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精子发生的发生过程

2022.12.14

过程

全部精子发生过程可以被分为 3 个过程

精原细胞位于生精上皮的基底部,分为 A 、 B 两种类型。 A 型精原细胞进一步分为 Ad 型和 Ap 型精原细胞。在正常情况下, Ad 型精原细胞不发生任何有丝分裂,应该被视为精子发生的精原干细胞; Ap 型精原细胞则通常分化增殖为两个 B 型精原细胞。 B 型精原细胞分裂增殖为初级精母细胞,随后,初级精母细胞开始 DNA 合成过程。

精母细胞经历了减数分裂的不同阶段。粗线期时 RNA 的合成十分活跃。减数分裂的结果产生单倍体生精细胞,又称精子细胞。在精子生发过程中,减数分裂是一个非常关键的过程,在这个阶段,遗传物质相互重组、遗传物质只复制一次,细胞连续分裂两次,最终形成染色体数目减少一半的精子细胞。次级精母细胞产生于第一次分裂后,含有双份单倍体染色体。在第二次分裂精母细胞演变为单倍体的精子细胞。第一次分裂前期大概持续 1 ~ 3 周,而除此之外的第一次分裂的其他阶段和第二次分裂在 1 ~ 2 天之内完成。

第二次分裂后形成精子细胞,是没有分裂活性的圆形细胞。圆形的精子细胞经过复杂的显著变化转变为不同长度的精子细胞和精子。在第二次分裂中,细胞核发生的聚缩和塑性,同时鞭毛形成和胞浆明显扩张。全部精子细胞变形的过程称为精子形成。

动力学

精子生成过程在时间和空间上有严格的顺序性。曲细精管中不同成熟阶段的生精细胞在管腔中连续、依次排列,提示精子生成过程按照顺序依次从第一阶段到第二阶段,再到第三、第四阶段。这个顺序称为生精波( spermatogenic wave )。在人类以及某些猴的部分睾丸组织中,曲细精管的同一转化部位也可以同时存在多个精子成熟阶段。曲细精管同一局部的精子生成过程呈螺旋样相互联系。

除了精子发生的时间和各个阶段的空间分布特征之外,人类的精子发生还表现出另外一个特征:人类的生精细胞数目相对较少,同样,每个支持细胞相对应的生精细胞数目也较低。上述因素以及精子与支持细胞较低的比率( 1 : 5 )导致人类的精子生成数目相对较少。人类每克睾丸组织在 24 小时内生成的精子数目 300 ~ 700 万。

生精细胞的增殖和分化过程都遵循一个严格的模式,所有生精细胞的发育和分化都经过几个独立而又紧密联系的过程。生精上皮按照程序成功完成每一个发育阶段称为生精上皮周期,每个周期需要 16 天,人类的精子发育到成熟必须经过四个周期,可以推测起码需要 64 天。

精子发育成熟释放到曲细精管管腔的过程称为精子释放,而这些过程受到多种因素的影响,包括血纤维蛋白溶酶原、激素、温度、毒性物质。未释放的精子将被支持细胞吞噬。


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