前列腺的解剖、组织结构和功能

前列腺的解剖和组织结构

前列腺是附属性腺中最大的不成对实质性器官,位于盆腔内。其形状和大小颇似前后扁平的栗子,色淡红而带灰白色。在青壮年,直径约3~4cm,重约20g。

前列腺上端宽大,为前列腺底,紧接膀胱颈部,此面最大,稍微凹陷。下端尖细,称前列腺尖。前列腺尖与前列腺底之间为前列腺体。在前列腺底的中央有尿道穿入,贯穿前列腺实质后,再由前列腺尖穿出。左右射精管则在前列腺底部穿入,开口于尿道的精阜。前列腺有前后两面,前面凸隆,与耻骨联合相对;后面平坦,与直肠相邻。在此面正中线有一浅纵沟,称前列腺沟,在活体可经直肠触知前列腺后面和前列腺沟。

前列腺分为五叶:前叶、中叶、后叶和左、右侧叶。前叶介于左、右侧叶和尿道之间,临床上无重要作用。中叶又称前列腺峡部,呈上宽下尖的楔形,位于尿道后面、两侧叶及射精管之间。老年人此叶往往肥大,轻度向上发展可将尿道口后方的膀胱三角区下角处的黏膜顶起,形成膀胱悬雍垂,严重时,可压迫尿道而致排尿困难。后叶位于射精管的后下方、中叶、两侧叶及尿道的后面,此叶很少发生肥大。两侧叶发生肥大时,从侧面压迫尿道,可致尿潴留。

McNeal(1972年)结合前列腺功能、病理与形态学,对前列腺各部作了新的命名。腺体分为三部分,最大的部分为周边区(peripheral zone),次之为中央区(central zone),两者占腺体的95%,其余5%的腺体为移行区(transitional zone)。周边区为前列腺癌最常发生的区域,而移行区则是前列腺增生发生的唯一部位。移行区结构较为复杂:在膀胱颈至精阜之间,平滑肌构成的圆筒状括约肌包围尿道及其周围腺体。在括约肌的远端,尿道周围腺体的腺管向四周延伸构成移行区。

前列腺在组织结构上,其周围被一层由结缔组织与平滑肌细胞所构成的被膜所包绕。前列腺的被膜可分为三层:外层为血管层,中层为纤维层,内层为肌肉层。被膜中的结缔组织和平滑肌细胞与前列腺内部基质中的结缔组织和平滑肌细胞相连接。前列腺由腺组织和基质组成。

腺组织

腺组织由30~50个管泡腺组成,最后汇成15~30条导管,直接开口于尿道前列腺部精阜两侧。腺泡上皮为单层柱状上皮或假复层柱状上皮,部分区域可出现单层立方或单层扁平上皮,一般多呈假复层柱状上皮,由主细胞与基底细胞组成。

一、主细胞

人前列腺主细胞高约12~13nm,宽8~10nm。核位于基底部,其直径约5~7μm。主细胞的顶部与核上区有分泌泡,直径约0.20μm左右,有的是空心的,有的含有较致密的凝集物。细胞质内的高尔基体发达。在细胞的基底有线粒体、粗面内质网、游离核糖体、溶酶体等。溶酶体呈不同形态:初级溶酶体、残余体、脂褐素、多泡体与致密体。此外尚可见到糖原颗粒。细胞表面有微绒毛,并有质膜内陷形成的小泡。

二、基细胞

基细胞高4~6μm,宽9~11μm,位于主细胞与基膜之间,形态多样包括扁平、三角形、立方形,也可看到柱状基细胞,基细胞的膜显示很强的ATP酶与5-核苷酸酶的活性,后者可作为这一细胞的标志酶。基细胞的细胞质较主细胞致密,细胞器较少,具未分化细胞的特征。在腺泡腔内可见到由分泌物凝固而形成的圆形或卵圆形小体,切面上呈同心圆的板层状,有时可发生钙化,形成前列腺结石,结石常随年龄而增加。导管上皮为假复层柱状上皮。上皮细胞内有大量粗面内质网、小的线粒体与糖原颗粒。高尔基体位于核上区,周围有许多电子密度深的分泌颗粒。在前列腺精阜处,可以看到特殊类型细胞。

  1. 涎黏蛋白细胞:位于精阜区中央,细胞化学显示有神经氨酸蛋白。核上区有特异性分泌颗粒。颗粒呈圆形,直径60~85nm,有膜包裹,具不同的电子密度。
  2. 嗜铬细胞:位于尿道前列腺部上皮细胞间,含有特殊圆形颗粒,内含5-羟色胺、胃动素、P物质等。
  3. 星形小颗粒细胞:位于人的尿道前列腺部,仅存在于前列腺开口处附近的尿道上皮中。这种细胞分泌尿抑胃素(urogastrone),具有强烈的抑制胃分泌作用。

腺组织在前列腺中的排列有一定的规律。腺组织以尿道为中心,排列成内、中、外三个环行区带。内带位于尿道周围,称为黏膜腺;中间带位于尿道周围的外周部分,称为黏膜下腺;外带居最外侧,是前列腺的主要组成部分,叫主腺。主腺最大,其分泌量占首位,受雄激素的影响。

基质

前列腺的基质由三种成分组成:结缔组织、平滑肌细胞、弹性纤维。各种成分的比例随年龄而不同。胶原纤维自50岁开始逐渐增加,平滑肌纤维与弹性纤维则逐渐减少。肥大细胞在青春期增加,以后保持稳定。

前列腺的功能

前列腺被认为既有外分泌作用,又有内分泌作用。成年男性每次射精量大约是3.0~3.5ml,可有2~6ml不等。主要由两种重要成分组成:精子和精浆。精浆主要由附属性腺分泌,其中前列腺分泌液约占30%。前列腺分泌液富含钾、锌、柠檬酸、果糖、大量的蛋白和酶。他们的作用尚不完全清楚。

前列腺的外分泌作用

成人前列腺持续分泌一种稀薄的液体,其色与牛乳相仿,呈酸性(pH6.5)。在射出的精液中前列腺液约占精液的30%。

一、锌

人前列腺内含有很高浓度的锌,在精液内,锌的浓度为67.8ng/ml,说明在射精时,前列腺分泌物被大大稀释了。前列腺的锌被分为结构锌和分泌锌。结构锌位于细胞核中,而分泌锌位于细胞顶端。有研究表明锌对双氢睾酮有作用:当锌浓度为50μmol/L时几乎完全抑制了睾酮还原为双氢睾酮,而当锌浓度较低时则相反,可以刺激睾酮还原为双氢睾酮。推测锌可能参与了前列腺分泌的负反馈调节。双氢睾酮可能始动一种锌结合蛋白的合成,这种锌结合蛋白使锌能堆积在前列腺的上皮细胞与管腔内,当锌浓度高时,抑制5-α还原酶的作用。射精时,前列腺锌丧失,5-α还原酶活性恢复,锌重新在前列腺内堆积。

前列腺分泌锌进入精液内,具有抗微生物的作用。在前列腺恶性疾病中可以观察到一种特异的锌结合蛋白。大量的研究显示,在前列腺中锌是一种重要的局部抗细菌因子。在慢性前列腺炎患者中锌的浓度明显降低。

二、柠檬酸盐

人前列腺液内的浓度为720~2100mg/dl,精浆内的浓度为320mg/dl。柠檬酸盐的形成受雄激素的影响。

柠檬酸盐是人精浆中最重要和必要的阴离子之一,目前认为由于柠檬酸能与钙离子结合而形成可溶性复合物,因而抑制钙盐的沉淀。钙可以抑制酸性磷酸酶,因此柠檬酸具有保护酸性磷酸酶的功能。柠檬酸不影响精子的代谢,似乎能加强精子的运动。此外,柠檬酸具有很强的缓冲能力,可能使精浆维持在适宜的pH与渗透平衡状态。

三、酸性磷酸酶

酸性磷酸酶是一种糖蛋白。前列腺内有两种酸性磷酸酶,一种是溶酶体内的,与其他细胞内的一样;另一种是分泌性的,后者受雄激素的影响。阉割后,后者几乎完全消失而前者仍然存在。前列腺内的酸性磷酸酶较其他组织高出千倍。老年人血清中酸性磷酸酶增加应考虑癌症的可能性。酸性磷酸酶可溶解多种磷酸单脂,最适宜pH为5~6,可将磷酸转移到葡萄糖与果糖上,故此酶与精子能量代谢有关。

四、精胺与亚精胺

人前列腺组织内及其分泌物内含有大量的精胺,他在精浆中的含量大约是50~350mg/dl。精胺被精胺氧化酶氧化可形成一种挥发性碱。精液的特殊气味就来自这种挥发物质。精胺能使平滑肌松弛,并能结合到tRNA、DNA及细胞膜上。氧化的精胺在人的精液中具有抑制细菌的作用。人的精浆中含有二胺氧化酶,能分解精胺而产生细胞毒醛,影响精子的运动与生成。

五、蛋白质

人前列腺分泌物中,蛋白质含量很低。人射出精液的最初部分(主要为尿道球腺与前列腺的分泌物)含有IgG、IgA、白蛋白、转移因子、溶菌酶、淀粉酶、中性蛋白酶、乳酸脱氢酶、芳香酰胺酶、碳酸酐酶等。前列腺液内还含有血纤维蛋白溶酶原与血纤维蛋白溶酶原激活因子,这一因子的作用被认为参与:①射出精液的凝固与液化;②兴奋与维持精子的活动性;③精子穿过宫颈黏液;④精子穿过透明带。

六、前列腺小体

前列腺小体(prostasome)是一个完整的细胞外器,由前列腺的腺上皮细胞分泌,有3层膜结构,有时为5层膜,偶尔也有多层膜结构。前列腺小体很小,直径约150nm,超微结构位于上皮细胞膜限制的贮存泡内。前列腺小体是由细胞内完整地分泌到前列腺液中,没有细胞膜的损失。前列腺小体在人精液中存在着足够的数目,主要发挥免疫抑制作用,可能对包含在人精液中的其他免疫抑制因子起辅助作用,保护精子免受损害,延长寿命,结果增加受孕的机会,同时前列腺小体可能对性传播疾病起促进作用。前列腺小体的免疫抑制作用主要表现在:①调节吞噬细胞的活性;②抑制淋巴细胞的增殖;③对精子产生作用。前列腺小体可以阻止巨噬细胞吞噬乳胶颗粒的能力,对生育可能更有益。前列腺小体可能在精子进入女性生殖道时由精子载入。精子进入阴道后,吞噬细胞摄取前列腺小体,致使部分吞噬细胞失活,功能减弱。另外,前列腺小体可能对前列腺素削弱女性生殖道的免疫防御能力起辅助作用。前列腺小体可依此方式保护精子免遭吞噬,从而延长其寿命,增加受孕的机会。

七、精子素(seminin)

精子素是一种蛋白水解酶。据认为其能够影响精浆的凝固和液化作用。

此外前列腺还可能具有分泌PSA等其他分泌功能。

前列腺的内分泌作用

前列腺能分泌多种激素如促甲状腺释放激素、促肾上腺皮质激素、松弛素、内啡肽、催乳素与抑制素等。

内啡肽与促肾上腺皮质激素:这两种激素存在于前列腺上皮细胞内。但其量甚微,不影响血液中的浓度。很可能这两种激素从细胞顶端分泌到管腔中,精液中已发现内啡肽样物质,他们可能在局部发挥作用。

抑制素:在正常前列腺中抑制素位于上皮细胞的胞质内。用同位素测定其在组织内的浓度,良性前列腺增生者为正常男性的10倍,测定血清中的浓度,前者为后者的4倍。手术切除肥大的前列腺组织后血清中的抑制素浓度下降。抑制素在前列腺中的作用尚不清楚。从结构上看,抑制素很接近前列腺的精子包裹抗原。有报道,对动物用了抗精子抗体后可导致不孕。最近发现,在大鼠前列腺内抑制素刺激鸟氨酸脱羧酶活性,已知多胺合成第一步限速酶即鸟氨酸脱氢酶,多胺对蛋白质、核酸及细胞分化具有刺激作用。在前列腺增生时抑制素增加,影响多胺合成,后者使组织生长。在前列腺增生时,血清中抑制素也增高。

前列腺在排尿过程中的作用

前列腺与膀胱颈并无纤维组织或肌肉组织相隔,前列腺被看成膀胱颈的腺性部分。另一方面,前列腺构成近端尿道壁,包括尿道内括约肌。此肌由平滑肌组成,环绕前列腺部尿道。内括约肌为逼尿肌的延伸。当逼尿肌收缩时,内括约肌即放松。随意志的排尿起始于前列腺尖端的外括约肌的松弛。

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