Gene quyết định kích thước dương vật
Gene đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến kích thước dương vật và các đặc điểm thể chất khác của nam giới, bên cạnh dinh dưỡng, độc tố trong môi trường và hormone.
Gen SRY
Kích thước dương vật phụ thuộc vào các gene khác nhau, khởi đầu là nhiễm sắc thể giới tính mà nam giới thừa hưởng từ mẹ và cha. Các nhiễm sắc thể này chứa tất cả thông tin dưới dạng gene, xác định họ là nam về mặt sinh học. Người mẹ có hai nhiễm sắc thể X, còn người cha có một nhiễm sắc thể X và Y. Nam giới thừa hưởng một nhiễm sắc thể X từ mẹ và một nhiễm sắc thể Y từ cha.
Nhiễm sắc thể Y, chứa từ 70 đến 200 gene, chủ yếu liên quan đến quá trình xác định và phát triển giới tính nam. Trong cấu trúc của nhiễm sắc thể Y có một gene cụ thể, được gọi là gene vùng xác định giới tính Y (SRY), kích hoạt quá trình hình thành các cơ quan sinh sản bên trong của nam giới, đặc biệt là tinh hoàn. SRY không liên quan đến việc hình thành dương vật nhưng khi xác định thai nhi là nam, nó tạo tiền đề cho các gene khác thực hiện quá trình này.
Gen AR
Dù nhiễm sắc thể Y đóng vai trò trung tâm chỉ định các đặc điểm giới tính nam, song sự phát triển thực sự của dương vật lại được chỉ đạo bởi các gene trên nhiễm sắc thể X thừa hưởng từ mẹ. Nhiễm sắc thể X chứa nhiều gene hơn nhiễm sắc thể Y (từ 900 đến 1.400). Sự đa dạng của các gene này khiến anh chị em ruột có thể trông rất khác nhau và kích thước "cậu nhỏ" cũng khác nhau.
Trong số các gene trên nhiễm sắc thể X, gene thụ thể androgen (AR) liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của dương vật. Gene AR đóng vai trò trong giai đoạn phát triển sớm nhất, được gọi là phôi thai. Đây là thời điểm trứng đã thụ tinh bắt đầu phân chia thành một khối tế bào, cuối cùng trở thành phôi thai.
Gene AR sẽ kích hoạt sự hình thành dương vật, nhưng chỉ đóng một phần vai trò trong kích thước thực tế của bộ phận này. Hormone testosterone đóng vai trò trung tâm hơn trong quá trình phát triển của thai nhi và giai đoạn ngay sau khi sinh được gọi là giai đoạn "dậy thì nhỏ" (mini puberty).
Các gene khác
Giai đoạn "dậy thì nhỏ" kéo dài 3-6 tháng đầu đời, trong đó hormone sinh dục testosterone ở nam giới và estrogen ở nữ giới đặc biệt cao. Đây là giai đoạn mà các cơ quan sinh dục trưởng thành, quyết định chiều dài và kích thước cuối cùng của dương vật.
Một số gene nhất định được cho là ảnh hưởng đến giai đoạn này, bao gồm gene MKRN3 có thể làm tăng đáng kể sản xuất androgen, gene thụ thể Kisspeptin (KISS1R) có thể làm giảm đáng kể sản xuất androgen.
Các gene khác chỉ đạo cách sử dụng testosterone trong cơ thể, trong đó gene SRD5A2 chỉ đạo quá trình chuyển đổi testosterone thành androgen mạnh hơn được gọi là dihydrotestosterone (DHT). Đây là hormone ảnh hưởng đến sự phát triển của dương vật và bìu trong thời kỳ "dậy thì nhỏ" và sau đó trong thời kỳ dậy thì ở bé trai (9-14 tuổi).
Dù lượng DHT trong cơ thể không phải là yếu tố duy nhất quyết định kích thước bộ phận sinh dục nhưng thiếu DHT liên quan đến vấn đề này. Đột biến xảy ra khiến gene SRD5A2 không hoạt động có thể phá vỡ sự phát triển của các đặc điểm giới tính nam, dẫn đến kích thước này nhỏ hơn.
Do đó, các nhà nghiên cứu nhận định gene của người cha không đóng vai trò trong kích thước dương vật của con trai. Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến chiều dài, chu vi và kích thước này bao gồm dinh dưỡng của người mẹ trong thời kỳ mang thai và dinh dưỡng của trẻ sơ sinh sau khi chào đời.
Thiếu dinh dưỡng trong thời kỳ mang thai liên quan đến nhiều biến chứng ở thai nhi như nhẹ cân khi sinh và chậm phát triển. Các nghiên cứu trên động vật cũng cho thấy rằng tình trạng này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến các thụ thể androgen ở thai nhi đang phát triển và làm gián đoạn quá trình trưởng thành về mặt tình dục trong giai đoạn đầu đời.
Người mẹ tiếp xúc với một số độc tố trong môi trường cũng có thể ảnh hưởng. Một nghiên cứu năm 2013 ở Mexico trên 174 thai phụ cho thấy trẻ sơ sinh nam sinh ra từ những người mẹ tiếp xúc với hóa chất công nghiệp mono-2-ethylhexyl phthalate (dùng để sản xuất nhựa) có dương vật nhỏ hơn bình thường. Một số loại thuốc trừ sâu cũng được cho là có ảnh hưởng tương tự.
