在男性一生中，生殖系统的生长发育、活动与神经内分泌激素的调控息息相关。下丘脑从不同神经中枢接受各项信息，加工转换为神经内分泌信号，释放促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH），以刺激腺垂体远侧部（前叶）碱性细胞释放两种蛋白激素：卵泡刺激素（follicle stimulating hormone，FSH）和黄体生成素（luteinizing hormone，LH）。这两种促性腺激素刺激性腺，使睾丸合成并分泌相应的性腺激素（雄激素），促使男性生殖器官发育并维持精子生成。雄激素以负反馈方式作用于下丘脑，抑制GnRH的合成、释放和降解，同样也以负反馈作用于垂体远侧部细胞，降低其对GnRH的反应，因而相应降低促性腺激素的合成和分泌。与此有关，睾丸支持细胞分泌的抑制素，也能特异地抑制垂体分泌促卵泡激素。上环路构成了复杂的生殖调节系统，保证男性个体得以在一个比较稳定的激素环境中维持生殖生理功能。这个调节体系在男性称为下丘脑-垂体-性腺（睾丸）轴，调控男性的生殖发育和诸多生理功能。

下丘脑位于丘脑下方第三脑室周围，是调节内脏及内分泌活动的中枢，具有调节体温、摄食、水平衡和内分泌腺活动等重要的生理功能。

下丘脑的内分泌细胞主要存在于视上核、室旁核和促垂体区核团内。视上核与室旁核主要分泌抗利尿激素和缩宫素，通过神经纤维轴浆流动送至神经垂体细胞。促垂体区核团位于丘脑内侧基底部，主要产生调节腺垂体激素释放的激素，称为下丘脑调节肽，通过垂体门脉系统两级毛细血管丛及门静脉运至腺垂体细胞。目前已知的具有重要意义的下丘脑调节肽主要有9种（表2-1-1）。其中，促性腺激素释放激素主要作用于腺垂体，促进LH和FSH等两种促性腺激素的合成和释放。

GnRH一方面通过垂体门脉系统到达腺垂体促进FSH和LH的释放，另一方面作用于下丘脑其他神经元促进动物性行为，使其与FSH和LH的释放一致。下丘脑在生殖功能中的作用是重要的；在先天性下丘脑GnRH神经元未发育小鼠中，腺垂体FSH和LH含量很少，成年雄性小鼠内外生殖器官仍停滞在青春期前阶段；如果给这种动物移植正常胎鼠GnRH神经元集中的内侧视前区脑组织，则可使受移植小鼠很快分泌FSH和LH，睾丸重量在术后40天增加10倍，睾丸出现生精过程，并能进行交配和受孕。动物所在环境、季节、光照变化的刺激，来自身体其他部位特别是生殖器官的刺激。以及人类心理活动均可通过下丘脑影响其性行为和腺垂体FSH及LH的分泌。

垂体位于大脑底部，是身体内最复杂最重要的内分泌腺。依据结构和功能差异，垂体可分为腺垂体和神经垂体两大部分。目前已知的腺垂体分泌的激素主要有7种；神经垂体自身不合成激素，而是存储和分泌来自下丘脑合成的抗利尿激素和缩宫素（表2-1-2）。垂体的功能主要通过各种激素的作用得以体现，其中促性腺激素有两种：对于男性，FSH诱导精原细胞发育，LH刺激睾丸间质细胞合成睾酮。

1971年，Schalley等分离出促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH），其为10肽激素，分子量为1181。其化学结构如图2-1-1。

GnRH神经元主要分布于下丘脑的视前区内侧和基底部内侧，合成GnRH前体，由92个氨基酸组成，经裂解成为10肽的GnRH和一个片段。在正中隆起的神经末梢将GnRH以脉冲方式释放入垂体门脉血流流至垂体，与促性腺激素细胞上高亲和力受体结合，促进FSH和LH的脉冲分泌。

从胎儿期到青春期，GnRH-LH脉冲式分泌表现为U形曲线。在生命的初期（4岁以前），GnRH-LH具有较高的脉冲式分泌水平，但随着年龄的增长逐步降低。发育至儿童期后，GnRH-LH分泌达到低谷状态，一直持续至青春期启动以前。有研究认为，这可能与高级神经中枢的抑制作用有关。在青春期早期，GnRH-LH脉冲分泌主要在夜间睡眠期出现，此后逐渐转变为昼夜无差别的脉冲分泌形式，至性成熟后达到稳定状态。成年男子GnRH-LH脉冲分泌频率约为每次90～120分钟。随着年龄的增长，下丘脑的GnRH含量下降，脉冲峰值下降，同时下丘脑GnRH系统对雄激素的反应能力也逐步下降。

下丘脑GnRH神经元分泌功能的调节机制主要包括神经调节、类固醇激素反馈调节以及自身调节等三个方面，具体如下。

神经调节主要通过突触联系建立，神经递质/调质的释放来调控GnRH的分泌。兴奋GnRH神经元的神经递质/调质有：神经肽Y（NPY）、去甲肾上腺素（NE）、甘丙肽（GAL）和谷氨酸（GLU）等；抑制GnRH神经元的神经递质/调质有：γ-氨基丁酸（γ-GABA）和β-内啡肽（β-END）等。

对于男性而言，睾酮是调节GnRH和LH分泌的主要激素。下丘脑神经元含有丰富的雄激素受体，主要分布于室内侧核、内侧视前核、正中基底部，尤其是弓状核等部位。睾酮主要通过负反馈作用调节GnRH和LH分泌。原发性睾丸功能减退症患者，LH脉冲频率增加，睾酮替代治疗也能使LH分泌恢复正常。在不同性激素水平下，神经递质/调质神经元功能会发生差异，如GnRH神经元上有NPY、β-END受体，而没有性激素受体，性激素可能通过改变NPY、β-END神经递质功能或受体密度影响GnRH神经元活动。

GnRH神经元上有GnRH受体，激活该受体可使细胞质内钙离子浓度增加，这提示GnRH可通过自分泌途径来调节自身分泌。

促性腺激素由腺垂体分泌，包括FSH和LH，它们是由腺垂体促性腺激素细胞分泌的。FSH和LH均由α和β两个亚基组成的糖蛋白激素，LH的相对分子量约为28kD，FSH的相对分子量约为33kD。FSH和LH的α亚基完全相同，β亚基不同。α亚基和β亚基均为激素活性所必需的，单独的α亚基或β亚基不具有生物学活性，只有二者结合形成完整的分子结构，才具有生物活性。男性体内调控FSH和LH分泌的系统主要有三种：GnRH、性腺甾体激素系统、激活素-抑制素系统。

促性腺激素的合成和分泌主要依赖于GnRH的脉冲分泌。稳定恰当的脉冲式分泌GnRH可以刺激FSH和LH的分泌，维持良好的FSH和LH水平（图2-1-2）。但当GnRH脉冲释放频率过低、过频或连续释放时会导致循环中的促性腺激素水平下降。

雄激素水平升高时，对下丘脑和垂体产生反馈抑制作用，使GnRH、LH和FSH合成分泌减少。雄激素对GnRH和FSH、LH的负反馈调节主要是通过其芳香化活性代谢产物雌二醇的作用，雄激素本身的直接负反馈作用相对弱得多。芳香化酶抑制剂或抗雄激素化合物均能使下丘脑-垂体系与睾丸断偶联，从而使血中促性腺激素水平明显升高。

小剂量雌激素抑制FSH和LH基础分泌，降低GnRH分泌频率；大剂量雌激素（>200pg/ml，持续50小时）促进FSH和LH释放。

是由睾丸支持细胞和腺垂体促性腺激素细胞分泌的一种肽类激素，能选择性地抑制垂体相关细胞FSH基因表达，使FSH分泌减少。

与抑制素同类，能促进FSH的合成和分泌。

LH对睾丸的作用主要是作用于间质细胞的受体，促进睾丸间质细胞合成释放睾酮（T）。T释放与LH成正比。给幼年动物注射LH可使纤维细胞发育成间质细胞。故LH又被称为间质细胞刺激素。睾丸的生精作用是在FSH和T两种激素作用下完成。FSH促进曲精小管的生长和生精作用，促进初级精母细胞转化为次级精母细胞。但要完成精子生成还需要T，一旦精子生成过程开始，在没有FSH的条件下，T也单独维持生精过程数周到数月。故FSH的作用更可能是维持曲精小管营养增殖和启动生精过程，而T扩散到曲精小管为维持精子发育成熟所必需。

下丘脑、腺垂体和睾丸在分泌功能上构成一个严密的轴性调控体系，这个体系称为下丘脑-垂体-性腺（睾丸）轴，它维持雄性激素分泌活动的稳态，控制男性生殖发育。这个轴性体系内上下级腺体分泌活动的调控依赖于：自上而下的正向控制和自下而上的负向反馈（图 2-1-3）。

下丘脑分泌GnRH作用于腺垂体，调控LH和FSH的合成和分泌；LH和FSH分泌入血后作用于靶腺体——睾丸，调控睾酮等雄性激素的合成和分泌，从而调节男性生殖发育。

负向反馈主要包括长环反馈、短环反馈和超短反馈三个层次。

是指调节环路的终末靶腺器官——睾丸分泌的睾酮对上级腺体——腺垂体和下丘脑的反馈调节。当血睾酮水平升高时，对下丘脑和垂体产生反馈抑制作用，使GnRH、LH和FSH合成分泌减少，进而导致睾酮合成分泌减少，血睾酮水平回落。相反，当血睾酮下降时，它对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，GnRH与LH和FSH分泌增加，从而促进血睾酮水平上升。

是指腺垂体分泌的激素对下丘脑分泌活动的反馈调节，如FSH和LH对GnRH分泌活动的抑制作用，垂体门脉血管为这种调节提供通路。

是指下丘脑肽能神经元受自身分泌激素的调节作用，如GnRH可通过调节自身受体数量产生自我调节效应。