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华支睾吸虫亚显微结构的研究Ⅵ.精子的形成

2022-07-29
来源:求医网
关键词: 华支睾吸虫;精子分化;精子形成;超微结构

摘要华支睾吸虫精子的分化可以分为两部分,一是精细胞的发生,二是精子的形成,本文报道的为第二部分。精子的形成首先由精细胞核向细胞的游离端移动,然后出现细胞突起,在突起内可见中心粒和基体,此为分化区,继之胞质突起延伸形成中央突起,并在其两侧出现两个侧突起。细胞核变长,染色质浓缩,核纵断面呈丝状或版层状,核及线粒体分别移入分化区及中央突起内,随之中央突起与两侧突起融合,形成精子的杆状体,分化区的柱状体形成精子头部。最后精子自领状结构的水平与精细胞的胞质间桥分离,释放入睾丸腔内至此精子完全形成。

THE SUBMICROSCOPIC STRUCTURE OF CLONORCHIS

SINENSIS Ⅵ.THE SPERMIOGENESIS

Huang Sufang Zhang Yuzhong Yuan LijieHuo Xiaoquing Han Xioling

(Department of parasitology,North China Coal Medical College.Tangshan,Hebei,063000)

ABSTRACT We divided spermatogenesis into two parts:The first part is the differentiation of spermatid and the second part is spermiogenesis.This is the second.First the nucleus of spermatid deviated and a cytoplasmic process arose to form a zone of differentiation.Then the formation of the central process and two lateral processes were noticed.The nucleus of the spermatid became elongate,and showed as a twisted thread-like structure.It turned around and migrated into the median cytoplasmic process.After this,the central and two lateral processes fused to form the shaft of the sperm.Ultimately,the 32 differentiated sperms left the cytophore,and set free in the testis.Thus the sperms was formed.

KEY WORDS Clonorchis sinensis Spermatogenesis,Spermiogenesis Ultrastnucture.

华支睾吸虫系人兽共患寄生虫病的病原体,虽然前人对吸虫类精子的发生作了许多研究〔1~10〕,但对华支睾吸虫精子的分化及其形态的超微结构的研究,报道甚少。我们对华支睾吸虫的体壁、吸盘、消化系统,卵黄腺的发生研究之后,对其精子的发生分为两个部分进行了电镜研究,第一部分,精原细胞、精母细胞、精细胞的分化,已于另文报道〔11〕,本文为第二部分:精子的形成。

1材料和方法

1.1成虫来源采集自然感染华支睾吸虫囊蚴的麦穗鱼,经人工消化,分离出囊蚴,以囊蚴感染家兔,两个月后剖检,获取成虫。

1.2TEM制样取活成虫,经0.2M,pH7.2PBS反复冲洗后,浸入2.5%戊二醛中,做前固定,再置体视显微镜下分别切取睾丸及受精囊,以1%四氧化锇作后固定,LKB V型切片机超薄切片,醋酸铀、枸橼酸铅双重染色,JEM100CX透射电镜观察。

2结果

华支睾吸虫精细胞变形期是一个非常复杂的过程,且某些变化很迅速,很难捕捉到每一个瞬间,所以欲观察到精细胞转变成精子的全部形态变化,是不可能的,只有根据对众多不同断面的观察来了解精子形成的过程及其超微结构。当精原细胞分裂形成初级精母细胞时,由于细胞的不完全分裂,使得细胞的一端由细胞间桥连接在一起,另一端游离,从而精细胞以32个为一簇排列成玫瑰花状(图1),精细胞的变形则是在此状态下进行,一直到精子形成,才脱离细胞间桥的连接。

精细胞变形的初始是细胞核向细胞的游离端移动,直到靠近细胞膜,同时核质电子密度增强,核膜清晰、染色质凝聚。在胞核移向细胞游离端的同时,可见游离端的细胞质膜局部增厚,膜的内面有深染的絮状物(图2),并自增厚的中间部位形成一突起,伸向游离端。在突起内可见中心粒以及与其呈垂直方位的左右各一个基体,称此部位为分化区(图3)。中心粒呈圆柱状,共3对,相互平行排列,两侧对称,最外侧一对由疏松的颗粒状物质组成,界限不清晰,其内侧一对宽度较窄,电子密度略高,中间一对最窄,电子密度最高,基体为三联微管结构。而突起的基部两侧,原已增厚的质膜向细胞核方向呈C形凹陷,形成领状结构(图5)。在继续分化的精细胞纵断面中可观察到两个基体发生了90°方向的扭转,即由分化早期的基体与中心粒相互垂直的方位转变成为基体与中心粒平行的位置。每个基体与一条根丝相连,根丝向细胞核方向伸延,并逐渐变细,根丝具有明显的明暗条带。当精细胞分化至一定程度时,胞质突起延长呈柱状,且顶部变细伸延为中央突起,自中央突起的两侧发出两根侧突起,它们与中央突起平行,其基部与基体相连(图4)。侧突起横断面为“9+1”鞭毛结构,鞭毛外周有质膜包围。

图1.精子杆状体横断面,示32个精子13000×

Fig.1 Transevese section throught the medial redial region(shaft) of sperm,showing the 32 sperms 13000×

图2.分化初期的精细胞(↑)示质膜局部增厚(↑)、胞质突起(△)8300×

Fig.2 Spermatid(↑)in eary stage of differentiation,showing the thickness of cytoplasmic membrane partially(↑) and the cytoplasmic process arised(△)8300×

图3.分化早期的精细胞示中心粒、基体10000×

Fig.3 Spermatid in early stage of differentiation,showing centriole and basal bodies 10000×

图4.分化中的精细胞纵断面,示分化区柱状体(↑),中央突起(),两侧突起(鞭毛轴丝)(↑)8300×。

Fig.4 Longitudinal sectionl of the spermatid in differentiation through differentiating spermatid proper,showing zone of differentiation,median proscess,two leternal(flageller)processes,basal bodies,rootlets,nucleus 8300×

图5.精细胞分化的晚期长形的细胞核移向分化区,领状结构(↑)。13000×

Fig.5 Late stage in differentiation of spermatid,the nucleus migrate towards the zone of differentiation.The collar-like structure(↑)

精细胞在变形过程中胞核发生明显的变化,核由圆形变为细长形,并发生8字形扭转,染色质凝聚,核纵断面呈丝状或板层状,横断面呈编织网状,核膜厚,未见核孔。随后长形细胞核移向分化区并至中央突起(图5),中央突起与两侧突起融合,融合时可以从横断面观察到中央突起的两侧,质膜向内凹陷,凹陷处膜下微管消失,并出现电子密度较高的絮状物,精细胞的两个侧突起向凹陷处靠拢,继之凹陷加深,最终将两条侧突起融合到中央突起内。原来包围在侧突起即鞭毛外周的质膜消失(图6)。当精细胞核进入中央突起时,线粒体亦随之进入,但仍有少数线粒体残留于胞质间桥内,而中心粒,根丝小体则留在精子体内,至此精子基本形成,随即自领状结构的水平处与胞质间桥脱离,形成游离的精子进入睾丸腔(图7)。

为了了解精子头部、中部、尾部的结构,以便推测精子的整体形态,作者对不同的精细胞及精子的横断面进行了观察:(1)横断面呈圆形,外有质膜包围,质膜下有排列整齐的微管50~60根,基质中有中心粒,一对基体,核,未见线粒体,基体对称排列,视为精子头部。同时说明膜下微管在分化区形成时就已经出现(图8)。(2)横断面呈近圆形,质膜及膜下微管被位于中间的两根鞭毛分为前、后两组,一组微管为17根,另一组为9根,呈前后排列,基质中可见线粒体,两根鞭毛轴丝,无核,视为精子的中部。(3)横断面呈椭圆形,背腹扁平,两根鞭毛轴丝靠紧、左右排列。膜下微管25根。未见核及线粒体,视为精子的尾部(图9)。通过对多个断面的观察比较,推测华支睾吸虫精子自头部至尾部呈前粗后细的线形,尾部呈背腹扁平。

图6.精细胞的中央突起与两侧突起融合的横断面。中央突起(△),两侧鞭毛突起(↑),质膜增厚(↑)。8300×

Fig.6 Transverse secti