組織學(xué)與胚胎學(xué):一、睪丸

睪丸表面覆以漿膜，即鞘膜臟層，深部為致密結(jié)組織構(gòu)成的白膜（tunica albuginea)，白膜在睪丸后緣增厚形成睪丸縱隔（mediastinum testis)�？v隔的結(jié)締組織呈放謝狀伸入睪丸實(shí)質(zhì)，將睪丸實(shí)質(zhì)分成約250個(gè)錐體形小葉，每個(gè)小葉內(nèi)有1～4條彎曲細(xì)長的生精小管，生精小管在近睪丸縱隔處為短而直的直精小管。直精小管進(jìn)入睪丸縱隔相互吻合形成睪丸網(wǎng)。生精小管之間的疏松結(jié)締組織稱睪丸間質(zhì)（圖16－1)。

圖16－1 睪丸與附睪模式圖

（一)生精小管

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(gòu)成。生精上皮由支持細(xì)胞和5～8層生精細(xì)胞（spermatogenic cell)組成。上皮下的基膜明顯，基膜外側(cè)有膠原纖維和一些梭形的肌樣細(xì)胞（myoid cell)。肌樣細(xì)胞收縮時(shí)有助于精子的排出（圖16－2)。

圖16－2 人生精小管掃描電鏡像 ×180

Lu生精小管管腔 SE生精上皮IT間質(zhì)

1．生精細(xì)胞包括精原細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞、精子細(xì)胞和精子。在青春期前，生精小管管腔很小或缺如，管壁中只有支持細(xì)胞和精原細(xì)胞。自青春期開始，在垂體促性腺激素的作用下，生精細(xì)胞不斷增殖分化，形成精子，生精小管壁內(nèi)可見不同發(fā)育階段的生精細(xì)胞（圖16－3；16－4)。從精原細(xì)胞至形成精子的過程稱精子發(fā)生（spermatogenesis)。

圖16－3 生精小管與睪丸間質(zhì)

圖16－4 人生精小管 半薄切片 甲苯胺藍(lán)-派若寧染色×320

A A型精原細(xì)胞 ，B B型精原細(xì)胞，PS 初級(jí)精母細(xì)胞，

Sp 精子細(xì)胞，Se 支持細(xì)胞，Lu管腔

（1)精原細(xì)胞：精原細(xì)胞（spermatogonium)緊貼生精上皮基膜，圓形或橢圓形，直徑約12μm，胞質(zhì)內(nèi)除核糖體外，細(xì)胞器不發(fā)達(dá)。精原細(xì)胞分A、B兩型（圖16－5)。A型精原細(xì)胞的核呈橢圓形，核染色質(zhì)深染，核中央常見淡染的小泡；或核染色質(zhì)細(xì)密，有1～2個(gè)核仁附在核膜上。A型精原細(xì)胞是生精細(xì)胞中的干細(xì)胞，經(jīng)過不斷地分裂增殖，一部分A型精原細(xì)胞繼續(xù)作為干細(xì)胞。另一部分分化為B型精原細(xì)胞。B型精原細(xì)胞核圓形，核膜上附有較粗的染色質(zhì)顆粒，核仁位于中央，B型精原細(xì)胞經(jīng)過數(shù)次分裂后，分化為初級(jí)精母細(xì)胞。

圖16－5 人生精小管上皮 半薄切片 甲苯胺藍(lán)-派若寧染色× 520

A A型精原細(xì)胞， B B型精原細(xì)胞，PS 初級(jí)精母細(xì)胞，

Sp 精子細(xì)胞，RB殘余胞質(zhì)Se 支持細(xì)胞

（2)初級(jí)精母細(xì)胞：初級(jí)精母細(xì)胞（primary spermatocyte)位于精原細(xì)胞近腔側(cè)，體積較大，直徑約18μm，核大而圓，染色體核型為46，XY。細(xì)胞經(jīng)過DNA復(fù)制后（4n,DNA)，進(jìn)行第一次成熟分裂，形成2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。由于第一次成熟分裂的分裂前期歷時(shí)較長，所以在生精小管的切面中�？梢姷教幱诓煌�增殖階段的初級(jí)精母細(xì)胞（圖16－5)。

（3)次級(jí)精母細(xì)胞：次級(jí)精母細(xì)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(jí)精母胞不進(jìn)行DNA復(fù)制，即進(jìn)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(xì)胞兩極，形成兩個(gè)精子細(xì)胞,精子細(xì)胞的染色體核型為23，X或23，Y（1n DNA)。由于次級(jí)精母細(xì)胞存在時(shí)間短，故在生精小管切面中不易見到。

成熟分裂又稱減數(shù)分裂（meiosis)，只發(fā)生在生殖細(xì)胞。成熟分裂的特點(diǎn)是：①成熟分裂后的生殖細(xì)胞，染色體數(shù)目減半，由二倍體的細(xì)胞變成了單倍體細(xì)胞，受精（兩性生殖細(xì)胞結(jié)合)后，合子（受精卵)又重新獲得與親代細(xì)胞相同的染色體數(shù)，保證了物種染色體數(shù)的恒定；②在第一次成熟分裂的前期，同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)和交叉，進(jìn)行遺傳基因的交換，從而使配子（精子或卵子)具有不同的基因組合（圖16－6)。在成熟分裂過程中，若同源染色體不分裂或基因交換發(fā)生差錯(cuò)，將導(dǎo)致配子染色體數(shù)目及遺傳構(gòu)成異常，異常的配子受精后，將導(dǎo)致子代畸形。

圖16－6 生殖細(xì)胞成熟分裂示意圖

圖16－7 精子形成模式圖

（4)精子細(xì)胞：精子細(xì)胞(spermatid)位近管腔，直徑約8μm，核圓，染色質(zhì)致密。精子細(xì)胞是單倍體，細(xì)胞不再分裂，它經(jīng)過復(fù)雜的變化，由圓形逐漸分化轉(zhuǎn)變?yōu)?a class="channel_keylink" href="http://gydjdsj.org.cn/pharm/2009/20090113051240_90880.shtml" target="_blank">蝌蚪形的精子，這個(gè)過程稱精子形成（spermiogenesis)（圖16－7)。精子形成的主要變化是：①細(xì)胞核染色質(zhì)極度濃縮，核變長并移向細(xì)胞的一側(cè)，構(gòu)成精子的頭部；②高爾基復(fù)合體形成頂體泡，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(xì)胞核的尾側(cè)（頂體的相對(duì)側(cè))，發(fā)出軸絲，隨著軸絲逐漸增長，精子細(xì)胞變長，形成尾部（或稱鞭毛)；④線粒體從細(xì)胞周邊匯聚于軸絲近段的周圍，盤繞成螺旋形的線粒體鞘；⑤在細(xì)胞核、頂體和軸絲的表面僅覆有細(xì)胞膜和薄層細(xì)胞質(zhì)，多余的細(xì)胞質(zhì)逐漸匯集于尾側(cè)，形成殘余胞質(zhì)，最后脫落。

（5)精子：精子（spermatozoon)形似蝌蚪，長約60μm ,分頭、尾兩部（圖16－8)。頭部正面觀呈卵圓形，側(cè)面觀呈梨形。頭內(nèi)主要有一個(gè)染色質(zhì)高度濃縮的細(xì)胞核，核的前2／3有頂體覆蓋。頂體內(nèi)含多種水解酶，如頂體蛋白酶、透明質(zhì)酸酶、酸性磷酸酶等。在受精時(shí)，精子釋放頂體酶，分解卵子外周的放射冠與透明帶，進(jìn)入卵內(nèi)。尾部是精子的運(yùn)動(dòng)裝置，可分為頸段、中段、主段和末段四部分。頸段短，其內(nèi)主要是中心粒，由中心粒發(fā)出9＋2排列的微管，構(gòu)成鞭毛中心的軸絲。在中段，軸絲外側(cè)有9根縱行外周致密纖維，外側(cè)再包有一圈線粒體鞘，為鞭毛擺動(dòng)提供能量，使精子得以快速向前運(yùn)動(dòng)。主段最長，軸絲外周無線粒體鞘，代之以纖維鞘。末段短，僅有軸絲。

圖16－8 精子超微結(jié)構(gòu)模式圖

中圖示尾部橫斷面，右圖示立體結(jié)構(gòu)

從精原細(xì)胞發(fā)育為精子，在人約需64±4.5天。一個(gè)精原細(xì)胞增殖分化所產(chǎn)生的各級(jí)生精細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)并未完全分開，細(xì)胞間始終有細(xì)胞質(zhì)橋相連，形成一個(gè)同步發(fā)育的細(xì)胞群。在生精小管的不同節(jié)段，精子的發(fā)生是不同步的，后一節(jié)段比前一節(jié)段的精子發(fā)生稍晚，故生精小管可以一批接一批地持續(xù)不斷地產(chǎn)生精子。故在睪丸組織切片中，可見生精小管的不同斷面具有不同發(fā)育階段生精細(xì)胞的組合（圖16－5)

增殖活躍的生精細(xì)胞易受多種物理化學(xué)因素的影響，如射線、微波、高溫、藥物、毒素、性激素及維生素等。如隱睪患者，睪丸位于腹腔或腹股溝管內(nèi)，因濕度偏高，影響精子發(fā)生。服用生棉子油（內(nèi)含棉酚)或服用雷公藤，可造成精子發(fā)生障礙。目前正在研究某些安全有效的抑制精子發(fā)生的因素，以期應(yīng)用于男性抗生育。

2．支持細(xì)胞 支持細(xì)胞（sustentacular cell)又稱Sertoli細(xì)胞。在光鏡下，支持細(xì)胞輪廓不清，核常呈不規(guī)則形，核染色質(zhì)稀疏，染色汪和，核仁明顯。電鏡觀察下，支持細(xì)胞呈不規(guī)則錐體形，基部緊貼基膜，頂部伸達(dá)管腔，側(cè)面和腔面有許多不規(guī)則凹陷，其內(nèi)鑲嵌著各級(jí)生精細(xì)胞（圖16－9)。胞質(zhì)內(nèi)高爾基復(fù)和合體較發(fā)達(dá)，有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、溶酶體和糖原顆粒，并有許多微絲和微管。相鄰支持細(xì)胞側(cè)面近基部的胞膜形成緊密連接，將生精上皮分成基底室（basal compartment)和近腔室（abluminal compartment)兩部分�；�底室位于生精上皮基膜和支持細(xì)胞緊密連接之間，內(nèi)有精原細(xì)胞；近腔室位于緊密連接上方,與生精小管管腔相通，內(nèi)有精母細(xì)胞、精子細(xì)胞和精子。生精小管與血液之間，存在著血-生精小管屏障（blood－seminiferous tubule barrier)，其組成包括間質(zhì)的血管內(nèi)皮及其基膜、結(jié)締組織、生精上皮基膜和支持細(xì)胞緊密連接。緊密連接是構(gòu)成血-生精小管屏障的主要結(jié)構(gòu)。

支持細(xì)胞有多方面的功能。它對(duì)生精細(xì)胞起支持和營養(yǎng)作用，其微絲和微管的收縮可使不斷成熟的生精細(xì)胞向腔面移動(dòng)，并促使精子釋放入管腔。精子形成過程中脫落下來的殘余胞質(zhì)，可被支持細(xì)胞吞噬和消化。支持細(xì)胞分泌的少量液體有助于精子的運(yùn)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。支持細(xì)胞在FSH和雄激素結(jié)合蛋白（androgen binding protein ,ABP)，ABP可與雄激素結(jié)合，以保持生精小管內(nèi)雄激素的水平，促進(jìn)精子發(fā)生。支持細(xì)胞緊密連接參與構(gòu)成的血-生精小管屏障，可阻止某些物質(zhì)進(jìn)出生精上皮，形成并維持有利于精子發(fā)生的微環(huán)境，還能防止精子抗原物質(zhì)逸出到生精小管外而發(fā)生自體免疫反應(yīng)。

圖16－9 生精細(xì)胞與支持細(xì)胞

左圖：各級(jí)生精細(xì)胞與支持細(xì)胞關(guān)系示意圖

右圖：支持細(xì)胞緊密連接電鏡像 ×3600

硝酸鑭灌注固定，Sg精原細(xì)胞（位于基底室內(nèi))↑支持細(xì)胞間的緊密連接

（二)睪丸間質(zhì)

生精小管之間的睪丸間質(zhì)為疏松結(jié)締組織，富含血管和淋巴管。間質(zhì)內(nèi)除有通常的結(jié)締組織細(xì)胞外，還有一種間質(zhì)細(xì)胞（interstitial cell)，又Leydig稱細(xì)胞，細(xì)胞成群分布，體積較大gydjdsj.org.cn/shiti/，圓形或多邊形，核圓居中，胞質(zhì)嗜酸性較強(qiáng)，具有分泌類固醇激素細(xì)胞的超威結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（圖16－10)。間質(zhì)細(xì)胞分泌的雄激素（androgen)有促進(jìn)精子發(fā)生、促進(jìn)男性生殖器官的發(fā)育與分化以及維持第二性征和性功能等作用。

圖16-10 大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞電鏡像 ×10800

M線粒體，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；Li脂滴；ER內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

（三)直精小管和睪丸網(wǎng)

生精小管近睪丸縱隔處變成短而直的管道，管徑較細(xì)，為直精小管（tubulus rectus)，管壁上皮為單層立方或矮柱狀，無生精細(xì)胞。直精小管進(jìn)入睪丸縱隔內(nèi)分支吻合成網(wǎng)狀的管道，為睪丸網(wǎng)（rete testis)，由單層立方上皮組成，管腔大而不規(guī)則。生精小管產(chǎn)生的精子經(jīng)直精小管和睪丸網(wǎng)出睪丸（圖16－11)。

圖16－11 生精小管、直精小管和睪丸網(wǎng)關(guān)系模式圖

（四)睪丸功能的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)

下丘腦的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌促性腺釋放激素（GnRH)，可促進(jìn)腺垂體遠(yuǎn)側(cè)部的促性腺激素細(xì)胞分泌卵刺激素www.med126.com（FSH)和黃體生成素（LH)。在男性，F(xiàn)SH促進(jìn)支持細(xì)胞合成ABP；LH又稱間質(zhì)細(xì)胞刺激素（ICSH)，可刺激間質(zhì)細(xì)胞合成和分泌雄激素。ABP可與雄激素結(jié)合，從而保持生精小管含有高濃度的雄激素，促進(jìn)精子發(fā)生。支持細(xì)胞分泌的抑制素和間質(zhì)細(xì)胞分泌的雄激素，又可反饋抑制下丘腦GnRH和腺垂體FSH及LH的分泌（圖16－12)。在正常情況下，各種激素的分泌量是相對(duì)恒定的，其中某一種激素分泌量升高或下降，或某一種激素的相應(yīng)受體改變，將影響精子發(fā)生，并致第二性征改變及性功能障礙。