「睾丸是和大脑最像的人体器官」这一结论有什么实际意义么？

“睾丸是和大脑最像的人体器官”这个说法是一个比喻或类比，而不是一个科学上的严谨结论。它更多地源于某些观察、联想以及对某些功能的相似性进行的解读，其“实际意义”更多地体现在对我们理解身体、甚至更广义的“生命”的启发上，而非直接的应用层面。

要理解这个说法的“意义”，我们需要先探讨它为什么会产生，以及在这个比喻下，睾丸和大脑有哪些相似之处：

为什么会有这样的比喻？可能的相似之处：

1. 高度复杂的内部结构和精密的运作机制：
大脑： 由数十亿个神经元组成，神经元之间通过突触形成极其复杂、动态的网络。这些网络负责信息处理、学习、记忆、情感、意识等一切“高级”功能。神经递质、电信号等都在其中扮演着至关重要的角色。
睾丸： 虽然从宏观上看似乎只是一个简单的器官，但其内部结构极其复杂。精细的曲细精管负责产生精子，而睾丸间质细胞则负责产生雄性激素（主要是睾酮）。这些细胞的运作需要极其精密的调控，包括来自下丘脑和垂体的激素信号（GnRH, LH, FSH等），以及睾丸自身的反馈机制。精子的生成过程（精子发生）是一个高度有序、分阶段的细胞分裂和分化过程，每一阶段的成功都依赖于精密的分子调控。

2. 强大的信息处理和信号传导能力（尽管形式不同）：
大脑： 直接处理和传导信息。神经信号以电化学形式在神经元间传递，形成思想、感知和行为。
睾丸： 传递的是“生物指令”和“化学信息”。它接收来自脑部的激素信号，将其转化为内部的细胞活动，并产生新的激素（睾酮）反馈给大脑和其他身体器官。睾酮作为一种重要的化学信号，对男性生殖系统、肌肉发育、骨骼健康、甚至行为和情绪都有广泛影响。从某种意义上说，睾丸是向全身发送“雄性”信号的关键“通讯站”。

3. 对身体整体功能至关重要的“控制中心”或“核心节点”：
大脑： 毫无疑问是整个身体的中央控制系统，协调所有生理活动，主导行为和意识。
睾丸： 虽然范围更局限，但在男性身体中扮演着“生殖和内分泌控制中心”的角色。它不仅产生生命延续所需的精子，还分泌睾酮，而睾酮对男性第二性征的形成和维持、新陈代谢、骨骼密度、红细胞生成以及心理状态等方面都有至关重要的影响。睾丸功能障碍会显著影响男性的整体健康和生理机能。

4. 再生和更新的潜力（虽然方式不同）：
大脑： 长期以来认为神经元损伤后难以再生，但近年来的研究表明，大脑中存在神经干细胞，并在某些区域（如海马体）可以产生新的神经元，尽管规模有限。
睾丸： 精子发生是一个持续的、高产的细胞再生过程。睾丸中的生殖干细胞（精原细胞）可以不断分裂并转化为成熟的精子，平均每天能产生数亿个精子。这种持续的再生能力是其作为生殖器官的关键。

5. 受到精密调控且易受干扰：
大脑： 其功能受到遗传、环境、生活方式、疾病（如神经退行性疾病、精神疾病）等多方面因素的复杂调控和影响。
睾丸： 其功能同样受到严格的激素调控，也容易受到环境因素（如高温、毒素、辐射）、疾病（如感染、肿瘤）以及生活方式（如肥胖、压力）的影响，导致生育能力下降或激素失衡。

这个说法的“实际意义”：

虽然“最像”是个高度概括且非科学的说法，但它可能具有以下方面的启发意义：

1. 提升对睾丸复杂性的认知：
打破刻板印象： 许多人可能只将睾丸视为一个简单的生殖器官，产生精子和睾酮。这个比喻促使人们认识到其内部运作的精细程度、其在生殖和内分泌系统中的核心地位，以及它对男性整体健康的深远影响。
强调精密的生物化学过程： 提醒我们，即使是看似“低级”的生理功能，其背后的分子生物学、细胞信号传导和系统调控也可能达到令人惊叹的复杂程度。

2. 促进跨学科研究和联想：
从神经科学视角看待生殖内分泌： 神经科学家在研究大脑的信号处理、网络连接和调控机制时积累了丰富的知识和技术。这种比喻可能启发研究者尝试将某些神经科学的研究方法、理论模型或分析工具应用于睾丸的研究，从而发现新的调控机制或理解其功能。
启发关于“信息”和“控制”的更广泛思考： 大脑是信息处理和控制的典范。将睾丸比作“和大脑最像”，实际上是在说，睾丸也在以它自己的方式处理“生物信息”（激素信号、细胞信号），并向身体其他部分发送“控制指令”（睾酮）。这有助于我们从更抽象、更普遍的层面理解生物系统中的“信息”和“控制”概念。

3. 对健康和医学的间接启示：
关注男性健康： 认识到睾丸的重要性，可以进一步强调男性生殖健康和内分泌健康的重要性。当睾丸功能出现问题时，其影响可能远超生育本身，触及身体的多个方面。
类比疾病机制： 某些大脑疾病（如神经退行性疾病）涉及复杂的细胞通讯失调和网络功能异常。如果能找到睾丸内部类似的复杂调控失常的机制，或许能为理解和治疗睾丸相关的疾病提供新的思路。
药物研发的启发： 如果我们能更好地理解睾丸内部的信号通路和调控网络，就有可能开发出更精准、更有效的药物来治疗男性不育症、性腺功能减退症等疾病。

4. 哲学和象征意义的探讨：
生命延续的本质： 生殖是生命延续的根本。如果大脑代表着意识、智慧和个体存在的“当下”，那么睾丸则代表着生命向未来的延续和传承。将两者类比，可能是在探讨生命“当下存在”与“未来延续”之间的内在联系和同构性。
生物体的统一性： 尽管功能差异巨大，但所有生命器官在细胞层面都遵循着相似的生物学原理——DNA复制、蛋白质合成、细胞信号传导、能量代谢等。这种类比也许是在强调生物体内部不同器官在基本运行机制上的某种统一性，即使其宏观表现差异巨大。

需要注意的局限性：

虽然这个比喻有启发性，但我们必须清醒地认识到其局限性。睾丸和大脑的根本区别在于它们的主要功能和信息处理方式。大脑处理的是神经信息和意识活动，是高度复杂的认知和情感中心；而睾丸主要负责生殖细胞的产生和激素的分泌，是生殖和内分泌的调控中心。

意识和认知层面： 睾丸不具备意识、思想、学习、记忆等高级认知功能，这是大脑独有的。
信息传递形式： 大脑主要通过电信号和化学递质在神经元间传递信息，形成复杂的网络；睾丸则主要通过激素进行远距离的化学信号传递。
复杂性的层面： 虽然睾丸内部结构复杂，但大脑的神经网络复杂性，以及由此产生的行为和意识的复杂性，是睾丸无法比拟的。

总结来说，“睾丸是和大脑最像的人体器官”这个说法，更多的是一个富有想象力的比喻，旨在提醒我们关注睾丸的复杂性、其在身体内的重要性以及精密的生物调控机制。它的实际意义在于启发我们从新的角度思考身体的运作，促进对生殖内分泌系统的深入研究，并最终可能对男性健康和相关疾病的理解和治疗产生间接的积极影响。它不是一个科学上用于具体应用或技术开发的结论，而是一种对生物体奥秘的浪漫化解读和对生命系统深刻性的提示。

网友意见

论文作者：大脑和睾丸比以前想象的更相似？

媒体A：睾丸是与大脑最相似的人体器官。

知乎：睾丸是和大脑最像的人体器官。

自媒体：男性大脑与睾丸存在惊人相似之处！男人果真靠下半身思考！

• 看来自媒体还是有点节操嘛，至少没有说「睾丸就是男人的第二大脑」。

我们不妨分析一下原论文究竟说了什么^[1]。

原标题：

Brain and testis: more alike than previously thought?

人类的大脑和睾丸之间存在一定的相似之处，并非研究者的发明，而是40年以来都有相关的研究。

例如，2003年的研究表明，人类大脑和睾丸之间有相似的基因表达模式^[2]。

2007年的研究表明，男人的智力与精子浓度、精子计数，以及精子活力具有呈正相关^[3]，总之，智力和精子质量具有相关性（注，这里并没有智力影响精子质量的结论）。

2012年的研究表明，睾丸功能失调也与大脑（神经功能障碍）具有明显的相关性^[4]。

睾丸与大脑的共同特征，除了标题已经说明的大量共同蛋白质外，还有括细胞外渗过程的共同特征，以及受体和信号通路的相似性。常见的蛋白质主要参与胞吐、组织发育和神经元/脑相关的生物过程。

正因为睾丸和大脑共用了最多的蛋白质，所以睾丸和大脑也共用了最多的基因（蛋白质的编码信息储存在基因中的）。

看到这里，有一点生物学基础的人，可能会有一种错觉：难道男人真的是下半身思考的动物？

但其实，相关的蛋白质机制，与大脑与睾丸的主要功能没有多少直接关系。

大脑和睾丸的主要功能：

◆大脑：神经系统的控制中心，接收来自感觉器官的信号，并将它们转化为多个生理部门的功能信息，负责语言的产生、记忆的储存以及思想和情感的阐述。

◆睾丸：产生配子(精子)，合成/分泌激素(主要是睾酮)。

那么，是什么造成大脑和睾丸在蛋白质机制上具有如此高的相似性的？

人类的大脑主要由两种细胞组成：

• 神经元
• 神经胶质细胞

我们知道，神经元是神经系统最基本的结构和功能单位，它们才是神经系统的灵魂。

但我们今天的主角却是神经胶质细胞，分为：

• 星形胶质细胞
• 少突胶质细胞
• 小胶质细胞
• 室管膜细胞

神经胶质细胞是干什么的呢？

• 它们的主要功能是连接和支持各种神经成分，以及分配营养、参与修复和吞噬的作用。

睾丸内的曲精小管，是精子产生的场所，里面主要有两种细胞：

• 生殖细胞
• 支持细胞

曲精细管之间还存在：

• 间质细胞

主要负责产生睾酮，促进相关的生理功能。

而此次的主角不是生殖细胞，而是支持细胞，配角间质细胞

• 支持细胞的主要功能是为精子提供营养和保护。

总的来说，神经系统中的星形胶质细胞，以及睾丸中支持细胞，为神经元和生殖细胞的新陈代谢、生理、营养，以及发展和生存，都起到至关重要的作用。

一言以蔽之：它们相当于首席辅助。

而人类大脑的认知功能，以及睾丸精子发生，都是一个十分消耗能量的过程。

为了给神经元和生殖细胞提供大量的能量，各大辅助自然就需要密切配合：

• 星形胶质细胞产生的乳糖会被传送给神经元，作为神经元突触活动的首选能源。
• 在睾丸中，支持细胞会把葡萄糖转化为乳酸，为精子发生提供能量。

除了能量代谢，神经元和精子都高度依赖微量元素硒，缺硒会增加神经毒性和精子发生受损的易感性。

除了高耗能外，大脑和睾丸还是高耗氧系统，特别容易受到氧化损伤。与其他组织相比，大脑和睾丸氧化应激相关的基因(例如编码过氧化氢酶的基因)转录水平最低。

也正是因为这个原因，大脑和睾丸都有特定的血液组织屏障：

• 血脑屏障
• 血睾屏障

大脑和睾丸，还会产生丰富的多不饱和脂肪酸(PUFAs)，在器官功能和发育中起到重要作用。

大脑和睾丸，在内分泌和神经系统上的渊源：

在睾丸中分泌睾酮的间质细胞，本质上也属于一种神经内分泌细胞。星形胶质细胞和少突胶质细胞的标记分子，也在间质细胞中被检测到。

精子发生的首席辅助支持细胞，也会表达一些神经元和胶质细胞的特异性蛋白。

神经丝蛋白的三种亚型（GFAP、GalC、CNPase），也同时存在于间质细胞和支持细胞之中。

细胞骨架、运动上的些相似性：

除此之外，在神经元极化、延伸、形状和神经传递过程，高度依赖马达蛋白。

而精子在有丝分裂、减数分裂过程中，马达蛋白也起到至关重要的作用。

总的来说，因为高耗能、高耗氧、同源性等等相似性，造成大脑和睾丸的辅助们，也具有高度的相似性。

当这些“辅助”出现了相似的问题，大脑和睾丸自然也就表现出了相似的缺陷。

研究人员，对15个人体组织中的33689个基因的表达，进行了大规模分析，发现大脑和睾丸具有364个共同表达的基因。

大脑和睾丸共同表达的蛋白质，共有13442种：

其中具有高表达的蛋白质29种。

值得注意的是，高表达的蛋白质仅仅只占共用蛋白质的0.2%。

• 论文中并没有探讨相应的比例关系，以及进一步的阐述。

这些高表达的蛋白质，有31%（换算一下，就是9种蛋白质）参与脑功能发育，同时参与睾丸发育的有7%（仅仅只有2种蛋白质）。

• 论文中用百分比阐述，看起来并不直白。

暗含了这样的信息：

• 参与大脑发育和功能的高表达的蛋白质只有9种，而参与睾丸发育和功能的高表达蛋白质仅仅只有2种。

和整个人体的高表达蛋白质相比，种类实在是太少了。

但无论怎么样，除了高表达蛋白质外，大脑和睾丸的确具有高比率的共用蛋白质。

所以同一蛋白的改变，才可能同时导致大脑和睾丸功能障碍。

在人类中，还有60个与黑猩猩不同的蛋白质编码基因。这些基因在大脑和睾丸中的高水平表达，与人类表型特征和认知能力有关。

除了辅助外，我们的主角，神经元和精子之间，其实也具有一定的相似性。

例如神经元可以激活其它神经元，而精子可以激活卵子。神经信号传递以及受精过程都存在胞吐（突触传递，顶体反应），它们都具有高浓度多不饱和脂肪酸、神经元受体、兴奋细胞、Ca2+离子通道及相关信号功能，还有一些共同信号通路等等。

但值得注意的是，有一些相似性其实是比较牵强的。

最后，论文中还排除重复蛋白质，专门对神经元和精子中的蛋白质组进行了对比分析。

神经元的蛋白质组有13193个蛋白质，精子的蛋白质组有6653个蛋白质，二者共用5048个蛋白质。

相同蛋白质中，较高表达的有684种。

从对比也可以看出，神经元的蛋白组其实比生殖细胞丰富得多。个人猜测，很有可能和胚胎早期神经系统和生殖系统发育的渊源有关。

论文中提到，大脑和睾丸在基因和蛋白质上的相似性，也并非人类所特有，而是广泛存在与包括啮齿类在内的其它哺乳动物中。

最后分析一下，论文可能存在争议的部分：

虽然论文提到与其他人体器官相比，人类的大脑和睾丸拥有最多的共同蛋白质。但论文却没有给出，人体其它器官与大脑数据的对比。

人体生理功能的主角就是蛋白质，主要统筹控制的都是神经系统和内分泌系统，整个人体无论任何细胞、组织、器官的生理功能，必然会有一些相同的蛋白质参与。一些生理环境更相近、或者同源性更高的组织器官，也自然具有更高比例的相同蛋白质。

论文并没有给出其它器官的数据对比，所以我们无法判断，与大脑居于首位差异和睾丸，和第二位差异器官的数据差异有多大。

例如，同样是相似性。

第一组数据是：90%、80%、70%、60%……

第二组数据是：90%、40%、30%、20%……

第一组表明，整个人体内具有相似的大环境，每一种组织器官的蛋白质共用比例都很高，具有最高相似性的器官并不十分特别。

第二组表明，人体内的大环境相似度有限，出现了高度相似的情况，大概率存在某些特殊的原因。

除此之外，论文研究者是把所有器官和大脑、睾丸对比，也没有对比其它器官之间的共性。

或许五脏之间的共性会远远大于大脑和睾丸（注：这里只是一个假设，没有依据），那么大脑和睾丸之间的这点共性，就不会显得很特别了。

除此之外，在人体大环境中，只要给这些器官的相似性排个序，那必然会出现某一个器官与大脑的相似性排在第一位。

我们假设这一次的主角不是睾丸，而是其它的某个器官，例如肾脏。

那么研究者也必然会去寻找各种共同特征，来探究相似性的原因。

最终经过自媒体传播之后，就会得出这样的结论：

• 人类的脑子天生就是走肾的。

除此之外，按照这样的研究方法，女性也必然有某个器官和大脑具有最高的相似性，但我们并不知道这是哪个器官。

或许研究者知道，但研究者没说。至于为什么不说，不得而知。

这个器官和大脑的相似性与大脑和睾丸的相似性，又有多大的差异，更是不得而知。

当然，并不是否定研究者的成果，毕竟该研究在男性生殖、大脑功能的分子机制方面，还是很有启示意义的。

只是一些媒体大做文章之后，就完全变了一个味道。

大脑和睾丸碰撞出的火花，噱头味总是很足。

参考

1. ^ Bárbara Matos, Stephen J. Publicover,Luis Filipe C.Castro, Pedro J. Esteves and Margarida Fardilha. "Brain and testis: more alike than previously thought? "Open Biology. 02 June 2021. doi:10.1098/rsob.200322
2. ^ Guo J, Zhu P, Wu C, Yu L, Zhao S, Gu X. 2003In silico analysis indicates a similar gene expression pattern between human brain and testis. Cytogenet. Genome Res. 103, 58-62. (doi:10.1159/000076290) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar
3. ^ Arden R, Gottfredson LS, Miller G, Pierce A. 2009Intelligence and semen quality are positively correlated. Intelligence 37, 277-282. (doi:10.1016/j.intell.2008.11.001) Crossref, ISI, Google Scholar
4. ^ Fode M, Krogh-jespersen S, Brackett NL, Ohl DA, Lynne CM, Sønksen J. 2012Male sexual dysfunction and infertility associated with neurological disorders. Asian J. Androl. 14, 61-68. (doi:10.1038/aja.2011.70) Crossref, PubMed, ISI, Google Scholar

以前就有还精补脑的说法。现在做实了。现在要好好保护自己。

包括以前割了下药，看来不是毫无效果的。

我现在真的很害怕被人割了去补脑。不知道能不能单独上保险哦。

没有任何实际意义。

就算不是医学专业，我也知道仅比较蛋白种类有任何意义吗？什么时候相似是用蛋白的种类来比较的？

如果这个逻辑的话，那么凤姐和范冰冰从蛋白种类上来说，几乎应该说是一样的，那能说他们是最相似的吗？

同样按这个逻辑那和人脑最相近的估计还有猪脑吧？那这又说明什么问题？

某些科研真的是为科研而科研。

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