顯微鏡下觀察精子(圖)

  精子是男性成熟的生殖細胞。如果我們將男子排出的精液制成塗片,在光學顯微鏡下觀察,就會看到許多形似蝌蚪、不停遊動的細胞,它們就是精子。精子是從睪丸的曲細精管中產生的。它由精原細胞開始,不斷地分裂、分化,經過初級精母細胞、次級精母細胞、精子細胞,精子細胞經過變態成熟過程即發育為精子。精子分為頭、體、尾三部分。從正面看精子頭為卵圓形,側面看為扁平形,頭部參與受精過程。精子的細胞核內僅含有人體細胞一半的染色體,它與卵細胞內的染色體結合後又恢復到23對染色體。精子尾長而彎曲,通過鞭尾擺動使精子具有活動能力。因此,精子是代表男性生育能力的主要細胞,是父輩遺傳信息向後代傳遞的載體,維護精子正常功能是治療男性不育癥的首要任務。

  精子的成熟

  精子在睪丸的曲細精管內生成以後,從形態上來看,已形成蝌蚪狀精子,但經實驗證明,睪丸內的精子並不具備受精能力。睪丸精子還需在附睪內經歷精子成熟過程,以及在女性生殖道內經歷獲能過程。

  精子在4-6米長的附睪內運行過程中經歷瞭一系列復雜的變化。精子在成熟過程中,體積略變小,含水量減少。最明顯的改變是未成熟精子體部的胞漿小滴向後移動,並最終脫下。在一些不育病人的精液中,可看見大量未脫下胞漿小滴的未成熟精子。

  睪丸內出來的精子可活動,但進入附睪頭段後,即失去活動能力。精子在附睪內運行的過程中,又逐步獲得瞭活動能力。先出現原地擺動,然後有轉圈式運動,最後才有成熟精子特有的擺動式前向運動。因此,觀察精子的運動方式,也是衡量精子是否成熟的一個指標。

  另外,在精子成熟過程中,精子膜的通透性發生改變,如對鉀離子的通透性增加,出現瞭排鈉的功能,這對酶活力及代謝有重要的影響。精子在附睪運動過程中表面負電荷增加,這可使精子在附睪內貯存時,由於電荷同性相斥的作用,而不至於凝集成團。

  還應指出,附睪的一些分泌物覆蓋於精子表面,其中有一種含唾液酸的糖蛋白。種種跡象表明,轉移到精子表面的唾液酸有著重要的生理機能:

  (1)唾液酸是一種含有羧基的糖,帶有負電荷,故精子成熟過程中表面負荷增加的主要原因,即為唾液酸的增加。

  (2)從免疫學角度來看,唾液酸有掩蓋精子特異抗原的機能,這就使精子在漫長的成熟及運行過程中,不致於被免疫活性細胞識別而引起自身免疫反應。先天性唾液酸轉移酶缺乏或由於細菌唾液酸酶作用,均可導致免疫不育。

  (3)含唾液酸糖蛋白可穩定頂體前區的細胞膜,從而抑制精子的頂體反應。從這個意義上講,此糖蛋白也應屬於去能因子。

  射出的精子表面附著有附睪和精囊腺分泌的一種去能因子。所謂獲得過程即為去除精子表面這種因子並獲得受精能力的過程,這將使精子膜的結構與機能發生劇烈的改變。去能因子的清除主要依靠宮頸、子宮及輸卵管液中的β淀粉酶、胰蛋白酶、β葡糖苷酶及唾液酸酶,後者在卵泡液中含量也很高。所以,直接取自附睪尾的精子不具有受精能力,而把這些精子放在雌性生殖道內若幹時間後,再取出作體外受精試驗,才具有受精能力。

  精子獲能以後,精子膜的不穩定性增加,並去除瞭抑制頂體反應的因子,精子才可能發生頂體反應。

  頂體系在精子細胞核頭端的一個特殊的結構,它包繞在細胞核頭端的三分之二處。頂體是一特異的溶酶體,外包單層膜,呈扁平囊狀。其近細胞膜的部分稱頂體外膜,貼近核膜的部分稱頂體內膜。內、外膜之間的狹窄腔隙中存有均質性的頂體內容物,內含糖蛋白和多種水解酶,如透明質酸酶、唾液酸苷酶、酸性磷酸酶、β-N-乙酰氨基葡糖苷酶、芳基硫酸酯酶和類胰蛋白酶等。精子開始發生頂體反應時,精子頂體外膜與其相貼的細胞膜發生多點融合而破裂,繼而出現小孔。頂體酶就是通過這些小孔釋放出去,直至頂體內膜完全暴露。頂體反應完成的標志是頂體內膜與精子細胞膜的完全融合。對於哺乳動物精子來說,鈣離子是激發頂體反應的必要條件。在發生頂體反應時,可見大量鈣離子內流。在生理條件下,附睪液中鈣離子濃度低,輸卵管液中鈣離子濃度高,顯然後者有利於頂體反應。

  在輸卵管內許多精子經歷頂體反應後釋放大量水解酶,使卵子周圍的卵丘細胞分散並去除放射冠,這樣使一些尚未發生頂體反應的精子得以與透明帶接近,相互識別。這裡需要補充一句,在精子獲能過程中,由於去除瞭糖鏈末端的唾液酸,可使精子的膜結構發生顯著改變,表現為膜內蛋白重排成簇現象,這可能與精子與卵子識別有密切關系。精子與卵子透明帶結合後也發生頂體反應,釋放頂體蛋白酶,分解透明帶,逐步穿入。其中一個精子與卵細胞膜靠近,精子頂體內膜與卵細胞膜相互融合,最終雄性原核和雌性原核合二為一,完成瞭受精過程。

  精子的正常指標

  精液分析

  精液標本的收集:檢查前禁欲3~5天,用手淫法或體外射精方法收集精液,15分鐘內送檢。

  世界衛生組織(WHO)規定精液常規分析標準:

  ①精液量:≥2.Oml,<7ml。

  ②pH值:7.2~7.8。

  ③精子密度:>20*106/ml。

  ④精子總計數:≥40*106。

  ⑤活動力:收集標本後,60分鐘內50%或50%以上具有前向運動,或25%及25%以上精子快速直線前進。

  ⑥形態:50%以上精子形態學正常。

  ⑦白細胞:<1×106/ml。

  ⑧液化時間:<60分鐘。

  ⑨粘稠度:粘液絲長度小於2cm為正常。

  (2)精液生化檢查

  ①精液果糖測定:正常值為1.2~4.5mg/ml,不育癥患者精液果糖含量低於1.2mg/ml以下時,多提示無精囊液存在。

  ②精液前列腺素檢查:精液中前列腺素E(PGE)含量,正常值為33~70μg/ml,不育癥患者精液中PGF均較正常低,在11μg/ml以下者約占41%。

  (3)內分泌檢查

  包括血清促卵泡激素(FSH)促黃體激素(LH),以及睪酮的測定,FSH增高多為原發性性腺功能減退伴曲細精管損害。LH增高但睪酮降低,提示間質細胞損害。

  (四)精道造影

  可用於對無精子癥或精子數極少的診斷。一般采用輸精管穿刺註入造影劑顯示雙側精道;瞭解阻塞的部位,狹窄程度。病變的性質與范圍。

  (4)睪丸活組織檢查

  可采用切開或穿刺2種方法,采取標本。對於原因不明無精癥或精子減少,經過活檢能鑒別阻塞性無精癥或睪丸生精功能障礙,對估計預後和擬訂治療方案有一定參考價

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