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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垂体激素（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。
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。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。
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。