая обеспечивает 80% DHEA и более 90% DHEA-S.

Биологическая функция [ править ]

Внутриутробное развитие мужчин [ править ]

Формирование семенников [ править ]

Во время развития млекопитающих гонады сначала могут превращаться либо в яичники, либо в семенники. [7] У людей, начиная примерно с 4 недели, зачатки гонад присутствуют в промежуточной мезодерме, прилегающей к развивающимся почкам. Примерно на 6 неделе в формирующихся семенниках развиваются эпителиальные половые тяжи, которые включают в себя половые 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 мужчин половые тяжи полностью вторгаются в развивающиеся гонады.

Производство андрогенов [ править ]

Полученные из мезодермы эпителиальные клетки половых тяжей в развивающихся семенниках становятся клетками Сертоли, которые будут поддерживать образование сперматозоидов. Незначительная популяция неэпителиальных клеток появляется между канальцами к 8 неделе развития плода человека. Это клетки Лейдига. Вскоре после дифференциации клетки Лейдига начинают вырабатывать андрогены.

Андрогенные эффекты [ править ]

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 , протоки Вольфа , развиваются в придатки яичка , семявыносящие протоки и семенные пузырьки.. Это действие андрогенов поддерживается гормоном клеток Сертоли, Мюллеровым ингибиторным гормоном (MIH), который предотвращает развитие Мюллерова протоков эмбриона в маточные трубы и другие ткани женского репродуктивного тракта у мужских эмбрионов. MIH и андрогены взаимодействуют, обеспечивая движение яичек в мошонку.

Раннее регулирование [ править ]

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

Пубертатное развитие у мужчин [ править ]

В период полового созревания уровни андрогенов у мужчин резко повышаются, а андрогены опосредуют развитие вторичных половых признаков мужского пола, а также активацию сперматогенеза и фертильности, а также изменения мужского поведения, такие как гинефилия и повышенное половое влечение . Вторичные мужские половые признаки включают андрогенные волосы , снижение голоса , появление кадыка , расширение плеч, увеличение мышечной массы и рост полового члена .

Сперматогенез [ править ]

Во время полового созревания увеличивается выработка андрогенов, ЛГ и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), половые тяжи выдавливаются, образуя семенные канальцы, и зародышевые клетки начинают дифференцироваться в сперматозоиды. На протяжении всей взрослой жизни андрогены и ФСГ совместно действуют на клетки Сертоли в семенниках, поддерживая производство спермы. [8] Добавки экзогенных андрогенов можно использовать в качестве мужского контрацептива.. Повышенный уровень андрогенов, вызванный применением андрогенных добавок, может подавлять выработку ЛГ и блокировать выработку эндогенных андрогенов клетками Лейдига. Без локально высоких уровней андрогенов в семенниках из-за выработки андрогенов клетками Лейдига семенные канальцы могут дегенерировать, что приводит к бесплодию. По этой причине на мошонку накладывают множество трансдермальных андрогенных пластырей.

Отложение жира [ править ]

У мужчин обычно меньше жира, чем у женщин. Недавние результаты показывают, что андрогены подавляют способность некоторых жировых клеток накапливать липиды, блокируя путь передачи сигнала, который обычно поддерживает функцию адипоцитов. [9] Кроме того, андрогены, но не эстрогены, увеличивают бета- адренорецепторы , уменьшая при этом альфа-адренергические рецепторы, что приводит к повышению уровня адреналина / норадреналина из-за отсутствия отрицательной обратной связи рецептора альфа-2 и снижению накопления жира из-за адреналина / норэпинефрина, действует на индуцирующие липолиз бета-рецепторы.

Мышечная масса [ править ]

У мужчин обычно больше скелетной мускулатуры, чем у женщин. Андрогены способствуют увеличению клеток скелетных мышц и, вероятно, действуют согласованно, чтобы функционировать, воздействуя на несколько типов клеток в ткани скелетных мышц. [10] Один тип клеток передает гормональные сигналы мышцам, миобластам . Более высокие уровни андрогенов приводят к повышенной экспрессии рецепторов андрогенов. Слияние миобластов приводит к образованию мышечных трубок в процессе, связанном с уровнями рецепторов андрогенов. [11]

Мозг [ править ]

Уровни циркулирующих андрогенов могут влиять на поведение человека, потому что некоторые нейроны чувствительны к стероидным гормонам. Уровни андрогенов вовлечены в регуляцию человеческой агрессии и либидо. Действительно, андрогены способны изменять структуру мозга у нескольких видов, включая мышей, крыс и приматов, вызывая половые различия . [12]

Многочисленные отчеты показали, что одни только андрогены способны изменять структуру мозга [13], но определение того, какие изменения в нейроанатомии связаны с андрогенами или эстрогенами, сложно из-за их способности к преобразованию.

Данные исследований нейрогенеза (образования новых нейронов) на самцах крыс показали, что гиппокамп является полезной областью мозга для изучения при определении влияния андрогенов на поведение. Для изучения нейрогенеза самцов крыс дикого типа сравнивали с самцами крыс, у которых была мутация феминизации яичек (TMF), генетическое заболевание, приводящее к полной или частичной нечувствительности к андрогенам и отсутствию наружных мужских гениталий .

Нервные инъекции бромдезоксиуридина (BrdU) были применены к мужчинам обеих групп для проверки нейрогенеза . Анализ показал, что тестостерон и дигидротестостерон регулируют нейрогенез гиппокампа взрослых (AHN). Нейрогенез взрослого гиппокампа регулировался через рецептор андрогенов у самцов крыс дикого типа, но не у самцов крыс TMF. Для дальнейшего тестирования роли активированных андрогенных рецепторов на AHN, флутамид , антиандрогенный препарат, который конкурирует с тестостероном и дигидротестостероном за рецепторы андрогенов и дигидротестостерон вводили нормальным крысам-самцам. Дигидротестостерон увеличивал количество клеток BrdU , а флутамид подавлял эти клетки.

Более того, эстрогены не действовали. Это исследование демонстрирует, как андрогены могут увеличивать AHN. [14]

Исследователи также изучили, как легкие 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, которая имеет решающее значение для AHN.

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

Снова было отмечено, что AHN не увеличивался за счет активации рецепторов эстрогена . [15]

Регулирование андрогенов снижает вероятность депрессии у мужчин. У самцов крыс в предподростковом возрасте неонатальные крысы, получавшие флутамид, имели симптомы, больше похожие на депрессию, чем у контрольных крыс.

Снова BrdU вводили обеим группам крыс, чтобы увидеть, размножаются ли клетки в живой ткани. Эти результаты демонстрируют, как организация андрогенов положительно влияет на нейрогенез гиппокампа в предподростковом возрасте, что может быть связано с более низкими симптомами депрессии . [16]

Социальная изоляция оказывает тормозящее влияние на AHN, тогда как нормальная регуляция андрогенов увеличивает AHN. Исследование на самцах крыс показало, что тестостерон может блокировать социальную изоляцию , что приводит к достижению гомеостаза в нейрогенезе гиппокампа - регуляции, которая поддерживает стабильность внутренних условий. Анализ Brdu показал, что избыток тестостерона не усиливает этот блокирующий эффект социальной изоляции ; то есть естественные циркулирующие уровни андрогенов нивелируют негативное влияние социальной изоляции на AHN. [17]

Особые женские эффекты [ править ]

Андрогены могут играть потенциальную роль в расслаблении миометрия через негеномные, независимые от андрогенных рецепторов пути, предотвращая преждевременные сокращения матки во время беременности. [18]

Нечувствительность к андрогенам [ править ]

Снижение способности к XY - кариотип плода , чтобы реагировать на андрогены могут привести к одному из нескольких условий, в том числе бесплодия и некоторых форм интерсексуальных условий.

Разное [ править ]

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

Биологическая активность [ править ]

Андрогены связываются с рецепторами андрогенов (AR) и активируют их, опосредуя большинство их биологических эффектов .

Относительная сила [ править ]

Определено с учетом всех биологических методов анализа (около 1970 г.): [5]

5α-Дигидротестостерон (ДГТ) был в 2,4 раза сильнее тестостерона при поддержании нормального веса простаты и массы просвета протока (это показатель стимуляции функции эпителиальных клеток). В то время как DHT был столь же эффективен, как и тестостерон, в предотвращении гибели клеток простаты после кастрации. [19]

Негеномные действия [ править ]

Андрогены также передают сигнал через мембранные рецепторы андрогенов , которые отличаются от классических ядерных рецепторов андрогенов. [20] [21] [22]

Биохимия [ править ]

Стероидогенез , показывающий взаимосвязь между несколькими андрогенами, находится внизу слева. Эстрон и эстрадиол, напротив, являются эстрогенами . [23]

Биосинтез [ править ]

Андрогены синтезируются из холестерина и вырабатываются главным образом гонадами (яичками и яичниками), а также надпочечниками . Яички производят намного больше, чем яичники. Превращение тестостерона в более мощный DHT происходит в предстательной железе , печени , мозге и коже.

Метаболизм [ править ]

Андрогены метаболизируются в основном в печени .

Медицинское использование [ править ]

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

См. Также [ править ]

  • Андрология
  • Эндокринная система
  • Физические упражнения и уровни андрогенов
  • Синдром нечувствительности к андрогенам
  • Тестостерон и сердечно-сосудистая система
  • Список сокращений стероидов
  • Список андрогенов / анаболических стероидов
  • Список андрогенов / анаболических стероидов, доступных в США

Ссылки [ править ]

  1. ^ Sriram. "Стероиды". Лекарственная химия . Pearson Education India. п. 437.
  2. ^ «15 способов избавиться от прыщей за одну ночь» . Быстрое здоровье и фитнес. 17 мая 2016.
  3. ^ a b Карлсон, Нил (22 января 2012 г.). Физиология поведения . Репродуктивное поведение. 11-е издание. Пирсон. п. 326. ISBN. 978-0205239399.
  4. ^ "Андрогены" . DIAsource.
  5. ^ а б Стероидная биохимия и фармакология Бриггс и Бразертон, Academic Press.
  6. ↑ a b Abraham GE (1 августа 1974 г.). «Вклад яичников и надпочечников в периферические андрогены во время менструального цикла». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 39 (2): 340–346. DOI : 10,1210 / jcem-39-2-340 . PMID 4278727 . 
  7. ^ Скотт Ф. Гилберт; с главой о развитии растений Сьюзен Р. Сингер (2000). Скотт Ф. Гилберт (ред.). Биология развития (6-е изд.). Сандерленд, Массачусетс : Sinauer Associates . ISBN 978-0-87893-243-6.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )[ требуется страница ]
  8. ^ Стивен Насси; Шафран Уайтхед (2001). Шафран А. Уайтхед; Стивен Насси (ред.). Эндокринология: комплексный подход . Оксфорд: Британский институт исследований органов . ISBN 978-1-85996-252-7.[ требуется страница ]
  9. ^ Singh R, Artaza JN, Тейлор WE, Брага М, Юань Х, Гонсалес-Cadavid NF, Bhasin S (январь 2006). «Тестостерон подавляет адипогенную дифференцировку в клетках 3T3-L1: ядерная транслокация комплекса рецепторов андрогена с бета-катенином и Т-клеточным фактором 4 может обходить каноническую передачу сигналов Wnt, подавляя адипогенные факторы транскрипции» . Эндокринология . 147 (1): 141–54. DOI : 10.1210 / en.2004-1649 . PMC 4417624 . PMID 16210377 .  
  10. ^ Синха-Hikim I, Тейлор WE, Гонсалес-Cadavid NF, Чжэн W, Bhasin S (октябрь 2004). «Рецептор андрогенов в человеческих скелетных мышцах и культивируемых мышечных сателлитных клетках: повышающая регуляция андрогенами» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 89 (10): 5245–55. DOI : 10.1210 / jc.2004-0084 . PMID 15472231 . 
  11. ^ Vlahopoulos S, Zimmer WE, Jenster G, Belaguli Н.С., Балк С.П., Brinkmann А.О., Ланц РБ, Zoumpourlis VC, Шварц RJ (март 2005). «Привлечение рецептора андрогена через фактор ответа сыворотки способствует экспрессии миогенного гена» . Журнал биологической химии . 280 (9): 7786–92. DOI : 10.1074 / jbc.M413992200 . PMID 15623502 . 
  12. ^ Cooke B, Хегстрем CD, Villeneuve LS, Бридлав SM (октябрь 1998). «Половая дифференциация мозга позвоночных: принципы и механизмы». Границы нейроэндокринологии . 19 (4): 323–62. DOI : 10.1006 / frne.1998.0171 . PMID 9799588 . S2CID 14372914 .  
  13. ^ Zuloaga DG, Оферты Д.А., Иордания CL, Бридлав SM (май 2008). «Роль рецепторов андрогенов в маскулинизации мозга и поведения: что мы узнали из мутации феминизации яичек» . Гормоны и поведение . 53 (5): 613–26. DOI : 10.1016 / j.yhbeh.2008.01.013 . PMC 2706155 . PMID 18374335 .  
  14. ^ Hamson DK, Уэйнрайт SR, Тейлор JR, Джонс Б., Уотсон Н.В., Galea LA (2013). «Андрогены увеличивают выживаемость взрослых нейронов в зубчатой ​​извилине за счет андрогенного рецепторно-зависимого механизма у самцов крыс» . Эндокринология . 154 (9): 3294–304. DOI : 10.1210 / en.2013-1129 . PMID 23782943 . 
  15. ^ Окамото М, Ходжо Y, Иноуэ К, Т Matsui, Кават S, Макью Б.С., Соя Н (2012). «Легкие упражнения увеличивают содержание дигидротестостерона в гиппокампе, что свидетельствует об андрогенном опосредовании нейрогенеза» . PNAS . 109 (32): 13100–13105. DOI : 10.1073 / pnas.1210023109 . PMC 3420174 . PMID 22807478 .  
  16. ^ Чжан JM, Tonelli L, Regenold WT, McCarthy MM (2010). «Эффекты неонатального лечения флутамидом на нейрогенез и синаптогенез в гиппокампе коррелируют с депрессивным поведением у самцов крыс в предподростковом возрасте» . Неврология . 169 (1): 544–54. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2010.03.029 . PMC 3574794 . PMID 20399256 .  
  17. ^ Spritzer MD, Ibler E, Инглис W, Curtis MG (2011). «Тестостерон и социальная изоляция влияют на нейрогенез взрослых в зубчатой ​​извилине самцов крыс» . Неврология . 195 : 180–90. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2011.08.034 . PMC 3198792 . PMID 21875652 .  
  18. ^ Макиева S, Saunders PT, Norman JE (2014). «Андрогены при беременности: роль при родах» . Гм. Репродукция. Обновить . 20 (4): 542–59. DOI : 10.1093 / humupd / dmu008 . PMC 4063701 . PMID 24643344 .  
  19. ^ Райт С., Томас Л., Дуглас RC, ленивее CB, Rittmaster RS (декабрь 1996). «Относительная эффективность тестостерона и дигидротестостерона в предотвращении атрофии и апоптоза простаты кастрированной крысы» . J. Clin. Инвестируйте . 98 (11): 2558–63. DOI : 10.1172 / JCI119074 . PMC 507713 . PMID 8958218 .  
  20. ^ Bennett NC, Гардинер RA, Хупер JD, Johnson DW, Gobe GC (2010). «Молекулярно-клеточная биология передачи сигналов рецептора андрогенов». Int. J. Biochem. Cell Biol . 42 (6): 813–27. DOI : 10.1016 / j.biocel.2009.11.013 . PMID 19931639 . 
  21. Перейти ↑ Wang C, Liu Y, Cao JM (2014). «Рецепторы, связанные с G-белком: внеядерные медиаторы для негеномных действий стероидов» . Int J Mol Sci . 15 (9): 15412–25. DOI : 10.3390 / ijms150915412 . PMC 4200746 . PMID 25257522 .  
  22. ^ Lang F, Alevizopoulos K, Stournaras C (2013). «Нацеливание на мембранные рецепторы андрогенов в опухолях». Мнение эксперта. Ther. Цели . 17 (8): 951–63. DOI : 10.1517 / 14728222.2013.806491 . PMID 23746222 . S2CID 23918273 .  
  23. ^ Häggström, Микаэль; Ричфилд, Дэвид (2014). «Схема путей стероидогенеза человека» . WikiJournal of Medicine . 1 (1). DOI : 10.15347 / wjm / 2014.005 . ISSN 2002-4436 .