第一章 男性生殖基础知识

一、精子的发生

自受精卵形成即决定了胎儿的遗传学性别，进一步在基因的控制下，经过复杂的分化过程形成了胎儿的社会学性别，此时包含有外生殖器官的出现，至于内生殖器官则不完全成型，直至胎儿娩出，生殖社会学意义的男性进入社会。青春期开始，第二性征的出现，标志着男性生殖器官向成熟发育，伴随着青春期的整个过程而发展。至此，完全成熟的男性展现在社会。

在大体发育变化的过程中，睾丸的微观改变至关重要，睾丸主要包含有支持细胞、间质细胞和生精细胞，它们各有其自身的功能和作用。支持细胞决定睾丸的大小，形成睾丸的血睾屏障，控制生精细胞的营养和信息的交换；间质细胞生成睾酮等物质，通过旁分泌调节睾丸的功能；生精细胞从胎儿到青春期前一直处于精原细胞阶段，青春期开始通过精原细胞——初级精母细胞——次级精母细胞——精子细胞——精子这样的生精周期出现精子。根据种属特异性，人类精子的生成需要经历6个阶段，每一周期时长需要16天，每克睾丸组织每24小时可产生100万甚至更多的精子。

从受精卵开始一直到成熟男性的整个过程的任何一个环节出现问题都有可能导致精子产生异常。

二、精子的成熟

精子从睾丸产生，在遗传学方面已基本成熟，但不具备运动、精卵识别和精卵结合的能力，尚需在附睾内发生一系列生理生化过程才能完全成熟。

从生精细胞到成熟精子，细胞核内核蛋白由富含精氨酸和胱氨酸的鱼精蛋白取代了富含赖氨酸的组蛋白，DNA和核蛋白结合越来越紧密，核的巯基被二硫键取代，核膜的通透性、流动性、电荷、蛋白以及糖基均发生了改变，与精子的受精能力直接相关。胞质形成胞质小滴逐渐向末端移动、脱落，出现由微管组成的“9+2”结构的精子尾部，可分为颈段、中段、主段和末端四部分，与精子的运动密切相关。

三、内分泌的调控

精子是在严格的下丘脑—垂体—睾丸轴和睾丸局部旁分泌控制下产生的，包含有促性腺激素释放激素（GnRH）、促性腺激素（FSH、LH）、泌乳素（PRL）、睾酮（T）、雌激素（E2）、抑制素B（INB）、抗苗勒管激素（AMH）等的调节和正负反馈。

正常情况下，下丘脑分泌的GnRH作用于垂体分泌LH，LH作用于睾丸的间质细胞生成T，T经过代谢形成双氢睾酮和E2，FSH作用于支持细胞调节T的作用，T和E2可以作用于下丘脑和垂体反馈性地影响GnRH、FSH、LH的浓度，它们均通过作用于相应的受体发挥作用，从而影响精子的产生。

睾丸有自身的旁分泌作用，睾丸网液浓度较外周血T的高达百余倍，E2更是高达千余倍，睾酮不仅通过睾丸—睾丸静脉—精索外侧静脉—体循环发挥作用，还存在睾丸—睾丸静脉—精索静脉—精索动脉—睾丸动脉—睾丸的局部小循环，由此产生的局部的高T浓度是精子生成的必需。

控制激素产生的各个环节以及协同或拮抗激素的物质发生异常都会影响精子的质量。

四、遗传学因素

基因控制着细胞、组织等的分化，甚至影响着行为活动。正常男性核型为46XY，在此基础上出现任何的异常均有可能影响到精子产生功能，但有些异常与精子无绝对关系。比如47XXY、46XX会出现无精子症，并且这种情况治疗的可能性不大；47XYY的临床差异非常大，从生育角度考虑影响不一定大，即使精子有问题也可以通过药物治疗；罗伯逊异位、臂间倒位、常染色体的三体等一般认为不影响精子，但存在遗传于下一代的风险，并且女性出现流产的几率增加；大Y、小Y、随体普遍认为属于遗传多态性，有的学者认为会影响精子，且会增加女性流产几率，有的学者认为不影响精子，可以肯定的是如果伴随精子异常，可以通过药物治疗而正常。

目前关注比较多的无精子因子（AZF）对精子的影响比较明显，一般认为：AZFa区缺失表现为唯支持细胞综合症，AZFb区缺失表现为精母细胞阶段的生精阻滞，AZFc区缺失有各种病理组织学改变，AZFd区缺失可能与少精子症以及精子畸形有关。偶见AZFb缺失而有活动精子的报道，在临床上也有AZFc、AZFd缺失伴无精子症者通过药物治疗出现精子的现象。

总体而言，遗传学因素出现问题是比较麻烦的，它不仅影响到生育，而且有可能影响到下一代的健康，所以考虑生育时应该慎重考虑。

五、附属性腺的影响

正常情况下，精液的30%左右来自前列腺，60%左右来自精囊腺，8%左右来自附睾，如果这几个器官出现功能性问题就会影响到精子的活动力，一般不会影响到精子的数量。

前列腺液中含有锌、酸性磷酸酶、柠檬酸盐、精胺、蛋白质和酶等。锌是维持精子活力的重要因素，是多种酶的辅基，可以影响精子顶体酶的作用，具有抗微生物的功能，可能参与调节前列腺分泌的反馈调节；柠檬酸和酸性磷酸酶是前列腺的功能指标，当前列腺存在炎性病变时，其浓度会降低；蛋白水解酶等液化因子作用于精液中的纤维蛋白促使精液液化。

精囊腺分泌物中含有果糖、山梨醇、前列腺素、凝固因子、去能因子等。果糖和山梨醇是精子的能量物质；凝固因子使精液凝固，防止精液倒流；去能因子包裹于精子头部，抑制精子顶体酶的释放，稳定精子。

附睾分泌有α-葡萄糖苷酶、唾液酸、甘油磷酰胆碱、肌醇等，并可浓缩肉毒碱。附睾分泌的一些特殊成分具有促进精子成熟和参与配子识别的功能。

六、免疫调节

胚胎期睾丸仅有生精细胞，青春期后才分化为精子，成熟精子和精原细胞抗原表达差异达50%以上，这就出现了新抗原，被机体识别为外源性蛋白，在血睾屏障的保护下将免疫系统与精子生成场所分离，从而不产生自身抗体。睾丸间质很少甚至没有辅助性T淋巴细胞，这样免疫反应的激活程度就很低，同时，淋巴细胞在睾丸组织中进行的免疫监视作用，且睾丸中没有B淋巴细胞等情况造成了睾丸的免疫豁免特性。

附睾的紧密连接复合体可以将精子和免疫细胞隔离，附睾中的免疫因子可以降低淋巴细胞的活性，并且，附睾上皮中的巨噬细胞很少，附睾腔的补体很少，而补体调节蛋白很高，这样使得精子逃避了免疫系统的监视。

七、精液常规参数

正常情况下，在禁欲2~7天的基础上，一份精液标本应该大于2ml，60分钟内能够液化，黏稠度一般，精子浓度大于20×106/ml，a+b级精子大于50%或者a级精子大于25%，形态正常精子比例大于4%。

八、精液的排出

在视、触、嗅、听以及心理的作用下，由神经内分泌调节，出现阴茎血流量增加，阴茎海绵体静脉闭塞功能启动，阴茎勃起，交感—肾上腺素能神经兴奋性进一步增高，前列腺、附睾和输精管同时收缩，排出附睾液和前列腺液，最后精囊收缩排出精囊液，共同形成精液。

九、精子在女性生殖道的运动

精液进入女性阴道后，由凝固状态转为液态，精子经宫颈—宫腔—输卵管间质部—输卵管峡部—输卵管壶腹部与卵子结合，有部分精子储存于宫颈隐窝，成批次地向输卵管方向游动。同时子宫和输卵管平滑肌的收缩与舒张形成的局部蠕动和节段性波动影响着精子运动。

阴道为微酸性环境，而精浆偏碱性起到缓冲的作用；宫颈粘液的黏滞度随月经周期的变化而不同，围排卵期偏稀薄，有利于精子通过；子宫内膜液和输卵管液为精子提供营养和能量，它们的流动方向可以推动精子运行。

十、精子与卵子的结合

在卵子周围颗粒细胞的引导下，抵达输卵管壶腹部的精子游向卵冠丘复合体，经过严格的精卵识别、顶体反应、精卵融合和两性原核的形成与融合生理过程，完成受精。

精卵结合的过程中，精子由常规的运动状态转为超活力，更有利于精子快速而多次的碰撞卵子，当一个精子发生顶体反应穿过透明带时，卵细胞和透明带迅速发生化学变化阻止其他精子的再进入，阻碍了多精受精的产生。精子头部与卵子融合后，形成雄性原核，精子的尾部和线粒体DNA被丢弃，同时卵细胞被激活，排除第二极体，形成单倍体的雌性原核。精子中心体激活，使纺锤丝进入两性原核，并将两性原核移动到一起，染色体浓聚，核膜破裂，两性单倍染色体交织为二倍体的受精卵，其中任何一个微小的异常都有可能导致受精失败。

十一、胚胎的早期发育与种植

精子与卵子结合18小时出现双原核，28小时出现第一次分裂，之后每20小时分裂一次。胚胎在输卵管中边分裂边移动，一般在输卵管运行2～4天抵达子宫，在子宫中游离3～4天，从透明带中孵出，在子宫内膜种植相关因子的信号沟通下，黏附于子宫内膜上皮使其固定在子宫，并进一步穿过子宫内膜上皮层和基底层与母体血管相通，获得血供，从而牢固植入到子宫。