Sertoli细胞在精子发生过程中有重要作用。多项研究表明,成年人、猴和大鼠的促性腺激素撤退,均导致Sertoli细胞核体积显著减少,说明Sertoli细胞核的大小可间接反映精子发生的功能状态,精子发生抑制伴随Sertoli细胞活动减弱。
粒子平均体积有两种常用概念:数目加权(number-weigted)平均体积和体积加权平均体积。例如,体积为7、8、9的三个粒子的数目加权平均体积为[(7+8+9)/3]=8.00,此即通常所谓的算术平均;体积加权平均体积为[(7·7+8·8+9·9)/(7+8+9)]=8.08。二者之间的数学关系为:式中v和分别指体积加权和数目加权平均体积,CV指粒子体积之间的变异系数(标准差除以平均值)。
一、点取截距法
在随机测试视野(假设其在空间内的方向总的来讲是随机的)上叠加有测点的直线测线,当某个测点位于待测细胞核轮廓内时,通过该测点沿测线方向测量在细胞核轮廓内的线段的长度——截距,并计算一个立方值(图58.3、图58—4)。这种截距由于是用测点来抽选的(因而所抽选的粒子是体积加权的),故称点取截距(pOint sampled intercept)。所有点取截距立方值的平均,j,乘以(π/3)就是体积加权平均体积的估计:
如要用点取截距法估计数目加权平均体积,必须先用体视框(见上述)均匀抽选出待测的细胞核,然后在每个细胞核的连续或一系列轮廓上随机叠加具有测点的测线,测量点取截距,计算出各个细胞核体积的估计值。所抽选细胞核体积的平均即为数目加权平均体积。
点取截距法多用于未成年动物的sertoli细胞核,因为此时的细胞核较密集,又无明显的唯一的核仁。1、5、10、15、20和70天龄大鼠Sert01i细胞核的体积加权平均体积分别约为202、153、136、166、173、624”m3。试点研究表明体积加权平均体积与其数目加权平均体积相比相差不超过10%,即Sertoli细胞核体积的变异系数不超过33%。对于有明显核仁的Sertoli细胞核,用下述垂直转距测量法估计核体积更有效(抽样误差较小)。
二、垂直转距法
先在低倍镜下观察切片,如图58一l那样抽选出有明显管腔的圆形或椭圆形精曲小管轮廓,然后用油镜观察切片,在精曲小管短轴处(该处垂直于精曲小管基膜轮廓的方向,也垂直于该处精曲小管基膜曲面本身)叠加一个较狭窄的测试框,根据光学体视框原理均匀抽选核仁,从而抽选得核仁所属细胞核。然后在各个细胞核的最清晰的核仁平面聚焦,根据体视学新原理——垂直转距法(ver—ticaI rotator),利用测试系统软件测量所抽各个细胞核的体积(计算方法见图58—4),所抽各个细胞核体积的平均即为数目加权平均体积。
据此测量方法测得的正常成人Sertoli细胞核的(数目加权)平均体积为(332±25) um3 (n=5),睾酮治疗(致促性腺激素撤退)19~24周后显著减小22%。正常成年猴(n=4)Set01i细胞核的平均体积为(378±17)um3 促性腺激素撤退25天后显著变小34%。
三、卡瓦列里原理
先利用体视框随机抽选细胞核,然后获取各个细胞核的所有等距随机截面,细胞核截面的平均面积乘以细胞核(在垂直于细胞核截面方向上)的高度,或者说细胞核截面的总面积乘以截面间的平均间距,就是该细胞核体积的估计。从粒子的等距随机截面估计粒子体积的这种方法即卡瓦列里原理,其原理简单,犹如将一个任意形状的物体,重建成一个高不变而底面积为平均截面积的长方体(根据卡瓦列里原理,也可利用活体器官的等距随机CT断层扫描图像,来估计活体器官的体积。
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