精子形成の悪化を示すヒト精巣におけるステロイド代謝経路の変化

/ /

日本語AIでPubMedを検索

PubMedの提供する医学論文データベースを日本語で検索できます。AI(Deep Learning)を活用した機械翻訳エンジンにより、精度高く日本語へ翻訳された論文をご参照いただけます。

Reprod Biol.2020 Jun;20(2):210-219. S1642-431X(19)30396-1. doi: 10.1016/j.repbio.2020.02.008.Epub 2020-03-06.

精子形成の悪化を示すヒト精巣におけるステロイド代謝経路の変化

A change in the steroid metabolic pathway in human testes showing deteriorated spermatogenesis.

Yoko Sato
Kiyoshi Asahina
Miki Yoshiike
Shiari Nozawa
Takeshige Otoi
Teruaki Iwamoto

PMID: 32151535 DOI: 10.1016/j.repbio.2020.02.008.

抄録

アンドロゲン生合成の間、ヒト精巣は通常、少量のΔ-Cステロイドのみを産生しますが、これはΔ経路の産物であり、健康なヒト精巣は優先的にΔ経路を使用します。しかし、Δ-Cステロイドのプロゲステロンは、精子形成が悪化した精巣の精液管の肥厚した扁平上皮に蓄積します。本研究の目的は、精子形成が悪化した精巣におけるプレグネノロン代謝物を分析し、この状態でアンドロゲン生合成経路が変化するかどうかを確立することであった。精索静脈瘤、非閉塞性無精子症、閉塞性無精子症、精巣癌、およびクリプトルキディズムの患者から、生検または睾丸切除した精巣サンプルを採取した。サンプルは、精子形成に関連するJohnsen's scoreグループに分離された。低ＪＳ（<5.0）と高ＪＳ（>7.8）に分離した。各群の無細胞ホモジネートをC標識プレグネノロンと別々にインキュベートすると、低JAS精巣では高JAS精巣よりも高いレベルのプロゲステロンと17α-ヒドロキシプロゲステロンがインビトロ変換下で代謝された。それにもかかわらず、血清ホルモンレベルは群間で差がなかった。2つの新規なプレグネノロン代謝物である5β-プレグナン-3β-オール-20-1と5α-プレグナン-3α,21ジオール-20-1が低JAS精巣のインビトロ変換および再結晶化により同定された。免疫組織化学により、低JAS精巣では高JAS精巣に比べてβHSDの発現が高いことが明らかになった。しかし、CYP17A1の発現レベルはグループ間で差がなかった。不妊精巣はライディッヒ細胞の相対的なβHSDレベルを上昇させ、Δ経路ではなくΔ-経路を介してプレグネノロンからテストステロンを合成した。低ＪＳ精巣における代謝産物の変化に関する新しい洞察は、テストステロンレベルの正常範囲下での精子形成の悪化のメカニズムを理解するために関連しているだろう。

During androgen biosynthesis, the human testes normally produce only small quantities of Δ-C steroids as these are products of the Δ-pathway and healthy human testes preferentially use the Δ-pathway. However, the Δ-C steroid progesterone accumulates in the thickened lamina propria of the seminiferous tubules in testes with deteriorated spermatogenesis. The objectives of this study were to analyse the pregnenolone metabolites in testes with deteriorated spermatogenesis and to establish whether the androgen biosynthesis pathway changes in this condition. Biopsied or orchiectomised testicular samples were obtained from patients with varicocele, non-obstructive azoospermia, obstructive azoospermia, testicular cancer, and cryptorchidism. The samples were segregated into spermatogenesis related Johnsen's score groups: Low-JS (< 5.0) and High-JS (> 7.8). Higher levels of progesterone and 17α-hydroxyprogesterone were metabolised under in vitro conversion in the Low-JS testes than the High-JS testes when cell-free homogenates from each group were separately incubated with C-labelled pregnenolone. Nevertheless, the serum hormone levels did not differ between groups. Two novel pregnenolone metabolites 5β-pregnan-3β-ol-20-one and 5α-pregnan-3α, 21diol-20-one were identified from in vitro conversion in Low-JS testes and by recrystallisation. Immunohistochemistry revealed the higher βHSD expression in the Low-JS than the High-JS testes. However, the CYP17A1 expression levels did not differ between groups. Infertile testes increase the relative βHSD levels in their Leydig cells and synthesised testosterone from pregnenolone via the Δ- rather than the Δ-pathway. A new insight into a change of metabolites in Low-JS testes will be relevant to understand the mechanism of the deteriorated spermatogenesis under the normal range of testosterone level.