U čovjeka se sinteza testosterona velikim dijelom (95% ca) događa na razini testisa, osobito u intersticijskim stanicama Leydiga. Te su stanice raspoređene izolirano ili u malim skupinama u stromi koja okružuje zgrčene sjemenke tubuli, odgovorni za spermatogenezu Zajedno, Leydigove stanice predstavljaju takozvanu intersticijsku žlijezdu, mjesto proizvodnje steroidnih androgenih hormona, uključujući testosteron.
Poliedarski i često nepravilnog oblika, intersticijske stanice Leydiga sintetiziraju steroide testisa počevši od kolesterola koji nosi LDL ili se sintetizira u stanici počevši od acetata (putem beta-oksidacije). Tijekom procesa steroidogeneze, koji se odvija na mitohondrijskoj razini., kolesterol se pretvara u pregnenolon, a zatim u DHEA, Androstenedion i testosteron.
- Glavni steroidni testis koji proizvode Leydigove stanice je testosteron, zatim imamo androstenedion, DHEA, DHT i estradiol (E2).
95% testosterona proizvodi se u testisima, dok DHT i estradiol potječu 80% iz periferne pretvorbe prekursora testisa i nadbubrežnih žlijezda, a 20% se proizvodi u testisima.
Sinteza steroidnih steroida (steroidogeneza) događa se nakon stimulacije LH receptora izraženih od Leydigovih stanica (zbog toga se u muškaraca LH naziva i LH Hormon za stimulaciju intersticijskih stanica, ICSH).
Biti lučenje LH od strane hipofize kao odgovor na hipotalamus GnRH (Hormon otpuštanja gonadotropina) pulsirajućeg tipa, proizvodnja testosterona u testisima također je prekinuta. Međutim, valja napomenuti da odgovor testisa na LH podražaj kasni (24-72 h).
Proizvodnja testosterona u testisima strogo ovisi o hipotalamusu i hipofizi; govorimo dakle o osi hipotalamus-hipofiza-testis.
- GnRH koji luči hipotalamus doseže gonadotropne stanice adenohipofize gdje se veže za specifične membranske receptore, potičući lučenje LH i malog dijela FSH, što se događa na pulsirajući način:
- na razini testisa, LH određuje sintezu testosterona od strane Leydigovih stanica pogodujući pretvorbi kolesterola u pregnenolon do proizvodnje testosterona → testosteron izravno inhibira sintezu i hipotalamusno oslobađanje GnRH -a i LH hipofize (povratna kontrola hrane).
- FSH se veže na specifične membranske receptore koji se nalaze na površini Sertolijevih stanica, potičući oslobađanje različitih proteina i hormona → te tvari (inhibin) potiskuju s jedne strane hipotalamusno oslobađanje FSH, a s druge potpomažu sazrijevanje spermatozoida. FSH također djeluje na stanice zametne linije sadržane u sjemenskim tubulima, potičući sazrijevanje spermatozoida, što također zahtijeva odgovarajuće koncentracije testosterona.
- Mala količina estradiola proizvedena na razini testisa i ona koja proizlazi iz periferne pretvorbe androgena (aromataze) djeluje na razini hipotalamusa i hipofize, smanjujući amplitudu spontanih pulsiranja LH.
- Prolaktin potiče proizvodnju androgena u Leydigovim stanicama i pojačava njihovo djelovanje povećavajući osjetljivost ciljnog tkiva; međutim, u slučaju hiperprolaktinemije dolazi do suprotnih učinaka.
Iz navedenog je jasno da je endokrina aktivnost Leydigovih stanica podržana potpornim ili Sertolijevim stanicama, smještenim u stijenci sjemenskih tubula uz zametne stanice koje se koriste za spermatogenezu, odnosno za sintezu muških spermatozoida ili gameta .
Sertolijeve stanice obavljaju brojne funkcije, uključujući održavanje arhitekture sjemenskih tubula i jamčenje metaboličke razmjene sa zametnim stanicama za koordinaciju spermatogeneze; sve to zahvaljujući ponajviše endokrinoj aktivnosti s kojom Sertolijeve stanice proizvode:
- ABP: protein koji veže testosteron i DHT, povećavajući njihovu koncentraciju na tubularnoj i epididimalnoj razini; stoga pogoduje spermatogenezi.
- inhibin: djeluje na razini hipofize gdje selektivno inhibira lučenje FSH
- estrogeni: proizlaze iz metabolizacije aromataze testosterona koju proizvode obližnje intersticijske stanice Leydiga
