2) сперматогониях
3) клетках Сертоли
4) клетках Лейдига (+)
Тестостерон синтезируется преимущественно интерстициальными клетками Лейдига, расположенными между семенными канальцами яичка. Их активность регулируется лютеинизирующим гормоном (ЛГ): связывание ЛГ с рецептором на клетке Лейдига активирует аденилатциклазную систему, повышает уровень цАМФ и стимулирует транспорт холестерина в митохондрии с участием белка StAR. Далее холестерин превращается в прегненолон, а через последовательные реакции с участием CYP17A1, 3β-гидроксистероиддегидрогеназы и 17β-гидроксистероиддегидрогеназы образуется тестостерон.
Клетки Сертоли не являются основным источником тестостерона: они поддерживают сперматогенез, формируют гемато-тестикулярный барьер, секретируют ингибин B и синтезируют андроген-связывающий белок (ABP). Последний обеспечивает высокую концентрацию тестостерона внутри семенных канальцев, необходимую для созревания половых клеток. Сперматогонии и сперматоциты относятся к зародышевым клеткам и не обладают полноценным стероидогенным аппаратом, поэтому непосредственным источником тестостерона не являются.
Регуляция синтеза тестостерона осуществляется гипоталамо-гипофизарно-гонадной системой: гонадолиберин стимулирует секрецию ЛГ, ЛГ — клетки Лейдига, а тестостерон оказывает отрицательную обратную связь на гипоталамус и гипофиз. В периферических тканях гормон может превращаться в дигидротестостерон под действием 5α-редуктазы или в эстрадиол при участии ароматазы. Поэтому нарушение функции клеток Лейдига приводит к снижению уровня тестостерона, гипогонадизму, уменьшению либидо, нарушению эректильной функции и расстройству сперматогенеза.
| Клетка или структура | Основная функция | Гормональная регуляция | Связь с тестостероном |
|---|---|---|---|
| Клетки Лейдига | Стероидогенез в интерстициальной ткани яичка | ЛГ; рецептор сопряжён с системой цАМФ/PKA | Основное место синтеза тестостерона |
| Клетки Сертоли | Поддержка и питание развивающихся половых клеток, гемато-тестикулярный барьер | ФСГ; действие тестостерона через рецепторы андрогенов | Не синтезируют тестостерон в физиологически значимом объёме; образуют ABP и ингибин B |
| Сперматогонии | Митотическое самообновление и начало дифференцировки сперматогенного ряда | Зависят от микроокружения семенного канальца | Не являются источником тестостерона |
| Сперматоциты | Мейотическое деление и формирование гаплоидных клеток | Зависят от поддержки клеток Сертоли и высокой интратестикулярной концентрации андрогенов | Не синтезируют тестостерон |
| Гипофизарный ЛГ | Стимуляция эндокринной функции яичка | Секреция регулируется гонадолиберином и отрицательной обратной связью | Запускает и поддерживает синтез тестостерона клетками Лейдига |
| Гипофизарный ФСГ | Регуляция функции клеток Сертоли и сперматогенеза | Действует преимущественно на клетки Сертоли | Не является непосредственным стимулятором синтеза тестостерона |
При первичном гипогонадизме из-за поражения яичек уровень тестостерона снижается, а концентрация ЛГ повышается вследствие утраты отрицательной обратной связи. При вторичном гипогонадизме одновременно снижены тестостерон и ЛГ, что указывает на гипофизарное или гипоталамическое нарушение. Определение общего тестостерона проводят с учётом времени забора крови, обычно утром, а при пограничных значениях дополнительно оценивают SHBG и рассчитывают свободный тестостерон. Таким образом, выбор клеток Лейдига основан на их специализированной ЛГ-зависимой стероидогенной функции.