一、生精小管

一、生精小管

成年人的生精小管长30~70cm,直径150~250μm,壁厚60~80μm,由生精上皮构成。生精上皮由支持细胞和5~8层生精细胞组成。上皮外的基膜明显,基膜外侧有胶原纤维和一些梭形的肌样细胞。肌样细胞收缩时有助于精子的排出(图7-10)。

1.生精细胞 自生精上皮基底部至腔面,依次有精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子(图7-10)。青春期前,生精小管管腔很小或阙如,管壁中只有支持细胞和精原细胞。青春期开始,在垂体促性腺激素的作用下,生精细胞历经精原细胞增殖、精母细胞减数分裂、精子形成三个阶段,最终形成精子,该过程称精子发生,全程约需64d。

(1)精原细胞:紧贴生精上皮基膜,圆形或椭圆形,直径约12μm,核染色质染色较深。经过数次分裂增殖,一部分精原细胞分化为初级精母细胞。

图示

图7-10 生精小管与睾丸间质

图示

图7-11 精子的超微结构

(2)初级精母细胞:位于精原细胞近腔侧,体积较大,直径约18μm,核大而圆,染色体核型为46,XY。细胞经过DNA复制后,进行第一次成熟分裂,形成两个次级精母细胞。由于第一次成熟分裂的分裂前期历时较长,所以在生精小管的切面中常可见到处于不同增殖阶段的初级精母细胞(图7-10)。

(3)次级精母细胞:较初级精母细胞位置靠近管腔,直径约12μm,核圆形,染色较深,染色体核型为23,X或23,Y(2nDNA)。次级精母细胞不进行DNA复制,即进入第二次成熟分裂,形成两个精子细胞,精子细胞的染色体核型为23,X或23,Y(1nDNA)。次级精母细胞存在时间短,在生精小管切面中不易见到。(https://www.daowen.com)

(4)精子细胞:靠近管腔,直径约8μm,核圆,染色质致密。精子细胞是单倍体,细胞不再分裂,经过复杂的变化,由圆形逐渐转变为蝌蚪形的精子,这个过程称精子形成(图7-10)。主要变化是:细胞核染色质极度浓缩,核变长并移向细胞的一侧,构成精子的头部;高尔基复合体逐渐增大,成为顶体;中心粒演变为轴丝;线粒体盘绕成螺旋形的线粒体鞘。

(5)精子:形似蝌蚪,长约60μm,分头、尾两部分(图7-11)。头部嵌入支持细胞的顶部,尾部游离于管腔。头部有一个染色质高度浓缩的细胞核,头的前2/3有顶体覆盖。顶体内含多种水解酶,如顶体素、透明质酸酶、酸性磷酸酶等。受精时,精子释放顶体酶,水解卵子外周的放射冠与透明带。尾部是精子的运动装置,可分为颈段、中段、主段和末段四部分。构成尾部全长的轴心是轴丝,是精子运动的主要装置;中段外侧有线粒体鞘,是运动的能量供应中心。

2.支持细胞 在光镜下,支持细胞轮廓不清,核常呈不规则形,核染色质稀疏,核仁明显(图7-12)。支持细胞对生精细胞起支持和营养作用,其微丝和微管的收缩可使不断成熟的生精细胞向腔面移动,并促使精子释放到管腔。精子形成过程中脱落下来的残余胞质,可被支持细胞吞噬和消化。支持细胞分泌的少量液体有助于精子的运送。支持细胞在卵泡刺激素和雄激素作用下,分泌雄激素结合蛋白,与雄激素结合,以保持生精小管内较高的雄激素水平,促进精子发生。

相邻支持细胞侧面的紧密连接参与构成血-睾屏障,其组成包括血管内皮及其基膜、结缔组织、生精上皮基膜和支持细胞侧突紧密连接。血-睾屏障可阻止某些物质进出生精上皮,形成并维持有利于精子发生的微环境,还能防止精子抗原物质逸出生精小管外而发生自体免疫反应。

图示

图7-12 生精细胞与支持细胞