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男性生殖功能的调节是由丘脑下部分泌促性腺激素释放激素刺激脑垂体分泌促性腺激素，在促性腺激素的作用下，睾丸分泌雄性激素和产生精子，雄性激素作用于靶细胞而发生生物效应，在适当的时候促发青春期发育，并维持正常男性的特征。通过下丘脑垂体性腺轴的反馈及负反馈作用来调节内分泌激素，因此外周激素的水平保持相对稳定，对男性生殖功能的正常也是一个重要因素。
下丘脑-垂体-睾丸轴的活动受到三种不同的反馈机制的调节：①“长”反馈系统：由睾丸和肾上腺产生的甾体激素(主要是雄激素)提供抑制信号；②“短”反馈系统：由垂体前叶合成的促性腺激素提供抑制信号；③“超短”反馈系统：由释放因子直接控制它们的产生速率。
外周血高浓度的雄激素能反馈性地抑制促卵泡素(FSH)和促黄体生成素(LH)的分泌。有人认为垂体两种促性腺激素的反馈调节机制不同，促卵泡素(FSH)主要抑制激素的负反馈调节控制，促黄体生成素(LH)主要是受雄激素调节控制。睾丸酮对促性腺激素分泌的抑制作用，定位于下丘脑中部基底区。另一方面，睾丸酮也能抑制垂体对促性腺激素释放激素(CnRH)的反应性。雄性激素除了对下丘脑有抑制作用外，对垂体也存在着直接的抑制作用。
另外，一些因素和其他激素也可能影响下丘脑垂体睾丸轴。如情绪、环境等改变，可通过大脑皮层而影响下丘脑功能。高剂量雄激素、孕激素可以抑制促性腺激素的分泌。目前已认识到抑制素是一种睾丸内物质，是一种蛋白质，可由支持细胞培养、纯化后获得，仅具有调控促卵泡素的作用，不影响促黄体生成素的分泌。
总之，丘脑-垂体-睾丸轴调节着男性激素水平，维系男性性功能，对体内大部分激素的水平有调节、控制的功能。
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