受精時，與卵子結合的精子的性染色體已經決定了胚胎的遺傳性別，但人類直到胚胎7周齡時才開始有男性或女性的形態特征變化。因此，性別發育的最后階段被稱之為未分化性發育階段（indifferent stage of sexual development）。性腺的出現與中腎密切相關。性腺的發生有三個來源：①后腹壁表面的間皮細胞；②間皮細胞深面的間充質；③原始生殖細胞（primordial germ cell，PGC）。

人類胚胎從第4周起，由于中腎嵴向側臟壁中胚層位表面上皮的增厚，及其深層間充質的增生，使這部位向體腔凸出，形成棗核狀的縱行隆起，稱為生殖嵴（genital ridge）。生殖嵴與中腎嵴緊相鄰接，二者合稱為尿生殖嵴（urogenital ridge）。

在人類胚胎第3～4周，靠近尿囊基部的卵黃囊內胚層內出現許多個大的原始生殖細胞。以后由于胚胎的縱向折轉，卵黃囊的這部分成為胚胎的后腸。原始生殖細胞由此做變形運動，經背側系膜向生殖嵴移動。

原始生殖細胞呈圓形或橢圓形，直徑25～30μm，比其周圍的體細胞明顯地大。原始生殖細胞在運動時出現偽足，呈不規則形。其圓形或橢圓形的細胞核處于偏心位，核內染色質分布均勻，有1～2個核仁。細胞質內有兩個中心粒，高爾基器位于核上方，糖原顆粒、脂滴均勻分布。

人類胚胎第27～30天，原始生殖細胞主要存在于后腸。其中有些原始生殖細胞存在于后腸的內胚層上皮內，并嵌在上皮細胞之間；有些則開始離開上皮。在胚胎發育到第4～5周，有些原始生殖細胞進入后腸之背側系膜的間充質中。在第6周，原始生殖細胞進入生殖嵴增厚的表面上皮內。生殖嵴表面上皮受原始生殖細胞的刺激而增厚，并向上皮不同的間充質內呈條索狀的增殖，一部分原始生殖細胞進入條索內。這由上皮細胞與原始生殖細胞構成的條索，稱為原始生殖腺索（primitive gonadal cords），又可稱為髓質索（medullar cords），初級性索（primitive sex cord）或首次性索。到第6周末，生殖腺索和表皮發生分隔，二者間有一薄層間充質。這時的生殖嵴是尚未性分化的生殖腺，其結構可分為兩部分：皮質為增生的表面上皮部分，而髓質則是生殖腺索的部分。皮質與髓質索內部有原始生殖細胞。在人類胚胎發育到第6周末之前，不論胚胎的性染色體是XX型，還是XY型，生殖腺的結構都是一樣的。所以，有人稱這時期的生殖腺為未分化生殖腺（indifferent gonad）。

生殖腺發育生長，逐漸成為圓形。它和相鄰的中腎一起凸出于腹腔內。在生殖腺、中腎與后腹壁相連部位的表面體腔上皮深層的間充質內凹入，使生殖腺及中腎與后膜壁之間形成一系膜，稱尿生殖系膜（urogenital mesentery）。生殖腺與中腎共同將此系膜懸于腹腔內。此后由于中腎的退化與生殖腺的性分化，該系膜成為男性的睪丸系膜（mesorchium）。生殖腺靠近其系膜的部位則發育成為器官的門（hilus）（圖1-2）。

胚胎細胞的性染色體為XY時，在胚胎第7～8周，生殖腺的髓質索繼續生長發育，髓質不斷增厚。與此同時，皮質逐漸變薄，終于成為一薄層間皮（亦即皮質消失）。間質與髓質之間的間充質于第8周分化成為一層較厚的結締組織白膜。髓質索發育成為睪丸索（testicular cords）。它們靠近門的部分，互相連成睪丸網（rete testis）。睪丸索分化成長袢狀的生精小管（seminiferous tubules），就這樣生殖腺分化成為睪丸。

從胎兒期一直到青春期，生精小管都是無管腔的細胞索。它由來自原始生殖細胞的精原細胞與來自髓質索上皮的支持細胞（sertoli cell）構成。在胎兒時，支持細胞分泌抗中腎旁管激素（antimüllerian hormone，Jost X因子），抑制中腎旁管發育。靠近睪丸網部分的袢內，無精原細胞存在，分化為直細精管（tubulus rectus）。胎兒發育到第4～6個月，生精小管之間的一部分間充質分化成為間質細胞（leydig cell）。在胎兒期，間質細胞數量多，發育良好，并分泌雄激素。分泌活動將一直持續到出生時。出生后，睪丸的間質細胞減少，細胞體積變小，分泌活動處于靜息狀態。出生后，睪丸內仍為精原細胞。

到青春期，間質細胞繼續增多增大，重新開始分泌雄激素。直到青春期生精小管才開始出現管腔。從這時起，精原細胞不斷增多，并向初級精母細胞→次級精母細胞→精子細胞→分化成為精子。從傳統意義上講，精原細胞是干細胞，能自我復制。但實際上，精原細胞應分為兩類：一類是祖細胞，祖細胞的分化潛能是向同宗同族的細胞方向進行；另一類則是真正意義上的干細胞，它具有多分化潛能。由于精原細胞能源源不斷復制出精原細胞，使得睪丸終身不斷地產生精子。

H-Y抗原（H-Y antigen），又稱SX _S抗原，是存在于低等的魚類到高等的哺乳動物（包括人類）異質性（heterogeneity）體細胞的一種蛋白質。由于其異配性（heterogametic sex）個體不存在H-Y抗原，因此，當H-Y抗原進入同配性個體后，同配性個體能產生與之相應的H-Y抗體。H-Y抗原一般附著在細胞膜的微球蛋白的β2M上。男性（XY）Burkitt淋巴瘤Daudi細胞，由于沒有β2M，則其所以產生的H-Y抗原流入周圍體液內。

有人認為，哺乳動物包括人類，Y染色體是性別決定的主要決定因子，因其攜帶睪丸決定因子（testis determining factor，TDF）。目前已克隆出編碼H-Y抗原的基因（SMCY基因），并純化證實了H-Y抗原為-8肽分子。

1990年，Sinclair在染色體短臂（除常染色體區外）發現一種新的基因，即鋅指基因（Zine finger gene），在其遠側分離出一個新基因Py53.3（3.1Kb），稱之為Y染色體性別決定區（sex-determining region of Y-chromosome，SRY）。1991年，Koopman等將SRY的14Kb的片段用微量注射技術轉移至XX小鼠的受精卵，誘導了睪丸的分化，因此認為SRY就是睪丸決定因子。

SRY基因編號的蛋白質含有與DNA結合的模體，稱為HMG盒。HMG盒存在于轉錄因子中。SRY蛋白的HMG盒與特定的DNA序列結合，表明它在睪丸發育過程中調控著基因的表達。現已知，與HMG含有60%同源性的基因，稱為SOX基因。也已知SOX基因含有若干個亞家族成員。在每一個亞家族成員中，HMG區域內的氨基酸序列有90%以上的同源性。SOX ₁、SOX ₂、SOX ₃、SOX ₉、SOX ₁₁在神經組織中高水平表達；SOX ₂在雞胚的晶狀體和腸上皮細胞中表達；SOX ₉在軟骨組織和性腺中表達。因為SOX ₉基因的表達緊接著睪丸支持細胞分化之后，這一點與SOX ₉在性別決定中的作用是一致的，提示SOX ₉與哺乳類動物的性別決定有關。

現已明確的是人類的SOX ₉基因被定位在

區域內。有結果顯示，SRY基因是由SOX ₃基因進化而來。而COLzal的表達直接受SOX ₉的基因調控。即SOX ₉是SRY基因的下游基因。

性別發育中，有兩種物質與睪丸的發育有很大關系，一種是副中腎抑制因子；另一種是睪酮。副中腎抑制因子的作用是促進副中腎管萎縮，阻止男性輸卵管和子宮的發育形成，而睪酮則是誘導睪丸的形成。兩者協調表達，從而保證了男性性別發育的正常進行。

WT ₁是哺乳動物未分化性腺的發生和睪丸發育過程不可欠缺的基因。Denys-Drash和Frasier綜合征患者中的WT ₁發生突變，此種病例表現為泌尿-生殖系統發育異常，以及XY性逆轉。SF ₁ （steroidogenic factor 1）是一個孤核受體（orphan nuclear receptor），并有一個含有兩個高度保守的鋅指結構的DNA結合域。若SF ₁發生突變，胎兒會是XY性腺發育不全，同時患有腎衰竭。

生殖管道的發生大體上可以分為兩個階段：①生殖道尚未分化階段和②生殖道分化階段。人類胚胎發育第6周，在中腎腎單位逐漸退化時，一部分靠近生殖腺的中腎腎單位僅發生中腎小體退化，而中腎小管卻不退化，其原有中腎小體的那一端和生殖腺相連續。

在中腎管頭端外側的臟壁中胚層體腔上皮向間充質內凹陷，形成在體腔開口盲端的管，稱中腎旁管（paramesonephric duct），又稱Müller管。Müller管逐漸向尾側伸長，首先在中腎管的外側，當伸長到達骨盆時，從中腎管的腹側面越過；向內側尾側伸長。左右中腎管尾側部在身體正中相合并，其尾端連接在尿生殖竇的背面。其連續部位正好處于左右中腎管與尿生殖竇開口之間。中腎旁管左右合并后的尾端，并不在尿生殖竇開口，而是一實心的小竇，凸向竇壁，使竇內面形成一小隆起，稱為Müller結節。這時就存在兩對生殖管道；一對是通過中腎小管與生殖腺相連的左右中腎管，這是繼承原來泌尿系的管道；另一是頭端在體腔開口的左右中腎旁管。動物實驗表明，中腎旁管的發生，必須有中腎管的誘導方可完成。

胎兒睪丸至少產生兩種高活性生物活性物質，一種刺激中腎管分化發育成為男性生殖管道，這種激素就是雄激素；另一種則抑制中腎旁管的發育，并使其發生退化，這就是Jost因子。

人類胚胎發育第6周，中腎腎單位逐漸退化時，位于睪丸頭側的中腎小體退化消失，而中腎小管卻不退化。處于發育過程中的睪丸區域內一些腎小管某一側變短，在進一步發育中，這些小管另一端與睪丸網索相接觸，最后形成睪丸輸出小管。位于睪丸尾側的中腎小管叫旁生殖小管，這些小管能保持到第3個月末而不與睪丸網索相連，同時也失去與中腎管的連接。這些小管的殘余總稱為旁睪（paradidymis，parepididymis）。

中腎管的發育旺盛，緊靠輸出小管下方的一段中腎管增長，盤曲形成附睪。從附睪到精囊的一段側芽和中腎管周圍的間充質分化出的一層平滑肌，形成輸精管。

關于精囊腺的胚胎發育描述很少，對于人類精囊胚胎發育的研究，也不例外。精囊腺和壺腹早期發生較人體其他大多數器官為晚。人類胚胎發育第13周，胎兒約110mm大小時，首先出現精囊腺原基。這一時期，位于近尿生殖竇處，每一中腎管側壁上皮發生一對凸起，即形成輸精管壺腹和精囊腺的共同原基。這一凸起主要是由管腔擴張形成，壁是由單層柱狀上皮組成，其在整個發育過程中保持不變。

當融合的Müller管開始明顯退化時，精囊腺和輸精管壺腹的原基開始明顯長出。當胚胎發育到125mm大小時，輸精管壺腹和精囊腺的原基分為兩個獨立的原基。隨后，精囊腺即在背側發育，生長很短的距離后，曲向頭側，形成兩個部分，即近端的橫向部分和遠端的垂直部分。在精囊腺的頂端有絲分裂細胞趨向集中，提示真正的精囊腺芽在生長。

在胚胎發育到160mm大小時，精囊遠端一般形成魚鉤狀，并開始發生最初的分枝管芽，這種情況僅見于精囊的中部和遠端。當主管長度增加時，分枝管芽的數量在胚胎發育到370mm大小時逐漸增多到20個左右，精囊腺的主管呈現出較為明顯的螺旋狀彎曲走行。

在胚胎發育到長約300mm時，精囊腺的主管生長速度明顯加快，不僅是主管大小，而且分枝管的大小和數量也生長明顯加速。這一加速的機制現在人們還不能夠合理解釋，推測可能與胎兒睪丸雄激素產生增加有關。但是，產生睪丸雄激素的睪丸間質細胞在胚胎長到約200mm時已達到最高發育水平，因此有還存在時間差的問題。

輸精管壺腹的生長與精囊平行。在早期，精囊腺和輸精管壺腹的原基間邊界不清，大約在胚胎達150mm大小后，此邊界變得清楚了，直到胚胎長約為270mm時，壺腹仍相當直，此時大約僅有6～7個小彎曲。當胚胎達310mm大小時，可看到第一個側芽，而胚胎長約370mm時，出現4～5個永久性側芽。

在射精管發育早期，壺腹和精囊腺還不能清楚地分開，大約在胚胎發育到150mm大小時，才開始出現一清晰的邊界。在胚胎發育到325mm時射精管呈擴張狀態，外似錐形，逐步分化成射精竇。這一擴張部分位于前列腺的外側，當射精管進入前列腺組織時，則在近內側直接發生彎曲，并在此變窄。

在整個胚胎發育過程中，精囊腺、輸精管壺腹、射精管的上皮均為單層柱狀，且從最早的原基到胚胎370mm時，上皮的這種結構特征未發生明顯變化。

有關前列腺發生的研究資料很少。目前的認識僅限于以下內容：后腸末端部分叫泄殖腔（cloaca）。在胚胎28天左右，由于尿直腸隔（urorectal septum，也稱泄殖腔隔cloacal septum）的形成而將泄殖腔分為分為前后兩部分，前部是尿生殖竇，后部為直腸。直腸和原始尿生殖竇在胚胎的第44天開始發育。原始尿生殖竇的近端部分形成中腎管，由中腎管變成膀胱尿道腔，而遠端部分的中腎管則形成尿生殖竇，尿生殖竇相鄰膀胱部變得狹窄并發育成為前列腺的下部。

大約在妊娠第10周，前列腺組織內的固有上皮向外生長形成前列腺芽（prostatic buds），這些來源于內胚層之原始尿生殖竇的前列腺芽隨即折轉至膀胱下，并伸進苗勒中胚層，逐步發育成為前列腺囊，中腎中胚層發育成為射精管。前列腺管迅速延伸變長，形成多個分枝后漸趨穩定化。胚胎發育第13周，約70個一級管道出現，并顯示出其具有細胞分化、分泌活性。前列腺的生長和發育依賴于胎兒睪丸雄性激素的產生。在胚胎發育至第8周時，胎兒睪丸開始分泌雄激素。原始尿生殖竇的分化依賴睪酮的類型為雙氫睪酮（DHT），雙氫睪酮為原始尿生殖竇分化為前列腺的必需雄激素。

生殖腺的發生初期位于腹膜上部，由系膜懸于后腹壁。在胎兒發育過程中逐漸下降并永久性固定于特定位置。

男性胚胎在發育到第8周時，在睪丸下端與陰唇陰囊隆起之間，后膜壁的間充質形成睪丸引帶（gubernaculum testis）?？赡苁怯捎谔ボ|干尾側部的生長比睪丸引帶的生長速度快，引帶相對變短，使睪丸向陰唇陰囊隆起（即以后的陰囊）移動。在胚胎發育第28周時，睪丸下降至恥骨緣前方。到胚胎發育第32周末，睪丸進入陰囊。隨著睪丸的下降，與之相連的輸精管、血管、神經也一起下降。這些從間充質分化而來的結締組織及肌纖維包裹，構成精索（spermatic cord）。精索通過的腹前壁肌群間的間隙，稱為腹股溝管（inguinal canal）。在睪丸下降時，腹壁腹膜的下端一部分形成突起（鞘狀突vaginal process）。突起和精索一起通過腹股溝管進入陰囊。鞘突進入陰囊后，與腹壁腹膜發生隔離，成為包在睪丸外表的鞘膜。

陰莖的發育大體分為兩個階段：一是未分化期，二是分化期。

由于胚胎的臍下腹壁的中胚層細胞從頭端兩側向尾端內側生長，這樣就使泄殖腔膜向尾端縮小，并逐漸由原來朝向腹面頭端的位置改變成為朝向腹面尾端的位置；與此同時，這些增生的中胚層細胞就在泄殖腔膜的頭端兩側形成一對生殖褶（genital fold），此褶以后在中線合并成生殖結節（genital tubercle）。同時，在泄殖腔膜的兩旁，間充質也增殖，形成一對略微高起的褶，叫泄殖腔褶（cloacal fold）。當胚胎發育第6周末，泄殖腔膜被尿直腸膈分成尿生殖膜和虹膜，泄殖腔褶也同樣被分成前方的尿道褶和后方的肛褶（圖1-3）。尿道褶之間的溝叫尿道溝，后者的底部即尿生殖膜。與此同時，在尿道褶的兩側還有一對隆起，叫生殖隆突或唇囊隆突。不久，生殖結節發育延長，成為初陰體（phallus）（圖1-4）。此時，男女的外生殖器相同，分不出性別。從胚胎發育第7～8周以后，才開始出現兩性分化。但在外形上看，外觀仍很相似。胚胎發育到第10周時，可以勉強辨別出性別，但要達到一目了然，準確無誤，則需到第12周以后。

初陰體（phallus）最后形成陰莖。當胚胎向男性分化時，初陰體迅速生長，并在靠近末端處出現一環形的溝，即冠狀溝（coronary sulcus），這樣就分化出了陰莖頭。初陰體延長形成陰莖過程中，在其尾側面可看到尿道褶和尿道溝也被向前拖長。同時，尿生殖竇初陰體部也向著陰莖內形成一條細胞索，這條細胞索叫尿道板（urethral plate），位于尿道溝的深面。陰莖的近端部分尿道溝是以尿生殖膜與尿道板相隔；而在陰莖的遠端部分尿道溝的底部與尿道板直接相貼。隨后的發育過程中，陰莖近端部分，尿道溝的底（即尿生殖膜）破裂；陰莖遠端部分，尿道溝底的細胞和尿道板中心的細胞發生變性使原來的尿道溝變深，并與尿生殖囊相通。緊接著，尿道溝兩側的尿道褶由陰莖的近端向遠端逐漸合并，使尿道溝變成了尿道海綿體的絕大部分，合并后在陰莖表面遺留下的皮膚痕跡稱為陰莖縫（raphe penis）。陰莖頭部分的尿道是由陰莖頭末端的外胚層細胞向內穿入，形成上皮索，以后在其間發育出了腔隙。

陰莖體的皮膚形成一個褶皺，覆蓋在陰莖頭上，形成包皮（foreskin）。開始時，包皮與陰莖頭長在一起，以后逐漸分離開來。包皮腹側面中央與陰莖分離不完全，形成一個縱皺襞，即包皮系帶（frenulum）。陰莖內的間充質形成海綿體組織。

陰囊的發育和陰莖的發育時差約為1年。男性進入青春期后，陰囊增大，就是陰莖變相變長。到青春期后期，陰莖的形態和大小已變為成人型。在陰莖增大的過程中伴隨有陰毛的出現。