前列腺的生理功能

前列腺是男性最大的副性器官,受雄激素的控制。其主要功能是分泌精液中的某些成分,对生育尤其重要。前列腺的生理功能主要可概括为以下三个方面。

外分泌功能

前列腺是男性最大的附属性腺,也属于人体外分泌腺之一,可分泌前列腺液。前列腺液是精液的重要组成成分,对精子正常的功能具有重要作用,对生育非常重要。正常前列腺液呈清乳白色,稀薄,量为0.1~1.0 ml,pH值6.4~6.7,比重1.002 7±0.002。前列腺液中含有多种物质,包括蛋白质、脂类、电解质(如钠、钾、钙、镁、锌)、碳酸氢盐、枸橼酸、精氨酸、胆固醇等多种成分。慢性前列腺炎时,前列腺液的pH值明显增高,可不小于8.0。炎症严重时前列腺液可变浓稠,色泽变黄或呈淡红色混浊,或含絮状物或黏液丝。前列腺液的分泌受雄激素的调控。

前列腺液中的蛋白成分

前列腺液的蛋白成分约占2%,主要包括前列腺特异性抗原、前列腺酸性磷酸酶、乳酸脱氢酶、转铁蛋白、补体C3、免疫球蛋白、亮氨酸氨基肽酶、生长因子等。

1. 前列腺特异性抗原(PSA):也称γ-精液蛋白,是一种由hKLK3基因编码、由前列腺上皮细胞分泌的单链糖蛋白,具有糜蛋白酶活性,能够水解精液凝固蛋白Ⅰ和Ⅱ,使精液液化,其功能与生育有关,相对分子质量为33 000~34 000,含有240种氨基酸和7%的糖类,其氨基酸序列与血管舒张素类丝氨酸蛋白酶有高度同源性。目前认为,PSA是前列腺癌的血清肿瘤标记物,当创伤或其他病变破坏了前列腺腺泡内容物与淋巴系统之间由内皮层、基底细胞层和基底膜构成的屏障时,PSA通过毛细血管和淋巴管进入血液系统,导致外周血PSA升高。PSA对前列腺组织有特异性,但对前列腺癌并无特异性,血清PSA的浓度升高并非总是提示是前列腺癌,前列腺疾病如前列腺增生、前列腺缺血(如梗死)、急性尿潴留和细菌性前列腺炎均可引起PSA浓度的升高,而非细菌性前列腺炎一般不会引起PSA的增高,一些前列腺良性疾病能引起PSA的增高,但某些前列腺癌患者的PSA却不一定升高。PSA在血清中主要有两种存在形式:一种是游离型的PSA(F-PSA),占血清PSA总浓度的10%~30%。另一种是与α1-抗糜蛋白酶(ACT)结合的PSA(PSA-ACT),占血清PSA总浓度的70%~90%。应用单克隆抗体检测PSA(包括游离型和结合型的总量),测其比率,可以提高PSA对前列腺癌诊断的特异性和敏感性。

2. 前列腺酸性磷酸酶(PAP):人前列腺组织中富含酸性磷酸酶,精液中也有较高的浓度,其来源于前列腺,是腺上皮的产物,但是破骨细胞也是酸性磷酸酶的主要来源。人类PAP是一种糖蛋白二聚体,相对分子质量为102 000,含有7%的碳水化合物。前列腺PAP的水平随年龄的增加呈降低趋势。PAP血清水平影响因素较多,例如,骨质疏松、骨吸收增加的疾病也可引起血清酸性磷酸酶一定程度的增加。

3. 前列腺结合蛋白:前列腺结合蛋白又称为前列腺特异蛋白-94(PSP-94)、β-微精液蛋白或β抑制素,是人类前列腺液中发现的另外一种特异蛋白,含94个氨基酸,相对分子质量为16 000。

4. 前列腺特异性膜抗原(PSM):是一种非常重要的前列腺上皮细胞膜结合蛋白,相对分子质量是100 000,PSM的cDNA已被克隆,并明确了氨基酸序列,PSM在前列腺肿瘤中的表达和分化有相关性,临床用于PSM对前列腺疾病进行诊断和检测,也可用于前列腺疾病的影像学检查。

5. 乳酸脱氢酶(LDH):前列腺液中乳酸脱氢酶也随着年龄的增大而减少,可以作为上皮细胞损害的参考值指标。正常情况下,前列腺液内的乳酸脱氢酶-V/LDH-I小于1,而在前列腺炎时,此比值明显增高。所以,观察比值大小的变化,可以作为慢性前列腺炎的附属诊断标准和前列腺炎治疗效果判定的标准之一。在前列腺癌时,它们的比值也可发生变化。

6. 亮氨酸氨基肽酶:由前列腺上皮细胞产生,分泌到前列腺泡腔内,这种酶在前列腺内大量存在,该酶活性在前列腺癌组织比前列腺增生组织中低。

7. 免疫球蛋白:研究表明,前列腺液中有免疫球蛋白IgA、IgM、IgG,免疫球蛋白与感染有关。细菌性前列腺炎患者中的IgA比非细菌性者明显增高。

8. 转铁蛋白:前列腺液中的转铁蛋白的正常浓度为53 mg/L,而前列腺癌时转铁蛋白水平明显增高。

9. 补体C3:前列腺液中含有的补体C3浓度约为18.2 mg/L,前列腺增生和前列腺炎时均可增高,尤其是前列腺癌时增高更加明显。

前列腺液中的非蛋白成分

主要有锌、枸橼酸、多胺、胆固醇及脂类。

1. 锌:锌是前列腺液中重要的阳离子成分,人类精浆中的高浓度锌主要来源于前列腺分泌。研究显示,人的精液和前列腺内的锌浓度与杀菌活性相关。前列腺存在炎症时,前列腺液的锌浓度明显降低。锌具有稳定精子核染色质的作用,能与许多蛋白结合。射精时,前列腺液中的锌含量降低,使5α-还原酶活性恢复,增加锌的分泌,使锌重新在腺体中积聚。

2. 枸橼酸:枸橼酸是前列腺液中主要的阴离子,前列腺上皮细胞具有将天冬氨酸和葡萄糖转化为枸橼酸的功能。慢性前列腺炎时,前列腺液中的枸橼酸浓度明显降低。枸橼酸可能参与精液的液化过程,使精液保持渗透平衡,维持适当的酸碱度。此外,枸橼酸还具有保护酸性磷酸酶的作用。

3. 多胺:前列腺液中含有精胺、亚精胺和腐胺。前列腺是体内精胺最主要的来源,精胺是一种脂类多胺,能与磷脂和磷酸根离子结合。多胺具有参与精子凝固的作用,多胺也能形成酰胺键并形成蛋白羟基组的共价添加物,参与调节功能。精浆中的联胺氧化酶可将多胺氧化成有活性的醛类化合物,使精液具有特殊气味。这些醛类和多胺类可形成生殖道对感染因素的预防屏障。多胺与精子数目和精子活动力有关,男性不育者,腐胺水平高,而精子数少,精胺浓度与精子数及其活动力之间呈正相关。

4. 胆固醇与脂类:人类精液中胆固醇和磷脂大部分是由前列腺合成,前列腺液中胆固醇正常值为0.9 mg/ml,而在前列腺癌时则明显升高,细菌性前列腺炎时明显降低,有人认为,胆固醇磷脂的合适比例对维持前列腺液的正常平衡具有重要作用。正常前列腺液内总含脂280 mg/ml,磷脂占65%,而以卵磷脂为主。卵磷脂小体在前列腺液中分布均匀,为圆球形小体,折光性强,数目较多。前列腺发生炎症时,巨噬细胞吞噬大量脂类,故卵磷脂小体明显减少。

前列腺液和精液不同,但二者关系密切。前列腺液是精液的组成部分,主要由前列腺分泌,而精液则包含了多种腺体的分泌物。精液是精子和精浆的混合物。精子是在睾丸曲细精管中产生的活细胞,数目很多。精浆则是由睾丸液、附睾液、输精管壶腹液、前列腺液和尿道腺液等共同组成。前列腺液占精浆的20%~30%,但最多的是精囊腺分泌液,占精浆的60%~70%,其余成分仅占10%。精浆是输送精子必需的介质,同时还含有维持精子生命必需的物质,并能激发精子的活动力。精液中含有多种物质,如高浓度的有机物质、无机离子和各种酶。其中,许多与精液凝固或液化有关的酶,都来自前列腺液,如氨基肽酶、纤维蛋白溶解酶、精氨酸酯水解酶等。另外,柠檬酸全部由前列腺分泌而来,它的作用是维持精液渗透压和精子透明质酸酶的活性等。

前列腺液的生理功能

1. 促进精液的液化:前列腺液中含有高浓度的酸性磷酸酶,它还含有纤维蛋白溶解酶,使凝固的精液重新液化。慢性前列腺炎时,精液中的酸性磷酸酶和纤维蛋白溶解酶减少,导致前列腺液液化时候延长或不液化。

2. 辅助受精:前列腺液为碱性,可缓冲阴道中的酸性分泌物,以适应精子的生存,有利于精子的活动。另外,前列腺液中含有大量透明质酸酶,使精子容易穿过子宫颈黏液栓及卵子的胶状腺,有利于受精及着床。

3. 预防感染:前列腺位于膀胱的前方、直肠的下方,环绕着尿道,而且前列腺液中的锌离子具有杀菌的功效,使得前列腺发挥了抵御外界病菌的作用,从而对维护生殖泌尿系统的健康有一定的帮助。

内分泌功能

前列腺基质组织中含有丰富的5α-还原酶,可将睾丸产生的雄激素睾酮转变为活性更强的双氢睾酮,并因此调节垂体的功能。目前认为,双氢睾酮在前列腺增生和前列腺癌的发生中起主要作用。如阻断5α-还原酶、抑制双氢睾酮,可使增生的腺体萎缩,达到治疗前列腺增生的目的。前列腺还可抑制垂体内泌乳素的含量和分泌。

参与控制排尿和射精功能

在男性膀胱颈部的平滑肌伸入到前列腺实质内形成前列腺括约肌参与排尿控制,并且在射精时收缩,可使前列腺部的近侧部分闭合,防止精液返流到膀胱内。同时将精囊液前列腺腺泡和前列腺管内的前列腺液及输精管的内容物输入到前列腺部尿道,并排出体外。

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