男性生殖系统 北京大学医学部 组织学与胚胎学教研室 卫 兰
男性生殖系统 男性生殖系统组成 : * 睾丸 产生精子, 分泌雄激素 生殖管道 附属腺 外生殖器 附睾 输精管 射精管 尿道 前列腺 精囊腺 尿道球腺 贮存 营养和促进精子成熟 运输精子 分泌物与生殖管道的分泌物构成精浆
男输精管壶腹 精囊腺 模式图男性生殖系统 尿道前列腺部 尿道球部 P85 性生殖系统
男性生殖系统 一 睾丸 testis 位于阴囊中, 表面覆以结缔组织被膜 鞘膜脏层 被膜 白膜 致密结缔组织 睾丸后缘 睾丸纵隔 血管膜
男性生殖系统 输精管 附睾管 输出小管 睾丸纵隔 鞘膜壁层 鞘膜腔 鞘膜脏层 睾丸网 白膜 睾丸小叶 (250 个 ) 生精小管 (1~4 条 ) 睾丸间质 ( 小管间结缔组织 ) P71 P65 P61
男性生殖系统 睾丸小叶 : 纵隔的结缔组织呈辐射状深入睾丸实质, 将睾丸分割成约 250 个锥形的睾丸小叶 (testicular lobules) 每个小叶中含有 1~4 条细长而弯曲的生精小管, 为产生精子的场所 睾丸间质 : 生精小管之间为疏松结缔组织, 称睾丸间质
男性生殖系统 直精小管 : 生精小管在近睾丸纵隔处变为短而直的直精小管 睾丸网 : 直精小管进入睾丸纵隔后, 相互吻合成网状的管道, 称睾丸网
男性生殖系统 ( 一 ) 生精小管 生精小管 (seminiferous tubule): 为高度弯曲的上皮性管道 管壁主要由生精上皮 (spermatogenic epithelium) 构成 ( 含生精细胞和支持细 上皮下的基膜明显 胞 ) 基膜外侧有胶原纤维和一些扁平的类肌细胞 ( / myoid cell), 其结构和功能与平滑肌细胞相似, 其收缩有助于精子进入生殖管道
精小管管壁类肌细胞生男性生殖系统 生精上皮 基膜 生精细胞 支持细胞 胶原纤维 P13
男性生殖系统 睾丸生精小管和睾丸间质 HE 染色
男性生殖系统 1. 生精细胞与精子的发生 生精细胞 (spermatogenic cell) 包括精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞和精子 各级生精细胞在管壁中, 从基底到腔面作多层排列, 镶嵌在支持细胞之间 精子发生 (spermatogenesis): 从精原细胞发育成为精子的过程称为精子发生
男性生殖系统 青春期前, 管腔很小或缺如, 管壁中主要为精原细胞和支持细胞, 自青春期始, 在垂体促性腺激素的作用下, 生精细胞不断增殖分化, 形成精子
男性生殖系统 P9
男性生殖系统 精子 (spermatozoon) 精子细胞 (spermatid) 次级精母细胞 (secondary spermatocyte) 初级精母细胞 (primary spermatocyte) 精原细胞 (spermatogonium) P25 P23
男性生殖系统 (1) 精原细胞 (spermatogonium) : 精原细胞 : 来源于胚胎时期的原始生殖细胞 (primordial germ cell) 紧贴生精上皮的基膜, 细胞圆形或椭圆形, 精原细胞分 A B 两型 : A 型精原细胞 : 核呈椭圆形, 染色质深染 暗型精原细胞 (Ad) ( 干细胞 ) 亮型精原细胞 (Ap) 仍为干细胞 B 型精原细胞
男性生殖系统 B 型精原细胞 : 核呈圆形, 核膜上附有较粗的染色质颗粒 初级精母细胞
男性生殖系统 晚期精子细胞 早期精子细胞 类肌细胞 初级精母细胞支持细胞紧密连接 A 型亮型精原细胞 A 型暗型精原细胞 B 型精原细胞基膜 P19
男性生殖系统
男性生殖系统 (2) 初级精母细胞 (primary spermatory) : 位于精原细胞的近腔侧, 细胞圆形, 核大而圆, 染色体核型为 46,XY 初级精母细胞经过 DNA 复制后, 进行第一次成熟分裂, 形成两个次级精母细胞 由于其分裂前期历时较长 ( 约 22 天 ), 故生精小管切片中较易观察到初级精母细胞 核染色质常呈丝球状 P17
示初级精母细胞 男性生殖系统
示初级精母细胞 男性生殖系统
男性生殖系统
男性生殖系统 (3) 次级精母细胞 (secondary spermatory) : 位于初级精母细胞的近腔侧 细胞圆形, 核圆形, 染色较深 染色体核型为 23,X 或 23,Y( 每条染色体由两条染色单体组成 ) 次级精母细胞不进行 DNA 复制, 即进入第二次成熟分裂, 一个次级精母细胞形成两个精子细胞 存在时间短, 在生精小管切片中不易见到 P14
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男性生殖系统 (4) 精子细胞 (spermatid) : 精子细胞靠近管腔 细胞圆形, 核大而圆, 染色质致密 染色体核型为 23, X 或 23, Y( 每条染色体由 1 条染色单体组成 ) 精子细胞不再分裂, 经过复杂的形态变化演 变为精子, 这一过程称精子形成 (spermiogenesis) P14
男性生殖系统 初级精母细胞 两次成熟分裂 4 个精子细胞 染色体核型 : 46,XY(4N DNA) 23,X 或 23,Y( 每条染色体 含一条染色单体, 即 1N DNA)
男性生殖系统 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 ) 次级精母细胞 ( 二倍体 ) 不经过 DNA 复制精子细胞 ( 单倍体 ) 意义 :1. 保证物种染色体数目的恒定 2. 利于产生不同特征的后代
男性生殖系统 精子形成的主要变化 : 1 细胞核染色质高度浓缩, 核变长并移向细胞的一侧, 构成精子的头部 ; 2 高尔基复合体形成许多顶体泡, 其相互融合 增大, 凹陷为双层帽状, 覆盖在核的头端, 形成顶体 (acrosome); 3 中心粒迁移到顶体的相对侧, 发出轴丝, 形成尾部, 或称鞭毛 ;
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男性生殖系统 4 线粒体从细胞周边汇聚于轴丝近端的周围, 盘绕成螺旋形的线粒体鞘 ; 5 多余的胞质脱落, 形成残余体 (residual body); 6 细胞膜包在精子表面, 称精子质膜, 它在精子运动 获能和受精等过程中发挥重要作用
男性生殖系统 总体概括为 : 1 出头 2 带帽 3 长毛 4 成鞘 5 去多余胞质 质膜包完整精子形成了
卫兰讲 精子发生 (spermatogenesis): 1n 23,X 精原细胞 A 型 B 型 2n 46,XY 干细胞 DNA 复制 初级精母细胞 4n 46,XY ( 分裂前 DNA 复制后 ) Ι 次级精母细胞 2n 23,X 次级精母细胞 2n 23,Y Π Π 精子细胞 精子细胞 精子细胞 精子细胞 1n 23,Y 变态 变态 变态 变态 精子精子精子精子 稿精原细胞分裂增殖 精母细胞成熟分裂 (Ι DNA 复制 ;Π 染色单体分离 ) 精子细胞变态形成精子
男性生殖系统 P48
男性生殖系统 (5) 精子 ( / spermato / zoon) : 精子形似蝌蚪, 分头 尾两部 头部 : 呈扁卵圆形, 大部分为染色深 高度浓缩的细胞核 核的前 2/3 有顶体覆盖, 顶体内含多种水解酶 ( 如顶体蛋白酶 透明质酸酶 酸性磷酸酶等 ) 尾部 : 是精子的运动装置, 分为颈段 中段 主段和未段四部分 :
精子结构模式男性生殖系统 颈段 中段 节柱 末段 图主段
男性生殖系统 颈段 : 短, 内含中心粒, 由中心粒发出外周的 9 组双微管和中央的两条微管 (9 2 +2), 构成鞭毛的轴丝 ; 中段 : 轴丝 -9 根纵行的外周致密纤维 - 线 粒体鞘, 供给鞭毛活动所需的能量 ; 主段 : 最长, 轴丝 -7 根纵行的外周致密纤 维 - 纤维鞘 ; 末段 : 只有轴丝
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男性生殖系统 在生精过程中, 由一个精原细胞增殖分化所产生的各级生精细胞, 细胞质并未完全分开, 细胞间有细胞质桥 (cytoplasmic bridge) 相连, 形成一个同步发育的细胞群 在生精上皮的不同区域内, 精原细胞生成精子的过程是不同步的, 故生精上皮可以持续不断地产生精子
男性生殖系统 在睾丸组织切片上, 可见生精小管的不 同断面具有不同的生精细胞组合 人的一个生精小管大约有 6 种不同的细胞组合 从精原细胞发育为成熟的精子约需 64±4.5 天 成年人每克睾丸组织在每秒钟内可产生 300~600 个精子, 每天双侧睾丸可产生上亿个精子
男性生殖系统 2. 支持细胞 ( / susten / tacular cell) 支持细胞又称 Sertoli 细胞 光镜下 : 细胞轮廓不清, 核常呈三角形或不规则形, 染色浅, 核仁明显
持细胞及各级生精细胞模式图支
支持细胞HE 染色男性生殖系统
男性生殖系统 电镜下 : 细胞呈不规则高锥体形, 基部附于基膜上, 顶端至管腔 ; 侧面及顶面嵌有各级生精细胞, 故细胞轮廓不清 胞质内有丰富的滑面内质网, 发达的高尔基复合体和粗面内质网, 有许多线粒体和溶酶体, 细胞顶端还有微管和微丝
支持细胞电镜模式图男性生殖系统
男性生殖系统 毗邻的支持细胞侧面胞膜形成紧密连接, 将生精上皮分成基底室 (basal compartment) 和近腔室 (abluminal compartment) 两部分 : 基底室 : 位于生精上皮基膜和支持细胞紧密 连接之间, 内有精原细胞 ; 还有细线前期初级精母细胞 近腔室 : 位于紧密连接上方, 内有精母细 胞 精子细胞和精子
男性生殖系统 近腔室 紧密连接 基底室 P33
男性生殖系统
男性生殖系统 支持细胞的功能 : 1 对生精细胞起支持 保护和营养作用 ; 2 精子形成过程中脱落的残余胞质, 可被其吞噬和消化 ; 3 其微丝和微管的收缩可使生精细胞向腔面移动, 4 其分泌的液体有助于精子的运送 ;
男性生殖系统 5 在垂体前叶分泌的卵泡剌激素 (FSH) 和雄激素的作用下, 分泌雄激素结合蛋白 (androgen-binding protein,abp), 保持生精小管内雄激素的水平, 促进精子发生 ; 6 分泌抑制素 (inhibin), 反馈性抑制 FSH 的合成和分泌 ; 7 使睾丸酮转化为雌二醇 ; 8 其紧密连接参与构成血 - 生精小管屏障
男性生殖系统 血 - 生精小管屏障 (blood-seminiferous tubule barrier): 又称血 - 睾屏障 (blood-testis barrier) 指睾丸间质血管血液与生精小管之间的屏障性结构 组成 : 有孔毛细血管内皮内皮基膜结缔组织生精上皮基膜支持细胞紧密连接
男性生殖系统 紧密连接是血 - 生精小管屏障的主要结构 血 - 生精小管屏障的功能 : 1 阻止某些物质进出生精上皮, 形成有利于精子发生的微环境 ; 2 防止精子抗原物质逸出到生精小管外, 而发生自体免疫反应 支持细胞之间还存在着缝隙连接, 其在协调生精上皮内精子发生的各个环节中可能起 着重要作用
男性生殖系统 ( 二 ) 睾丸间质 生精小管之间的疏松结缔组织, 称睾丸间质 富含血管和淋巴管 还有一种重要的间质细胞 (interstitial cell), 又称 Leydig 细胞
男性生殖系统 间质细胞形态结构特点 : 光镜 : 细胞常三五成群分布 ; 体积较大, 圆形或多边形 ; 核圆形, 核仁明显 ( 核偏位, 核仁偏位 ); 胞质嗜酸性 ; 电镜 : 具有分泌类固醇激素细胞的特点
精小管及睾丸间质细胞HE 染色生
精小管及睾丸间质细胞HE 染色生
睾丸间质细胞透射电镜照卫兰片讲稿
男性生殖系统 间质细胞功能 : 分泌雄激素 (testosterone): 促进精子的发生 ; 促进男性生殖管道和附属腺的发育与分化 ; 激发男性第二性征 ; 维持性功能
男性生殖系统 ( 三 ) 直精小管和睾丸网 生精小管在近睾丸纵隔处变为短而直的管道, 称直精小管 (tubulus rectus) 直精小管结构特点 : 上皮为单层立方或矮柱状, 无生精细胞 ; 直精小管进人睾丸纵隔内分支吻合成网状管道, 称睾丸网 ( / rete testis)
直精小管 睾丸纵隔 睾丸网 鞘膜腔
单层立方或矮柱状上皮细胞 直精小管 HE 染色
男性生殖系统 睾丸网结构特点 : 由单层立方上皮组成 ; 管腔大而不规则 生精小管产生的精子经直精小管和睾丸网出 睾丸
男性生殖系统 ( 四 ) 睾丸功能的内分泌调节及年龄性变化 腺垂体远侧部的促性腺激素细胞, 在下丘脑激素释放激素 / gonado/ relin 促性腺 分泌的促性腺激素释放激素 (GnRH) 作用下, 分泌卵泡刺激素 (FSH) 和黄体生成素 (LH) 在男性,LH 又称间质细胞刺激素 (ICSH), 可刺激间质细胞合成和分泌雄激素 ;FSH 可促进支持细胞合成雄激素结合蛋白, 并与雄激素结合, 从而保持生精小管含有较高浓度的雄激素, 促进精子发生
支持细胞分泌的抑制素和间质细胞分泌的雄激素又可反馈抑制 GnRH FSH 和 LH 的分 泌
男性生殖系统 睾丸的年龄性变化 : 幼年期 - 睾丸生精小管发育不完善 ; 10 岁后 - 出现管腔, 管壁主要有未分化的精原细胞和支持细胞 青春期以后 - 睾丸快速发育 体积增大, 生精小管的生精上皮开始分化, 出现各级生精细胞, 并有成熟精子产生
男性生殖系统 25 岁左右 - 睾丸生精细胞和间质细胞 的发育最旺盛 30 岁以后 - 生精小管开始出现退行性变化 40 岁以后 - 间质细胞开始减少, 睾丸的生精 活动逐渐减退 睾丸的衰老退化在个体差异
男性生殖系统 二 生殖管道 ( 一 ) 附睾 (epididymidis) 位于睾丸的后上方, 分头 体 尾三部分 头部 - 主要由输出小管 (efferent duct) 组成体部和尾部 - 由附睾管 (epididymal duct) 组成
男性生殖系统 1. 输出小管 为 10~20 条弯曲的小管 ; 一端连于睾丸网, 一端进入附睾管 ; 上皮 : 高柱状的纤毛细胞 低柱状的无纤毛细胞 相间排列, 故腔面呈波浪状起伏不平
男性生殖系统 纤毛细胞 - 纤毛摆动有助于推动精子向前移动, 无纤毛细胞 - 具有吸收生精小管分泌的液体的功能 上皮下的基膜周围 环行平滑肌少量结缔组织
睾丸输出小管HE 染色男性生殖系统
男性生殖系统 2. 附睾管 为一条长 4~6m 并极度蟠曲的管道 上皮 : 假复层柱状上皮 主细胞基细胞 腔面整齐 主细胞 - 呈高柱状, 表面有成束的静纤毛, ( 高柱状细胞 ) 细胞器丰富, 具活跃的吸收和分泌功能 基细胞 - 呈锥体形, 位于主细胞基部之间, 细胞器很少, 有很多微丝束
附睾管上皮基膜外 : 薄层环形平滑肌 从管道头端至尾端逐渐增厚, 其收缩有助于精子向输精管方向移动 松结缔组织 ( 富含血管 )
附睾管模式图男性生殖系统 主细胞 基细胞
男性生殖系统 附睾管 -HE 染色
男性生殖系统 附睾管 - 示上皮
附睾功能 : (1) 重吸收 分泌 合成和免疫屏障功能 : 1 将流入的睾丸液进行重吸收 ; 2 分泌甘油磷酸胆碱 唾液酸和肉毒碱等多种重要物质, 为精子成熟 贮存和处理提供适宜的内环境 (2) 精子在附睾中进一步成熟, 并获得主动运动的能力
男性生殖系统 ( 精子在附睾内停留 8~17 天, 经历一系列的成熟变化, 才能获得功能上的成熟 这不仅依赖于雄激素的存在, 而且依赖于附睾上皮细胞分泌的甘油磷酸胆碱 唾液酸和肉毒碱等物质 附睾的功能异常也会影响到精子的成熟, 导致不育 )
男性生殖系统 ( 二 ) 输精管 (ductus deferens) 为壁厚腔小的肌性管道 管壁由粘膜 肌层和外膜三层组成 粘膜 - 上皮 : 为较低的假复层柱状上皮, 上皮细胞表面有静纤毛 ; 固有层 : 结缔组织中弹性纤维较丰富 肌层 - 平滑肌分三层 : 内纵 中环 ( 很厚 ) 外纵, 在射精时, 肌层作强力收缩, 将精子快速排出 ; 外膜 - 为疏松结缔组织, 富含血管 淋巴管和神经
男性生殖系统 : 1 上皮细胞比附睾管上皮细胞矮 ; 2 上皮细胞纤毛有或无; 3 中环肌很厚输精管HE 染色与附睾管比
输精管上皮 固有层HE 染色男性生殖系统
男性生殖系统 ( 一 ) 前列腺 (prostate) 三 附属腺 前列腺呈栗状, 环绕尿道起始部, 由 30~50 个复管泡状腺组合而成, 其导管分别开口于 尿道 前列腺被膜由结缔组织和丰富的平滑肌组成, 其伸入腺内, 分隔和包围腺泡和导管 P3
男性生殖系统 前列腺实质按腺的分布位置可分为三个带 ( 三组 ): 粘膜腺 ( 尿道周带 )- 最小, 位于尿道的粘 膜内 粘膜下腺 ( 内带 )- 位于粘膜下层主腺 ( 外带 )- 包在尿道的外围, 占前列腺的大部分
男性生殖系统 粘膜腺 ( 尿道周带 ) 粘膜下腺 ( 内带 ) 主腺 ( 外带 ) 前列腺模式图
男性生殖系统 前列腺 HE 染色
男性生殖系统 皱襞 前列腺凝固体 前列腺 HE 染色
男性生殖系统 前列腺组织结构特点 : 1 腺泡形态不规则, 有较多的皱襞 ; 2 腺上皮形态多样, 为单层立方 单层柱状或假复层柱状 ; 3 腔内可见分泌物浓缩形成的嗜酸性板层状小体, 称前列腺凝固体 (prostatic concretion), 随年龄的增长而增多, 甚至钙化形成前列腺结石
男性生殖系统 前列腺的活动受雄激素的调节 老年时的前列腺肥大, 为粘膜腺和粘膜下腺 增生所致 外带为前列腺癌的好发部位
光镜下前列腺组织结构特点总结 : 1 粘膜皱襞多, 且连接成网 ; 2 上皮形态不一; 3 腺腔内有粉红色分泌物, 或前列腺结石, 呈同心圆状排列 ; 4 腔外平滑肌含量丰富, 排列不规则
男性生殖系统 ( 二 ) 精囊 ( 略 ) ( 三 ) 尿道球腺 ( 略 ) 四 阴茎 ( 略 )
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