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| 睾丸 | |
|---|---|
 人間の精巣の内部構造の図（「精嚢小葉」というラベルは誤りであり、「精巣小葉」とすべきです） | |
 成人男性の睾丸の外部特徴と周囲の構造の図 | |
| 詳細 | |
| 動脈 | 精巣動脈 |
| 静脈 | 精巣静脈、精索静脈叢 |
| 神経 | 精巣神経叢 |
| リンパ | 腰部リンパ節 |
| 識別子 | |
| ラテン | 精巣 |
| メッシュ | D013737 |
| TA98 | A09.3.01.001 |
| TA2 | 3576 |
| ＦＭＡ | 7210 |
| 解剖学用語 [Wikidataで編集] | |
精巣（睾丸、複数形：testes）は、人間を含むすべての左右相称動物の雄の生殖腺である。これは雌の卵巣と相同である。精巣の機能は、精子とアンドロゲン（主にテストステロン）の両方を生成することである。テストステロンの放出は下垂体前葉の黄体形成ホルモンによって制御され、精子の生成は下垂体前葉の卵胞刺激ホルモンと性腺テストステロン の両方によって制御される。
構造
外観
男性は、腹壁の延長である陰嚢内に、同じ大きさの睾丸を2つ持っています。[1]片方の睾丸がもう片方よりも陰嚢内に深く伸びる陰嚢非対称は一般的です。これは、血管の解剖学的構造の違いによるものです。[1]男性の85%では、右の睾丸が左の睾丸よりも下方に垂れ下がっています。[1]
測定と体積
睾丸の容積は、触診して大きさがわかっている楕円体（精巣計）と比較することで推定できます。別の方法としては、ノギス、定規、または超音波画像を使用して、x、y、z 軸（長さ、深さ、幅）の 3 つの測定値を取得します。これらの測定値は、楕円体の容積の式を使用して容積を計算するために使用できます。
しかし、実際の精巣容積の最も正確な計算は次の式から得られます: [2]
平均的な成人の睾丸の大きさは5cm×2cm×3cm（2インチ× 3⁄4 インチ× 1インチ）です。+男性器の成熟度を評価するために使用されるタナースケールは、計算された容積に対して成熟段階を割り当てており、ステージI（容積が1.5cm 3未満）からステージV（容積が20cm 3を超える ）。正常な容積は15～25cm 3で、平均は精巣あたり18cm 3（範囲12～30cm 3）です。 [1]
成人男性が生産する精子の数は精巣の容積に正比例します。これは、精巣が大きいほど精細管とセルトリ細胞が多く含まれるためです。[3]そのため、精巣の容積は精液プロファイルと正の相関関係にあるため、精巣が大きい男性は射精ごとに平均してより多くの精子細胞を生産します。[4]
内部構造
ダクトシステム
精巣は、白膜と呼ばれる丈夫な繊維質の殻で覆われています。[5]白膜の下には、精細管と呼ばれる非常に細いコイル状の管があります。[5]細管は、思春期から老年期にかけて精細胞（精子または男性配偶子としても知られる）に成長する細胞（生殖細胞）の層で覆われています。 [5]発達中の精子は、精細管を通って精巣縦隔にある精巣網、輸出管、そして新しく作られた精子細胞が成熟する（精子形成）精巣上体へと移動します。 [6]精子は精管に移動し、最終的に筋肉の収縮によって尿道を通って尿道口から排出されます。[6]
一次細胞の種類
精細管内では、生殖細胞が精子形成の過程を経て精原細胞、精母細胞、精細胞、精子へと発達する。配偶子には卵子の受精に必要な DNA が含まれている。[7]セルトリ細胞 – 精細管上皮の真上皮で、生殖細胞から精子への発達をサポートするのに極めて重要である。セルトリ細胞はインヒビンを分泌する。[8] 精細管周囲筋様細胞が精細管を取り囲んでいる。[9]
精細管（間質細胞）の間にはライディッヒ細胞[10]が存在します。ライディッヒ細胞は精細 管の間に局在する細胞で、思春期（ひげなどの二次性徴を含む）、性行動、性欲に重要なテストステロンやその他のアンドロゲンを産生・分泌します。セルトリ細胞は精子形成をサポートします。[11]テストステロンは精巣の容積を制御します。
未熟なライディッヒ細胞、間質マクロファージ、上皮細胞も存在します。
血液供給とリンパ排出
精巣には、精巣動脈、精巣挙筋動脈、精管動脈の3つの動脈血供給源があります。[12]精巣と陰嚢の 血液供給とリンパ排出は異なります。
- 一対の精巣動脈は腹部大動脈から直接始まり、鼠径管を通って下降しますが、陰嚢と外性器の残りの部分は内陰部動脈（内腸骨動脈の枝）によって供給されます。[13] [14]
- 精巣には、精巣挙筋動脈（外腸骨動脈の枝である下腹壁動脈の枝）と精管動脈（内腸骨動脈の枝である下膀胱動脈の枝）からの側副血行路がある。[15] [16]そのため、例えば高位停留精巣に対するファウラー・スティーブンス精巣固定術中に精巣動脈が結紮されても、精巣は通常、これらの他の血液供給によって生き残る。[17]
- 精巣からのリンパ液は精巣動脈に沿って大動脈周囲リンパ節に流れ、一方、陰嚢からのリンパ液は鼠径リンパ節に流れます。[13] [16]
レイヤー
成人の精巣の解剖学的特徴の多くは、腹部におけるその発生起源を反映している。精巣を囲む組織層は、前腹壁の層に由来する。[1]精巣挙筋は内腹斜筋から発生する。[1] [18]
血液精巣関門
大きな分子は、隣接するセルトリ細胞間の密着結合の存在により、血液から精細管の内腔に通過することができない。 [13]精原細胞は基底区画（密着結合のレベルより深い）を占め、一次精母細胞や二次精母細胞、精細胞などのより成熟した形態は、管腔内区画を占める。[13]
血液精巣関門の機能は、自己免疫反応を防ぐことであると考えられる。[13]成熟した精子（およびその抗原）は、乳児期に免疫寛容が確立された後に顕著に出現する。[13]精子は自己組織とは抗原的に異なるため、雄の動物は自分の精子に対して免疫学的に反応することができる。雄はそれらに対して抗体を作ることができる。[13]
精子抗原の注入は精巣の炎症（自己免疫性精巣炎）を引き起こし、生殖能力を低下させます。[13]血液精巣関門は精子タンパク質が免疫反応を誘発する可能性を低下させる可能性があります。[19]
体温調節と反応
カール・リチャード・ムーアは1926年に[20]、精巣が体外にあるのは、体外では体温よりわずかに低い温度で精子形成が促進されるためだと提唱した。精子形成は33℃より低い温度や高い温度では効率が低下する。精巣は体外にあるため、陰嚢の平滑組織が精巣を体から近づけたり遠ざけたりすることができる。 [5]精巣の温度は体温よりわずかに低い34.4℃に維持されている。36.7℃を超えると精子形成が妨げられるためである。[1] [5]精巣を最適温度に保つメカニズムはいくつかある。[21]
精巣挙筋は精巣と精索を覆っています。[22]この筋肉が収縮すると、精索が短くなり、精巣が体に近づき、精巣の温度を最適に保つためにわずかに暖かさが増します。[22]冷却が必要な場合、精巣挙筋は弛緩し、精巣は温かい体から離れて下がり、冷却できるようになります。[22]鈍的外傷などの物理的ストレスに反応して収縮も起こります。精巣は引っ込み、陰嚢は体に非常に近い位置まで縮み、精巣を守ろうとします。[23]
精巣挙筋反射により、精巣は反射的に上がります。また、恥骨尾骨筋を使って精巣を自発的に持ち上げることもできます。この筋肉は関連する筋肉を部分的に活性化します。
遺伝子とタンパク質の発現
ヒトゲノムには約 20,000 個のタンパク質コード遺伝子が含まれており、これらの遺伝子の 80% は成人の精巣で発現しています。[24]精巣は、他の臓器や組織と比較して、組織型特異的遺伝子の割合が最も高いです。[25]そのうち約 1,000 個は精巣に高度に特異的であり、[24]約 2,200 個は発現パターンが上昇しています。これらの遺伝子の大部分は、精細管で発現され、精子形成に関連する機能を持つタンパク質をコードしています。[25]精子細胞は、鞭毛の発達をもたらすタンパク質を発現します。これらの同じタンパク質は、女性の卵管の内層細胞で発現され、繊毛の発達を引き起こします。精子細胞の鞭毛と卵管の繊毛は相同構造です。最も高いレベルの発現を示す精巣特異的タンパク質はプロタミンです。[26]
発達
精巣が大きく成長する段階は 2 つあります。胚期と思春期です。哺乳類の発達中、生殖腺は最初は卵巣または精巣になることができます。[27]ヒトでは、約 4 週目から、発達中の腎臓に隣接する中間中胚葉内に生殖腺原基が現れます。約 6 週目に、形成中の精巣内に性索が発達します。 [1] [28]これらは、性別決定が始まる直前に生殖腺に移動する生殖細胞を取り囲み、育てる初期のセルトリ細胞で構成されています。[1]男性では、 Y 染色体にある性別特異的遺伝子SRYが、性決定因子 ( GATA4、SOX9、AMHなど) の下流制御によって性別決定を開始し、初期の両能性生殖腺の発達を男性の発達経路に向けるなど、男性の表現型の発達につながります。[1]
精巣は下降経路を辿り、胎児の後腹部高所から鼠径輪、鼠径管を経て陰嚢へと至ります。[29]ほとんどの場合（正期産97%、早産70% ）、両方の精巣は出生までに下降しています。[29] [30]その他のほとんどの場合、片方の精巣だけが下降しません。これを停留精巣と呼びます。停留精巣のほとんどの場合、この問題は生後半年以内に自然に解消されます。しかし、精巣が陰嚢に十分下降しない場合は、不妊症や精巣癌のリスクがあるため、陰嚢内での外科的固定が必要になります。[30]
精巣は精子形成の開始に応じて成長します。大きさは、溶解機能、精子生成（精巣に存在する精子形成の量）、間質液、およびセルトリ細胞液生成によって決まります。精巣は、男性が思春期に達する前に完全に下降します。
臨床的意義
保護と傷害
- 睾丸は衝撃や損傷に非常に敏感です。それに伴う痛みは、各睾丸の主要神経である精巣神経叢を経由して、各睾丸から腹腔内に伝わります。 [31]これにより、腰と背中に痛みが生じます。痛みは通常、数分以内に消えます。
- 精巣捻転は医学的緊急事態です。これは、虚血の拡大に対する医療介入に時間がかかるほど、精巣が失われる可能性が高くなるためです。精巣捻転の発症から6時間以内に捻転解除手術を行えば、精巣を救う可能性は90％です。[32]
- 精巣破裂は精巣白膜に影響を及ぼす重篤な外傷である。[33]
- 陰嚢への穿通傷は去勢、つまり精巣の物理的な分離や破壊、場合によっては陰茎の一部または全部の破壊を引き起こす可能性があり、精巣をすぐに再接着しないと完全な不妊症につながります。重度の感染症を避けるために、生理食塩水とバシトラシンを十分に塗布すると、傷口から破片や異物を取り除くのに役立ちます。[34]
- ジョックストラップは睾丸を支え、保護します。
病気と症状
| 精巣疾患 | |
|---|---|
| 専門 | 泌尿器科、生殖医療 |
- 精巣がん、その他の腫瘍、またはその他の健康問題を早期に発見する可能性を高めるために、定期的な精巣自己検査が推奨されます。
- 静脈瘤は精巣からの静脈が腫れたもので、通常は左側に発生し、精巣は通常正常です。[35] [36]
- 精巣水腫は、膜状の嚢の中に透明な液体が蓄積することで精巣の周囲が腫れる病気で、精巣は通常正常です。これは陰嚢の腫れの最も一般的な原因です。[37]
- 精嚢腫は精巣網の管または精巣上体の頭部に精子を含むほとんど水っぽい液体が溜まった嚢胞である。[36]
- 内分泌障害も精巣の大きさや機能に影響を及ぼすことがあります。
- 主要な発達遺伝子の変異を伴う特定の遺伝性疾患も精巣下降を阻害し、腹部精巣または鼠径部精巣を形成し、機能しないままになり、癌化する可能性がある。[38]他の遺伝性疾患はウォルフ管の喪失をもたらし、ミュラー管の存続を可能にする可能性がある。エストロゲンの過剰および欠乏の両方のレベルは精子形成を妨げ、不妊症を引き起こす可能性がある。[39]
- ベルクラッパー変形は、精巣が陰嚢壁に付着せず、精巣鞘膜内の精索上で自由に回転する変形である。ベルクラッパーの患者は精巣捻転のリスクが高い。[40] [41]
- 睾丸炎は睾丸の炎症です
- 精巣上体炎は、精巣上体または精巣上体の痛みを伴う炎症であり、細菌感染によって引き起こされることが多いですが、原因が不明な場合もあります。
- 無睾丸症は、片方または両方の睾丸が欠損している状態です。
- 停留精巣、または「停留精巣」とは、男児の精巣が陰嚢内に降りてこない状態をいう。[30]
- 精巣肥大は様々な精巣疾患の非特異的な徴候であり、精巣の大きさが5cm（長軸）×3cm（短軸）以上と定義される。 [42]
- ブルーボールは、長期にわたる性的興奮によって引き起こされる、睾丸と前立腺領域の一時的な体液鬱滞に関する症状です。
睾丸プロテーゼは、怪我や性別違和の治療などで片方または両方の睾丸が欠損している場合に、その外観と感触を模倣するために使用できます。犬に移植された例もあります。
科学者たちは、将来不妊の男性を助けるかもしれない実験室で培養された睾丸の開発に取り組んでいます。[43]
外因性ホルモンの影響
ある程度、精巣の大きさを変えることは可能です。直接的な損傷や、精巣が通常慣れているよりも高い温度などの悪条件にさらさない限り、外部から投与されるステロイドホルモンを使用して、精巣の本来のホルモン機能と競合することで、精巣を縮小することができます。筋肉増強のために摂取されるステロイド（特にアナボリックステロイド）には、精巣の縮小という望ましくない副作用がしばしばあります。
性腺刺激ホルモン様ホルモンによる精巣機能の刺激により、精巣のサイズが大きくなることがあります。精巣は、ホルモン補充療法中または化学的去勢中に縮小または萎縮することがあります。
いずれの場合も、精巣容積の減少は精子形成の減少と一致します。
社会と文化
子牛、子羊、雄鶏、七面鳥などの動物の睾丸は、婉曲的な 料理名で呼ばれることが多く、世界各地で食べられています。睾丸は肉用に飼育された若い動物の去勢の副産物であるため、晩春の季節の名物料理だった可能性があります。[44]現代では、睾丸は一般的に冷凍されており、一年中入手可能です。
中世では、男の子を望む男性は左の睾丸を切除することがありました。これは、右の睾丸は「男の子」の精子を作り、左の睾丸は「女の子」の精子を作ると人々が信じていたためです。[45]紀元前330年には早くも、アリストテレスは男の子を望む男性に左の睾丸を結紮（縛る）ことを指示していました。[46]
語源と俗語
testisという単語の語源に関する説の 1 つは、ローマ法に基づいています。元々のラテン語のtestis は「証人」を意味し、確立された法的原則「Testis unus, testis nullus」（証人が 1 人いれば証人はいない）で使用されていました。これは、法廷で 1 人の証言は、少なくとももう 1 人の証言によって裏付けられない限り無視されるべきであることを意味します。このため、下心のある訴訟の場合、2 人の証人を召喚し、同じように証言するよう賄賂を贈るのが一般的になりました。このような証人は常に 2 人で現れるため、その意味はそれに応じて拡張され、多くの場合、小形（testiculus、testiculi）になりました。[要出典]
別の説では、testisはギリシャ語のparastatēs「（法律上の）擁護者、支持者」、つまり「並んでいる2つの腺」からの借用語の影響を受けているとされている。[47]
睾丸を表す俗語は複数あります。睾丸は「ボール」と呼ばれることもあります。また、幾何学的な類似性から、「ナッツ」（意図的に「ナッツ」と誤って表記されることもあります）も睾丸を表す俗語としてよく使用されます。この用語の異形には「ディーズ ナッツ」があり、 2016 年に風刺的な政治候補者に対して使用されました。
スペイン語では、卵を意味する「huevos」という用語が使われます。
その他の動物
外観
季節繁殖種では、繁殖期に精巣の重量が増加することが多い。[48]ヒトコブラクダの精巣は、長さ7～10cm（2.8～3.9インチ）、深さ4.5cm（1.8インチ）、幅5cm（2.0インチ）である。右の精巣は左よりも小さいことが多い。[49]
サメでは、右側の精巣の方が大きいのが普通です。多くの鳥類や哺乳類では、左側の精巣の方が大きいことがあります。魚類は通常、同じ大きさの精巣を2つ持っています。原始的な無顎魚類は、体の正中線に位置する精巣を1つしか持っていませんが、これは胚の中で一対の構造が融合して形成されます。[50]
位置
内部
哺乳類の基本的条件は、内臓精巣を持つことである。[51]単孔類[52]、[53] 異節動物[53]およびアフリカ獣類[54]の精巣は腹部（精巣顆）内に留まる。外臓精巣を持つ有袋類[55] [56] [57]や、内臓精巣を持つ北方真獣類（サイなど）もいる。[58] クジラやイルカなどの鯨類も内臓精巣を持っている。 [59] [60]外臓精巣は水中で抵抗を増大させるため、内臓精巣を持っており、皮膚から冷やされた静脈血を運ぶ静脈の近くに動脈を配置することで精巣に向かう動脈血を冷却する特殊な循環システムによって内臓精巣は冷却されている。[61] [62]オドベニ科とアザラシ科では精巣の位置は腹部傍にあるが、オタリア科では陰嚢精巣を持つ。[63]
外部の
人間を含む哺乳類の大きなグループである北東真獣類の陸生哺乳類は、精巣が外部に露出している。 [64]彼らの精巣は、体温よりも低い温度で最もよく機能する。彼らの精巣は体外にあり、陰嚢内の精索によって吊り下げられている。
ほとんどのボレオテリアン哺乳類が体幹温度よりわずかに低い温度で最もよく機能する外部精巣を持っている理由については、いくつかの仮説があります。1つの見解は、外部精巣がさまざまな理由で進化したため、より低温で進化した酵素が残っているというものです。別の見解は、精巣の温度が低い方が精子生成に効率的であるというものです。
古典的な仮説は、精巣の温度が低いほど、受精可能な精子形成がより効率的になるというものです。通常の体幹温度で機能する酵素で、進化した酵素と同じくらい効率的なものは存在しません。
初期の哺乳類は体温が低かったため、精巣は体内で効率的に機能していました。しかし、北極獣類の哺乳類は他の哺乳類よりも体温が高く、体温を低く保つために外部精巣を発達させなければならなかった可能性があります。1つの議論は、単孔類、アルマジロ、ナマケモノ、ゾウ、サイなどの内部精巣を持つ哺乳類は、外部精巣を持つ哺乳類よりも体幹温度が低いというものです。[要出典]
研究者たちは、鳥類は体温が非常に高いにもかかわらず、なぜ内部に精巣を持ち、外部に精巣を発達させなかったのか疑問に思ってきた。[65]かつては、鳥類は気嚢を使って内部の精巣を冷却していたと理論づけられていたが、その後の研究で、鳥類の精巣は体温で機能できることが明らかになった。[65]
季節的な繁殖周期を持つ哺乳類の中には、繁殖期までは精巣を体内に保持する種もいる。繁殖期を過ぎると精巣は下降し、大きくなり体外に出る。[66]
北方真獣類の哺乳類の祖先は小型哺乳類で、精子競争のために非常に大きな精巣を必要としたため、精巣を体外に配置しなければならなかった可能性がある。[67]これにより、精子形成、精子形成DNAポリメラーゼβ、およびリコンビナーゼ活性に関与する酵素が、体温よりわずかに低い独自の最適温度を発達させた可能性がある。北方真獣類の哺乳類がより大型の形態や激しい精子競争を必要としない形態に多様化した際も、低温で最もよく機能する酵素を生成し、精巣を体外に保つ必要があった。この見解は、北方真獣類ではない哺乳類のカンガルーが外部精巣を持っているため、それほど倹約的ではない。北方真獣類の哺乳類とは別に、カンガルーの祖先も激しい精子競争にさらされ、外部精巣を発達させた可能性があるが、カンガルーの外部精巣は、大型動物の外部精巣の適応機能の可能性を示唆している。
外精巣の進化の理由の一つは、跳躍や疾走による腹腔内圧の変化から精巣を保護するためであるというものである。[68]
軽度で一時的な陰嚢の熱ストレスは、マウスのDNA損傷、生殖能力の低下、および異常な胚発育を引き起こす。[69] 40℃または42℃に30分間さらされた精巣から回収された精母細胞でDNA鎖切断が発見された。[69]これらの知見は、精巣が体外に位置することで、不妊症や生殖細胞変異につながる可能性のある熱誘発性DNA損傷から精子形成細胞を保護するという適応的利点が得られることを示唆している。
サイズ
精巣の相対的な大きさは、配偶システムに影響を受けることが多い。[70]体重に対する精巣の大きさの割合は大きく異なる。哺乳類界では、精巣の大きさは複数の配偶者（例えば、ハーレム、一夫多妻）と一致する傾向がある。精巣からの精子と精液の生産量も一夫多妻制の動物の方が多く、これはおそらく生存のための精子形成競争によるものと思われる。セミクジラの精巣はあらゆる動物の中で最大であり、重量は約500 kg（1,100ポンド）である。[71]
ヒト科の中では、ゴリラはメスの乱交や精子の競争が少なく、体重に比べて精巣が小さい（0.03％）。チンパンジーは乱交が多く、体重に比べて精巣が大きい（0.3％）。人間の精巣の大きさはこれらの両極端の中間に位置する（0.08％）。[72]
精巣の重量は、アカギツネ[73] やキンイロジャッカル[74]、コヨーテ[48]のような季節繁殖動物でも異なります。
内部構造
両生類やほとんどの魚類は精細管を持たない。代わりに、精子は精子アンプルと呼ばれる球状の構造物で生成される。これらは季節的な構造物であり、繁殖期に内容物を放出し、その後体内に再吸収される。次の繁殖期の前に、新しい精子アンプルが形成され、成熟し始める。アンプルは、他の点では高等脊椎動物の精細管と本質的に同一であり、同じ範囲の細胞型を含む。[50]
ギャラリー
-
睾丸 -
睾丸 -
精巣挙筋に垂れ下がった精巣。これらは 2 つの健康な精巣です。熱によって精巣が下降し、冷却されます。 -
正常な大きさの精巣を含む健康な陰嚢。陰嚢は引き締まった状態です。画像には質感も示されています。 -
猫の睾丸: 1: 頭端端、2: 尾端端、3: 精巣上体縁、4: 肝臓縁、5: 中精巣、6: 精巣上体、7: 精巣動脈および精巣、8: 精巣管 -
精巣表面 -
精巣の断面 -
精巣鞘膜を開いて露出させた右精巣。 -
ウサギの精巣の顕微鏡写真 100× -
睾丸
参照
一般的な参考文献
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外部リンク
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- ウィクショナリーのシソーラスにある、多くの言語における睾丸の同義語と俗語のリスト
- ヒトタンパク質アトラスの精巣