組織学：Ch21（Male Reproductive System）

Contents

1 教科書
2 教科書問題
3 過去問
4 重要センテンス

教科書

男性生殖器系

男性生殖器系は、精巣 (testes)、生殖管 (genital ducts)、付属腺 (accessory glands)、および陰茎 (penis) から構成されています（図21-1参照）。精巣は精子 (sperm) を生成しますが、同時にテストステロン (testosterone) のようなホルモンを分泌する内分泌細胞も含んでおり、これが男性の生殖生理を司ります。テストステロンは、精子形成 (spermatogenesis)、胚および胎児期の性分化 (sexual differentiation)、および下垂体における性腺刺激ホルモン分泌 (gonadotropin secretion) の制御において重要です。テストステロンの代謝物であるジヒドロテストステロン (dihydrotestosterone) は、思春期に多くの組織（例: 男性付属腺、毛包）に作用し始めます。

生殖管 (genital ducts) および付属腺 (accessory glands) は、精子の活動に必要な分泌物を生成し、これらの分泌物と精子を陰茎の尿道 (penile urethra) から射出するために収縮します。この分泌物は、男性生殖管内に留まる精子に栄養を与えます。精子と付属腺の分泌物は精液 (semen, ラテン語で種子の意) を構成し、これが陰茎によって女性生殖管に導入されます。

精巣 (Testes)

各精巣 (testis または testicle) は、白膜 (tunica albuginea) と呼ばれる密な結合組織のカプセルで覆われています。この白膜は後側で厚くなり、精巣縦隔 (mediastinum testis) を形成します。この線維性領域から内部に隔壁 (septa) が進入し、約250個のピラミッド状の区画、すなわち精巣小葉 (testicular lobules) に分かれています（図21-2および21-3参照）。各小葉には、テストステロンを分泌する間質細胞 (interstitial cells, またはライディッヒ細胞: Leydig cells) を含むわずかな結合組織と、精子を生成する1～4本の精細管 (seminiferous tubules) が含まれています。

精巣は、胚の腹腔後壁 (retroperitoneal dorsal wall) に発生し、胎児期の発達中に移動して、精索 (spermatic cords) の端で陰嚢 (scrotum) の二つの半分に吊り下げられた状態になります（図21-2参照）。腹腔から移動する際、各精巣は腹膜 (peritoneum) 由来の漿膜嚢 (serous sac) である鞘膜 (tunica vaginalis) を伴います。この鞘膜は、外側の壁側層 (parietal layer) と、精巣の白膜を覆う内側の臓側層 (visceral layer) で構成されています。

精巣温度の調節

冷血動物で進化した精子形成 (sperm formation) プロセスの一部の分子イベントは、37°C の体温 (core body temperature) では起こりません。陰嚢では約34°C の適温がさまざまなメカニズムによって維持されています。たとえば、各精巣動脈 (testicular artery) を取り囲む豊富な蔓状静脈叢 (pampiniform venous plexus) は、精巣からの冷たい血液を含んでおり、動脈血から熱を引き出す対向流熱交換系 (countercurrent heat-exchange system) を形成しています。また、陰嚢からの汗の蒸発も熱の喪失に寄与します。陰嚢のダルトス筋 (dartos muscle) および精索の挙睾筋 (cremaster muscle) の弛緩や収縮によって、精巣は体から遠ざかったり近づいたりし、温度調節がさらに可能となります。

医学的応用 (Medical Application)

陰嚢水腫 (hydrocele): 陰嚢の片側または両側に漿液性液体が過剰に蓄積する状態で、陰嚢の腫れを引き起こします。これは手術で簡単に治療可能です。
停留精巣 (cryptorchidism): 精巣が腹部から下降しない状態（ギリシャ語の kryptos「隠れた」＋ orchis「精巣」）。男性新生児の約4％に見られますが、大部分は生後1年以内に精巣が陰嚢に移動します。両側性停留精巣 (bilateral cryptorchidism) の場合、2～3歳までに手術で治療しないと不妊症を引き起こします。

間質組織 (Interstitial Tissue)

精細管 (seminiferous tubules) の間に存在する間質組織 (interstitial tissue) は、線維芽細胞 (fibroblasts)、リンパ管 (lymphatics)、および有窓性毛細血管 (fenestrated capillaries) を含むわずかな結合組織で構成されています。思春期になると、間質細胞 (interstitial cells)、またはライディッヒ細胞 (Leydig cells) は、大型で丸みを帯びた、または多角形の細胞として発達し、中心部に核を持ち、好酸性の細胞質には小さな脂肪滴が豊富に含まれています（図21-2bおよび21-4参照）。これらの細胞は、男性の第二次性徴 (secondary male sex characteristics) の発達を促進するステロイドホルモンであるテストステロン (testosterone) を生成します。

テストステロンは、滑面小胞体 (smooth ER) とミトコンドリアに存在する酵素によって合成されます。この酵素システムは、副腎皮質細胞 (adrenal cortical cells) のシステムと類似しています。

テストステロン分泌の調節

間質細胞によるテストステロンの分泌 (testosterone secretion by interstitial cells) は、下垂体ゴナドトロピン (pituitary gonadotropin) である黄体形成ホルモン (luteinizing hormone, LH) によって引き起こされます。このホルモンは間質細胞刺激ホルモン (interstitial cell-stimulating hormone, ICSH) とも呼ばれます。このため、テストステロン合成は、視床下部 (hypothalamus) がゴナドトロピン放出ホルモン (gonadotropin-releasing hormone, GnRH) の産生を開始する思春期に始まります。

胎児期の精巣 (embryonic testes) においては、胎盤由来のゴナドトロピンが間質細胞を刺激して、男性生殖器系の管および腺の発達に必要なテストステロンを合成させます。胎児期の間質細胞は妊娠の第3～第4ヶ月に非常に活発ですが、その後は不活発な状態になります。

ライディッヒ細胞の活動と病理

ライディッヒ細胞 (Leydig cells) は、線維芽細胞 (fibroblasts) に似た静止状態の細胞に退化 (regress) し、下垂体ゴナドトロピン (pituitary gonadotropin) に応答して思春期に再びテストステロンの合成を再開します。

医学的応用 (Medical Application)

間質細胞腫瘍 (interstitial cell tumors) やセルトリ細胞腫瘍 (Sertoli cell tumors) は稀です。精巣がん (testicular cancer) の大部分（95％）は生殖細胞腫瘍 (germ cell tumors) であり、これらは思春期以降にのみ現れます。未治療の停留精巣 (cryptorchidism) を持つ男性は、これらの腫瘍を発症するリスクが非常に高いです。

精細管 (Seminiferous Tubules)

精細管 (seminiferous tubules) では、若い成人男性で1日に約2億個 (2 × 10⁸) の精子 (sperm) が生成されます。各精巣には250～1000本の精細管が含まれており、それぞれの直径は150～250μm、長さは30～70cmです。1つの精巣内の精細管をすべて合計すると、全長は約250mに達します。

各精細管は、短くて細い直精細管 (straight tubule) によってループ構造を形成しており、精巣網 (rete testis) に接続されています。この精巣網は、精巣縦隔 (mediastinum testis) 内に埋め込まれた上皮で裏打ちされた迷路状のチャンネルです（図21-2aおよび21-3参照）。約10～20本の輸出小管 (efferent ductules) が精巣網を副精巣 (epididymis) の頭部に接続します（図21-2a参照）。

精子形成上皮 (Germinal or Spermatogenic Epithelium)

各精細管は、精子形成上皮 (germinal or spermatogenic epithelium) と呼ばれる特殊な多層性の上皮で覆われています（図21-2b参照）。この上皮の基底膜 (basement membrane) は線維性結合組織 (fibrous connective tissue) で覆われており、最内層には扁平で平滑筋様の筋様細胞 (myoid cells) を含んでいます（図21-2b）。これらの筋様細胞は、精細管に弱い収縮をもたらします。

精子形成上皮は以下の2種類の細胞で構成されています。

セルトリ細胞 (Sertoli cells): 大型で分裂しない細胞で、発達中の精子細胞の前駆体を物理的および代謝的に支持します（図21-4参照）。
精子形成系細胞 (spermatogenic lineage cells): 分裂する細胞で、精子形成の段階に応じた細胞が含まれます（図21-5a参照）。

精子形成 (Spermatogenesis)

精子形成 (spermatogenesis) は、思春期に幹細胞 (stem cells) および前駆細胞 (progenitor cells) と呼ばれる精祖細胞 (spermatogonia) が増殖することで始まります（ギリシャ語: sperma「種子」+ gone「生成」）。これらは直径約12μmの小型で丸い細胞で、精細管壁の基底膜近くにある基底ニッチ (basal niche) に位置し、セルトリ細胞の表面と密接に関連しています（図21-5、21-6、21-7参照）。

精祖細胞の発達 (spermatogonia development) は、核の形状や染色特性の微妙な変化によって識別されます。

暗い卵形の核を持つ精祖細胞は幹細胞として機能し、分裂は少ないですが、新たな幹細胞と移行増幅細胞 (transit amplifying cells) と呼ばれる明るい染色の卵形核を持つ細胞を生み出します（図21-7参照）。
A型精祖細胞 (type A spermatogonia) は特有のクローン分裂を複数回行い、多くの細胞が合胞体 (syncytium) として互いに接続されたままになります。
次に、これらはより球形で明るい核を持つB型精祖細胞 (type B spermatogonia) になります。

一次精母細胞 (Primary Spermatocytes) の形成

各B型精祖細胞は最終的な有糸分裂 (mitotic division) を経て2つの細胞を生成し、それらは成長して一次精母細胞 (primary spermatocytes) になります。この段階の細胞は球形で、ユークロマチン核 (euchromatic nuclei) を持っています（図21-6、21-7参照）。

一次精母細胞はDNAを複製し、それぞれの染色体 (chromosome) は重複染色分体 (duplicate chromatids) を持つようになります。その後、減数分裂 (meiosis) に入り、相同染色体 (homologous chromosomes) がシナプス (synapsis) を形成し、DNAの組換え (DNA recombination) が行われます。このプロセスにより、2回の急速な細胞分裂を経て半数体細胞 (haploid cells) が生成されます（第3章参照）。

一次精母細胞は、46本（44本の常染色体 + XY）の染色体を持ち、二倍体数 (diploid number) であり、DNA量は4Nです。（Nは、23本の染色体の半数体数またはこのセットのDNA量を表します。）これらの細胞は形成後すぐに第一減数分裂前期 (first meiotic prophase) に入ります。

一次精母細胞 (Primary Spermatocytes) の減数分裂

一次精母細胞 (primary spermatocytes) は、46本（44本の常染色体 + XY）の染色体を持つ二倍体 (diploid) の細胞であり、DNA量は4Nです。（Nは、ヒトの場合23本の染色体、またはこのセットのDNA量を示します。）一次精母細胞は形成直後に第一減数分裂前期 (first meiotic prophase) に入り、この段階は約3週間続きます。精巣断面で観察される精母細胞の大部分は、この減数分裂の段階にあります。一次精母細胞は精子形成系の中で最も大きい細胞であり、部分的に凝縮した染色体がさまざまなシナプス形成 (synapsis) および組換え (recombination) の段階にあるのが特徴です（図21-6参照）。

二次精母細胞 (Secondary Spermatocytes) と精子細胞 (Spermatids) の形成

相同染色体 (homologous chromosomes) は第一減数分裂 (first meiotic division) において分離し、より小さな細胞である二次精母細胞 (secondary spermatocytes) が形成されます（図21-5aおよび21-7参照）。これらの細胞は23本の染色体（22本の常染色体 + X または Y）を持っていますが、それぞれはまだ2つの染色分体を含んでいるため、DNA量は2Nです（第3章参照）。

二次精母細胞 は精巣断面では稀にしか見られません。これらは短命な細胞であり、間期 (interphase) に短期間しか留まらず、すぐに第二減数分裂 (second meiotic division) に入ります。

各二次精母細胞の分裂により、各染色体の染色分体が分離され、23本の染色体を持つ精子細胞 (spermatids) と呼ばれる2つの半数体 (haploid) 細胞が生成されます（図21-5a、21-6、21-7参照）。第一減数分裂と第二減数分裂の間にS期 (S phase: DNA複製) が存在しないため、染色分体が分離する際にDNA量は半減し、形成される細胞は半数体 (1N) となります。受精時に、減数分裂によって生成された半数体の卵子 (ovum) と精子 (sperm) が結合し、通常の二倍体染色体数が回復します。

男性生殖細胞のクローン性 (Clonal Nature of Male Germ Cells)

精祖細胞 (spermatogonia) が有糸分裂 (mitotic divisions) によって生じた幹細胞 (stem cells) は、それぞれ独立した細胞のままですが、その後に形成される娘細胞（移行増幅型の前駆細胞 (transit amplifying progenitor cells)）は、終期 (telophase) 後に不完全な細胞質分裂 (cytokinesis) を経て、互いに細胞質の橋 (intercellular bridges) でつながったままとなります（図21-7参照）。この構造により、残りの有糸分裂および減数分裂の間、細胞間で自由に細胞質内の物質が移動可能になります。

いくつかの細胞は精子形成 (spermatogenesis) を完了せずに退化し、また一部は分離する可能性がありますが、約100個の細胞が減数分裂中にクローンとして繋がったまま残ることがあります。この精子形成性合胞体 (spermatogenic syncytium) の完全な意義は不明ですが、細胞質の橋により、半数体細胞 (haploid cells) に二倍体 (diploid) ゲノム全体の産物（X染色体またはY染色体にコードされたタンパク質やRNAなど）が供給されます。最終的に、これらの生殖細胞は分化 (differentiation) の過程で互いから分離されます（図21-7参照）。

精子形成過程の時間 (Timeline of Spermatogenesis)

精祖細胞の最終的な有糸分裂と精子細胞 (spermatids) の形成の間に起こる細胞イベントや変化には、約2か月が必要です。精子形成上皮 (spermatogenic epithelium) 内で、精子形成系細胞はランダムに分布しているわけではなく、通常、同じ発達段階にある細胞が管の中でまとまって配置されています。この際、細胞質の橋がそれらの細胞分裂および分化の同期化を助けています。

精子形成 (Spermiogenesis)

精子形成 (Spermiogenesis) は、精子 (spermatozoa) を生成する過程の最終段階であり、温度依存性のプロセスです。この過程で精子細胞 (spermatids) が分化し、卵子 (ovum) に男性DNAを運ぶために高度に特化した精子になります。この過程では細胞分裂は起こらず、セルトリ細胞 (Sertoli cells) と精子細胞は引き続き密接に関連しています。

半数体 (haploid) の精子細胞は小型（直径7-8μm）の細胞で、精細管 (seminiferous tubules) の腔 (lumen) の近くに位置します（図21-5aおよび21-6b参照）。精子形成は以下の4段階に分けられます。

1. ゴルジ期 (Golgi Phase)

細胞質には核の近くに目立つゴルジ装置 (Golgi apparatus)、ミトコンドリア (mitochondria)、対 (paired) の中心体 (centrioles)、および遊離リボソーム (free ribosomes) が含まれています。
ゴルジ装置からの前頂小胞 (proacrosomal vesicles) が融合して、核の一端に単一の膜で囲まれた頂体帽 (acrosomal cap) を形成します（図21-5bおよび21-8参照）。
中心体の1つが基底小体 (basal body) となり、鞭毛 (flagellum) の軸糸 (axoneme) を組織します。軸糸の構造と機能は繊毛 (cilium) に類似しています（第2章参照）。

2. 頂帽期 (Cap Phase)

頂体帽 (acrosomal cap) が凝縮する核の約半分を覆うように広がります（図21-5bおよび21-8参照）。
頂体 (acrosome) は特殊なリソソーム (lysosome) の一種であり、ヒアルロニダーゼ (hyaluronidase) やトリプシン様プロテアーゼ (trypsin-like protease) であるアクロシン (acrosin) などの加水分解酵素 (hydrolytic enzymes) を含みます。
受精時に頂体反応 (acrosomal reaction) によってこれらの酵素が放出され、卵細胞 (oocyte) を囲む放射冠 (corona radiata) の細胞を解離させ、透明帯 (zona pellucida) を消化します（第22章参照）。

3. 頂体期 (Acrosome Phase)

発達中の精子の頭部（頂体と凝縮する核を含む）は、セルトリ細胞に埋め込まれたままで、成長中の軸糸が管腔内へ伸びていきます（図21-6b参照）。
核はより細長くなり、高度に凝縮されます。この際、ヌクレオソームのヒストン (histones) は、プロタミン (protamines) と呼ばれる小型の塩基性ペプチドに置き換えられます。
鞭毛の成長は尾部に向かって進行し、ミトコンドリアが鞭毛の基部に集まり、ATPを生成する厚い中片部 (middle piece) を形成します（図21-5参照）。

4. 成熟期 (Maturation Phase)

不要な細胞質が残余小体 (residual body) として除去され、残存する細胞間橋 (intercellular bridges) が消失します。
完全に形成された精子（図21-5参照）は、まだ機能的でも運動性があるわけでもありませんが、精細管の腔内に放出されます。

医学的応用 (Medical Application)

精液の質 (semen quality) の低下は、男性不妊症の主な原因であり、しばしば特発性 (idiopathic) です。以下の特徴がよく見られます。

乏精子症 (oligospermia)：射出量が2mL以下。
精子細胞密度が10-20百万/mL未満。
精子形態異常。
鞭毛の欠陥による運動性の低下。

セルトリ細胞 (Sertoli Cells)

セルトリ細胞 (Sertoli cells) は、初めてその生理学的重要性を示したエンリコ・セルトリ (Enrico Sertoli, 1842-1910) にちなんで名付けられました。これらは高い円柱状上皮細胞 (columnar epithelial cells) であり、精子形成細胞 (spermatogenic cells) を栄養し、精細管を基底区画 (basal compartment) と腔側区画 (adluminal compartment) に分けます（図21-4c～e参照）。

セルトリ細胞は基底膜 (basal lamina) に付着し、その頂端部は腔に達します。
通常の組織標本では、セルトリ細胞が精子形成細胞を囲む輪郭ははっきりしません（図21-6および21-8参照）。
各セルトリ細胞は30～50個の発達中の生殖細胞を支持します。

セルトリ細胞には次の3つの主要な機能があります。

1. 支持、保護、栄養供給 (Support, Protection, and Nutrition)

セルトリ細胞は、精母細胞、精子細胞、発達中の精子を血液-精巣関門 (blood-testis barrier) によって血漿タンパク質や栄養素から隔離しながら、これらの成長や分化に必要な物質を供給します。

2. 外分泌および内分泌分泌 (Exocrine and Endocrine Secretion)

精細管に新しい精子を運ぶ水を継続的に分泌します。
卵胞刺激ホルモン (FSH) によって促進されるアンドロゲン結合タンパク質 (ABP) を生成し、精子形成に必要なテストステロンを濃縮します。

3. 食作用 (Phagocytosis)

精子形成中に除去された余剰細胞質（残余小体）を食細胞 (phagocytes) として取り込み、リソソームで消化します。

医学的応用 (Medical Application)

急性または慢性の精巣炎 (orchitis) は、しばしば精巣と副精巣 (epididymis) をつなぐ管に炎症を伴います。通常、尿路感染症 (urinary tract infection) や性行為感染症 (sexually transmitted infection: STI) の病原体（例: クラミジア (Chlamydia) や淋菌 (Neisseria gonorrhoeae)）が副精巣またはリンパ管を経由して精巣に侵入することで発生します。

急性副精巣炎 (acute epididymitis) は、淋菌感染症やクラミジア感染症などの性行為感染症によって引き起こされ、陰嚢内の痛みや圧痛を伴います。持続的な副精巣炎（淋菌感染症に関連する場合など）では、感染した管に大量の白血球 (leukocytes) が侵入し、線維化 (fibrosis) を引き起こして副精巣を閉塞させます。これは男性不妊症の一般的な原因の一つです。

精巣内管 (Intratesticular Ducts)

精巣内管 (Intratesticular ducts) には、直精細管 (straight tubules, tubuli recti)、精巣網 (rete testis)、および輸出小管 (efferent ductules) が含まれます（図21-2参照）。これらは精細管 (seminiferous tubules) から精子を運び、副精巣管 (duct of the epididymis) へ液体とともに輸送します（表21-1参照）。

精細管のループは短い直精細管によって精巣網と接続されます。直精細管は最初、セルトリ細胞 (Sertoli cells) のみで裏打ちされています（図21-9参照）。
これらは結合組織で支えられた立方上皮 (cuboidal epithelium) で裏打ちされた相互接続されたチャンネル構造である精巣網に接続します（図21-9参照）。

精巣網は約20本の輸出小管に接続します。輸出小管は、毛のような運動性を持つ線毛 (ciliated cells) と、液体を吸収する非線毛性立方細胞 (non-ciliated cuboidal cells) が交互に配置された特徴的な波状の外観 (scalloped appearance) を持つ上皮で覆われています（図21-10参照）。

非線毛性細胞は精細管内のセルトリ細胞が分泌した液体の一部を吸収します。この吸収と線毛の活動による流れが、精子を精巣から副精巣に運びます。
輸出小管の壁にある薄い輪状の平滑筋層 (circularly oriented smooth muscle cells) も、精子の移動を補助します。

外分泌生殖管 (Excretory Genital Ducts)

外分泌生殖管 には、副精巣管 (duct of the epididymis)、精管 (ductus deferens, vas deferens)、および尿道 (urethra) が含まれます。これらは、射精中に精子を陰嚢から陰茎へ輸送します。

副精巣 (Epididymis)

副精巣管 (duct of the epididymis) は長く高度に巻き付いた管で、結合組織に囲まれ、各精巣の上部および後部に位置します（図21-2参照）。全長約6mに及びます。副精巣は以下の部位に分かれます：

頭部 (head)：輸出小管が接続する部分。
体部 (body)：精子細胞がさらに微細な修飾を受ける部分。
尾部 (tail)：射精まで精子が貯蔵される部分。

副精巣管は偽重層円柱上皮 (pseudostratified columnar epithelium) で裏打ちされており、以下の細胞を含みます：

主細胞 (principal cells)：長いステレオシリア (stereocilia) を持つ円柱状の細胞。
幹細胞 (stem cells)：小型で丸い形状。

精子の修飾と貯蔵

主細胞は、以下のように精子とともに副精巣に入る水分や残余小体 (residual bodies) の大部分を除去します。

エキソサイトーシスによる多くのタンパク質や糖タンパク質の分泌。
エキソソーム (exosomes) の分泌。これらの小胞 (25～300nm) は、さまざまなタンパク質、糖脂質、脂質を含み、副精巣内の位置によって組成が異なります。

精子は副精巣管を通過する間（通常2～4週間）、以下の変化を受けます：

前進運動能力 (forward motility) の獲得。
頂体 (acrosome) 内の最終的な修飾。
細胞膜 (cell membrane) の再構成：精子頭部を囲む膜にコレステロールや脱容量因子 (decapacitation factors) を追加し、頂体反応をブロックします。

副精巣管の筋肉層

副精巣管は薄い円形の平滑筋層 (circular smooth muscle) に囲まれています。尾部ではさらに内外の縦方向の筋層が加わります。射精時には、これらの筋肉層の蠕動収縮 (peristaltic contractions) により、貯蔵された精子が尾部から精管に迅速に送られます。

精管 (Ductus or Vas Deferens)

精管 (ductus deferens, vas deferens) は、厚い筋層と比較的小さな腔を持つ長い直管であり、陰嚢を出て前立腺部尿道 (prostatic urethra) まで続きます（図21-1参照）。図21-12に示されるように、精管の粘膜 (mucosa) はわずかに縦方向にひだ状になっており、固有層 (lamina propria) には多くの弾性繊維 (elastic fibers) が含まれています。上皮は偽重層上皮 (pseudostratified epithelium) で、一部の細胞には稀なステレオシリア (sparse stereocilia) が見られます。

非常に厚い筋層 (muscularis) は、内縦走層 (longitudinal inner layer)、中輪走層 (middle circular layer)、外縦走層 (outer longitudinal layer) から構成されています。この筋層は射精時に強力な蠕動収縮 (peristaltic contractions) を引き起こし、副精巣 (epididymis) からこの管を通って精子を迅速に移動させます。

精管は、精索 (spermatic cord) の一部を形成しており、精索には精巣動脈 (testicular artery)、蔓状静脈叢 (pampiniform plexus)、および神経が含まれます（図21-2参照）。胚の精巣が下降する経路に沿って、各精管は膀胱を越えた位置で膨大部 (ampulla) となり、ここで上皮がより厚く、広範にひだ状になります（図21-13参照）。

前立腺内では、両方の精管膨大部が精嚢 (seminal vesicles) の管と合流し、射精管 (ejaculatory ducts) を形成します。射精管は前立腺部尿道に開口します。

医学的応用 (Medical Application)

精管は精索内で位置が特定しやすいため、最も一般的な男性避妊手術である精管切除術 (vasectomy) が行われます。この手術では、陰嚢の皮膚に小さな切開を入れ、両方の精管を露出させ、それぞれを切断し、両端（または腹部に向かう端のみ）を焼灼し、結紮します。

精管切除術後 (post-vasectomy) も精子は生成されますが、退化して副精巣 (epididymis) のマクロファージ (macrophages) によって除去されます（一部は短い精管の端が開放されている場合、陰嚢内でも除去されます）。
副精巣の粘膜には炎症やその他の変化が生じる可能性がありますが、精管切除術の深刻な副作用は通常最小限です。
精管切除術の逆転手術 (reversal) によって精管の両端を再接続することが可能ですが、術後の炎症により副精巣内で精子の成熟が不完全となるため、成功しても妊娠に至らないことがよくあります。

付属腺 (Accessory Glands)

男性生殖管の付属腺は分泌物を生成し、射精時に精子と混合されて精液 (semen) を形成します。これらの分泌物は繁殖に不可欠です。

男性生殖器の付属腺には以下が含まれます（図21-13参照）：

精嚢 (seminal vesicles)
前立腺 (prostate gland)
尿道球腺 (bulbourethral glands)

精嚢 (Seminal Vesicles)

精嚢は、全長約15cmの非常に曲がりくねった管から構成され、結合組織のカプセルに包まれています。精嚢の管の粘膜 (mucosa) は非常に薄く複雑なひだ状をしており、これが腔の大部分を占めています（図21-14参照）。これらのひだは、分泌顆粒 (secretory granules) が豊富な単層または偽重層円柱上皮 (simple or pseudostratified columnar epithelium) に覆われています。

固有層 (lamina propria) には弾性繊維が含まれており、内輪走層 (inner circular layer) と外縦走層 (outer longitudinal layer) を持つ平滑筋 (smooth muscle) によって囲まれています。この筋層は射精時に腺を排出します。

精嚢は外分泌腺 (exocrine glands) であり、その粘性の黄色がかった分泌物の生成はテストステロン (testosterone) に依存します。精嚢からの液体は射精液の約70%を占め、以下を含みます：

果糖 (Fructose)：精子の主要なエネルギー源。
イノシトール (inositol)、クエン酸 (citrate)、その他の代謝物。
プロスタグランジン (Prostaglandins)：女性生殖管の活動を刺激します。
フィブリノゲン (Fibrinogen)：射精後に精液が凝固することを可能にします。

前立腺 (Prostate Gland)

前立腺 (prostate gland) は膀胱の下にある尿道 (urethra) を囲む密な器官で、大きさは約2cm × 3cm × 4cm、重さは約20gです。前立腺は、30～50個の管状胞状腺 (tubuloacinar glands) と、射精時に収縮する平滑筋を含む密な線維筋間質 (fibromuscular stroma) によって構成されています（図21-13b参照）。

各腺からの管は収束することがありますが、すべて尿道中央を通る前立腺部尿道 (prostatic urethra) に直接開口します。図21-15に示されるように、腺は尿道の周囲に以下の3つの主要ゾーンに分かれて配置されています：

1. 移行ゾーン (Transition Zone)

前立腺容積の約5%を占めます。
尿道上部を囲み、尿道周囲粘膜腺 (periurethral mucosal glands) を含みます。

2. 中央ゾーン (Central Zone)

前立腺組織の25%を占めます。
尿道周囲粘膜下腺 (periurethral submucosal glands) を含み、より長い管を持ちます。

3. 外周ゾーン (Peripheral Zone)

前立腺組織の約70%を占めます。
より長い管を持つ主腺 (main glands) を含みます（図21-16参照）。

前立腺の分泌物

前立腺の管状胞状腺 (tubuloacinar glands) は、単層または偽重層円柱上皮 (simple or pseudostratified columnar epithelium) に覆われています。これらの腺は以下を含む複雑な混合物を生成し、射精まで貯蔵します：

エキソソーム (exosomes)。
各種糖タンパク質 (glycoproteins)。
酵素 (enzymes)。
プロスタグランジン (prostaglandins)。
小分子化合物。

特に重要な分泌物として前立腺特異抗原 (prostate-specific antigen: PSA) があります。PSAは34kDaのセリンプロテアーゼであり、射精後に精液の凝固物を液化し、精子をゆっくり放出するのを助けます。少量のPSAは正常に前立腺の血管系に漏れますが、血中PSAの高値は、一般に前立腺癌 (prostatic carcinoma) または炎症による異常を示唆します。

前立腺内のアミロイド体 (Corpora Amylacea)

アミロイド体 (corpora amylacea) は、直径2mmまでの小さな球形の塊で、多くの前立腺管状胞状腺の腔内に見られます（図21-16参照）。
これらは主に糖タンパク質 (glycoproteins) やケラタン硫酸 (keratan sulfate) の沈着物を含み、部分的に石灰化 (calcification) していることがあります。
年齢とともに増加する傾向がありますが、生理学的または臨床的な重要性はないと考えられています。

前立腺の構造

前立腺は線維弾性カプセル (fibroelastic capsule) によって囲まれており、そこから中隔 (septa) が伸びて前立腺を不明瞭な小葉に分けています。
精嚢 (seminal vesicles) と同様に、前立腺の構造と機能はテストステロン (testosterone) のレベルに依存します。

前立腺 (Prostate Gland)

1. 移行ゾーン (Transition Zone)

前立腺容積の約5%を占めます。
尿道上部を囲み、尿道周囲粘膜腺 (periurethral mucosal glands) を含みます。

2. 中央ゾーン (Central Zone)

前立腺組織の25%を占めます。
尿道周囲粘膜下腺 (periurethral submucosal glands) を含み、より長い管を持ちます。

3. 外周ゾーン (Peripheral Zone)

前立腺組織の約70%を占めます。
より長い管を持つ主腺 (main glands) を含みます（図21-16参照）。

前立腺の分泌物

エキソソーム (exosomes)。
各種糖タンパク質 (glycoproteins)。
酵素 (enzymes)。
プロスタグランジン (prostaglandins)。
小分子化合物。

前立腺内のアミロイド体 (Corpora Amylacea)

アミロイド体 (corpora amylacea) は、直径2mmまでの小さな球形の塊で、多くの前立腺管状胞状腺の腔内に見られます（図21-16参照）。
これらは主に糖タンパク質 (glycoproteins) やケラタン硫酸 (keratan sulfate) の沈着物を含み、部分的に石灰化 (calcification) していることがあります。
年齢とともに増加する傾向がありますが、生理学的または臨床的な重要性はないと考えられています。

前立腺の構造

前立腺は線維弾性カプセル (fibroelastic capsule) によって囲まれており、そこから中隔 (septa) が伸びて前立腺を不明瞭な小葉に分けています。
精嚢 (seminal vesicles) と同様に、前立腺の構造と機能はテストステロン (testosterone) のレベルに依存します。

医学的応用 (Medical Application)

前立腺 (Prostate Gland) は以下の3つの一般的な問題に悩まされる傾向があります：

慢性前立腺炎 (chronic prostatitis)：通常、細菌やその他の感染性因子が関与します。
結節性過形成 (nodular hyperplasia) または良性前立腺肥大 (benign prostatic hypertrophy)：主に尿道周囲粘膜腺 (periurethral mucosal glands) に発生し、尿道の圧迫や排尿困難を引き起こします。
前立腺癌 (prostate cancer, adenocarcinoma)：喫煙をしない男性で最も一般的な癌であり、主に外周ゾーン (peripheral zone) の腺で発生します。

尿道球腺 (Bulbourethral Glands)

尿道球腺 (bulbourethral glands, Cowper glands) は、直径3～5mmの対を成す球状の腺であり、尿生殖隔膜 (urogenital diaphragm) に位置し、陰茎尿道 (penile urethra) の近位部分に開口します（図21-13参照）。

各腺は複数の小葉 (lobules) で構成されており、管状胞状分泌単位 (tubuloacinar secretory units) を持ちます。
これらの腺は平滑筋細胞 (smooth muscle cells) に囲まれ、粘液分泌型の単層円柱上皮 (mucus-secreting simple columnar epithelium) に覆われています。この分泌はテストステロン (testosterone) に依存します（図21-13d参照）。

勃起 (erection) 時には尿道球腺および陰茎尿道に沿った多数の小さな尿道腺 (urethral glands) が、透明で粘液状の分泌物を放出します。この分泌物は尿道をコーティングし、精子の通過に備えて潤滑します。

陰茎 (Penis)

陰茎は以下で構成されています：

3つの円柱状勃起組織 (erectile tissue)。
陰茎尿道。
外皮 (skin)（図21-1参照）。

勃起組織は以下に分かれます：

背側にある陰茎海綿体 (corpora cavernosa) 2つ。
腹側にあり尿道を囲む尿道海綿体 (corpus spongiosum)。

尿道海綿体は先端部で膨張し、亀頭 (glans) を形成します（図21-13a参照）。ほとんどの陰茎尿道は偽重層円柱上皮 (pseudostratified columnar epithelium) で覆われていますが、亀頭では表面を覆う薄い表皮と連続する重層扁平上皮 (stratified squamous epithelium) となります。

包皮 (prepuce, foreskin) は、亀頭を覆う可動性の薄い皮膚の折りたたみであり、内面に皮脂腺 (sebaceous glands) を持ちます。

勃起組織の構造と血流

陰茎海綿体 (corpora cavernosa) は、密な線維弾性層である白膜 (tunica albuginea) に囲まれています（図21-17および21-18参照）。勃起組織は以下の特徴を持ちます：

内皮 (endothelium) に裏打ちされた多くの静脈海綿空間 (venous cavernous spaces)。
平滑筋 (smooth muscle) と結合組織で構成された小柱 (trabeculae) によって隔てられています。

勃起のメカニズム

勃起 (penile erection) は、以下のプロセスによって発生します：

中枢神経系 (CNS) への外部刺激によって起動される。
自律神経 (autonomic nerves) による制御。
副交感神経刺激 (parasympathetic stimulation) が小柱平滑筋 (trabecular smooth muscle) を弛緩させ、螺旋動脈 (helicine arteries) を拡張させることで血流が増加し、海綿空間が充満。
白膜 (tunica albuginea) による静脈の圧迫が静脈血流を遮断し、膨張 (tumescence) と剛直性 (rigidity) をもたらす。

射精 (ejaculation) の開始時には、交感神経刺激 (sympathetic stimulation) によって螺旋動脈と平滑筋が収縮し、血流が減少して海綿空間から血液が排出されます。

医学的応用 (Medical Application)

勃起の開始時、副交感神経から放出されるアセチルコリン (acetylcholine) により、螺旋動脈および海綿組織の血管内皮細胞が一酸化窒素 (nitric oxide, NO) を放出します。NOは平滑筋細胞に拡散し、グアニル酸シクラーゼ (guanylate cyclase) を活性化して環状GMP (cyclic GMP) を生成します。これにより平滑筋が弛緩し、血流が増加して勃起が起こります。

勃起不全 (erectile dysfunction, impotence) は以下の原因で発生する可能性があります：

糖尿病 (diabetes)。
不安 (anxiety)。
血管疾患 (vascular disease)。
前立腺摘出術 (prostatectomy) 中の神経損傷。

薬剤シルデナフィル (sildenafil) は、平滑筋細胞および勃起組織内で環状GMPを分解するホスホジエステラーゼ (phosphodiesterase) を阻害することで勃起を補助します。

男性生殖系の要点まとめ

精巣 (Testes)

各精巣には約250個の小葉があり、それぞれに長く巻き付いた精細管が1本以上含まれています。これらは疎らな血管間質とテストステロンを生成する間質細胞 (Leydig cells) を含みます。
精細管はセルトリ細胞 (Sertoli cells) を含む精子形成上皮で構成されており、セルトリ細胞が生殖細胞を支持・栄養します。

外分泌生殖管 (Excretory Genital Ducts)

精子は輸出小管、続いて副精巣管 (epididymal ducts) を通過し、射精まで短期間貯蔵されます。

付属腺 (Accessory Glands)

精嚢は射精液の70％を生成し、精子の栄養や女性生殖管内の活動を促進します。

陰茎 (Penis)

副交感神経刺激で勃起組織が血液で満たされ、静脈圧迫により勃起が維持されます。

教科書問題

精子形成 (Spermiogenesis)

Q1: Which of the following accurately describes spermiogenesis?
a. Occurs before puberty
b. Involves stem cells, meiosis, and spermatogenesis
c. Involves cytodifferentiation of early spermatids
d. Occurs in diploid cells
e. Results in the formation of primary spermatocytes

Answer: c. Involves cytodifferentiation of early spermatids

Explanation:
精子形成 (Spermiogenesis) は、早期精子細胞 (early spermatids) が精子 (spermatozoa) に分化する最終段階です。この過程では細胞分裂はなく、核凝縮、鞭毛の形成、細胞質の除去などの形態変化が起こります。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. Occurs before puberty：思春期以降にのみ精子形成が起こります。
b. Involves stem cells, meiosis, and spermatogenesis：これらは精子形成 (spermatogenesis) の過程であり、精子形成 (spermiogenesis) とは異なります。
d. Occurs in diploid cells：精子形成は半数体細胞 (haploid cells) で行われます。
e. Results in the formation of primary spermatocytes：一次精母細胞 (primary spermatocytes) は有糸分裂から減数分裂の過程で形成されます。

ゴナドトロピン (Gonadotropin)

Q2: A man with a pituitary gonadotrophic tumor causing hyposecretion of FSH is most likely to exhibit which condition?
a. No symptoms, since he has no ovarian follicles
b. Loss of libido (sex drive)
c. Low serum testosterone levels
d. Low sperm count
e. Prostatic hypertrophy

Answer: d. Low sperm count

Explanation:
卵胞刺激ホルモン (FSH) はセルトリ細胞 (Sertoli cells) を刺激し、精子形成に必要な環境を整える役割を果たします。そのため、FSHの低分泌は精子数の減少 (low sperm count) を引き起こします。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. No symptoms, since he has no ovarian follicles：男性には卵巣がないため該当しません。
b. Loss of libido (sex drive)：性欲低下は主にテストステロンの欠乏によるもので、FSHの直接的な作用ではありません。
c. Low serum testosterone levels：テストステロンは主に黄体形成ホルモン (LH) によって制御されます。
e. Prostatic hypertrophy：前立腺肥大は通常加齢やホルモン不均衡によるもので、FSH低下とは無関係です。

ライディッヒ細胞 (Leydig Cells)

Q3: Interstitial cells of Leydig have an important function in male gamete production. Because of this function, which of the following organelles is abundant within these cells?
a. Lysosomes
b. Smooth endoplasmic reticulum
c. Peroxisomes
d. Polyribosomes
e. Golgi complexes

Answer: b. Smooth endoplasmic reticulum

Explanation:
ライディッヒ細胞 (Leydig cells) はステロイドホルモンであるテストステロン (testosterone) を合成します。このプロセスには滑面小胞体 (smooth endoplasmic reticulum, SER) が重要な役割を果たします。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. Lysosomes：リソソームは分解や再利用のためのオルガネラであり、ホルモン合成に関与しません。
c. Peroxisomes：ペルオキシソームは脂質代謝や酸化ストレス管理に関与しますが、テストステロンの合成とは関係がありません。
d. Polyribosomes：ポリリボソームはタンパク質合成に関与しますが、ステロイドホルモンの合成には関与しません。
e. Golgi complexes：ゴルジ装置はタンパク質の修飾や輸送に関連しますが、ステロイドホルモンの主な合成場ではありません。

精細管基底膜 (Seminiferous Tubules)

Q4: While studying a germ cell line developed from a patient’s testicular biopsy, the researcher notes that colchicine-treated cells blocked in metaphase have 46 chromosomes. From which of the following regions of the male genital tract would you expect these cells to have originated?
a. Within the rete testis
b. At the basal lamina of the seminiferous tubule
c. In the middle region of the germinal epithelium
d. Within the adluminal compartment of the seminiferous tubule
e. Within the straight tubules

Answer: b. At the basal lamina of the seminiferous tubule

Explanation:
精細管の基底膜 (basal lamina) に存在する精祖細胞 (spermatogonia) は二倍体 (46本の染色体) であり、体細胞分裂を行います。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. Within the rete testis：精巣網 (rete testis) は精子を輸送する経路であり、減数分裂や体細胞分裂は起こりません。
c. In the middle region of the germinal epithelium：中央部は一次精母細胞や二次精母細胞のような分裂が進んだ細胞が含まれます。
d. Within the adluminal compartment of the seminiferous tubule：腔側区画は減数分裂を行う細胞が占めています。
e. Within the straight tubules：直精細管 (straight tubules) は精子を運ぶ管であり、生殖細胞は存在しません。

前立腺 (Prostate Gland)

Q5: Which of the following organs is normally characterized by the accumulation of corpora amylacea with increasing age?
a. Prostate
b. Seminal vesicles
c. Bulbourethral (Cowper) glands
d. Epididymis
e. Ductus (vas) deferens

Answer: a. Prostate

Explanation:
アミロイド体 (Corpora amylacea) は、前立腺腺腔内に見られる直径2mm以下の小さな球形の沈着物で、年齢とともに増加します。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

b. Seminal vesicles：精嚢では粘液状の分泌物が蓄積しますが、アミロイド体は存在しません。
c. Bulbourethral (Cowper) glands：尿道球腺は潤滑用の粘液を分泌しますが、アミロイド体は形成されません。
d. Epididymis：副精巣では精子が貯蔵されますが、アミロイド体は形成されません。
e. Ductus (vas) deferens：精管には精子を輸送する機能がありますが、アミロイド体は存在しません。

ステレオシリア (Stereocilia)

Q6: Within the male reproductive tract, stereocilia project from cells lining which of the following regions?
a. Rete testis
b. Seminiferous tubules
c. Ampulla of the ductus deferens
d. Epididymis
e. Penile urethra

Answer: d. Epididymis

Explanation:
ステレオシリア (Stereocilia) は、副精巣管 (epididymal duct) を裏打ちする主細胞 (principal cells) の特徴です。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. Rete testis：精巣網は単層立方上皮で覆われていますが、ステレオシリアはありません。
b. Seminiferous tubules：精細管には精子形成上皮がありますが、ステレオシリアは存在しません。
c. Ampulla of the ductus deferens：精管膨大部は粘膜ひだがありますが、ステレオシリアはありません。
e. Penile urethra：陰茎尿道は偽重層円柱上皮または重層扁平上皮で覆われています。

精嚢 (Seminal Vesicles)

Q7: As sperm pass through the male genital ducts, proteins and low-molecular-weight products are added from several sources producing semen. Which of the following provides a nutritive, fructose-rich secretion?
a. Interstitial cells of Leydig
b. Bulbourethral (Cowper) glands
c. Prostate gland
d. Epididymis
e. Seminal vesicles

Answer: e. Seminal vesicles

Explanation:
精嚢 (Seminal vesicles) は、果糖 (fructose) を豊富に含む分泌物を生成します。この分泌物は精子の主要なエネルギー源として機能します。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. Interstitial cells of Leydig：ライディッヒ細胞はテストステロンを生成しますが、精液には関与しません。
b. Bulbourethral (Cowper) glands：尿道球腺は透明な粘液を分泌し、尿道の潤滑を行います。果糖は含まれません。
c. Prostate gland：前立腺は酵素やプロスタグランジンを含む分泌物を生成しますが、果糖は主成分ではありません。
d. Epididymis：副精巣は精子を貯蔵し、運動能力を獲得させますが、分泌物の主成分に果糖はありません。

セルトリ細胞とタイトジャンクション (Sertoli Cells and Tight Junctions)

Q8: A 20-year-old man contracts cholera during a long tour of military duty in a remote, undeveloped region. After recovering from severe diarrhea, semen analysis reveals malformed sperm and a high titer of antibodies against sperm antigens. What cells in the gonad are the likely target of the cholera toxin?
a. Spermatogonia
b. Sertoli cells
c. Myoid cells
d. Interstitial cells of Leydig
e. Differentiating spermatozoa

Answer: b. Sertoli cells

Explanation:
コレラ毒素はタイトジャンクション (tight junctions) を破壊する作用があり、セルトリ細胞 (Sertoli cells) の機能を妨げます。これにより血液-精巣関門 (blood-testis barrier) が破壊され、免疫系が精子抗原に反応し、抗体を生成します。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. Spermatogonia：精祖細胞は基底区画に存在し、タイトジャンクションの影響を受けません。
c. Myoid cells：筋様細胞は精細管の収縮に関与しますが、免疫攻撃とは無関係です。
d. Interstitial cells of Leydig：ライディッヒ細胞はテストステロンを生成しますが、タイトジャンクションには関与しません。
e. Differentiating spermatozoa：分化中の精子細胞自体が毒素の直接標的にはなりません。

精巣と副精巣を結ぶ管 (Ducts Connecting the Testis to the Epididymis)

Q9: A 29-year-old man presents with testicular pain and a burning sensation during urination. Tests reveal Neisseria gonorrhea infection. What is the name of the channels connecting the testis to the epididymis that are likely involved in this inflammation?
a. The mediastinum testis
b. The rete testis
c. Efferent ductules
d. The straight tubules (tubuli recti)
e. The seminiferous tubules

Answer: c. Efferent ductules

Explanation:
輸出小管 (Efferent ductules) は精巣網 (rete testis) と副精巣 (epididymis) を接続する管で、感染や炎症の影響を受けやすい部分です。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

a. The mediastinum testis：精巣縦隔は結合組織構造であり、精子輸送には関与しません。
b. The rete testis：精巣網は輸送経路の一部ですが、副精巣への直接接続には関与しません。
d. The straight tubules (tubuli recti)：直精細管は精巣網に繋がりますが、炎症の主な部位ではありません。
e. The seminiferous tubules：精細管は精子を生成する場所であり、輸送経路には含まれません。

減数分裂と一次精母細胞 (Primary Spermatocytes)

Q10: A 39-year-old man undergoing infertility tests is found to have a genetic mutation preventing functional synaptonemal complex formation during meiosis. Which cells would be directly affected by this mutation?
a. Primary spermatocytes
b. Spermatogonia
c. Secondary spermatocytes
d. Spermatids
e. Cells undergoing spermiogenesis

Answer: a. Primary spermatocytes

Explanation:
一次精母細胞 (Primary spermatocytes) は、減数分裂 (meiosis) の最初の段階でシナプトネマ複合体 (synaptonemal complex) を形成する必要があります。この構造が形成されないと減数分裂が進行せず、精子形成が妨げられます。他の選択肢が間違っている理由は以下の通りです：

b. Spermatogonia：精祖細胞は体細胞分裂を行うため、シナプトネマ複合体に依存しません。
c. Secondary spermatocytes：二次精母細胞は減数分裂の第二段階で現れ、シナプトネマ複合体を形成しません。
d. Spermatids：精子細胞は分化段階であり、減数分裂には関与しません。
e. Cells undergoing spermiogenesis：精子形成細胞は形態変化を行う段階であり、減数分裂とは無関係です。

過去問

カルシウムの調節 (Regulation of Calcium)

Q1: Which hormones regulate calcium?
Answer: Calcitonin & PTH

Explanation:
カルシウム濃度はカルシトニン (Calcitonin) と副甲状腺ホルモン (PTH) によって調節されます。カルシトニンは血中カルシウム濃度を低下させ、PTHはそれを上昇させます。

精巣を覆う厚い結合組織カプセル (Dense Irregular CT Capsule Surrounding the Testes)

Q2: What is the dense irregular CT capsule that surrounds the testes?
a) Tunica vaginalis
b) Gerota’s fascia
c) Tunica albuginea

Answer: c) Tunica albuginea

Explanation:
白膜 (Tunica albuginea) は精巣を覆う厚い結合組織カプセルです。

a. Tunica vaginalis：これは精巣の外部を包む漿膜です。
b. Gerota’s fascia：腎臓を包む結合組織です。

テストステロンを分泌する細胞 (Cells Responsible for Secreting Testosterone)

Q3: Which cells of the testis are responsible for secreting testosterone?
a) Sertoli
b) Peg
c) Leydig cells

Answer: c) Leydig cells

Explanation:
ライディッヒ細胞 (Leydig cells) はテストステロンを分泌します。他の選択肢は以下の理由で誤りです：

a. Sertoli：セルトリ細胞は精子形成をサポートします。
b. Peg：卵管の細胞で、精巣には関係しません。

停留精巣 (Failure of Testis Descent)

Q4: What is the failure of one or more testis to descend into the scrotum?
a) Hypospadias
b) Cryptorchidism

Answer: b) Cryptorchidism

Explanation:
停留精巣 (Cryptorchidism) は精巣が陰嚢に下降しない状態を指します。

a. Hypospadias：尿道下裂であり、尿道開口部の異常を指します。

精子発育の支持細胞 (Cells Supporting Developing Sperm Cells)

Q5: Which cells physically and metabolically support developing sperm cells?
a) Leydig
b) Sertoli
c) Theca

Answer: b) Sertoli

Explanation:
セルトリ細胞 (Sertoli cells) は精子細胞を物理的・代謝的に支持します。

a. Leydig：ライディッヒ細胞はテストステロンを分泌します。
c. Theca：莢膜細胞は卵巣の構造です。

最も未熟な精子細胞 (Most Immature Sperm Cells)

Q6: Which are the most immature sperm cells attached to the epithelial wall of seminiferous tubules?
a) Principal cells
b) Peg cells
c) Spermatogonia

Answer: c) Spermatogonia

Explanation:
精祖細胞 (Spermatogonia) は精子形成の最初の段階にある細胞です。

精子形成中に不要な細胞質が除去される段階 (Phase of Cytoplasm Shedding During Spermiogenesis)

Q7: In which phase of spermiogenesis is unneeded cytoplasm shed as a residual body?
a) Shedding phase
b) Golgi phase
c) Cap phase
d) Maturation phase

Answer: d) Maturation phase

Explanation:
成熟期 (Maturation phase) では不要な細胞質が除去され、残存体として排出されます。

精子が射精まで保存される部位 (Storage Site for Sperm Until Ejaculation)

Q8: Where is sperm stored until ejaculation?
a) Vas deferens
b) Prostate
c) Seminiferous tubules
d) Epididymis

Answer: d) Epididymis

Explanation:
精巣上体 (Epididymis) は精子の貯蔵場所です。

精子の主要なエネルギー源 (Major Energy Source for Sperm)

Q9: What is the major energy source of sperm?
a) Starch
b) Lactose
c) Fructose

Answer: c) Fructose

Explanation:
果糖 (Fructose) は精子の主要なエネルギー源です。

射精後の精液凝固に関与する物質 (Substance Allowing Semen to Coagulate)

Q10: What substance allows semen to coagulate after ejaculation?
a) Testosterone
b) Prostaglandins
c) Fibrinogen

Answer: c) Fibrinogen

Explanation:
フィブリノーゲン (Fibrinogen) は射精後の精液凝固に関与します。

正常な前立腺の平均重量 (Average Weight of a Normal Prostate Gland)

Q11: What is the average weight of a normal prostate gland?
a) 5 g
b) 20 g
c) 50 g

Answer: b) 20 g

Explanation:
正常な前立腺の重量は約20 g です。

前立腺がんの好発部位 (Most Common Location of Prostate Cancer)

Q12: What is the most common location of prostate cancer?
a) Zona fasciculata
b) Central zone
c) Zona pellucida
d) Peripheral zone

Answer: d) Peripheral zone

Explanation:
前立腺の外帯 (Peripheral zone) はがんの好発部位です。

精液を液化する物質 (Substance Liquefying Coagulated Semen)

Q13: What substance helps liquefy coagulated semen?
a) Prostate-specific antigen (PSA)
b) Fibrinogen
c) Glucose

Answer: a) Prostate-specific antigen (PSA)

Explanation:
前立腺特異抗原 (PSA) は精液を液化します。

勃起時の尿道の潤滑 (Organ Secreting Mucous-Like Substance During Erection)

Q14: Which organ secretes a mucous-like substance during erection?
a) Seminal vesicle
b) Epididymis
c) Vas deferens
d) Bulbourethral glands

Answer: d) Bulbourethral glands

Explanation:
尿道球腺 (Bulbourethral glands) は粘液を分泌し、尿道を潤滑します。

陰茎尿道を囲む勃起組織 (Erectile Tissue Surrounding the Penile Urethra)

Q15: What is the erectile tissue surrounding the penile urethra?
a) Corpus albicans
b) Corpus cavernosum
c) Corpus spongiosum

Answer: c) Corpus spongiosum

Explanation:
尿道海綿体 (Corpus spongiosum) が陰茎尿道を囲みます。

前立腺内の球状物質 (Spherical Structures in the Prostate)

Q16: What are the small spherical structures in the prostate?
a) Corpus luteum
b) Corpora amylacea

Answer: b) Corpora amylacea

Explanation:
アミロイド小体 (Corpora amylacea) は前立腺内に見られる構造物です。

男性射精液の70%を構成する器官 (Organ Contributing to 70% of Male Ejaculatory Fluid)

Q17: What organ contributes to 70% of the male ejaculatory fluid?
a) Urinary bladder
b) Testis
c) Seminal vesicles

Answer: c) Seminal vesicles

Explanation:
精嚢 (Seminal vesicles) は射精液の約70%を構成し、果糖やプロスタグランジンなどを含む分泌物を生成します。他の選択肢が誤りである理由：

a. Urinary bladder：膀胱は尿を貯蔵する器官であり、射精液には関与しません。
b. Testis：精巣は精子を生成しますが、射精液の主要部分には関与しません。

血液精巣関門を形成する細胞 (Cells Producing the Blood-Testis Barrier)

Q18: Which cell is important for producing the blood-testis barrier?
a) Spermatozoa
b) Peg cells
c) Leydig cells
d) Sertoli cells

Answer: d) Sertoli cells

Explanation:
セルトリ細胞 (Sertoli cells) は血液精巣関門を形成し、免疫から発育中の精子を保護します。他の選択肢が誤りである理由：

a. Spermatozoa：精子細胞は成熟した状態で関門の形成には関与しません。
b. Peg cells：卵管の細胞であり、精巣には関係しません。
c. Leydig cells：ライディッヒ細胞はテストステロンを分泌します。

精巣動脈を冷却する静脈叢 (Venous Plexus Regulating Testicular Temperature)

Q19: What is the venous plexus surrounding the testicular artery that helps regulate temperature?
a) Pampiniform plexus
b) Mal herb plexus

Answer: a) Pampiniform plexus

Explanation:
蔓状静脈叢 (Pampiniform plexus) は逆流熱交換を行い、精巣の温度を維持します。他の選択肢が誤りである理由：

b. Mal herb plexus：このような構造は存在しません。

精巣を覆う漿膜 (Serous Sac Surrounding the Testis)

Q20: What is the serous sac surrounding the testis?
a) Vas vasorum
b) Tunica vaginalis
c) Douglas pouch

Answer: b) Tunica vaginalis

Explanation:
精巣鞘膜 (Tunica vaginalis) は精巣を覆う漿膜で、精巣の移動時に腹膜から派生します。

テストステロン分泌を制御するホルモン (Hormone Regulating Testosterone Secretion)

Q21: Testosterone secretion is regulated by what hormone of the anterior pituitary gland?
a) LH
b) Dopamine
c) Serotonin

Answer: a) LH

Explanation:
黄体形成ホルモン (Luteinizing Hormone, LH) はライディッヒ細胞を刺激し、テストステロン分泌を促進します。

精細管内で短命な細胞 (Short-Lived Cells in Seminiferous Tubules)

Q22: Which cells are short-lived and quickly undergo meiosis in the seminiferous tubules?
a) Spermatozoa
b) Secondary spermatocytes
c) Primary spermatocytes

Answer: b) Secondary spermatocytes

Explanation:
二次精母細胞 (Secondary spermatocytes) は短命であり、速やかに減数分裂第2分裂を行います。

精細管直部の裏打ち細胞 (Lining Cells of the Straight Tubules)

Q23: What are the lining cells of the proximal portion of the straight tubules of the testis?
a) Simple columnar
b) Sertoli
c) Simple cuboidal

Answer: c) Simple cuboidal

Explanation:
単層立方上皮 (Simple cuboidal epithelium) は精細管直部の裏打ちに見られます。

精巣の急性または慢性炎症 (Acute or Chronic Inflammation of the Testis)

Q24: What is an acute or chronic inflammation of the testis?
a) Prostatitis
b) Hydrocele
c) Orchitis

Answer: c) Orchitis

Explanation:
精巣炎 (Orchitis) は精巣の急性または慢性の炎症で、細菌やウイルス感染が原因です。

射精管の形成 (Formation of the Ejaculatory Duct)

Q25: Which structure is formed by the union of the vas deferens and the ducts of seminal vesicles?
a) Ejaculatory duct
b) Penile urethra
c) Climax duct

Answer: a) Ejaculatory duct

Explanation:
射精管 (Ejaculatory duct) は精管と精嚢管の合流によって形成されます。

精子を産生する構造 (Structures Producing Sperm)

Q26: Which structures are responsible for producing sperm?
a) Straight tubules
b) Prostate gland
c) Seminiferous tubules

Answer: c) Seminiferous tubules

Explanation:
曲精細管 (Seminiferous tubules) は精子形成の場であり、精巣内で精子を産生します。

グリコーゲンを含む細胞質の特徴 (Cytoplasm Filled with Glycogen)

Q27: What is expected in a cytoplasm filled with glycogen material, sipping out from the basal aspect of the cytoplasm?
Answer: a) Filled with glycogen material sipping out from the basal aspect of the cytoplasm

Explanation:
この特徴は腟や子宮頸部に見られる細胞に関連し、グリコーゲンは乳酸産生を通じて腟の酸性環境を維持します。

★子宮内膜の増殖期 (Endometrial Phase with Straight Tubular Glands)

Q28: What is the endometrial phase in a biopsy showing straight tubular glands lined by pseudostratified columnar epithelium?
a) Secretory phase
b) Proliferative phase
c) Early secretory phase
d) Luteal phase

Answer: b) Proliferative phase

Explanation:
増殖期 (Proliferative phase) では、エストロゲンの影響下で子宮内膜が再生し、直線状の管状腺が形成されます。他の選択肢が誤りである理由：

a. Secretory phase：分泌期では腺がコイル状になり分泌物を含むようになります。
c. Early secretory phase：初期分泌期では腺がまだ直線状ではありません。
d. Luteal phase：黄体期は分泌期の一部です。

★月経周期後期の腟分泌物に必要な代謝物 (Metabolite in Vaginal Secretion During Late Secretory Phase)

Q29: What metabolite is needed in the vaginal secretion during the late secretory phase of the menstrual cycle?
a) Glycogen
b) Collagen
c) Fibrinogen

Answer: a) Glycogen

Explanation:
グリコーゲン (Glycogen) は後期分泌期に腟上皮から分泌され、乳酸に分解されて腟の酸性環境を維持します。他の選択肢が誤りである理由：

b. Collagen：結合組織の構成成分であり、腟分泌物には関与しません。
c. Fibrinogen：精液の凝固に関連する成分であり、腟分泌物には含まれません。

★腟壁外膜の構成成分 (Components of Vaginal Adventitia)

Q30: What is the predominant component of the adventitia of the vaginal wall?
a) Collagen
b) Elastic fibers
c) Fibroelastic tissue

Answer: c) Fibroelastic tissue

Explanation:
腟壁の外膜は線維弾性組織 (Fibroelastic tissue) で構成され、腟の強度と柔軟性を提供します。他の選択肢が誤りである理由：

a. Collagen：含まれますが、主要成分ではありません。
b. Elastic fibers：補助的成分です。

★腟の腺の有無 (Presence of Glands in the Vagina)

Q31: Which of the following is true about the vagina?
a) It lacks glands throughout its length

Answer: a) It lacks glands throughout its length

Explanation:
腟 (Vagina) には腺がなく、分泌物は主に周辺の器官（例：子宮頸腺）から供給されます。

★腟を周囲の構造に固定する層 (Layer Attaching the Vagina to Surrounding Structures)

Q32: Which layer attaches the vagina to the surrounding structures?
a) Epithelium
b) Adventitia

Answer: b) Adventitia

Explanation:
腟の外膜 (Adventitia) は周囲の構造に腟を固定します。

a. Epithelium：上皮は腟の内層で、外部構造への固定には関与しません。

★妊娠35週の子宮頸腺分泌物の特徴 (Cervical Secretions at 35 Weeks Gestation)

Q33: What do cervical glands secrete during late pregnancy?
a) Branched cervical glands secrete serous fluids
b) Cervical glands produce a thick, viscous secretion
c) Cervical glands produce a thin, watery fluid

Answer: b) Cervical glands produce a thick, viscous secretion

Explanation:
妊娠後期の子宮頸腺 は厚く粘稠性のある分泌物を生成し、頸管粘液栓を形成して胎児を感染から保護します。他の選択肢が誤りである理由：

a. Serous fluids：漿液性分泌物は妊娠後期の頸腺には一般的ではありません。
c. Watery fluid：薄い液体は排卵期に特徴的です。

★外陰部で優勢な繊維 (Predominant Fibers in the External Genitalia)

Q34: Which fibers are predominant in the external genitalia?
a) Elastic
b) Fibroelastic
c) Muscle collagen

Answer: a) Elastic

Explanation:
弾性繊維 (Elastic fibers) は外陰部に優勢で、柔軟性と伸展性を提供します。他の選択肢が誤りである理由：

b. Fibroelastic：外陰部には存在しますが、弾性繊維が主です。
c. Muscle collagen：コラーゲンは外陰部では主要成分ではありません。

★分娩時のコラーゲン繊維分解 (Lysis of Collagen Fibers During Parturition)

Q35: Lysis of collagen fibers in parturition is in response to this hormone?
a) Oxytocin
b) Estrogen
c) Progesterone

Answer: a) Oxytocin

Explanation:
オキシトシン (Oxytocin) は子宮筋の収縮を促進し、分娩時にコラーゲン繊維の分解を誘導します。

b. Estrogen：エストロゲンは分娩の前に子宮を準備する役割を持ちます。
c. Progesterone：妊娠を維持する役割がありますが、分娩時には低下します。

★乳腺の構造 (Structures in Lactating Mammary Gland)

Q37: Which structures are appreciated in a lactating mammary gland?
a) Alveolar cells
b) Areolar glands of Montgomery

Answer: a) Alveolar cells

Explanation:
授乳中の乳腺では、肺胞細胞 (Alveolar cells) が乳汁分泌を担う主要な構造です。

b. Areolar glands of Montgomery：乳輪の腺であり、主に乳頭の保護と潤滑を提供します。

★更年期の予測 (Approximate Age of Menopause)

Q38: How is the approximate menopausal age of a woman determined?
a) By the age of the mother of the woman
b) Computed based on the age of menarche
c) Endometrial dating

Answer: a) By the age of the mother of the woman

Explanation:
更年期の年齢は遺伝的要因に影響され、母親の更年期の年齢が予測に使用されます。

★子宮頸部の上皮の特徴 (Epithelium of the Cervix)

Q39: What is true of the cervix (except)?
The cervix has pseudostratified columnar epithelium except for the inferior part.

Answer: Except for the inferior part, the cervix is lined by pseudostratified columnar epithelium.

Explanation:
子宮頸部の大部分は偽重層円柱上皮で裏打ちされていますが、下部（外子宮口）では扁平上皮が見られます。

★子宮内膜の分泌期の変化 (Secretory Changes in the Endometrium)

Q40: What changes are seen in the secretory phase of the endometrium?
a) Serrated glands – simple columnar epithelium with vacuolations

Answer: a) Serrated glands – simple columnar epithelium with vacuolations

Explanation:
分泌期 (Secretory phase) では、鋸歯状の腺が形成され、単層円柱上皮と空胞化が観察されます。

★排卵後の卵巣内構造 (Structures in the Ovary After Ovulation)

Q41: What structures are commonly present in the ovary after a dominant Graafian follicle ovulates?
a) Corpora lutea

Answer: a) Corpora lutea

Explanation:
排卵後、優勢グラーフ卵胞は黄体 (Corpus luteum) に変化します。

★子宮内膜の層 (Layer of Endometrium Preserved During Menstruation)

Q48: Which layer of the endometrium is preserved during menstruation?
a) Basalis

Answer: a) Basalis

Explanation:
基底層 (Basalis) は月経時に保存され、次の周期で再生の基盤となります。

★初経 (First Sign of Puberty in Females)

Q50: What is the first sign of puberty in females?
a) Menarche

Answer: a) Menarche

Explanation:
初経 (Menarche) は思春期の最初の兆候であり、卵巣の成熟を示します。

★卵巣の上皮 (Lining Epithelium of the Ovary)

Q51: What is the lining epithelium of the ovary?
a) Germinal epithelium

Answer: a) Germinal epithelium

Explanation:
卵巣は胚上皮 (Germinal epithelium) で覆われています。

重要センテンス

1 男性生殖器系は、精巣 (testes)、生殖管 (genital ducts)、付属腺 (accessory glands)、および陰茎 (penis) から構成されています（図21-1参照）。精巣は精子 (sperm) を生成しますが、同時にテストステロン (testosterone) のようなホルモンを分泌する内分泌細胞も含んでおり、これが男性の生殖生理を司ります。テストステロンは、精子形成 (spermatogenesis)、胚および胎児期の性分化 (sexual differentiation)、および下垂体における性腺刺激ホルモン分泌 (gonadotropin secretion) の制御において重要です。テストステロンの代謝物であるジヒドロテストステロン (dihydrotestosterone) は、思春期に多くの組織（例: 男性付属腺、毛包）に作用し始めます。
2 生殖管 (genital ducts) および付属腺 (accessory glands) は、精子の活動に必要な分泌物を生成し、これらの分泌物と精子を陰茎の尿道 (penile urethra) から射出するために収縮します。この分泌物は、男性生殖管内に留まる精子に栄養を与えます。精子と付属腺の分泌物は精液 (semen, ラテン語で種子の意) を構成し、これが陰茎によって女性生殖管に導入されます。
3 各精巣 (testis または testicle) は、白膜 (tunica albuginea) と呼ばれる密な結合組織のカプセルで覆われています。この白膜は後側で厚くなり、精巣縦隔 (mediastinum testis) を形成します。この線維性領域から内部に隔壁 (septa) が進入し、約250個のピラミッド状の区画、すなわち精巣小葉 (testicular lobules) に分かれています（図21-2および21-3参照）。各小葉には、テストステロンを分泌する間質細胞 (interstitial cells, またはライディッヒ細胞: Leydig cells) を含むわずかな結合組織と、精子を生成する1～4本の精細管 (seminiferous tubules) が含まれています。
4 精巣は、胚の腹腔後壁 (retroperitoneal dorsal wall) に発生し、胎児期の発達中に移動して、精索 (spermatic cords) の端で陰嚢 (scrotum) の二つの半分に吊り下げられた状態になります（図21-2参照）。腹腔から移動する際、各精巣は腹膜 (peritoneum) 由来の漿膜嚢 (serous sac) である鞘膜 (tunica vaginalis) を伴います。この鞘膜は、外側の壁側層 (parietal layer) と、精巣の白膜を覆う内側の臓側層 (visceral layer) で構成されています。
5 冷血動物で進化した精子形成 (sperm formation) プロセスの一部の分子イベントは、37°C の体温 (core body temperature) では起こりません。陰嚢では約34°C の適温がさまざまなメカニズムによって維持されています。たとえば、各精巣動脈 (testicular artery) を取り囲む豊富な蔓状静脈叢 (pampiniform venous plexus) は、精巣からの冷たい血液を含んでおり、動脈血から熱を引き出す対向流熱交換系 (countercurrent heat-exchange system) を形成しています。また、陰嚢からの汗の蒸発も熱の喪失に寄与します。陰嚢のダルトス筋 (dartos muscle) および精索の挙睾筋 (cremaster muscle) の弛緩や収縮によって、精巣は体から遠ざかったり近づいたりし、温度調節がさらに可能となります。
6 停留精巣 (cryptorchidism): 精巣が腹部から下降しない状態（ギリシャ語の kryptos「隠れた」＋ orchis「精巣」）。男性新生児の約4％に見られますが、大部分は生後1年以内に精巣が陰嚢に移動します。両側性停留精巣 (bilateral cryptorchidism) の場合、2～3歳までに手術で治療しないと不妊症を引き起こします。
7 間質組織 (Interstitial Tissue)
8 精細管 (seminiferous tubules) の間に存在する間質組織 (interstitial tissue) は、線維芽細胞 (fibroblasts)、リンパ管 (lymphatics)、および有窓性毛細血管 (fenestrated capillaries) を含むわずかな結合組織で構成されています。思春期になると、間質細胞 (interstitial cells)、またはライディッヒ細胞 (Leydig cells) は、大型で丸みを帯びた、または多角形の細胞として発達し、中心部に核を持ち、好酸性の細胞質には小さな脂肪滴が豊富に含まれています（図21-2bおよび21-4参照）。これらの細胞は、男性の第二次性徴 (secondary male sex characteristics) の発達を促進するステロイドホルモンであるテストステロン (testosterone) を生成します。
9 テストステロンは、滑面小胞体 (smooth ER) とミトコンドリアに存在する酵素によって合成されます。この酵素システムは、副腎皮質細胞 (adrenal cortical cells) のシステムと類似しています。
10 間質細胞によるテストステロンの分泌 (testosterone secretion by interstitial cells) は、下垂体ゴナドトロピン (pituitary gonadotropin) である黄体形成ホルモン (luteinizing hormone, LH) によって引き起こされます。このホルモンは間質細胞刺激ホルモン (interstitial cell-stimulating hormone, ICSH) とも呼ばれます。このため、テストステロン合成は、視床下部 (hypothalamus) がゴナドトロピン放出ホルモン (gonadotropin-releasing hormone, GnRH) の産生を開始する思春期に始まります。
11 ライディッヒ細胞 (Leydig cells) は、線維芽細胞 (fibroblasts) に似た静止状態の細胞に退化 (regress) し、下垂体ゴナドトロピン (pituitary gonadotropin) に応答して思春期に再びテストステロンの合成を再開します。
12 間質細胞腫瘍 (interstitial cell tumors) やセルトリ細胞腫瘍 (Sertoli cell tumors) は稀です。精巣がん (testicular cancer) の大部分（95％）は生殖細胞腫瘍 (germ cell tumors) であり、これらは思春期以降にのみ現れます。未治療の停留精巣 (cryptorchidism) を持つ男性は、これらの腫瘍を発症するリスクが非常に高いです。
13 精細管 (seminiferous tubules) では、若い成人男性で1日に約2億個 (2 × 10⁸) の精子 (sperm) が生成されます。各精巣には250～1000本の精細管が含まれており、それぞれの直径は150～250μm、長さは30～70cmです。1つの精巣内の精細管をすべて合計すると、全長は約250mに達します。
14 各精細管は、短くて細い直精細管 (straight tubule) によってループ構造を形成しており、精巣網 (rete testis) に接続されています。この精巣網は、精巣縦隔 (mediastinum testis) 内に埋め込まれた上皮で裏打ちされた迷路状のチャンネルです（図21-2aおよび21-3参照）。約10～20本の輸出小管 (efferent ductules) が精巣網を副精巣 (epididymis) の頭部に接続します（図21-2a参照）。
15 各精細管は、精子形成上皮 (germinal or spermatogenic epithelium) と呼ばれる特殊な多層性の上皮で覆われています（図21-2b参照）。この上皮の基底膜 (basement membrane) は線維性結合組織 (fibrous connective tissue) で覆われており、最内層には扁平で平滑筋様の筋様細胞 (myoid cells) を含んでいます（図21-2b）。これらの筋様細胞は、精細管に弱い収縮をもたらします。
16 セルトリ細胞 (Sertoli cells): 大型で分裂しない細胞で、発達中の精子細胞の前駆体を物理的および代謝的に支持します（図21-4参照）。
17 精子形成系細胞 (spermatogenic lineage cells): 分裂する細胞で、精子形成の段階に応じた細胞が含まれます（図21-5a参照）。
18 精子形成 (spermatogenesis) は、思春期に幹細胞 (stem cells) および前駆細胞 (progenitor cells) と呼ばれる精祖細胞 (spermatogonia) が増殖することで始まります（ギリシャ語: sperma「種子」+ gone「生成」）。これらは直径約12μmの小型で丸い細胞で、精細管壁の基底膜近くにある基底ニッチ (basal niche) に位置し、セルトリ細胞の表面と密接に関連しています（図21-5、21-6、21-7参照）。
19 精祖細胞の発達 (spermatogonia development) は、核の形状や染色特性の微妙な変化によって識別されます。
20 A型精祖細胞 (type A spermatogonia) は特有のクローン分裂を複数回行い、多くの細胞が合胞体 (syncytium) として互いに接続されたままになります。
21 次に、これらはより球形で明るい核を持つB型精祖細胞 (type B spermatogonia) になります。
22 各B型精祖細胞は最終的な有糸分裂 (mitotic division) を経て2つの細胞を生成し、それらは成長して一次精母細胞 (primary spermatocytes) になります。この段階の細胞は球形で、ユークロマチン核 (euchromatic nuclei) を持っています（図21-6、21-7参照）。
23 一次精母細胞はDNAを複製し、それぞれの染色体 (chromosome) は重複染色分体 (duplicate chromatids) を持つようになります。その後、減数分裂 (meiosis) に入り、相同染色体 (homologous chromosomes) がシナプス (synapsis) を形成し、DNAの組換え (DNA recombination) が行われます。このプロセスにより、2回の急速な細胞分裂を経て半数体細胞 (haploid cells) が生成されます（第3章参照）。
24 一次精母細胞 (primary spermatocytes) は、46本（44本の常染色体 + XY）の染色体を持つ二倍体 (diploid) の細胞であり、DNA量は4Nです。（Nは、ヒトの場合23本の染色体、またはこのセットのDNA量を示します。）一次精母細胞は形成直後に第一減数分裂前期 (first meiotic prophase) に入り、この段階は約3週間続きます。精巣断面で観察される精母細胞の大部分は、この減数分裂の段階にあります。一次精母細胞は精子形成系の中で最も大きい細胞であり、部分的に凝縮した染色体がさまざまなシナプス形成 (synapsis) および組換え (recombination) の段階にあるのが特徴です（図21-6参照）。
25 相同染色体 (homologous chromosomes) は第一減数分裂 (first meiotic division) において分離し、より小さな細胞である二次精母細胞 (secondary spermatocytes) が形成されます（図21-5aおよび21-7参照）。これらの細胞は23本の染色体（22本の常染色体 + X または Y）を持っていますが、それぞれはまだ2つの染色分体を含んでいるため、DNA量は2Nです（第3章参照）。
26 二次精母細胞は精巣断面では稀にしか見られません。これらは短命な細胞であり、間期 (interphase) に短期間しか留まらず、すぐに第二減数分裂 (second meiotic division) に入ります。
27 各二次精母細胞の分裂により、各染色体の染色分体が分離され、23本の染色体を持つ精子細胞 (spermatids) と呼ばれる2つの半数体 (haploid) 細胞が生成されます（図21-5a、21-6、21-7参照）。第一減数分裂と第二減数分裂の間にS期 (S phase: DNA複製) が存在しないため、染色分体が分離する際にDNA量は半減し、形成される細胞は半数体 (1N) となります。受精時に、減数分裂によって生成された半数体の卵子 (ovum) と精子 (sperm) が結合し、通常の二倍体染色体数が回復します。
28 精祖細胞 (spermatogonia) が有糸分裂 (mitotic divisions) によって生じた幹細胞 (stem cells) は、それぞれ独立した細胞のままですが、その後に形成される娘細胞（移行増幅型の前駆細胞 (transit amplifying progenitor cells)）は、終期 (telophase) 後に不完全な細胞質分裂 (cytokinesis) を経て、互いに細胞質の橋 (intercellular bridges) でつながったままとなります（図21-7参照）。この構造により、残りの有糸分裂および減数分裂の間、細胞間で自由に細胞質内の物質が移動可能になります。
29 精祖細胞の最終的な有糸分裂と精子細胞 (spermatids) の形成の間に起こる細胞イベントや変化には、約2か月が必要です。精子形成上皮 (spermatogenic epithelium) 内で、精子形成系細胞はランダムに分布しているわけではなく、通常、同じ発達段階にある細胞が管の中でまとまって配置されています。この際、細胞質の橋がそれらの細胞分裂および分化の同期化を助けています。
30 精子形成 (Spermiogenesis) は、精子 (spermatozoa) を生成する過程の最終段階であり、温度依存性のプロセスです。この過程で精子細胞 (spermatids) が分化し、卵子 (ovum) に男性DNAを運ぶために高度に特化した精子になります。この過程では細胞分裂は起こらず、セルトリ細胞 (Sertoli cells) と精子細胞は引き続き密接に関連しています。
31 細胞質には核の近くに目立つゴルジ装置 (Golgi apparatus)、ミトコンドリア (mitochondria)、対 (paired) の中心体 (centrioles)、および遊離リボソーム (free ribosomes) が含まれています。
32 ゴルジ装置からの前頂小胞 (proacrosomal vesicles) が融合して、核の一端に単一の膜で囲まれた頂体帽 (acrosomal cap) を形成します（図21-5bおよび21-8参照）。
33 中心体の1つが基底小体 (basal body) となり、鞭毛 (flagellum) の軸糸 (axoneme) を組織します。軸糸の構造と機能は繊毛 (cilium) に類似しています（第2章参照）。
34 頂体帽 (acrosomal cap) が凝縮する核の約半分を覆うように広がります（図21-5bおよび21-8参照）。
35 頂体 (acrosome) は特殊なリソソーム (lysosome) の一種であり、ヒアルロニダーゼ (hyaluronidase) やトリプシン様プロテアーゼ (trypsin-like protease) であるアクロシン (acrosin) などの加水分解酵素 (hydrolytic enzymes) を含みます。
36 受精時に頂体反応 (acrosomal reaction) によってこれらの酵素が放出され、卵細胞 (oocyte) を囲む放射冠 (corona radiata) の細胞を解離させ、透明帯 (zona pellucida) を消化します（第22章参照）。
37 核はより細長くなり、高度に凝縮されます。この際、ヌクレオソームのヒストン (histones) は、プロタミン (protamines) と呼ばれる小型の塩基性ペプチドに置き換えられます。
38 鞭毛の成長は尾部に向かって進行し、ミトコンドリアが鞭毛の基部に集まり、ATPを生成する厚い中片部 (middle piece) を形成します（図21-5参照）。
39 不要な細胞質が残余小体 (residual body) として除去され、残存する細胞間橋 (intercellular bridges) が消失します。
40 完全に形成された精子（図21-5参照）は、まだ機能的でも運動性があるわけでもありませんが、精細管の腔内に放出されます。
41 精液の質 (semen quality) の低下は、男性不妊症の主な原因であり、しばしば特発性 (idiopathic) です。以下の特徴がよく見られます。
42 乏精子症 (oligospermia)：射出量が2mL以下。
43 精子細胞密度が10-20百万/mL未満。
44 精子形態異常。
45 鞭毛の欠陥による運動性の低下。
46 セルトリ細胞 (Sertoli cells) は、初めてその生理学的重要性を示したエンリコ・セルトリ (Enrico Sertoli, 1842-1910) にちなんで名付けられました。これらは高い円柱状上皮細胞 (columnar epithelial cells) であり、精子形成細胞 (spermatogenic cells) を栄養し、精細管を基底区画 (basal compartment) と腔側区画 (adluminal compartment) に分けます（図21-4c～e参照）。
47 セルトリ細胞は、精母細胞、精子細胞、発達中の精子を血液-精巣関門 (blood-testis barrier) によって血漿タンパク質や栄養素から隔離しながら、これらの成長や分化に必要な物質を供給します。
48 精細管に新しい精子を運ぶ水を継続的に分泌します。
49 卵胞刺激ホルモン (FSH) によって促進されるアンドロゲン結合タンパク質 (ABP) を生成し、精子形成に必要なテストステロンを濃縮します。
50 精子形成中に除去された余剰細胞質（残余小体）を食細胞 (phagocytes) として取り込み、リソソームで消化します。
51 急性または慢性の精巣炎 (orchitis) は、しばしば精巣と副精巣 (epididymis) をつなぐ管に炎症を伴います。通常、尿路感染症 (urinary tract infection) や性行為感染症 (sexually transmitted infection: STI) の病原体（例: クラミジア (Chlamydia) や淋菌 (Neisseria gonorrhoeae)）が副精巣またはリンパ管を経由して精巣に侵入することで発生します。
52 精巣内管 (Intratesticular ducts) には、直精細管 (straight tubules, tubuli recti)、精巣網 (rete testis)、および輸出小管 (efferent ductules) が含まれます（図21-2参照）。これらは精細管 (seminiferous tubules) から精子を運び、副精巣管 (duct of the epididymis) へ液体とともに輸送します（表21-1参照）。
53 これらは結合組織で支えられた立方上皮 (cuboidal epithelium) で裏打ちされた相互接続されたチャンネル構造である精巣網に接続します（図21-9参照）。
54 精巣網は約20本の輸出小管に接続します。輸出小管は、毛のような運動性を持つ線毛 (ciliated cells) と、液体を吸収する非線毛性立方細胞 (non-ciliated cuboidal cells) が交互に配置された特徴的な波状の外観 (scalloped appearance) を持つ上皮で覆われています（図21-10参照）。
55 輸出小管の壁にある薄い輪状の平滑筋層 (circularly oriented smooth muscle cells) も、精子の移動を補助します。
56 外分泌生殖管には、副精巣管 (duct of the epididymis)、精管 (ductus deferens, vas deferens)、および尿道 (urethra) が含まれます。これらは、射精中に精子を陰嚢から陰茎へ輸送します。
57 副精巣管 (duct of the epididymis) は長く高度に巻き付いた管で、結合組織に囲まれ、各精巣の上部および後部に位置します（図21-2参照）。全長約6mに及びます。副精巣は以下の部位に分かれます：
58 副精巣管は偽重層円柱上皮 (pseudostratified columnar epithelium) で裏打ちされており、以下の細胞を含みます：
59 主細胞 (principal cells)：長いステレオシリア (stereocilia) を持つ円柱状の細胞。
60 幹細胞 (stem cells)：小型で丸い形状。
61 主細胞は、以下のように精子とともに副精巣に入る水分や残余小体 (residual bodies) の大部分を除去します。
62 エキソサイトーシスによる多くのタンパク質や糖タンパク質の分泌。
63 エキソソーム (exosomes) の分泌。これらの小胞 (25～300nm) は、さまざまなタンパク質、糖脂質、脂質を含み、副精巣内の位置によって組成が異なります。
64 前進運動能力 (forward motility) の獲得。
65 頂体 (acrosome) 内の最終的な修飾。
66 細胞膜 (cell membrane) の再構成：精子頭部を囲む膜にコレステロールや脱容量因子 (decapacitation factors) を追加し、頂体反応をブロックします。
67 副精巣管は薄い円形の平滑筋層 (circular smooth muscle) に囲まれています。尾部ではさらに内外の縦方向の筋層が加わります。射精時には、これらの筋肉層の蠕動収縮 (peristaltic contractions) により、貯蔵された精子が尾部から精管に迅速に送られます。
68 精管 (ductus deferens, vas deferens) は、厚い筋層と比較的小さな腔を持つ長い直管であり、陰嚢を出て前立腺部尿道 (prostatic urethra) まで続きます（図21-1参照）。図21-12に示されるように、精管の粘膜 (mucosa) はわずかに縦方向にひだ状になっており、固有層 (lamina propria) には多くの弾性繊維 (elastic fibers) が含まれています。上皮は偽重層上皮 (pseudostratified epithelium) で、一部の細胞には稀なステレオシリア (sparse stereocilia) が見られます。
69 非常に厚い筋層 (muscularis) は、内縦走層 (longitudinal inner layer)、中輪走層 (middle circular layer)、外縦走層 (outer longitudinal layer) から構成されています。この筋層は射精時に強力な蠕動収縮 (peristaltic contractions) を引き起こし、副精巣 (epididymis) からこの管を通って精子を迅速に移動させます。
70 精管は、精索 (spermatic cord) の一部を形成しており、精索には精巣動脈 (testicular artery)、蔓状静脈叢 (pampiniform plexus)、および神経が含まれます（図21-2参照）。胚の精巣が下降する経路に沿って、各精管は膀胱を越えた位置で膨大部 (ampulla) となり、ここで上皮がより厚く、広範にひだ状になります（図21-13参照）。
71 前立腺内では、両方の精管膨大部が精嚢 (seminal vesicles) の管と合流し、射精管 (ejaculatory ducts) を形成します。射精管は前立腺部尿道に開口します。
72 精管は精索内で位置が特定しやすいため、最も一般的な男性避妊手術である精管切除術 (vasectomy) が行われます。この手術では、陰嚢の皮膚に小さな切開を入れ、両方の精管を露出させ、それぞれを切断し、両端（または腹部に向かう端のみ）を焼灼し、結紮します。
73 男性生殖管の付属腺は分泌物を生成し、射精時に精子と混合されて精液 (semen) を形成します。これらの分泌物は繁殖に不可欠です。
74 前立腺 (prostate gland)
75 尿道球腺 (bulbourethral glands)
76 精嚢は、全長約15cmの非常に曲がりくねった管から構成され、結合組織のカプセルに包まれています。精嚢の管の粘膜 (mucosa) は非常に薄く複雑なひだ状をしており、これが腔の大部分を占めています（図21-14参照）。これらのひだは、分泌顆粒 (secretory granules) が豊富な単層または偽重層円柱上皮 (simple or pseudostratified columnar epithelium) に覆われています。
77 固有層 (lamina propria) には弾性繊維が含まれており、内輪走層 (inner circular layer) と外縦走層 (outer longitudinal layer) を持つ平滑筋 (smooth muscle) によって囲まれています。この筋層は射精時に腺を排出します。
78 精嚢は外分泌腺 (exocrine glands) であり、その粘性の黄色がかった分泌物の生成はテストステロン (testosterone) に依存します。精嚢からの液体は射精液の約70%を占め、以下を含みます：
79 果糖 (Fructose)：精子の主要なエネルギー源。
80 イノシトール (inositol)、クエン酸 (citrate)、その他の代謝物。
81 プロスタグランジン (Prostaglandins)：女性生殖管の活動を刺激します。
82 フィブリノゲン (Fibrinogen)：射精後に精液が凝固することを可能にします。
83 前立腺 (prostate gland) は膀胱の下にある尿道 (urethra) を囲む密な器官で、大きさは約2cm × 3cm × 4cm、重さは約20gです。前立腺は、30～50個の管状胞状腺 (tubuloacinar glands) と、射精時に収縮する平滑筋を含む密な線維筋間質 (fibromuscular stroma) によって構成されています（図21-13b参照）。
84 3. 外周ゾーン (Peripheral Zone)
85 前立腺組織の約70%を占めます。
86 より長い管を持つ主腺 (main glands) を含みます（図21-16参照）。
87 前立腺の管状胞状腺 (tubuloacinar glands) は、単層または偽重層円柱上皮 (simple or pseudostratified columnar epithelium) に覆われています。これらの腺は以下を含む複雑な混合物を生成し、射精まで貯蔵します：
88 エキソソーム (exosomes)。
89 各種糖タンパク質 (glycoproteins)。
90 酵素 (enzymes)。
91 プロスタグランジン (prostaglandins)。
92 小分子化合物。
93 特に重要な分泌物として前立腺特異抗原 (prostate-specific antigen: PSA) があります。PSAは34kDaのセリンプロテアーゼであり、射精後に精液の凝固物を液化し、精子をゆっくり放出するのを助けます。少量のPSAは正常に前立腺の血管系に漏れますが、血中PSAの高値は、一般に前立腺癌 (prostatic carcinoma) または炎症による異常を示唆します。
94 前立腺癌 (prostate cancer, adenocarcinoma)：喫煙をしない男性で最も一般的な癌であり、主に外周ゾーン (peripheral zone) の腺で発生します。
95 尿道球腺 (bulbourethral glands, Cowper glands) は、直径3～5mmの対を成す球状の腺であり、尿生殖隔膜 (urogenital diaphragm) に位置し、陰茎尿道 (penile urethra) の近位部分に開口します（図21-13参照）。
96 各腺は複数の小葉 (lobules) で構成されており、管状胞状分泌単位 (tubuloacinar secretory units) を持ちます。
97 これらの腺は平滑筋細胞 (smooth muscle cells) に囲まれ、粘液分泌型の単層円柱上皮 (mucus-secreting simple columnar epithelium) に覆われています。この分泌はテストステロン (testosterone) に依存します（図21-13d参照）。
98 3つの円柱状勃起組織 (erectile tissue)。
99 陰茎尿道。
100 外皮 (skin)（図21-1参照）。
101 背側にある陰茎海綿体 (corpora cavernosa) 2つ。
102 腹側にあり尿道を囲む尿道海綿体 (corpus spongiosum)。
103 尿道海綿体は先端部で膨張し、亀頭 (glans) を形成します（図21-13a参照）。ほとんどの陰茎尿道は偽重層円柱上皮 (pseudostratified columnar epithelium) で覆われていますが、亀頭では表面を覆う薄い表皮と連続する重層扁平上皮 (stratified squamous epithelium) となります。
104 内皮 (endothelium) に裏打ちされた多くの静脈海綿空間 (venous cavernous spaces)。
105 平滑筋 (smooth muscle) と結合組織で構成された小柱 (trabeculae) によって隔てられています。
106 副交感神経刺激 (parasympathetic stimulation) が小柱平滑筋 (trabecular smooth muscle) を弛緩させ、螺旋動脈 (helicine arteries) を拡張させることで血流が増加し、海綿空間が充満。
107 白膜 (tunica albuginea) による静脈の圧迫が静脈血流を遮断し、膨張 (tumescence) と剛直性 (rigidity) をもたらす。
108 射精 (ejaculation) の開始時には、交感神経刺激 (sympathetic stimulation) によって螺旋動脈と平滑筋が収縮し、血流が減少して海綿空間から血液が排出されます。
109 勃起の開始時、副交感神経から放出されるアセチルコリン (acetylcholine) により、螺旋動脈および海綿組織の血管内皮細胞が一酸化窒素 (nitric oxide, NO) を放出します。NOは平滑筋細胞に拡散し、グアニル酸シクラーゼ (guanylate cyclase) を活性化して環状GMP (cyclic GMP) を生成します。これにより平滑筋が弛緩し、血流が増加して勃起が起こります。