第一章 男性生殖基礎知識

一、精子的發生

自受精卵形成即決定了胎兒的遺傳學性別，進一步在基因的控制下，經過復雜的分化過程形成了胎兒的社會學性別，此時包含有外生殖器官的出現，至于內生殖器官則不完全成型，直至胎兒娩出，生殖社會學意義的男性進入社會。青春期開始，第二性征的出現，標志著男性生殖器官向成熟發育，伴隨著青春期的整個過程而發展。至此，完全成熟的男性展現在社會。

在大體發育變化的過程中，睪丸的微觀改變至關重要，睪丸主要包含有支持細胞、間質細胞和生精細胞，它們各有其自身的功能和作用。支持細胞決定睪丸的大小，形成睪丸的血睪屏障，控制生精細胞的營養和信息的交換；間質細胞生成睪酮等物質，通過旁分泌調節睪丸的功能；生精細胞從胎兒到青春期前一直處于精原細胞階段，青春期開始通過精原細胞——初級精母細胞——次級精母細胞——精子細胞——精子這樣的生精周期出現精子。根據種屬特異性，人類精子的生成需要經歷6個階段，每一周期時長需要16天，每克睪丸組織每24小時可產生100萬甚至更多的精子。

從受精卵開始一直到成熟男性的整個過程的任何一個環節出現問題都有可能導致精子產生異常。

二、精子的成熟

精子從睪丸產生，在遺傳學方面已基本成熟，但不具備運動、精卵識別和精卵結合的能力，尚需在附睪內發生一系列生理生化過程才能完全成熟。

從生精細胞到成熟精子，細胞核內核蛋白由富含精氨酸和胱氨酸的魚精蛋白取代了富含賴氨酸的組蛋白，DNA和核蛋白結合越來越緊密，核的巰基被二硫鍵取代，核膜的通透性、流動性、電荷、蛋白以及糖基均發生了改變，與精子的受精能力直接相關。胞質形成胞質小滴逐漸向末端移動、脫落，出現由微管組成的“9+2”結構的精子尾部，可分為頸段、中段、主段和末端四部分，與精子的運動密切相關。

三、內分泌的調控

精子是在嚴格的下丘腦—垂體—睪丸軸和睪丸局部旁分泌控制下產生的，包含有促性腺激素釋放激素（GnRH）、促性腺激素（FSH、LH）、泌乳素（PRL）、睪酮（T）、雌激素（E2）、抑制素B（INB）、抗苗勒管激素（AMH）等的調節和正負反饋。

正常情況下，下丘腦分泌的GnRH作用于垂體分泌LH，LH作用于睪丸的間質細胞生成T，T經過代謝形成雙氫睪酮和E2，FSH作用于支持細胞調節T的作用，T和E2可以作用于下丘腦和垂體反饋性地影響GnRH、FSH、LH的濃度，它們均通過作用于相應的受體發揮作用，從而影響精子的產生。

睪丸有自身的旁分泌作用，睪丸網液濃度較外周血T的高達百余倍，E2更是高達千余倍，睪酮不僅通過睪丸—睪丸靜脈—精索外側靜脈—體循環發揮作用，還存在睪丸—睪丸靜脈—精索靜脈—精索動脈—睪丸動脈—睪丸的局部小循環，由此產生的局部的高T濃度是精子生成的必需。

控制激素產生的各個環節以及協同或拮抗激素的物質發生異常都會影響精子的質量。

四、遺傳學因素

基因控制著細胞、組織等的分化，甚至影響著行為活動。正常男性核型為46XY，在此基礎上出現任何的異常均有可能影響到精子產生功能，但有些異常與精子無絕對關系。比如47XXY、46XX會出現無精子癥，并且這種情況治療的可能性不大；47XYY的臨床差異非常大，從生育角度考慮影響不一定大，即使精子有問題也可以通過藥物治療；羅伯遜異位、臂間倒位、常染色體的三體等一般認為不影響精子，但存在遺傳于下一代的風險，并且女性出現流產的幾率增加；大Y、小Y、隨體普遍認為屬于遺傳多態性，有的學者認為會影響精子，且會增加女性流產幾率，有的學者認為不影響精子，可以肯定的是如果伴隨精子異常，可以通過藥物治療而正常。

目前關注比較多的無精子因子（AZF）對精子的影響比較明顯，一般認為：AZFa區缺失表現為唯支持細胞綜合癥，AZFb區缺失表現為精母細胞階段的生精阻滯，AZFc區缺失有各種病理組織學改變，AZFd區缺失可能與少精子癥以及精子畸形有關。偶見AZFb缺失而有活動精子的報道，在臨床上也有AZFc、AZFd缺失伴無精子癥者通過藥物治療出現精子的現象。

總體而言，遺傳學因素出現問題是比較麻煩的，它不僅影響到生育，而且有可能影響到下一代的健康，所以考慮生育時應該慎重考慮。

五、附屬性腺的影響

正常情況下，精液的30%左右來自前列腺，60%左右來自精囊腺，8%左右來自附睪，如果這幾個器官出現功能性問題就會影響到精子的活動力，一般不會影響到精子的數量。

前列腺液中含有鋅、酸性磷酸酶、檸檬酸鹽、精胺、蛋白質和酶等。鋅是維持精子活力的重要因素，是多種酶的輔基，可以影響精子頂體酶的作用，具有抗微生物的功能，可能參與調節前列腺分泌的反饋調節；檸檬酸和酸性磷酸酶是前列腺的功能指標，當前列腺存在炎性病變時，其濃度會降低；蛋白水解酶等液化因子作用于精液中的纖維蛋白促使精液液化。

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質；凝固因子使精液凝固，防止精液倒流；去能因子包裹于精子頭部，抑制精子頂體酶的釋放，穩定精子。

附睪分泌有α-葡萄糖苷酶、唾液酸、甘油磷酰膽堿、肌醇等，并可濃縮肉毒堿。附睪分泌的一些特殊成分具有促進精子成熟和參與配子識別的功能。

六、免疫調節

胚胎期睪丸僅有生精細胞，青春期后才分化為精子，成熟精子和精原細胞抗原表達差異達50%以上，這就出現了新抗原，被機體識別為外源性蛋白，在血睪屏障的保護下將免疫系統與精子生成場所分離，從而不產生自身抗體。睪丸間質很少甚至沒有輔助性T淋巴細胞，這樣免疫反應的激活程度就很低，同時，淋巴細胞在睪丸組織中進行的免疫監視作用，且睪丸中沒有B淋巴細胞等情況造成了睪丸的免疫豁免特性。

附睪的緊密連接復合體可以將精子和免疫細胞隔離，附睪中的免疫因子可以降低淋巴細胞的活性，并且，附睪上皮中的巨噬細胞很少，附睪腔的補體很少，而補體調節蛋白很高，這樣使得精子逃避了免疫系統的監視。

七、精液常規參數

正常情況下，在禁欲2~7天的基礎上，一份精液標本應該大于2ml，60分鐘內能夠液化，黏稠度一般，精子濃度大于20×106/ml，a+b級精子大于50%或者a級精子大于25%，形態正常精子比例大于4%。

八、精液的排出

在視、觸、嗅、聽以及心理的作用下，由神經內分泌調節，出現陰莖血流量增加，陰莖海綿體靜脈閉塞功能啟動，陰莖勃起，交感—腎上腺素能神經興奮性進一步增高，前列腺、附睪和輸精管同時收縮，排出附睪液和前列腺液，最后精囊收縮排出精囊液，共同形成精液。

九、精子在女性生殖道的運動

精液進入女性陰道后，由凝固狀態轉為液態，精子經宮頸—宮腔—輸卵管間質部—輸卵管峽部—輸卵管壺腹部與卵子結合，有部分精子儲存于宮頸隱窩，成批次地向輸卵管方向游動。同時子宮和輸卵管平滑肌的收縮與舒張形成的局部蠕動和節段性波動影響著精子運動。

陰道為微酸性環境，而精漿偏堿性起到緩沖的作用；宮頸粘液的黏滯度隨月經周期的變化而不同，圍排卵期偏稀薄，有利于精子通過；子宮內膜液和輸卵管液為精子提供營養和能量，它們的流動方向可以推動精子運行。

十、精子與卵子的結合

在卵子周圍顆粒細胞的引導下，抵達輸卵管壺腹部的精子游向卵冠丘復合體，經過嚴格的精卵識別、頂體反應、精卵融合和兩性原核的形成與融合生理過程，完成受精。

精卵結合的過程中，精子由常規的運動狀態轉為超活力，更有利于精子快速而多次的碰撞卵子，當一個精子發生頂體反應穿過透明帶時，卵細胞和透明帶迅速發生化學變化阻止其他精子的再進入，阻礙了多精受精的產生。精子頭部與卵子融合后，形成雄性原核，精子的尾部和線粒體DNA被丟棄，同時卵細胞被激活，排除第二極體，形成單倍體的雌性原核。精子中心體激活，使紡錘絲進入兩性原核，并將兩性原核移動到一起，染色體濃聚，核膜破裂，兩性單倍染色體交織為二倍體的受精卵，其中任何一個微小的異常都有可能導致受精失敗。

十一、胚胎的早期發育與種植

精子與卵子結合18小時出現雙原核，28小時出現第一次分裂，之后每20小時分裂一次。胚胎在輸卵管中邊分裂邊移動，一般在輸卵管運行2～4天抵達子宮，在子宮中游離3～4天，從透明帶中孵出，在子宮內膜種植相關因子的信號溝通下，黏附于子宮內膜上皮使其固定在子宮，并進一步穿過子宮內膜上皮層和基底層與母體血管相通，獲得血供，從而牢固植入到子宮。