男性生殖系统 Male Reproductive System 解剖与组织胚胎学系任彩霞
组成 睾丸 : 产生精子, 分泌雄激素生殖管道 : 附睾 输精管 射精管 尿道附属腺 : 前列腺 精囊腺和尿道球腺外生殖器
睾丸 testis 被膜 : 鞘膜脏层 - 白膜 - 血管膜 实质 : 小叶 睾丸纵隔 睾丸网 生精小管直精小管睾丸间质 ( 含有间质细胞 )
生精小管 seminiferous tubule 生精上皮生精细胞 基膜 支持细胞 胶原纤维及肌样细胞
生精细胞 Spermatogenic cell 精原细胞 : 分裂增殖 精子发生 初级精母细胞 : 减数分裂 次级精母细胞 : 减数分裂 精子细胞 : 单倍体, 圆形 精子 : 蝌蚪形
生精细胞 Spermatogenic cell 青春期前 : 生精小管管腔很小或缺如主要 : 精原细胞支持细胞 青春期始 : 垂体促性腺激素 生精细胞不断增殖分化 精子
精原细胞 spermatogonium 紧贴基膜, 圆形或椭圆形,φ12um 分为两型 : A 型 : 干细胞, 分裂增殖 A 型精原细胞分化 B 型精原细胞 B 型 : 分化形成初级精母细胞
初级精母细胞 primary spermatocyte 精原细胞近腔侧体积增大 (φ18μm) 核大, 染色质丝球状停留于第一次成熟分裂的时间较长, 切片中易见 46,XY, 经过第一次成熟分裂, 形成 2 个次级精母细胞
次级精母细胞 secondary spermatocyte 初级精母细胞内侧, 近管腔圆形,φ12μm 核圆形, 染色深形成后很快完成第二次成熟分裂, 形成 2 个精子细胞, 故切片上不易见到
精子细胞 spermatid 形态变化 近管腔, 圆形,8μm; 核大染色深 ; 染色质致密 不再分裂 精子 Spermatozoon 蝌蚪形
spermatogonia mitosis s Spermatogenesis Primary spermatocyte meiosis I Secondary spermatocyte meiosis II spermatid spermatozoon
精子形成 spermiogenesis 精子细胞不再分裂, 经过一系列复杂形态变化, 由圆形逐渐分化转变为蝌蚪形精子
精子形成 spermiogenesis 1 核染色质高度浓缩, 核变长移向 细胞一侧, 构成精子头部 2 高尔基复合体形成许多顶体泡, 相互融合逐渐增大, 凹陷为双层帽状结构, 覆盖在细胞核顶端, 形成顶体 acrosome 3 中心粒迁移至顶体对侧发出轴丝, 形成尾部 ( 鞭毛 ), 随轴丝逐渐增长, 精子细胞变长
精子形成 spermiogenesis 4 线粒体从细胞周边汇聚于轴丝近端周围, 形成螺旋形线粒体鞘 5 多余胞质脱落, 形成残余体 (residual body) 6 细胞膜包在精子表面 ( 精子质膜 ), 在精子运动 获能和受精等过程中发挥重要作用
成熟分裂 ( 减数分裂 ): 初级精母细胞 ( 二倍体 ) ( 分裂前进行 DNA 复制 ( 四倍体 ) ) 第一次成熟分裂 次级精母细胞 ( 二倍体 ) 不经过 DNA 复制 第二次成熟分裂 精子细胞 ( 单倍体 ) 意义 :1. 确保物种染色体数目的恒定 ( 生殖细胞结合 ) 2. 利于产生不同特征的后代 ( 分裂过程中, 同源 染色体间遗传基因交换, 精子细胞具有不同基因组合 )
蝌蚪形 精子 Spermatozoon 头部 染色质高度浓缩的细胞核 核的前 2/3 覆盖有顶体含顶体酶 : 水解酶 顶体蛋白酶 透明质酸酶 酸性磷酸酶 ( 在受精过程中起重要作用 ) 尾部 : 鞭毛, 运动装置
尾部 :( 又称鞭毛 ) 颈段轴丝 ( 中心粒 ) ( 最短 ) 9 对 +1 对纵形微管 中段 主段 ( 最长 ) 轴丝 9 根纵行外周致密纤维 线粒体鞘 ( 提供能量 ) 轴丝 末段 : 轴丝 无线粒体鞘 纤维鞘 ( 致密纤维 )
精子发生 spermatogenesis 各级生精细胞 : 细胞质未完全分开, 细胞间有细胞质桥 (cytoplasmic bridge) 相连, 形成一个同步发育的细胞群 生精上皮不同区域, 生精过程不同步, 可持续不断产生精子 睾丸组织切片, 生精小管不同断面不同生精细胞组合 (6 种 ) 人类 : 精原细胞到精子 : 约 64±4.5 天 成年人 : 每克睾丸每秒产生 300~600 个精子 每天双侧产生上亿个
异常精子
不育症 不育症 : 育龄夫妇 10%-15% 诊断 : 体检 内分泌检测 精液分析 精子功能检查及睾丸活检等 精液分析 : 排精量 :>2ml 精子总数 : 4x10 7 个 精子浓度 : 2x10 7 个 /ml 活动精子数 :>50% 形态正常的精子 :>30% 白细胞数 :<1x10 6 个 /ml
LM: 轮廓不清 支持细胞 Sertoli cell 成熟细胞不再分 裂, 数量恒定 细胞质 : 染色浅 细胞核 : 椭圆形或不规则形 核仁明显
EM 不规则高锥体形 基底部宽大, 附于基膜 上, 顶部伸达管腔面 侧面 腔面不规则凹 陷, 镶嵌各级生精细胞 各种细胞器丰富 细胞顶端还有微管和微丝 细胞核异染色质少, 着色 浅, 核膜常有凹陷
EM 相邻支持细胞侧面近基底之间形成紧密连接 生精上皮分为 基底室 : 生精上皮基膜和支持细胞紧密连接间, 有精原细胞 近腔室 : 紧密连接下方, 有精母细胞 精子细胞和精子
支持细胞 Sertoli cell
支持细胞 Sertoli cell
功 能 1) 支持 营养和保护生精细胞 2) 微丝微管收缩使生精细胞向腔 面移动, 分泌液体有助于精子运 送, 促精子释放入管腔 3) 吞噬消化精子形成过程中脱落的残余胞质 4) 合成分泌雄激素结合蛋白 (ABP): 与雄激素 结合, 促精子发生 (FSH, 雄激素 ) 分泌抑制素, 抑制 FSH 的合成和分泌
功 能 5) 使睾丸酮转化为雌二醇 6) 胚胎时期, 分泌中肾旁管抑制素, 使中肾旁管退化 7) 紧密连接参与构成血 - 生精小管屏障 blood-seminiferous tubule barrier 又称血 - 睾屏障 (blood-testis barrier)
血 - 生精小管屏障 组成 : 毛细血管内皮及基膜 结缔组织 生精上皮基膜 支持细胞紧密连接 ( 主要结构 )
功能 1. 阻止某些物质进出生精上皮, 形成并维持利于精子发生的微环境 2. 防止精子抗原物质溢出到生精小管外发生自体免疫反应
睾丸间质 生精小管之间的疏松结缔组织分布有间质细胞 (interstitial cell) 又称为 Leydig 细胞 LM 成群分布, 体积较大 多边形或圆形 核圆形偏位, 染色浅 ; 核仁明显, 且偏位 胞质强嗜酸性
EM 分泌类固醇激素细胞的特征 功能 : 分泌雄激素 androgen ( 促进精子发生 男性生殖器官发育与分化以及维持男性第二性征和性功能等作用 )
直精小管和睾丸网 直精小管 (tubulus rectus) 生精小管近睾丸纵膈处 短 直 细 单层矮柱状上皮 无生精细胞 只有支持细胞 连接生精小管与睾丸网
睾丸网 Rete Testis 直精小管进入睾丸纵隔内分支吻合成网状 单层立方上皮 腔大不规则 生精小管产生的精子经直精小管和睾丸网出睾丸
睾丸功能内分泌调节及年龄性变化 GnRH( 下丘脑 ) 腺垂体远侧部促性腺激素细胞 FSH 支持细胞 LH( 间质细胞刺激素 ICSH) 间质细胞 合成雄激素结合蛋白合成和分泌雄激素 -- -- 支持细胞分泌的抑制素
睾丸功能内分泌调节及年龄性变化
睾丸功能内分泌调节及年龄性变化 幼年期 : 生精小管发育不完善主要 : 未分化的精原细胞和支持细胞青春期后 : 发育快, 体积增大生精上皮开始分化, 出现各级生精细胞, 有成熟精子产生 25 岁左右 : 生精细胞和间质细胞发育最旺盛 30 岁以后 : 生精小管退行性变化 40 岁以后 : 间质细胞减少, 睾丸生精活动逐渐减退个体差异
附睾 Epididymis 输精管 输出小管 附睾管 附睾 : 头 : 输出小管 体 : 附睾管 尾 : 附睾管
输出小管 Efferent duct 与睾丸网连接 8~12 根弯曲小管 构成附睾头的大部 远端与附睾管相连
输出小管 Efferent duct 结构 管腔波浪状起伏不平高柱状纤毛细胞 : 摆动, 精子移动上皮低柱状无纤毛细胞 : 吸收分泌液体基膜环形平滑肌和少量结缔组织
附睾管 Epididymal duct 输精管 输出小管 附睾管 长 4~6m 极度蟠曲管道管腔规则腔内充满精子和分泌物
附睾管上皮细胞 分泌促精子成熟物质高柱状细胞 : 表面有静纤毛假复层柱状上皮 ( 粗而长的微绒毛 ) 基细胞基膜平滑肌 : 收缩助于管腔内精子向输精管方向移动
附睾功能 * 促进精子成熟 * 贮存精子
前列腺 prostate 栗形, 环绕于尿道起始段
前列腺 prostate 黏膜腺 ( 尿道周带 ) 黏膜下腺 ( 内带 ) 主腺 ( 外带 )
结构特点 被膜 : 结缔组织和丰富平滑肌, 伸入腺实质分隔包围腺泡和导管 腺实质 :30~50 个复管泡状腺 腺泡形态不规则, 有较多皱襞, 腔不规则
结构特点 上皮多样化 : 单层立方 单层柱状 或假复层柱状上皮 5 腔内有前列腺凝固体 : 分泌物浓缩形成的圆形嗜酸性板层小体, 随年龄增长而增多, 可钙化为前列腺结石
思考题 1 什么是精子发生? 什么是精子形成? 2 生精小管的结构 3 光 电镜结构及其功能: 睾丸支持细胞 间质细胞 精子 4 什么是血 生精小管屏障? 其结构及功能如何? 5 男性不育症原因有哪些?
精子形成 精子发生