Vỏ thượng thận và phân hóa giới tính trong giai đoạn phát triển sớm của con người

Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders - Tập 10 - Trang 43-49 - 2008
Daniel J. Asby1, Wiebke Arlt2, Neil A. Hanley1,3,4
1Human Genetics Division, University of Southampton, Southampton, UK
2Division of Medical Sciences, University of Birmingham, The Medical School, Birmingham, UK
3Endocrine Sciences Research Group, University of Manchester, Manchester, UK
4Manchester Biomedical Research Centre, Central Manchester & Manchester Children’s University Hospitals NHS Trust, Manchester, UK

Tóm tắt

Sự phân hóa giới tính ở người là một quá trình quan trọng, trong đó một sự khác biệt rõ rệt được thiết lập, cho phép thành công sinh sản trong tương lai dưới dạng những cá thể nam và nữ theo kiểu hình. Các thành phần quan trọng của con đường phân hóa này diễn ra trong ba tháng đầu của thai kỳ, khi mà chúng nhạy cảm với sự gián đoạn do ảnh hưởng của hormone bất thường. Sự tiếp xúc quá mức với androgen trong quá trình phát triển nữ ở các tình trạng như phì đại tuyến thượng thận bẩm sinh gây ra sự nam hóa. Tuy nhiên, gần đây chúng tôi đã gợi ý rằng sự phát triển nữ thường diễn ra trong sự hiện diện của các mức androgen thấp nhưng đáng kể, điều này ngụ ý rằng cần có sự điều chỉnh nghiêm ngặt để tránh sự nam hóa và khả năng tồn tại một vai trò sinh học của androgen ở nữ giới chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn. Tại đây, chúng tôi xem xét sự phân hóa giới tính nam phụ thuộc vào androgen ở bộ phận sinh dục ngoài của con người và liên kết điều này với hiểu biết hiện tại về quá trình phát triển nữ và sinh tổng hợp steroid trong vỏ thượng thận đang phát triển.

Từ khóa

#phân hóa giới tính #androgen #phát triển nữ #bộ phận sinh dục ngoài #vỏ thượng thận #sinh tổng hợp steroid

Tài liệu tham khảo

Auchus RJ, Rainey WE. Adrenarche-physiology, biochemistry and human disease. Clin Endocrinol (Oxf). 2004;60:288–96. doi:10.1046/j.1365-2265.2003.01858.x. Havelock JC, Auchus RJ, Rainey WE. The rise in adrenal androgen biosynthesis: adrenarche. Semin Reprod Med. 2004;22:337–47. doi:10.1055/s-2004-861550. Mesiano S, Jaffe RB. Developmental and functional biology of the primate fetal adrenal cortex. Endocr Rev. 1997;18:378–403. doi:10.1210/er.18.3.378. Goto M, Piper Hanley K, Marcos J, Wood PJ, Wright S, Postle AD, et al. In humans, early cortisol biosynthesis provides a mechanism to safeguard female sexual development. J Clin Invest. 2006;116:953–60. doi:10.1172/JCI25091. White PC. Ontogeny of adrenal steroid biosynthesis: why girls will be girls. J Clin Invest. 2006;116:872–4. doi:10.1172/JCI28296. Hanley NA, Arlt W. The human fetal adrenal cortex and the window of sexual differentiation. Trends Endocrinol Metab. 2006;17:391–7. doi:10.1016/j.tem.2006.10.001. Krone N, Hanley NA, Arlt W. Age-specific changes in sex steroid biosynthesis and sex development. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2007;21:393–401. doi:10.1016/j.beem.2007.06.001. Grumbach MM, Conte FA, Hughes IA. Disorders of sex differentiation. In: Larsen PR, Kronenberg HM, Melmed S, Polonsky KS, editors. Williams textbook of endocrinology. 10th ed. Philadelphia: W.B. Saunders; 2002. Chapter 22. Speiser PW, White PC. Congenital adrenal hyperplasia. N Engl J Med. 2003;349:776–88. doi:10.1056/NEJMra021561. Kim KS, Liu W, Cunha GR, Russell DW, Huang H, Shapiro E, et al. Expression of the androgen receptor and 5 alpha-reductase type 2 in the developing human fetal penis and urethra. Cell Tissue Res. 2002;307:145–53. doi:10.1007/s004410100464. Shapiro E, Huang HY, Wu XR. Uroplakin and androgen receptor expression in the human fetal genital tract: insights into the development of the vagina. J Urol. 2000;164:1048–51. doi:10.1016/S0022-5347(05)67247-3. Wang Q, Carroll JS, Brown M. Spatial and temporal recruitment of androgen receptor and its coactivators involves chromosomal looping and polymerase tracking. Mol Cell. 2005;19:631–42. doi:10.1016/j.molcel.2005.07.018. Wang Q, Li W, Liu XS, Carroll JS, Janne OA, Keeton EK, et al. A hierarchical network of transcription factors governs androgen receptor-dependent prostate cancer growth. Mol Cell. 2007;27:380–92. doi:10.1016/j.molcel.2007.05.041. Arlt W, Walker EA, Draper N, Ivison HE, Ride JP, Hammer F, et al. Congenital adrenal hyperplasia caused by mutant P450 oxidoreductase and human androgen synthesis: analytical study. Lancet. 2004;363:2128–35. doi:10.1016/S0140-6736(04)16503-3. Auchus RJ. The backdoor pathway to dihydrotestosterone. Trends Endocrinol Metab. 2004;15:432–8. Leihy MW, Shaw G, Wilson JD, Renfree MB. Penile development is initiated in the tammar wallaby pouch young during the period when 5alpha-androstane-3alpha,17beta-diol is secreted by the testes. Endocrinology. 2004;145:3346–52. doi:10.1210/en.2004-0150. Shaw G, Fenelon J, Sichlau M, Auchus RJ, Wilson JD, Renfree MB. Role of the alternate pathway of dihydrotestosterone formation in virilization of the Wolffian ducts of the tammar wallaby, Macropus eugenii. Endocrinology. 2006;147:2368–73. doi:10.1210/en.2005-1251. Wilson JD, Auchus RJ, Leihy MW, Guryev OL, Estabrook RW, Osborn SM, et al. 5alpha-androstane-3alpha,17beta-diol is formed in tammar wallaby pouch young testes by a pathway involving 5alpha-pregnane-3alpha,17alpha-diol-20-one as a key intermediate. Endocrinology. 2003;144:575–80. doi:10.1210/en.2002-220721. Siiteri PK, Wilson JD. Testosterone formation and metabolism during male sexual differentiation in the human embryo. J Clin Endocrinol Metab. 1974;38:113–25. Imperato-McGinley J, Zhu YS. Androgens and male physiology the syndrome of 5alpha-reductase-2 deficiency. Mol Cell Endocrinol. 2002;198:51–9. doi:10.1016/S0303-7207(02)00368-4. Grumbach MM, Auchus RJ. Estrogen: consequences and implications of human mutations in synthesis and action. J Clin Endocrinol Metab. 1999;84:4677–94. doi:10.1210/jc.84.12.4677. Williamson KA, Hever AM, Rainger J, Rogers RC, Magee A, Fiedler Z, et al. Mutations in SOX2 cause anophthalmia-esophageal-genital (AEG) syndrome. Hum Mol Genet. 2006;15:1413–22. doi:10.1093/hmg/ddl064. Vissers LE, van Ravenswaaij CM, Admiraal R, Hurst JA, de Vries BB, Janssen IM, et al. Mutations in a new member of the chromodomain gene family cause CHARGE syndrome. Nat Genet. 2004;36:955–7. doi:10.1038/ng1407. Holterhus PM, Hiort O, Demeter J, Brown PO, Brooks JD. Differential gene-expression patterns in genital fibroblasts of normal males and 46,XY females with androgen insensitivity syndrome: evidence for early programming involving the androgen receptor. Genome Biol. 2003;4:R37. doi:10.1186/gb-2003-4-6-r37. Janne OA, Moilanen AM, Poukka H, Rouleau N, Karvonen U, Kotaja N, et al. Androgen-receptor-interacting nuclear proteins. Biochem Soc Trans. 2000;28:401–5. doi:10.1042/0300-5127:0280401. Reddy GP, Barrack ER, Dou QP, Menon M, Pelley R, Sarkar FH, et al. Regulatory processes affecting androgen receptor expression, stability, and function: potential targets to treat hormone-refractory prostate cancer. J Cell Biochem. 2006;98:1408–23. doi:10.1002/jcb.20927. Bassett MH, Suzuki T, Sasano H, De Vries CJ, Jimenez PT, Carr BR, et al. The orphan nuclear receptor NGFIB regulates transcription of 3beta-hydroxysteroid dehydrogenase. implications for the control of adrenal functional zonation. J Biol Chem. 2004;279:37622–30. doi:10.1074/jbc.M405431200. Lin L, Achermann JC. Inherited adrenal hypoplasia: not just for kids. Clin Endocrinol (Oxf). 2004;60:529–37. doi:10.1111/j.1365-2265.2004.01988.x. Piper K, Brickwood S, Turnpenny LW, Cameron IT, Ball SG, Wilson DI, et al. Beta cell differentiation during early human pancreas development. J Endocrinol. 2004;181:11–23. doi:10.1677/joe.0.1810011. Breant B, Gesina E, Blondeau B. Nutrition, glucocorticoids and pancreas development. Horm Res. 2006;65(Suppl 3):98–104. doi:10.1159/000091513.