【摘要】：脊椎動物精子發(fā)生是一個復雜的過程,睪丸精原細胞要經歷有絲分裂、減數(shù)分裂,最終分化并發(fā)育為精子。睪丸由許多曲精小管及間質組成,每一曲精小管又由各級生精細胞和唯一的上皮細胞一支持細胞(又稱哺育細胞)組成。在生精過程中,支持細胞發(fā)揮著重要的調節(jié)作用。研究支持細胞與生精細胞之間的交互聯(lián)系,對于理解睪丸組織結構和支持細胞與生精細胞間生理學關系至關重要。在低等脊椎動物中闡明這類細胞間的關系有助于從進化和發(fā)育的角度探究支持細胞與生精細胞間的相互關系。目前,對于支持細胞的細胞學研究主要在哺乳動物中,非哺乳類的研究較少。中華鱉是分布于我國和亞洲其它國家的一類古老的爬行動物,可作為食用,是爬行類養(yǎng)殖規(guī)模最大的動物,具有極高的經濟和藥用價值。盡管爬行動物睪丸支持細胞的研究已有一些報道,但是其大部分的結構與功能仍不清楚。少有文獻報道爬行類動物相鄰支持細胞之間以及支持細胞和生精細胞之間的連接復合體,在龜鱉類物種中則更為罕見。另一方面,爬行動物睪丸的某些功能需要進一步明確。季節(jié)性生殖動物中,支持細胞經歷脂質循環(huán),但是,在整個生精過程中支持細胞中的脂質的利用卻不清楚。排精后,支持細胞可以吞噬殘余體或者是殘余的精子,但具體的機制仍不清楚。本文揭示了中華鱉睪丸支持細胞在生殖過程中形態(tài)學的季節(jié)性變化特點,隨后,進一步研究支持細胞在生精細胞發(fā)育中的作用,并解析生精過程中生精細胞的發(fā)育策略。重要的是,本文首次在睪丸支持細胞中探究脂滴自噬在脂滴分解中的作用;揭示生精過程中支持細胞之間的緊密連接和縫隙連接的特點。本研究闡釋了支持細胞的一個新異的細胞學機制,即在冬眠期,支持細胞可以通過內化和自噬途徑清除睪丸曲精小管中殘余的精子,這對于中華鱉睪丸下一次生殖周期的進行必不可少。綜上所述,本文詳細研究了支持細胞超微結構,并且發(fā)現(xiàn)了支持細胞對生精細胞發(fā)育的全新功能;在細胞水平上首次發(fā)現(xiàn)支持細胞的脂滴自噬和內化作用。試驗Ⅰ生殖周期中中華鱉支持細胞及其與生精細胞的聯(lián)系支持細胞在睪丸生精細胞的發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用,在整個生精過程中表現(xiàn)出不同的形態(tài)特征。應用光學顯微鏡、透射電鏡和免疫組織化學法觀察了中華鱉生殖周期中睪丸支持細胞的形態(tài)變化特點。在生精過程停止的冬眠期,支持細胞中發(fā)現(xiàn)了自噬小體。生精早期,生精細胞開始增殖,支持細胞中含有許多的脂滴。生精晚期,支持細胞變得狹長并包繞著若干圓形或細長的精子細胞。同時,支持細胞胞質中出現(xiàn)大量的內質網(wǎng)和線粒體。支持細胞和生精細胞之間的緊密連接和黏著連接隨著生殖周期而發(fā)生變化。生精過程中支持細胞常與胞質橋的形成、吞噬泡(自噬體前膜)以及外泌體形成有關。支持細胞也與排精時期圍繞在精子細胞頭部管狀小葉復合體的形成有關。與冬眠期和生精早期相比,在生精后期波形蛋白顯著分布于支持細胞。研究結果闡明了支持細胞在雄性中華鱉生殖周期性中變化規(guī)律。試驗Ⅱ中華鱉睪丸支持細胞間緊密連接和縫隙連接的特性研究精子發(fā)生過程中,早期發(fā)育中的生精細胞必須由曲精小管基底部到達管腔處,這與連接復合體的大量重建相關。然而關于爬行動物中這些連接復合體卻鮮有報道。本試驗觀察了中華鱉睪丸支持細胞之間緊密連接蛋白(CLDN11)和縫隙連接蛋白(Cx43)在生精過程中的表達規(guī)律。生精早期,CLDN11免疫陽性反應較弱,Cx43在支持細胞管腔部位點狀分布而在靠近基底部位則較少。生精晚期,CLDN11和Cx43在支持細胞連接處以及初級精母細胞靠近支持細胞基底部位處廣泛分布。在晚期,CLDN11和Cx43蛋白表達顯著下降,僅僅分布于支持細胞周圍以及精母細胞基底部。透射電鏡顯示,在精子發(fā)生的中期支持細胞之間的緊密連接位于支持細胞的基底部位。而縫隙連接在整個生精過程中位于支持細胞之間、支持細胞與精原細胞和初級精母細胞之間。在生精過程中也觀察到了黏著連接和半橋粒。上述結果表明,緊密連接和縫隙連接隨著生精時期的不同而發(fā)生相應變化,這可能與生精細胞的發(fā)育分化有關。試驗Ⅲ生精過程中中華鱉支持細胞脂滴自噬的細胞學研究精子的產生是一個復雜的過程,支持細胞內脂滴的形成對于維持正常的生精是必不可少的。但是,其內部脂滴的利用過程卻不清楚。中華鱉睪丸精原細胞在5月份開始增殖,減數(shù)分離期主要在7月,10月份曲精小管中分布大量的生精細胞。透射電鏡和油紅O染色表明5月份支持細胞中分布有大量的脂滴。有些脂滴附著到分離膜上面,表明脂滴可能是自噬小體生成的內生性能量來源之一。5月份脂滴被包裹在自噬小體內,然而10月份支持細胞中自噬小體和線粒體可直接與脂滴接觸。免疫組織化學表明,支持細胞中LC3的表達在5月份強于10月份。本試驗首次表明支持細胞中脂滴自噬對脂滴積累的兩種不同作用方式,這是生精過程中支持細胞和生精細胞聯(lián)系的關鍵方面。試驗Ⅳ內化作為一種新途徑參與睪丸支持細胞的精子清除本試驗在體研究發(fā)現(xiàn)冬眠期中華鱉睪丸曲精小管中殘余的精子可以被內化途徑清除。Western blot表明冬眠期LAMP 1的蛋白表達水平比非冬眠期顯著升高。免疫組織化學法發(fā)現(xiàn)LAMP 1陽性表達主要分布于睪丸支持細胞。透射電鏡進一步發(fā)現(xiàn),支持細胞中許多被降解的精子包繞在大的內吞泡內。有些精子的細胞核和鞭毛在支持細胞的內吞小體中被降解。有時一個內吞泡內包含了多個精子。值得注意的是,冬眠期支持細胞的內吞泡中含有不同類的自噬小體,包括:初級的自噬膜泡、降解中的自噬小體等。在冬眠末期,支持細胞的內吞小泡和自噬小體被大量的脂滴替代。支持細胞與生精細胞之間具有粘著連接,而此結構是支持細胞內吞途徑的結構基礎。結果表明:1、冬眠期在體細胞可以發(fā)生內化現(xiàn)象,且自噬協(xié)助內化物質的降解;2、作為高度分化的細胞—精子可以被支持細胞內化降解,這有利于雄性中華鱉下一個生殖周期的正常運轉。
【學位授予單位】：南京農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S917.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 曹龔;胡素芹;郭健;;基因芯片技術在睪丸支持細胞方面的應用進展[J];醫(yī)學研究雜志;2017年09期

2 王利群;王昀;馬亞琪;宋欣;錢薇;劉愛軍;;伴有支持細胞樣結構的子宮內膜樣癌臨床病理觀察[J];診斷病理學雜志;2016年04期

3 鄭金鋒;程童大;劉曉紅;景洪標;耿明;曹永成;劉毅;;睪丸大細胞鈣化型支持細胞瘤臨床病理觀察[J];中華男科學雜志;2011年08期

4 陳德宇,黃宇烽;支持細胞緊密連接與男性避孕[J];細胞生物學雜志;2005年03期

5 滕琰,薛武軍,馮新順,田普訓,李釗倫;成人睪丸支持細胞的分離培養(yǎng)及其免疫豁免機制[J];細胞與分子免疫學雜志;2005年05期

6 高伯生;睪丸支持細胞功能及調節(jié)[J];國外醫(yī)學(計劃生育分冊);1994年04期

7 石嵩山;;發(fā)育中的支持細胞[J];男性學雜志;1992年04期

8 白咸勇;丁蔚;都興海;;睪丸支持細胞的形態(tài)結構與功能[J];濱州醫(yī)學院學報;1992年02期

9 周明;王士平;;小白鼠睪丸發(fā)育分化的組織學及組織化學觀察[J];解剖學報;1987年04期

10 殷志康,郭仁輿;棉酚對SCE大鼠睪丸支持細胞的影響[J];生殖與避孕;1988年02期

相關會議論文 前10條

1 董良;俞旭君;李俊君;陽方;余顏;陳帝昂;常德貴;;支持細胞在男性不育癥中的研究進展[A];第十二次全國中西醫(yī)結合男科學術大會暨全國中西醫(yī)結合男科診療技術研修班暨2017上海市中西醫(yī)結合學會上海市中醫(yī)藥學會泌尿男科專業(yè)委員會學術年會講義論文資料匯編[C];2017年

2 陳小玉;;睪丸支持細胞功能研究進展[A];中國環(huán)境誘變劑學會致癌專業(yè)委員會09年學術會議論文匯編[C];2009年

3 孔慶學;江紅;段翠密;李洪波;吳靖芳;韓曉明;王常勇;;微重力條件下胰島與睪丸支持細胞共培養(yǎng)的實驗研究[A];提高全民科學素質、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

4 葉世雋;陳詠梅;;支持細胞中微絲對精子發(fā)生調控的研究[A];中國動物學會全國顯微與亞顯微形態(tài)科學（細胞及分子顯微技術科學）分會第十一次學術研討會論文摘要集[C];2002年

5 鄭明華;林海龍;陳永平;;睪丸支持細胞與移植[A];2008年浙江省感染病、肝病學術年會論文匯編[C];2008年

6 鄭明華;林海龍;陳永平;;睪丸支持細胞與移植[A];第十次浙江省中西醫(yī)結合肝病學術會議論文匯編[C];2008年

7 吳應積;羅奮華;旭日干;;絨山羊睪丸支持細胞與生殖細胞的長期培養(yǎng)和觀察[A];第十屆全國生殖生物學學術研討會論文摘要集[C];2005年

8 陶施民;王雪;黃芝瑛;周曉冰;郭雋;;大鼠體外睪丸支持細胞模型在冬凌草甲素生殖毒性評價中的應用[A];2017年（第七屆）藥物毒理學年會論文集[C];2017年

9 米美玲;鄒挺;楊蓓;熊明娣;王晶磊;徐斯凡;;睪丸支持細胞與大鼠海馬細胞培養(yǎng)作用的初步研究[A];Proceedings of the 7th Biennial Meeting and the 5th Congress of the Chinese Society for Neuroscience[C];2007年

10 王鑄鋼;;Kif18a突變導致類似人類惟支持細胞綜合癥表型(英文)[A];中國遺傳學會第八次代表大會暨學術討論會論文摘要匯編（2004-2008）[C];2008年

相關重要報紙文章 前2條

1 李天舒;干細胞功能下降可致人類衰老[N];健康報;2007年

2 記者 付東紅;一項研究為男性不育治療提供新思路[N];健康報;2013年

相關博士學位論文 前10條

1 Nisar Ahmed Ujjan;中華鱉睪丸支持細胞細胞學特性研究[D];南京農業(yè)大學;2017年

2 陳煜;微囊藻毒素-LR長期低劑量染毒對雄性小鼠生殖系統(tǒng)的影響及其損傷睪丸支持細胞的機制探討[D];南京大學;2013年

3 李真;MRP1和PGC-1α在鉛致睪丸支持細胞線粒體毒性中的作用及機制研究[D];武漢大學;2016年

4 胡學春;脂肪酸對小鼠睪丸支持細胞存活率的影響及機制研究[D];南京大學;2018年

5 Muhammad Waqas;[D];東南大學;2016年

6 趙潔;SPATA2基因敲除小鼠模型的建立及其睪丸相關表型和機理的研究[D];中國農業(yè)大學;2017年

7 黃邵鑫;MRP1與GSH在睪丸支持細胞鉛轉運中的作用研究[D];武漢大學;2015年

8 哈森（Hasan Riaz）;應用RNAi技術分析生長抑素及其受體對小鼠支持細胞和牛顆粒細胞凋亡與類固醇激素發(fā)生的調節(jié)作用[D];華中農業(yè)大學;2014年

9 馬昌萍;miR-762調控豬未成熟支持細胞生長的分子機制探究及豬精液性狀的遺傳改良[D];華中農業(yè)大學;2016年

10 郎朗;水中典型環(huán)境雌激素共存對內分泌系統(tǒng)的影響及機制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 張曉燕;體外染氟對大鼠支持細胞緊密連接和縫隙連接的影響[D];山西農業(yè)大學;2017年

2 張慧慧;氟對雄性大鼠睪丸支持細胞骨架及其相關蛋白的影響[D];山西農業(yè)大學;2017年

3 鄧潔;MicroRNA-8-3p調節(jié)熱應激誘導仔豬睪丸支持細胞乳酸分泌的作用機制[D];西南大學;2018年

4 黃莎;熱應激通過胰島素介導的PI3K/Akt信號調控仔豬睪丸支持細胞乳酸合成及分泌[D];西南大學;2018年

5 羅丹丹;高脂攝入增加大鼠睪丸支持細胞糖酵解和乳酸合成[D];山東大學;2018年

6 曹碗君;PA1在小鼠睪丸發(fā)育階段的表達及其在支持細胞中的功能研究[D];中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學;2018年

7 葉小琳;牦牛CLDN3基因特征及FSH對CLDN3、CLDN11在睪丸支持細胞表達的影響[D];甘肅農業(yè)大學;2018年

8 王光光;ZEA對大鼠睪丸支持細胞損傷機制及NAC保護效應研究[D];揚州大學;2017年

9 杜健;支持細胞通過外泌體途徑維持精原干細胞存活的研究[D];西北農林科技大學;2017年

10 廖婷婷;HSP70對熱應激條件下仔豬睪丸支持細胞乳酸合成的影響[D];西南大學;2016年

，

本文編號：2669003