生精小管﹝seminiferous_tubule﹞:

成人的生精小管﹝seminiferous_tubule﹞長30~70cm,直徑150~250μm,中央為管腔,壁厚60~80μm,主要由生精上皮﹝spermatogenic_epithelium﹞構成。

 生精上皮﹝spermatogenic_epithelium﹞由支援細胞﹝sustentacular_cell﹞和5~8層生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞組成。

 上皮下的基膜﹝basement_membrane﹞明顯,基膜﹝basement_membrane﹞外側有膠原纖維﹝collagenousfiber﹞和一些梭形的肌樣細胞﹝myoid_cell﹞。

 肌樣細胞﹝myoid_cell﹞收縮時有助於精子﹝spermatozoon﹞的排出。

01、生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞:

 包括精原細胞﹝spermatogonium﹞、初級精母細胞﹝primary_spermatocyte﹞、次級精母細胞﹝secondary_spermatocyte﹞、精子細胞﹝spermatid﹞和精子﹝spermatozoon﹞。

 在青春期前,生精小管﹝seminiferous_tubule﹞管腔很小或缺如,管壁中只有支援細胞﹝sustentacular_cell﹞和精原細胞﹝spermatogonium﹞。

 自青春期開始,在垂體促性腺激素﹝hormone﹞的作用下,生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞不斷增殖分化,形成精子﹝spermatozoon﹞,生精小管﹝seminiferous_tubule﹞壁內可見不同發育階段的生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞。

 從精原細胞﹝spermatogonium﹞至形成精子﹝spermatozoon﹞的過程稱精子發生﹝spermatogenesis﹞。

(1)、精原細胞﹝spermatogonium﹞:

 精原細胞﹝spermatogonium﹞緊貼生精上皮﹝spermatogenic_epithelium﹞基膜﹝basement_membrane﹞,圓形或橢圓形,直徑約12μm,胞質內除核糖體外,細胞器不發達。

 精原細胞﹝spermatogonium﹞分A、B兩型。

 A型精原細胞﹝spermatogonium﹞的核呈橢圓形,核染色質深染,核中央常見淡染的小泡;或核染色質細密,有1~2個核仁附在核膜上。

 A型精原細胞﹝spermatogonium﹞是生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞中的幹細胞,經過不斷地分裂增殖,一部分A型精原細胞﹝spermatogonium﹞繼續作為幹細胞。

 另一部分分化為B型精原細胞﹝spermatogonium﹞。

 B型精原細胞﹝spermatogonium﹞核圓形,核膜上附有較粗的染色質顆粒,核仁位於中央,B型精原細胞﹝spermatogonium﹞經過數次分裂後,分化為初級精母細胞﹝primary_spermatocyte﹞。

(2)、初級精母細胞﹝primary_spermatocyte﹞:

 初級精母細胞﹝primary_spermatocyte﹞位於精原細胞﹝spermatogonium﹞近腔側,體積較大,直徑約18μm,核大而圓,染色體核型為46,XY。

 細胞經過DNA複製後(4n,DNA),進行第一次成熟分裂,形成2個次級精母細胞﹝secondary_spermatocyte﹞。

 由於第一次成熟分裂的分裂前期歷時較長,所以在生精小管﹝seminiferous_tubule﹞的切面中常可見到處於不同增殖階段的初級精母細胞﹝primary_spermatocyte﹞。

(3)、次級精母細胞﹝secondary_spermatocyte﹞:

 次級精母細胞﹝secondary_spermatocyte﹞位置靠近管腔,直徑約12μm,核圓形,染色較深,染色體核型為23,X或23,Y(2n,DNA)。

 每條染色體由2條染色單體組成,通過著絲粒相連。

 次級精母胞不進行DNA複製,即進入第二次成熟分裂,染色體的著絲粒分開,染色單體分離,移向細胞兩極,形成兩個精子細胞﹝spermatid﹞,精子細胞﹝spermatid﹞的染色體核型為23,X或23,Y(1n_DNA)。

 由於次級精母細胞﹝secondary_spermatocyte﹞存在時間短,故在生精小管﹝seminiferous_tubule﹞切面中不易見到。

成熟分裂又稱減數分裂﹝meiosis﹞,只發生在生殖細胞。

 成熟分裂的特點是:

 ①成熟分裂後的生殖細胞,染色體數目減半,由二倍體的細胞變成了單倍體細胞,受精(兩性生殖細胞結合)後,合子(受精卵)又重新獲得與親代細胞相同的染色體數,保證了物種染色體數的恒定;

 ②在第一次成熟分裂的前期,同源染色體發生聯會和交叉,進行遺傳基因的交換,從而使配子(精子﹝spermatozoon﹞或卵子)具有不同的基因組合。

 在成熟分裂過程中,若同源染色體不分裂或基因交換發生差錯,將導致配子染色體數目及遺傳構成異常,異常的配子受精後,將導致子代畸形。

(4)、精子細胞﹝spermatid﹞:

 精子細胞﹝spermatid﹞位近管腔,直徑約8μm,核圓,染色質緻密。

 精子細胞﹝spermatid﹞是單倍體,細胞不再分裂,它經過複雜的變化,由圓形逐漸分化轉變為蝌蚪形的精子﹝spermatozoon﹞,這個過程稱精子形成﹝spermiogenesis﹞。

 精子形成﹝spermiogenesis﹞的主要變化是:

 ①細胞核染色質極度濃縮,核變長並移向細胞的一側,構成精子﹝spermatozoon﹞的頭部;

 ②高爾基復合體﹝Golgi_complex﹞形成頂體﹝acrosome﹞泡,逐漸增大,凹陷為雙層帽狀覆蓋在核的頭端,成為頂體﹝acrosome﹞;

 ③中心粒遷移到細胞核的尾側(頂體﹝acrosome﹞的相對側),發出軸絲,隨著軸絲逐漸增長,精子細胞﹝spermatid﹞變長,形成尾部(或稱鞭毛﹝flagellus﹞);

 ④線粒體﹝mitochondria﹞從細胞周邊彙聚於軸絲近段的周圍,盤繞成螺旋形的線粒體﹝mitochondria﹞鞘;

 ⑤在細胞核、頂體﹝acrosome﹞和軸絲的表面僅覆有細胞膜和薄層細胞質,多餘的細胞質逐漸彙集於尾側,形成殘餘胞質,最後脫落。

(5)、精子﹝spermatozoon﹞:

 精子﹝spermatozoon﹞形似蝌蚪,長約60μm,分頭、尾兩部。

 頭部正面觀呈卵圓形,側面觀呈梨形。

 頭內主要有一個染色質高度濃縮的細胞核,核的前2/3有頂體﹝acrosome﹞覆蓋。

 頂體﹝acrosome﹞內含多種水解酶,如頂體﹝acrosome﹞蛋白酶﹝proteinase﹞、透明質酸酶、酸性磷酸酶等。

 在受精時,精子﹝spermatozoon﹞釋放頂體﹝acrosome﹞酶,分解卵子外周的放線冠﹝corona_radiata﹞與透明帶﹝light_band﹞,進入卵內。

 尾部是精子﹝spermatozoon﹞的運動裝置,可分為頸段、中段、主段和末段四部分。

 頸段短,其內主要是中心粒,由中心粒發出9+2排列的微管,構成鞭毛﹝flagellus﹞中心的軸絲。

 在中段,軸絲外側有9根縱行外周緻密纖維,外側再包有一圈線粒體﹝mitochondria﹞鞘,為鞭毛﹝flagellus﹞擺動提供能量,使精子﹝spermatozoon﹞得以快速向前運動。

 主段最長,軸絲外周無線粒體﹝mitochondria﹞鞘,代之以纖維鞘。

 末段短,僅有軸絲。

從精原細胞﹝spermatogonium﹞發育為精子﹝spermatozoon﹞,在人約需64±4.5天。一個精原細胞﹝spermatogonium﹞增殖分化所產生的各級生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞,細胞質並未完全分開,細胞間始終有細胞質橋相連,形成一個同步發育的細胞群。

 在生精小管﹝seminiferous_tubule﹞的不同節段,精子﹝spermatozoon﹞的發生是不同步的,後一節段比前一節段的精子發生﹝spermatogenesis﹞稍晚,故生精小管﹝seminiferous_tubule﹞可以一批接一批地持續不斷地產生精子﹝spermatozoon﹞。

 故在睪丸﹝Testes﹞組織切片﹝tissue_section﹞中,可見生精小管﹝seminiferous_tubule﹞的不同斷面具有不同發育階段生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞的組合。

增殖活躍的生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞易受多種物理化學因素的影響,如射線、微波、高溫、藥物、毒素、性激素﹝hormone﹞及維生素等。

 如隱睪患者,睪丸﹝Testes﹞位於腹腔或腹股溝管內,因濕度偏高,影響精子發生﹝spermatogenesis﹞。

 服用生棉子油(內含棉酚)或服用雷公藤,可造成精子發生﹝spermatogenesis﹞障礙。

 目前正在研究某些安全有效的抑制精子發生﹝spermatogenesis﹞的因素,以期應用於男性抗生育。

02、支援細胞﹝sustentacular_cell﹞:

 支援細胞﹝sustentacular_cell﹞又稱Sertoli細胞。

 在光鏡下,支援細胞﹝sustentacular_cell﹞輪廓不清,核常呈不規則形,核染色質稀疏,染色汪和,核仁明顯。

 電鏡觀察下,支援細胞﹝sustentacular_cell﹞呈不規則錐體形,基部緊貼基膜﹝basement_membrane﹞,頂部伸達管腔,側面和腔面有許多不規則凹陷,其內鑲嵌著各級生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞。

 胞質內高爾基複和合體較發達,有豐富的粗面內質網、滑面內質網﹝smooth_endoplasmic_reticulum,SER)、線粒體﹝mitochondria﹞、溶酶體﹝lysosomes﹞和糖原顆粒,並有許多微絲﹝microfilament﹞和微管。

 相鄰支援細胞﹝sustentacular_cell﹞側面近基部的胞膜形成緊密連接﹝tight_junction﹞,將生精上皮﹝spermatogenic_epithelium﹞分成基底室﹝basal_compartment﹞和近腔室﹝abluminal_compartment﹞兩部分。

 基底室﹝basal_compartment﹞位於生精上皮﹝spermatogenic_epithelium﹞基膜﹝basement_membrane﹞和支援細胞﹝sustentacular_cell﹞緊密連接﹝tight_junction﹞之間,內有精原細胞﹝spermatogonium﹞;近腔室﹝abluminal_compartment﹞位於緊密連接﹝tight_junction﹞上方,與生精小管﹝seminiferous_tubule﹞管腔相通,內有精母細胞、精子細胞﹝spermatid﹞和精子﹝spermatozoon﹞。

 生精小管﹝seminiferous_tubule﹞與血液之間,存在著著血-生精小管屏障﹝blood-seminiferous_tubule_barrier﹞,其組成包括間質的血管內皮﹝endothelium﹞及其基膜﹝basement_membrane﹞、結締組織﹝connective_tissue﹞、生精上皮﹝spermatogenic_epithelium﹞基膜﹝basement_membrane﹞和支援細胞﹝sustentacular_cell﹞緊密連接﹝tight_junction﹞。

 緊密連接﹝tight_junction﹞是構成著血-生精小管屏障﹝blood-seminiferous_tubule_barrier﹞的主要結構。

支援細胞﹝sustentacular_cell﹞有多方面的功能。

 它對生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞起支持和營養作用,其微絲﹝microfilament﹞和微管的收縮可使不斷成熟的生精細胞﹝spermatogenic_cell﹞向腔面移動,並促使精子﹝spermatozoon﹞釋放入管腔。

 精子形成﹝spermiogenesis﹞過程中脫落下來的殘餘胞質,可被支援細胞﹝sustentacular_cell﹞吞噬和消化。

 支持細胞分泌的少量液體有助於精子﹝spermatozoon﹞的運送,分泌物中含有一種抑制素﹝inhibin﹞,它可抑制垂體前葉合成和分泌FSH。

 支援細胞﹝sustentacular_cell﹞在FSH和雄激素結合蛋白﹝androgen_binding_protein,ABP﹞,ABP可與雄激素﹝Androgen﹞結合,以保持生精小管﹝seminiferous_tubule﹞內雄激素﹝Androgen﹞的水準,促進精子發生﹝spermatogenesis﹞。

 支持細胞緊密連接﹝tight_junction﹞參與構成的著血-生精小管屏障﹝blood-seminiferous_tubule_barrier﹞,可阻止某些物質進出生精上皮﹝spermatogenic_epithelium﹞,形成並維持有利於精子發生﹝spermatogenesis﹞的微環境﹝microenvironment﹞,還能防止精子﹝spermatozoon﹞抗原物質逸出到生精小管﹝seminiferous_tubule﹞外而發生自體免疫反應。

經筋醫理探源(永康堂‧張老師)

 

永康堂【YCT】~學習自測~

答案

題目

【D】

男性睪丸中,何種細胞會彼此緊密連結,並構成血液-睪丸障壁﹝blood-testis_barrier﹞:※※A、精細胞;※※B、睪丸間質細胞;※※C、纖維母細胞;※※D、支持細胞﹝sustentacular_cell﹞

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