雄性激素和鬆弛素對肌腱結構和生物力學特性的影響

雄性激素和鬆弛素對肌腱結構和生物力學特性的影響

雄性激素接受器位於人類ACL組織中，這表明ACL組織具有雄性激素反應性。男性和女性中最豐富的雄性激素是睪固酮。然而，睪固酮對人體肌腱和韌帶的確切調節作用仍然難以捉摸。

睪固酮濃度與ACL硬度呈正相關，而雌激素以及雌激素與睪固酮的比率與 ACL硬度呈負相關。人類研究數據支持睪固酮對肌腱膠原蛋白含量和組織硬度的合成代謝作用，顯示年輕男性的肌腱膠原蛋白合成率高於休息時的女性。此外，動物研究結果表明，睪固酮會增加前列腺和髖關節囊中的膠原蛋白含量，並減少髕腱和韌帶的被動活動範圍。此外，體外研究結果表明，對人類培養的肌腱細胞施用高劑量睪固酮，短期暴露後會增加肌腱細胞的數量並改變表型。因此，男性膝關節鬆弛度較低，韌帶和肌腱僵硬程度高於女性，這可能與年輕男性的睪固酮水平比年輕女性高約7倍有關。然而，在正常月經的停經前女性中，睪固酮水平會波動並在排卵前後增強，在此期間觀察到膝蓋鬆弛增加。儘管如此，與男性相比，女性的睪固酮水平較低，研究結果顯示雌激素對女性肌腱和韌帶生物力學特性的影響占主導地位。然而，睪固酮可能會抵消雌激素的作用，如乳腺組織所示。動物數據顯示睪固酮以相反的方向改變雌激素受體 α和β的表達。

睪固酮也可能對肌腱和韌帶對訓練的適應產生正面影響。然而，人類研究主要基於男性和女性的橫斷面數據比較，顯示在對劇烈運動的反應中，男性的肌腱合成率高於女性。此外，在為期12週的高山滑雪計劃後，老年（67歲）男性(19%)的髕腱硬度增加幅度大於老年女性(9%)，儘管訓練並未顯著改變肌腱CSA。顯示雄性激素作用而非雌激素作用的一個事實是，老年男性和停經後女性的循環雌激素水平相當，而男性的睪固酮水平較高。

與雌激素類似，睪固酮對肌腱和韌帶損傷風險的潛在效益可能取決於睪固酮濃度的最佳範圍。在進行阻力訓練並使用雄性激素合成代謝類固醇的運動員中，肌腱硬度高於未使用任何雄性激素合成代謝類固醇的阻力訓練運動員。然而，運動控制組的肌腱CSA高出 15%。髕腱形態和機械性能的差異表明，雄激素的濫用會影響訓練的適應和膠原蛋白的重塑，並在增加肌腱在承重時，承受更高的應力。這支持動物相關研究，合成代謝雄激素類固醇會逆轉運動對阿基里斯腱的有益作用，並導致最大應力值較低。與這些觀察結果一致，濫用睪固酮或合成睪固酮衍生物會增加肌腱和韌帶損傷和斷裂的風險。肌肉質量和力量的顯著增長可能會進一步引起肌腱和骨骼肌訓練適應之間的不平衡，這解釋濫用者肌腱斷裂風險增加的原因。

鬆弛素與膠原蛋白酶活化、肌腱鬆弛度增加和ACL損傷風險增加有關，也與韌帶癒合改善有關。有趣的是，動物研究顯示睪固酮下調鬆弛素接受器的活性，從而下調鬆弛素的作用。相較之下，動物由研究顯示黃體酮和高劑量雌激素可增強鬆弛素接受器的活性。因此，睪固酮、黃體酮和雌激素不僅可以直接影響肌腱和韌帶，還可以透過改變對鬆弛素的反應性來影響肌腱膠原蛋白的代謝、膠原蛋白含量和交聯。