(一)Setoli细胞的发育和成熟

　　　  从胚胎发育期→新生儿→儿童→青春期，Sertoli细胞经历了一个发育与成熟的过程。青春期前的SertOli细胞均为未成熟型Serxoli细胞，胚胎期的Sertoli细胞称为sf型，出生后两周sf型Sertoh细胞转化为Sa型；一岁后，sa型Sertoli细胞逐渐转化为Sb型。青春期时，随着精曲小管管腔的出现，Sb型Sertoli细胞突然转化为Sc型成熟Ser—toli细胞。未成熟型Sertoli细胞形态为立方形或柱状，核卵圆形，凹陷较少而浅，核仁为致密体或核仁网状，无核仁三联体结构；内质网较少，相邻的细胞间无连接复合体。青春期成熟型Sertoli细胞发生一系列成熟变化，包括停止分裂，芳香化酶减少，FSH受体增多，出现合成ABP的能力。

　　　  Jamieson等人用x／Xsxra小鼠胚胎的性腺研究生精细胞和Sertoli细胞的分化，发现胚胎Y染色体Sxra片段的活性受到x染色质失活与复活的影响，Sxra基因的表达与生精细胞的分化无关，但与Sertoli细胞的分化和精曲小管的形态相关。表明Sxra基因的活性是Sertoli细胞分化的基础，也是睾丸形态的基础。

　　　 此外，Sertoli细胞的分化发育有可能与雌激素的作用相关，从胚胎第20．5天大鼠Sertoli细胞就有雌激素β受体(ERβ)的表达，在成年大鼠Sertoli细胞表达ERβ不依赖于精子发生的期相。除去Leydig细胞的作用，也不影响ERβ的表达。

  (二)Sertoli细胞的形态结构

　　　  Sertoli细胞的主体构型特别复杂，但基本上可将其看作是圆柱形，其底部位于基膜上，顶部伸向管腔而成为游离面。细胞的侧面伸出许多纤细的突起，包绕着生精细胞，并占满生精细胞之间的所有间隙。光镜下，由于Sertoli细胞形状复杂，并受到光学显微镜分辨能力的限制，因而不能看清楚其细胞的轮廓。Sertoli细胞核一般位于生精上皮细胞的第二层，其形状呈三角形或不规则，染色浅，核仁明显。电镜下，Sertoli细胞核大，平为(9×12)um左右，多位于细胞基底部，核表面有一至数个较深的凹陷。核孔多，核质均质状，异染色质稀疏，核仁发达。人的Sertoli细胞核仁由三部分组成，形成核仁复合体：中心部分是由排列在密度较低的均质性中心区周围的典型核仁丝组成，呈Feulgen阴性反应，两个相邻染色较深的由细小颗粒状物质构成的团块，称核旁小体，呈Feulgen阳性反应。

　　　  Sertoli细胞胞质的电子密度较高，胞质内含有大量细长形的线粒体，基质致密，其纵轴常与细胞纵轴相平行。高尔基复合体发达，位于核附近，由平行的池及小囊泡组成。粗面内质网较稀疏，光面内质网丰富，尤其在细胞底部更为明显；滑面内质网常呈网状，在某些种属的动物，滑面内质网可形成膜性同心圆系统，围绕于脂滴周围，有人将其看作是分泌类固醇激素的证据。在围绕精子顶体的细胞顶部胞质中，滑面内质网平行排列，这种明显局部定位的意义尚无法解释，可能与精子的排放有关。细胞溶酶体系统的组成成分多样化，从膜性球形初级溶酶体到多种形状的致密次级溶酶体和不规则形脂褐素的聚合体，其内容物为异质性很强而密度不同的球形或颗粒状物质。Sertoli细胞发达的溶酶体消化系统与其降解和处理一代复一代精子的残余胞质的功能相关。细胞质中还含有微丝和微管成分，微丝的直径约为3．5nm，呈单根或束状分布，成束的微丝与细胞的长轴平行排列。在Sertoli细胞顶部凹陷的深处有一些平行的微丝束，这些微丝束环行于细胞膜内面和内质网池之间的薄层胞质。由于这些微丝是在精子细胞核浓缩的过程中在此区域形成的，因而可能是维持精子细胞附着于Sertoli细胞的一种特殊装置。微管的直径约为26～30nm，在周围胞质及顶端胞质区较多，顶端胞质区的微管分布间隔整齐，并与细胞长轴平行。微丝和微管是Sertoli细胞的骨架，生精细胞在生精上皮中逐步上升和精子的排放，取决于Sertoli细胞形状主动改变，而胞质内微丝和微管就是这些胞质运动的基础。在Sertoli细胞内有两种不同的晶体：Lubarsch晶体和Spangaro晶体，其意义尚未明确(图40—1)。

　　 　 在Sertoli细胞靠近基底部细胞膜内侧，内质网形成表面下池与细胞膜平行排列，并与粗面内质网相通；在表面下池和细胞膜之间薄层胞质中含有微丝束；此外，相邻的Sertoli细胞膜间隙为15～20nm，并以两种方式形成连接：①在某些点上，相邻细胞膜完全融合，形成典型的紧密连接，将Sertoli细胞间隙分隔为两个空间：容纳精原细胞和细线前期精母细胞的基底小室和含其他比较成熟的生精细胞的近腔小室。②在某些区域，细胞的间隙仅为2nm，形成缝隙连接，建立起Sertoli细胞间低电阻的信息传递通路，信息传递使相邻的Sertoli细胞活动同步，精子发生周期可能依赖于这些电偶联。

　　　  Sertoli细胞的顶端胞质中常可见精子残余体，在基部胞质中含有脂滴、糖原等内含物。脂滴的含量和Sertoli细胞的功能状态有关，在精子排放后，脂滴含量增多，这可能是从吞噬的残余体转化而来，随后脂滴逐渐减少。

  (三)Sertoli细胞的功能干

　　　  (1)参与血睾屏障的形成：血睾屏障是由：①Sertoli细胞间的紧密连接。②精曲小管的基底膜。③管周细胞和外围的成纤维细胞等所组成，后两者即为精曲小管的界膜，其中Sertoli细胞间的紧密连接是血睾屏障中最为重要的组成成分，是屏障中最不易通过的结构。由于血睾屏障的存在，使精曲小管的管腔具有与间质不同的微环境，并且由于紧密连接的分隔，使Ser—toli细胞间的近腔小室环境不同于基底小室。间质血浆和淋巴中某些物质可以通过内皮管壁及精曲小管的界膜，进入基底小室，与其中的生精细胞相接触，但不能通过紧密连接而进入近腔小室，从而保证近腔小室内精母细胞的减数分裂和精子形成是在一个十分稳定的微环境中进行，以避免外界有害物质的干扰。精母细胞在减数分裂产生单倍体细胞及正在变形的精子细胞均具有特异的自身抗原，由于血睾屏障的作用，机体的免疫系统难以与这些细胞和抗原接触。在睾丸炎时，血睾屏障被破坏，血液进入近腔小室和精曲小管的管腔，机体对精子的抗原产生自身致敏而产生抗精子抗体。当细线前期的初级精母细胞由基底小室进入近腔小室时，紧密连接两侧的微丝束发生收缩，如同拉链一样开启细胞之间的连接，细胞进入后，细胞的下方形成新的连接，细胞上方的连接逐步开启，最后细胞进入近腔小室(图40—2)。

　　　  至今为止，Occludin是唯一被鉴定的Sertoli细胞紧密连接的膜蛋白。出生1周的小鼠，Occludin为高度磷酸化，弥散分布在Sertoli细胞外侧单位膜，在Sertoli细胞发育的过程中，Occhldin逐渐浓缩在Sertoli细胞的底部；成年小鼠，Occludin也为高度磷酸化，被浓缩在Sertoli细胞间的紧密连接中，位于细胞底部。大鼠Sertoli细胞Occludin改变与小鼠一样。人和豚鼠Sertoli细胞没有Occludin的表达，推测这些种属的睾丸中，有一些Sertoli细胞特异的Occhadin同功体或有与Occludin不同的另一个与紧密连接相关的膜蛋白。

　　　  (2)分泌功能：Sertoli细胞能够分泌液体进入精曲小管的管腔中，组成睾丸液如果实验结扎动物的睾丸输出小管，则Sertoll细胞所分泌的液体不能排出，导致睾丸迅速肿胀，体积变大，重量加重。分泌液中蛋白含量较少，氯化物和钾的浓度高于血浆，并富含肌醇和谷氨酸盐。SertOli细胞分泌的液体帮助将精子从睾丸经精直小管、睾丸网输送到附睾的输出小管。Sertoli细胞能分泌一种与睾酮和双氢睾酮有高亲和力的蛋白，称之为雄激素结合蛋白(ABP)。20％的ABP由Seeto1i细胞直接分泌进入基部的血液循环，80％进入精曲小管的管腔，与进入精曲小管的雄激素结合，提高生精上皮内的雄激素浓度，为精子发生提供适宜的微环境。另外，高浓度的ABP随睾丸液流向附睾，这对附睾功能尤其是附睾头部功能具有重要作用。此外，Sertoli细胞还能分泌抑制素，抑制素能选择性地抑制脑垂体前叶分泌FSH，但不影响ICSH的分泌。胚胎早期的睾丸Sertoli细胞还能分泌一种抗苗勒管激素，可抑制苗勒管的生长发育，使其萎缩和消失(关于抗苗勒管激素的作用将在其他章节详述)。

　　　  Sertoli细胞能合成与分泌少量类固醇激素，主要是雌激素，体外培养的Sertoll细胞能合成和分泌17β-雌二醇。雌激素对精子发生具有一定的调节作用。关于雌激素对精子发生的调节作用在性腺轴章节中详述(见本书第38章)。

　　    (3)Sertoli细胞对生精细胞的支持、营养和释放精子的作用：在生精上皮中，Sertoli细胞对各级生精细胞起支架作用，Sertoli细胞形态和位置的改变可影响精曲小管生精上皮的构成，影响生精细胞的排列规律。生精上皮内没有毛细血管，基底小室中的生精细胞可直接从精曲小管外获得营养物质，而近腔小室内生精细胞的营养必须通过sertoli细胞有选择的转运才能获得。此外，在精子发生的不同时期，Seetoli细胞的核孔数目也有明显的变化，在精子发生的Ⅻ一ⅪⅤ一I，Sertoli细胞核孔数为(10．8±0．60)个／um2，而在精子发生的Ⅸ一Ⅻ，其核孔数仅为(8．25±0．63)个／um2，推测在精子发生的不同阶段需要Sertoli细胞的不同代谢。精子释放入管腔，也是Sertoli细胞顶端胞质主动运动的结果，但也有人认为这是激素引起Sertoli细胞抑制水分的排出，致使顶端胞质膨胀，造成精子细胞存在的凹窝消失，因而晚期的精子被释放入管腔中(详见下一节)。

　　    另外，吞噬作用是Sertoli细胞的重要功能之一。在正常的精子发生过程中，大多数的生精细胞在不同发育阶段发生细胞凋亡和退化，在晚期的精子细胞脱落大部分的胞质残余体，SertOli细胞在生理情况下将这些死亡的细胞和残余的胞质吞噬到细胞内，在溶酶体的作用下进行分解