性别决定与生殖系统发育

性别决定

性别决定(sex determination)的关键在于受精时是含X染色体的精子抑或是含Y染色体的精子与卵子结合形成哪种类型的性染色体复合物,因为未分化性腺的发育是由性染色体复合物(XX或XY)决定的。未分化性腺是指在胚胎第4周末,在胚体腹后壁两侧形成的生殖腺嵴(细而短的隆起,左右各一)内的一些上皮细胞条索。Y染色体在性别分化中起决定作用,因为其上载有睾丸决定因子(testis determining factor,TDF)基因。在寻找和定位TDF基因的研究中,20世纪90年代初SRY基因的定位和克隆是一个重要的突破。SRY基因位于Y染色体短臂,与拟常染色体区相邻,称为“Y染色体性别决定区”(sex-determining region on Y-chromosome,SRY)基因,其核心序列具有进化上的保守性,因此Y染色体的短臂是性别决定的关键部位。

①张思仲.性别、SRY基因和性分化异常.中华医学遗传学杂志,1995,12(5):257.

②F.菲利浦.赖斯,金.盖尔.多金著,陆洋,林磊,陈菲译.青春期——发展、关系和文化(第11版).上海:上海人民出版社.

需要注意的是,SRY基因固然是性别决定中最重要的基因,但不是唯一的基因。根据对基因产物和功能的了解,SRY应当有受其调控的下游基因,同时也不排除存在调节SRY表达的上游基因。性别的决定与分化很可能是多个基因有序参与的过程。由此可见,尽管现代医学研究已经取得了很多突破,但人们离完全认识性别决定的分子机理还有一定的距离。

性腺分化

在胚胎发育第7周之前,男女两性胚胎的未分化性腺在外观上是无差别的。受精时形成的性染色体复合物决定未分化性腺的分化方向。性染色体复合物中有Y即为男性,因为Y染色体的存在决定了未分化性腺发育成睾丸,一般情况下有睾丸即为男性;缺少Y染色体(例如XX染色体)的未分化性腺则分化为卵巢。也就是说,男性遗传表现型的发育需要Y染色体,两条X染色体的胚胎则发育为女性。

生殖管道与外生殖器的分化

性腺类型(睾丸或卵巢)进一步决定生殖管道以及外生殖器的性别分化。胚胎时期睾丸产生的雄激素(睾酮)决定男性性征分化,而胚胎早期女性的性征分化则不依赖激素,在没有卵巢形成的情况下也可发生女性性征的分化

男女两性胚胎早期都有两对生殖管道:一对为中肾管,发育为男性生殖管道;另一对称中肾旁管,发育为女性生殖管道。胚胎第5~6周期间,生殖系统处于未分化阶段,此时两对生殖管道同时存在。若未分化腺分化成睾丸,在胚胎第8周开始促进中肾管发育,最终形成附睾管、输精管、射精管和精囊。若未分化腺分化为卵巢,由于无雄激素与抗中肾旁管激素的作用,中肾管退化,中肾旁管则分化发育为输卵管、子宫。

从胚胎早期,第4周到第7周,外生殖腺处于未分化状态,男女两性的外生殖器是相似的。胚胎第7周时,未分化外生殖器向男性发育主要受二氢睾酮(dihydrotestosterone,DHT)的作用。DHT是由睾酮在5α还原酶的作用下形成的。如果没有雄激素的作用,则未分化的外生殖器向女性方向发育。

生理性别异常

生理性别异常在医学上被认为是一类先天畸形,医学界将常称之为两性畸形。根据性染色体、性腺及外生殖器的特征,两性畸形分真两性畸形和假两性畸形两类。

真两性畸形是由于胎盘或胎儿在宫腔内接受了过高或不足量的雄性激素刺激所致,此类患者是两性畸形中罕见的类型,发生率在新生儿中约为1∶120000②,③。真两性畸形者体内同时存在卵巢和睾丸两种生殖腺,染色体半数以上是(46, XX),其余是(46,XY)、(46,XX/46,XY)或其他嵌合。

①成令忠,王一飞,钟翠平.组织胚胎学——人体发育和功能组织学.上海:上海科学技术文献出版社,2002.

②李巧梅,王晶,牛娜,王颖.1例真两性畸形患者的围手术期护理.中华现代护理杂志,2006,15,1442-1443.

③乐杰谢幸丰有吉.妇产科学[M].北京:人民卫生出版社,2004.110-113.

假两性畸形又分女性假两性畸形和男性假两性畸形两种。

女性假两性畸形者的染色体是46,XX,性腺是卵巢,有子宫和阴道,发病率约1/4万,最常见的原因有二:一是先天性肾上腺皮质增生,先天性肾上腺皮质增生是先天性隐性遗传病,由于基因异常引起与肾上腺皮质激素合成有关的某种酶的缺陷,使皮质醇或兼有醛固酮减少或缺乏,负反馈引起促肾上腺皮质激素分泌增加,刺激肾上腺皮质代偿性增生,造成缺陷酶之前的中间代谢产物增多和堆积,缺陷酶之后的代谢产物减少。如21羟化酶和11β羟化酶缺陷,堆积的中间产物转化为雄激素,雄激素过高引起女胎外阴男性化,并且出生后会渐进性加重,男胎外阴虽无明显改变,但生后可出现性早熟;二是在孕早期、尤其是孕3月前服用有雄激素作用的药物,或偶因母体卵巢或肾上腺患有男性化作用的肿瘤,使母体雄激素增高,引起女胎外阴不同程度的男性化,出生后患儿不再受母体高雄激素的影响,外阴畸形异常情况也不会再加

男性假两性畸形患者的染色体是46,XY,性腺是睾丸或是发育不良性腺。在新生儿发病率约为1/1.2万。因外生殖器和第二性征发育异常,在社会上常以“女性”生活,对社会性别“女性”的男性假两性畸形,有人总称其为“染色体46,XY女性”。男性假两性畸形患者的染色体虽然都是46,XY,但表现却不相同,可分为睾丸女性化综合征、男性化男性假两性畸形。

值得注意的是,两性畸形(包括真性和假性)的发病率在整体人群中是非常小的,因此而夸大生理性别的多样化是不合适的。

①周羡梅.假两性畸形的遗传致病基础.中国实用妇科与产科杂志,1995,1,19-20.

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性发育
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