第三节　精子的产生与发育

一、精子的产生与发育

男性生殖系统由睾丸、生殖管道、附睾腺及外生殖器构成。睾丸是男性生殖腺，除产生精子外，还能分泌雄激素。睾丸实质由250个锥体小叶组成，每个小叶内有1～4条弯曲细长的生精小管。生精小管是睾丸产生精子的场所，管壁由支持细胞和生精细胞组成。生精细胞包括精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子。在青春期前，生精小管管壁中只有支持细胞和精原细胞。自青春期开始，在垂体促性腺激素的作用下，生精细胞不断增殖分化，形成精子，生精小管壁内可见不同发育阶段的生精细胞。老年时，生精小管趋于萎缩，但仍可有少量精子生成。

精原细胞分A、B两型。A型精原细胞又分为暗型精原细胞（Ad）和亮型精原细胞（Ap）。A型精原细胞是生精细胞中的干细胞，经不断分裂增殖，一部分Ad型精原细胞继续作为干细胞，另一部分分化为Ap型精原细胞，再分化为B型精原细胞。B型精原细胞经数次分裂后，分化为初级精母细胞。从精原细胞发育为精子，在人需（64±4.5）天。一个精原细胞增殖分化所产生的各级生精细胞，细胞质并未完全分开。细胞间始终有细胞质桥相连，形成一个同步发育的细胞群。同源生精细胞可通过细胞质桥传递信息，保证同步发育。在生精小管的不同节段，精子的发生是不同步的，故生精小管可以一批接一批地持续不断地产生精子。

由精原细胞经过一系列发育阶段发展为精子的过程称为精子发生。这个过程可分三个阶段：第一阶段：精原细胞经过数次有丝分裂，增殖分化为初级精母细胞；第二阶段：初级精母细胞进行DNA复制，经过两次成熟分裂，经短暂的次级精母细胞阶段，变为精子细胞。在此过程中，染色体数目减少一半，故又称减数分裂。第三阶段：精子细胞不再分裂，由圆形的精子细胞变态发育为蝌蚪状的精子。

精子发生受神经内分泌调节，即下丘脑-垂体-睾丸轴调节。另外，睾丸内细胞间的相互作用对精子发生有局部调节作用，即生精细胞、支持细胞和间质细胞间的相互作用。这种相互作用，或通过细胞间的相互接触，或通过局部刺激和有关生长因子释放旁分泌和自分泌方式实现。

精子是男性成熟生殖细胞，形如蝌蚪，可分头部和尾部。头部的主要成分是浓缩的细胞核。核的前2/3有特殊帽状结构，名顶体。顶体是一种特殊的溶酶体，内含多种水解酶，总称为顶体酶系。在受精时，精子释放顶体酶，分解卵子外周的放射冠和透明带，因而对受精有着重要作用。精子的尾部又称鞭毛，是精子的运动装置。构成尾部的轴心是轴丝，轴丝是由外周9组双微管及两根中央微管构成。轴丝贯通尾部全长。

多种理化因素对生精细胞形成与发育影响很大，如射线、微波、高温、药物、毒素、性激素及维生素等。隐睾症的患者，由于腹腔内温度比阴囊高，生精细胞不能演变成精子，以致失去生殖能力。

精子抗原、抗体的研究，无论对基础研究和临床应用，还是对抗生育和治疗男性不育，都有十分重要的意义。目前已发现的精子抗原达百种以上。当生殖道免疫屏障遭到破坏时，精子在男性可引起自身免疫反应。在女性可引起同种免疫以及生殖道局部的免疫反应。这些免疫反应与不育有重要的关系。研究表明，输精管结扎后，睾丸炎、前列腺炎患者的精子可能进入自身血液系统，导致自身免疫，患者的血浆中可检测出抗精子的特异抗体。有学者指出，10%～20%不育症患者是因为有抗精子抗体所致，3年以上持续原因不明的不孕更与抗精子抗体的存在有关。

二、精子发生与卵子发生过程的差异

精子发生与卵子发生基本过程相似，如均为减数分裂等，但两者相比有许多不同。①男性出生时，生殖细胞处于精原细胞阶段，直至青春期开始发育；女性出生时，生殖细胞已处于初级卵母细胞阶段，至青春期后分批发育；②一个初级精母细胞经两次成熟分裂，变为四个精子细胞；而一个卵母细胞经两次成熟分裂，变为一个卵细胞和三个极体；③精子细胞需经历变态方形成精子，还需在附睾内成熟，在女性生殖道内获能后才能受精；而排卵时，排出的卵是第二次成熟分裂中期的次级卵母细胞，第二次成熟分裂是在受精过程中进行的；④卵子发生与成熟有周期性改变，而男性精子发生无类似女性的周期性。