1.血睾屏障的组织结构
血睾屏障位于间质毛细血管腔和曲细精管腔之间,二腔间隔有毛细血管(或淋巴管)的内皮和基膜、肌样细胞、曲细精管基膜和支持细胞间的紧密连接。
睾丸间质的毛细血管内皮细胞间缺乏紧密连接,对大分子物质有高度的通透性。间质淋巴管内皮形态不规则,有间隙,通透性大。故间质毛细血管及淋巴管不是血睾屏障的主要结构。在曲细精管基膜外的结缔组织中,有环绕小管排列的类肌细胞层,类肌细胞收缩可使曲细精管产生收缩运动。人类类肌细胞丰富,细胞间不形成紧密连接,细胞间隙约400A,对物质通透无影响。构成血睾屏障的主要结构基础是支持细胞间的紧密连接,它把曲细精管分成两个功能不同的小室(图2—2)。 {如有问题请与我们联系13507692072;0370-8 555222} (1)基部小室(Basal coITipartment),位于曲细精管基膜和支持细胞紧密连接之间,小室内有A、B型精原细胞,细线前期或细线期初级精母细胞 (2)连腔小室(adluminal cornpartment),位于支持细胞紧密连接上方,与曲细精管管腔相连,室内有初级、次级精母细胞和精子细胞。在紧密连接旁的细胞质中,有膨大的与细胞膜平行排列的表面内质网池,池膜上有孔,偶有核糖体附着,表面内质网池可与滑面内质网、核膜及细胞膜相连。内质网和细胞膜间有微丝束,它是肌动蛋白样物质,与细胞膜平行排列。相邻支持细胞间还有间隔连接(s9ptal junction),是由支持细胞膜间断性融合而成,连接处间隙为80A(60—120A),每个连接间相隔100A。如用硝酸镧灌注入睾丸后作电镜观察,可见镧穿过类肌细胞间,透过基膜,出现于基部小室内,把精原细胞和细线期或细线前期的初级精母细胞包围起来。在黑色的电子致密包围圈上,相隔一定距离见有电子透亮束,此即为间隔连接。 在生精过程中,随着生精周期的变化和精原细胞的分化,支持细胞间的紧密连接可不断改建(图2—3)。当细线期或细线前期初级精母细胞向管腔移行时,紧密连接可以打开;当E述初级精母细胞进入紧密连接中间后,在初级精母细胞下面的紧密连接又重新连接,形成一个暂时的中间小室。然后,在初级精母细胞上方的紧密连接完全打开。这样初级精母细胞能顺利地通过紧密连接,离开基部小室而达连腔小室。
2.血晕屏障的功能
(1)形成和维持生精上皮分裂和分化的微环境‘这是精子发生的必要条件,精原细胞的有丝分裂是在基部小室内进行的,而精母细胞的减数分裂是在连腔小室内进行的。
(2)构成免疫屏障精子是一个抗原,但在正常人体内精子抗原并不引起自身免疫反应,这就是因为有血睾屏障存在。一旦血睾屏障受到破坏,精子抗原就有可能与机体本身的免疫系统接触,引起自身免疫性睾丸炎而致不育。
(3)防止有害物质干扰精子发生药物对生精上皮的作用,首先要通过支持细胞,故血睾屏障的存在可防止药物对生精过程的干扰。利用药物抗精子发生时,由于血睾屏障的存在,常需服用大量药物后才能有效。故如能服用药物首先打开血睾屏障,然后再用抗精子发生药,可提高该药物的避孕效果,减少药物的副作用。
3.血睾屏障的通透性
(1)离子和小分子物质 钠、钾、氯、铷和碘注入血流后能缓慢进入睾网液中。曲细精管液最显著的特征是具有高浓度的钾和碳酸盐。酒精、尿素、甘油和碳酸氢盐能缓慢地进入睾网液,肌酐入睾网液更慢。
(2)碳水化合物睾网液中一般不含葡萄糖和果糖。但用甲基葡萄糖注入羊血流后很快透入睾丸液中,可能是葡萄糖进入睾丸后很快代谢之故。肌醇注入血流后可缓慢地透入睾网液,故睾网液中有高浓度的肌醇。
(3)氨基酸 睾网液中含少量谷氨酸、门冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸,其量比血浆及淋巴内少,而赖氨酸比血浆中多。氨基酸通入睾网液的速度以谷氨酸最慢,甘氨酸略快。
(4)蛋白质 血浆蛋白几乎完全不能通过血睾屏障,故睾网液内蛋白含量很低,其种类亦与血浆蛋白有差异。FsH、LH和GH等蛋白质激素可通过屏障。
(5)固醇类孕酮、睾酮可透入睾网液,但其通透力弱,含量比睾丸血液内低。羊睾网液中还有脱氢表雄酮和雄烯二酮,猪睾网液中含有雌激素;二氢睾酮难以进入睾网液。
(6)药物许多抗生育药物可透入睾网液内。例如甲烷磺酸酯可很快地透入睾网液中,在静脉注入3小时后可达血浆浓度的20—25%,注入11一15小时后可超过血液内水平。
4.影响血睾屏障的因素
支持细胞对热、电离辐射和各种毒素的刺激有较大的耐受性,同样,支持细胞形成的血睾屏障在一般情况下是较坚固的。有些因素可不同程度地影响或破坏血睾屏障。
(1)金属镉对血睾屏障的影响 镉可增加睾丸内毛细血管对各种标记物的通透性,镉也可损伤血睾屏障完整性。给大鼠体内注入氯化镉后,间隔不同时间再给予静脉注射碳颗粒以显示血睾屏障的通透性,发现镉首先作用于睾丸血管,使之充血、肿胀和通透性增加,局部可缺血坏死,以致内源性蛋白质和碳颗粒漏出。有人给豚鼠注入镉后,整个睾丸出现自身免疫损伤、缺血坏死,巨噬细胞和嗜酸性细胞堆积,说明镉可破坏血睾屏障并导致自身免疫性睾丸炎。
(2)温度对血睾屏障的影响 已知热可影响生精上皮的代谢和繁殖,从而影响生育。有实验发现当温度升至4l℃时,氯化铷的通透性明显增加,赖氨酸通入睾网液的速度加快,而对睾酮的通透速度无明显影响。雌二醇、氢考、双氢睾酮的通透性略有增加,雄烷二酮和孕酮的通透性减少,血浆蛋白和胆固醇的通透性无变化,睾网液的总蛋白量亦不变。
(3)自身免疫性睾丸炎对血睾屏障的影响 自身免疫性睾丸炎时,巨噬细胞和嗜酸性细胞侵入,增加免疫损伤,影响血睾屏障功能。某些自身免疫性疾病如腮腺炎病毒,可破坏血睾屏障的建立,发生自身免疫性睾丸炎而致终身不育。
(4)结扎或切除生殖道对血睾屏障的影响 输精管结扎后,由于分泌物被闭塞在曲细精管和睾丸网中,可致睾丸进行性重量增加,注入镧后可见其不再限于基部小室,可超越紧密连接,出现于支持细胞和生精上皮之间的间隙中。切除豚鼠输精管后,有时亦影响血睾屏障。
(5)激素对血睾屏障的影响给大鼠氯蔗酚胺和雌激素后,血睾屏障推迟发育,出生后24天用镧示踪,可见镧直达曲细精管腔。有人报告FSH可诱导支持细胞发育成熟,增加ABP的分泌,促进血睾屏障建立。
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