Сперматогенез у человека

Сперматогенез это процесс в ходе которого из первичных мужских половых клеток происходит образование сперматозоидов. Регуляция сперматогенеза происходит гонадотропными гормонами, а также стероидными гормонами яичка. Сперматозоиды образуются в яичках. Данный процесс происходит путём митоза и мейоза. На данном этапе клетки называется сперматогониями, они образуют сперматоциты путем митоза. Первичный сперматоцит делится мейотически в два промежуточных сперматоцита (Мейоз 1). Вторичный сперматоцит делится на два сперматида (Мейоз 2).

У человека сперматогенез начинается примерно в двенадцатилетнем возрасте и происходит до самой старости. Полный сперматогенез у мужчин происходит примерно за 75 дней. В семенниках мужчины образуется от 200 до 300 миллионов сперматозоидов в день, но только около 100 миллионов из них остаются жизнеспособными. Образование сперматозоидов происходит в извитых семенных канальцах яичков. При этом стенки этих семенных канальцев делятся базальной мембраной на адлюминальную и люминальную стороны. После того, как произошло половое созревание в гипоталамусе происходит выделение гонадотропного рилизинг-гормона, под воздействием которого гипофиз начинает секретировать фолликулостимулирующий гормон. Фолликулостимулирующий гормон при этом стимулирует развитие и функционирование лютеинизирующий гормона и клеток Сертоли. Лютеинизирующий гормон при этом осуществляет стимуляцию клеток Ледига к выработке тестостерона. В свою очередь тестостерон стимулирует развитие клеток Сертоли и предшественников половых клеток.

Люминальная сторона содержит клетки Сертоли или cустеноциты, а также сперматогонии, сперматоциты певого и второго порядков и сперматиды.

Миотическое деление в несколько стадий проходят сперматогонии, которые располагаются на базальной мембране извитых семенных канальцев. В яичке у мужчины располагаются около 1 миллиарда сперматогоний и разделяются они на категорию A и категорию B. Различи между этими группами заключаются в том, что сперматогонии группы A делятся миотически и сохраняют способность к делению, поддерживая свою популяцию, в отличии от сперматогоний группы B, которы эвакуируются с помощью клеточных контактов сустентоцитов. Деление сперматогония группы B происходит миотически, при этом они дифференцируются в сперматоцит первого порядка, который вступает в мейоз.

В ходе мейоза, при первом делении происходит образование двух дочерних клеток сперматоцитов второго порядка. При этом каждая такая клетка содержит гаплоидный набор из 23 в-хромосом. У просвета канальца располагаются вторичные сперматоциты.

В ходе второго деления мейоза происходит образование двух сперматид. В итоге, при делении одной сперматогонии происходит образование четырех, обладающих гаплоидным набором сперматид.

Сперматиды преобразуются в сперматозоиды в процессе сложной дифференциации. Сперматиды, которые дифференцируются располагаются в углублениях плазматической мембраны клеток Сертоли. В ходе процесса спермиогенеза посредством комплекса Гольджи происходит формирование акросомы, которая содержит протеолитические ферменты, задача которых растворять участки оболочки яйцеклетки в зоне пеллюцида.

Следует отметить, что на всех стадиях сперматогенеза клетки тесно контактируют с клетками Сертоли, которые обеспечивают структурную и метаболическую поддержку развивающимся сперматозоидам. Клетки Сертоли поддерживают среду, которая необходима для развития и созревания сперматозидов, они выделяют вещества, необходимые для мейоза, клетки Сертоли выделяют жидкость, необходимую для функционирования яичков, также клетки Сертоли выделяют андрогена-связывающий белок, концентрирующий тестостерон в непосредственной близости от развивающихся гамет. Также клетки Сертоли выделяют гормоны, которые оказывают влияние на гипофиз в части касающейся сперматогенеза, фаготоцитируют остаточную цитоплазму, которая остается от сперматогенеза. Кроме того, клетки Сертоли защищают сперматид от иммунной системы.

Следует отметить, что сперматогенез очень чувствительный физиологический процесс, который зависит от колебаний окружающей среды (гормональный фон и температура). Семенной эпителий крайне чувствителен к температуре и её повышение будет оказывать негативное влияние на сперматогенез. Именно поэтому температура в области мошонки примерно на 2 ° С ниже температуры тела, что достигается за счет кровотока.