115年:醫學一(2)
下列那一種細胞會製造和分泌睪固酮(testosterone)?
A史托利細胞(Sertoli cell)
B萊氏細胞(Leydig cell)
C精細胞(spermatid)
D基底細胞(basal cell)
詳細解析
本題觀念
睪丸(testis)內有兩大類主要的功能細胞:位於曲細精管(seminiferous tubule)內、負責支持精細胞發育的史托利細胞(Sertoli cell),以及位於曲細精管之間、間質組織(interstitial tissue)裡的萊氏細胞(Leydig cell)。這兩類細胞的分工不同,本題要考的是哪一種細胞才真正具備製造並分泌睪固酮(testosterone)的能力。
選項分析
- A. 史托利細胞:史托利細胞位於曲細精管管壁內,功能是提供精細胞發育所需的營養與結構支持、構成血睪障壁(blood-testis barrier,一種保護生殖細胞不受免疫系統攻擊的屏障構造),並分泌雄性素結合蛋白(androgen-binding protein, ABP,能提高局部睪固酮濃度)與抑制素B(inhibin B,能回饋調控腦下垂體分泌),但史托利細胞本身並不具備完整的類固醇合成酵素系統,不會製造睪固酮,此敘述不正確。
- B. 萊氏細胞:萊氏細胞位於曲細精管之間的間質組織中,是睪丸內唯一具備完整類固醇生合成路徑(由膽固醇經過一連串酵素反應轉變為睪固酮)的細胞。它會受到腦下垂體分泌的黃體生成素(luteinizing hormone, LH)刺激,活化細胞內的訊息路徑,促使膽固醇轉運進入粒線體並逐步合成睪固酮,負責製造並分泌人體約九成以上的睪固酮,此敘述正確。
- C. 精細胞:精細胞(spermatid)是精子形成過程中,生殖細胞經減數分裂後產生的一個發育階段,本身沒有類固醇合成酵素系統,不會製造或分泌睪固酮,此敘述不正確。
- D. 基底細胞:基底細胞泛指位於上皮最底層、尚未分化的細胞,這類細胞不具備萊氏細胞特有的類固醇合成酵素表現,與睪固酮的製造和分泌沒有直接關聯,此敘述不正確。
答案解析
正確答案為B。萊氏細胞是睪丸間質中唯一具備完整類固醇生合成能力的細胞,經黃體生成素(LH)與其受器結合後,會活化細胞內的訊息傳遞路徑,促使類固醇急性調節蛋白(StAR protein)把膽固醇送進粒線體,再經由一連串酵素反應(包含將膽固醇轉為初始前驅物 pregnenolone 的關鍵酵素)逐步合成睪固酮並分泌到血液中,這是下視丘-腦下垂體-性腺軸(hypothalamic-pituitary-gonadal axis)調控男性性荷爾蒙分泌的核心步驟。史托利細胞、精細胞與基底細胞則各自負責支持、生殖或未分化的功能,都不具備這種類固醇合成的能力,因此不會製造睪固酮。
核心知識點
- 睪丸內兩大功能細胞群:曲細精管內的史托利細胞(支持功能)與間質中的萊氏細胞(內分泌功能),分工明確不可混淆。
- 萊氏細胞是唯一具備完整類固醇生合成路徑的細胞,由黃體生成素(LH)刺激後製造並分泌睪固酮。
- 史托利細胞負責構成血睪障壁、分泌雄性素結合蛋白與抑制素B,功能與睪固酮製造不同,但兩者透過局部訊息互相配合,共同維持生精作用。
- 下視丘-腦下垂體-性腺軸是複習男性生殖內分泌生理時的重要主軸,萊氏細胞與睪固酮分泌是此軸線的關鍵一環。
參考資料
- PMC9851038. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9851038/
- ScienceDirect: Leydig Cell. https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/leydig-cell
- Biology of Reproduction 99(1):101. https://academic.oup.com/biolreprod/article/99/1/101/4939467
- StatPearls: Physiology, Testicular. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK560631/
- PubMed 40332028. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40332028/