小鼠睪丸生精小管內(nèi)殘余體顆粒形成及轉(zhuǎn)歸的觀察

肖長義， 王雅琴， 黎家華， 湯桂成， 魏 霞

三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院組織胚胎學(xué)教研室，宜昌 443002

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小鼠睪丸生精小管內(nèi)殘余體顆粒形成及轉(zhuǎn)歸的觀察

肖長義， 王雅琴， 黎家華， 湯桂成， 魏 霞

三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院組織胚胎學(xué)教研室，宜昌 443002

目的 通過對小鼠睪丸生精小管內(nèi)殘余體物質(zhì)的形成與轉(zhuǎn)歸的觀察，了解機(jī)體器官是如何處置結(jié)構(gòu)廢棄物的。方法 取體重18～20 g成年BALB/c小鼠的睪丸，石蠟切片后進(jìn)行殘余體特異性染色和觀察，超薄切片后進(jìn)行透射電鏡染色和觀察。結(jié)果 殘余體特異性染色顯示，部分生精小管內(nèi)有染成深藍(lán)色、大小不等的圓形或不規(guī)則形的顆粒。這些顆粒最早可見于生精周期Ⅳ～Ⅴ期，在精子細(xì)胞朝向管腔一側(cè)的胞質(zhì)之內(nèi)出現(xiàn)細(xì)粒狀的細(xì)小藍(lán)色顆粒。伴隨著生精時相的向后推移，精子細(xì)胞的胞質(zhì)逐漸減少，顆粒逐漸變大，顆粒數(shù)量相應(yīng)減少，至精子排放時，即生精周期的Ⅶ～Ⅷ期，顆粒的總量達(dá)到高峰，顆粒全部聚集于生精上皮的表面。當(dāng)精子釋放完成后，顆粒即迅速向小管周邊移動。在顆粒向基部遷移時，伴隨著數(shù)量的逐漸減少。這些顆粒就是殘余體。電鏡觀察，可見這些顆粒的動態(tài)分布特征與光鏡觀察的一致。這些顆粒大小差異大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)多樣，電子密度差異明顯。在精子釋放完成后，顆粒迅速向管周移動，內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電子密度也不斷發(fā)生變化，最終轉(zhuǎn)化成為脂質(zhì)樣顆粒。這些脂質(zhì)樣顆粒在接近基膜處，可能最終被排入到睪丸間質(zhì)之中。結(jié)論 小鼠生精小管在生精過程中產(chǎn)生的殘余體顆粒，在向上皮基底部轉(zhuǎn)移的過程中，逐漸轉(zhuǎn)化成為脂質(zhì)樣顆粒，這些脂質(zhì)樣顆粒可能最終被排泄于生精小管之外。觀察提示睪丸可以通過將睪丸自身生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)廢棄物排出而保持自潔。

小鼠； 睪丸； 生精小管； 殘余體； 形成； 轉(zhuǎn)歸

觀察生精小管內(nèi)結(jié)構(gòu)廢棄物——?dú)堄囿w的形成及處置，主要目的是關(guān)注組織、器官對生命過程中所產(chǎn)生的垃圾——脂褐質(zhì)的處理，為衰老研究提供支持。睪丸是研究結(jié)構(gòu)廢棄物處置很具代表性的器官，因?yàn)槊恳簧芷诙加写罅繗堄囿w形成，并需要處置。既往有不少人對這些殘余體物質(zhì)的形成、轉(zhuǎn)化進(jìn)行過觀察，但因觀察上的困難，一直難以完整描述，甚至中斷研究幾十年[1-4]。本文作者前期報道了大鼠睪丸生精小管內(nèi)殘余體轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)歸的情況，顯示殘余體轉(zhuǎn)化形成脂質(zhì)樣顆?！环N特殊形式的脂褐質(zhì)之后，可能最終被排出生精小管，進(jìn)入睪丸間質(zhì)之內(nèi)[5]。為進(jìn)一步求證這種現(xiàn)象的普遍性，我們以小鼠睪丸為對象再次進(jìn)行了觀察。

1 材料和方法

取成年雄性BALB/c小鼠，體重18～20 g，脫頸處死后取睪丸，分別固定于Bouin液中或1.5%戊二醛中。固定于Bouin液中的組織進(jìn)行石蠟包埋，5 μm切片，脫蠟后，進(jìn)行殘余體染色。染色方法參考文獻(xiàn)[6]略做改動。染色液的配制：將伊紅1 g，美藍(lán)0.25 g，天青B號0.75 g，依次溶于200 mL蒸餾水中，充分搖動混勻后，敞口靜置7 d熟化，再加50 mL雙蒸水，充分搖勻，過濾，過濾后的液體即可用于染色。將脫蠟后的切片置于染色液中染色4～12 h，視染色效果中止染色。染色后的切片用蒸餾水洗，烤干，透明，中性樹膠封片，切片置光鏡下觀察。戊二醛固定的組織用1%四氧化鋨后固定，常規(guī)脫水，環(huán)氧樹脂包埋，MICROM HM340E超薄切片機(jī)切片，置于銅網(wǎng)，分別再用硝酸鉛和醋酸鈾復(fù)染。最后，標(biāo)本用Hitachi 7500透射電子顯微鏡進(jìn)行觀察。

2 結(jié)果

2.1 光鏡觀察

睪丸組織經(jīng)以上染色在光鏡下觀察，可見睪丸內(nèi)所有的細(xì)胞核均被染成藍(lán)色，細(xì)胞質(zhì)被染成淡紅色。少數(shù)生精小管內(nèi)可見被染成深藍(lán)色且大小不等的圓形或不規(guī)則形顆粒，這些顆粒邊界清楚，在生精小管內(nèi)清晰可見。根據(jù)是否含有此種顆粒，生精小管可分含顆粒的和不含顆粒的兩種。根據(jù)Oakberg[7-8]對小鼠生精小管的生精周期分期：含染色顆粒的生精小管，生精周期為Ⅳ期至Ⅷ期；不含此種顆?；蛭匆娒黠@顆粒的生精小管，生精周期為Ⅸ期至Ⅲ期。

從Ⅰ期開始，位于生精上皮表層的精子細(xì)胞，其呈扇形伸向管腔的胞質(zhì)，染色逐漸變深(圖1)。隨著精子成熟，扇形胞質(zhì)藍(lán)色逐漸加深，至Ⅳ期，胞質(zhì)內(nèi)開始顯現(xiàn)出細(xì)微的藍(lán)色顆粒(圖2)。以后，這種顆粒越來越清晰，數(shù)量逐漸增多，體積也明顯增大。至Ⅶ～Ⅷ期的時候，染色顆粒數(shù)量、體積達(dá)到最高峰(圖3)。顆粒的位置也由精子頭部上方，轉(zhuǎn)移到了精子頭部的下方。在Ⅷ期后期，成熟精子由上皮釋入管腔之后，這些顆粒非常明顯地排列于上皮的表層(圖4)。其后，染色顆粒迅速向管周移動，同時，數(shù)量迅速減少，至Ⅸ期時，顆粒完全消失。

在縱斷面上的生精小管，從生精上皮排出精子到染色顆粒全部消失，其占居生精小管的長度一般為200～300 μm。顆粒消失后的小管上皮可見仍屬Ⅷ期的小管。

在一個完整的睪丸切面上，Ⅷ期小管的數(shù)量約有2～3個，約占總小管斷面數(shù)的1/20～1/30。

生精小管內(nèi)生精上皮表層有大量呈扇形伸出的精子胞質(zhì)，胞質(zhì)染色由淡紅至深紫，未見有明顯的顆粒性物質(zhì)存在圖1 小鼠睪丸Ⅱ～Ⅲ期生精小管(殘余體特殊染色，×400)Fig.1 Seminiferous tubule at stage Ⅱ-Ⅲ of spermatogenic cycle in mouse testis (Staining for residual bodies, ×400)

生精小管內(nèi)生精上皮表層有眾多細(xì)密的染色顆粒，這些顆粒均位于精子尾部周圍的胞質(zhì)之內(nèi)圖2 小鼠睪丸Ⅳ～Ⅴ期生精小管(殘余體特殊染色，×400)Fig.2 Seminiferous tubule at stage Ⅳ-Ⅴ of spermatogenic cycle in mouse testis (Staining for residual bodies, ×400)

生精小管的生精上皮表層，排列著一層即將被釋放的精子，精子頭粘附于上皮，尾部游離于管腔；大小不等的染色顆粒已經(jīng)由精子頭部的上方轉(zhuǎn)移到了下方，部分區(qū)域的精子已經(jīng)被釋放，上皮表層只留下了顆粒圖3 小鼠睪丸Ⅶ～Ⅷ期生精小管(殘余體特殊染色，×400)Fig.3 Seminiferous tubule at stage Ⅶ-Ⅷ of spermatogenic cycle in mouse testis (Staining for residual bodies, ×400)

精子由生精上皮釋放入管腔后，數(shù)量眾多的染色顆粒留在上皮的表層，顆粒大小不等，并可見染色顆粒迅速向上皮深部移動的現(xiàn)象圖4 小鼠睪丸Ⅷ期生精小管(殘余體特殊染色，×400)Fig.4 Seminiferous tubule at stage Ⅷ of spermatogenic cycle in mouse testis (Staining for residual bodies, ×400)

2.2 電鏡觀察

生精周期Ⅰ期時，在精子細(xì)胞朝向管腔伸出的胞質(zhì)內(nèi)，可見豐富的膜性結(jié)構(gòu)，有些膜性結(jié)構(gòu)呈花枝狀或紡錘狀。胞質(zhì)內(nèi)的線粒體，除了參與線粒體鞘形成的線粒體外，還有部分線粒體散在分布于胞質(zhì)之中，其體積明顯大于參與線粒體鞘形成的線粒體。至生精周期的Ⅲ期時，精子細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)開始有散在或單個高電子密度的脂質(zhì)樣顆粒出現(xiàn)。這種顆粒大小均一，直徑約0.3～0.4 μm，無膜包被，電子密度均勻，呈均質(zhì)狀。隨著精子成熟度的增加，這種高電子密度的脂質(zhì)顆粒數(shù)量會有增加。這一時期，胞質(zhì)內(nèi)的膜性結(jié)構(gòu)明顯減少，空泡和囊泡數(shù)量明顯增多。同時，胞質(zhì)內(nèi)還會出現(xiàn)一種片狀分布的均勻細(xì)密的沙粒狀物質(zhì)，這種物質(zhì)電子密度中等，初時與周邊胞質(zhì)界限不清，后期與周邊結(jié)構(gòu)有明顯界限，但無膜包被。這種細(xì)沙狀物質(zhì)的量會隨著精子的成熟而逐漸增加。這一時期，線粒體鞘外的線粒體體積進(jìn)一步變大，電子密度進(jìn)一步增高，膜的厚度增加，結(jié)構(gòu)模糊，并開始發(fā)生聚集(圖5)。

在生精周期Ⅴ以后，變性的線粒體開始出現(xiàn)固縮，電子密度達(dá)到中高狀態(tài)，呈臘腸樣，并常發(fā)生聚集。這一時期，數(shù)量眾多的囊泡幾乎消失不見，空泡的數(shù)量也大為減少。精子胞質(zhì)內(nèi)的大片區(qū)域?yàn)榧?xì)密的沙粒狀物質(zhì)所占據(jù)，這些物質(zhì)電子密度中等，與周邊的結(jié)構(gòu)界限清晰。高電子密度的脂質(zhì)樣顆粒數(shù)量略有增加，散在分布于胞質(zhì)之中(圖6)。

至生精周期Ⅷ期，精子釋放、殘余體形成時，在這些遺留在生精上皮表面的殘余體內(nèi)，除了少量低電子密度的無定形物質(zhì)和少量膜被空泡外，主要成分是3種高電子密度物質(zhì)。這3種高電子密度物質(zhì)，其電子密度和結(jié)構(gòu)差異明顯，由高至低的順序是：高電子密度的脂質(zhì)樣顆粒，變性線粒體聚集斑塊，沙粒狀物質(zhì)團(tuán)塊。膜被空泡在殘余體內(nèi)的數(shù)量不等，大小差異大(圖7)。

在尾部中段(M)左側(cè)可見1個中等電子密度球形脂質(zhì)樣顆粒，無膜包被(黑箭頭示)，可能為高電子密度脂質(zhì)顆粒的前身；在胞質(zhì)的上方及右側(cè)區(qū)域，有小片中等電子密度的沙粒狀物質(zhì)(S)；在尾部胞質(zhì)的左下區(qū)域，可見兩簇聚集的變性、固縮的線粒體(白箭頭示)；胞質(zhì)內(nèi)還可見廣泛分布的囊泡(V)及空泡(C)圖5 處于生精周期Ⅱ～Ⅲ期的、位于生精上皮表面的、精子尾部中段周圍的胞質(zhì)(×12 000，標(biāo)尺808 nm)Fig.5 Cytoplasm around the middle piece of the sperm tail on the surface of seminiferous tubule at Ⅱ-Ⅲ of spermatogenic cycle (×12 000, scalebar=808 nm)

精子尾部中段胞質(zhì)內(nèi)可見3個散在的高電子密度球形顆粒；在中段線粒體鞘(M)的上方，有成片中等電子密度的沙粒狀物質(zhì)(S)；在胞質(zhì)斷面的下方及右方，可見成簇聚集的由線粒體固縮形成的中等電子密度的膜性臘腸樣結(jié)構(gòu)(R)；胞質(zhì)內(nèi)還可見到數(shù)個空泡(C)圖6 生精周期Ⅴ期生精上皮表面、精子尾部中段周圍胞質(zhì)(×8 000，標(biāo)尺1.2 μm)Fig.6 Cytoplasm in the middle piece of sperm tail on the surface of seminiferous tubule at stage Ⅴ of spermatogenic cycle (×8 000, scalebar=1.2 μm)

殘余體形成后，即迅速向生精小管的周邊——生精上皮的基部移動。殘余體在向上皮基底部轉(zhuǎn)移時，其體積逐漸變小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷變化。低電子密度物質(zhì)和空泡迅速消失。中等電子密度的細(xì)密沙粒狀物質(zhì)的顆粒逐漸變得粗大、電子密度逐漸增高，演變成較高電子密度的粗大顆粒狀物質(zhì)或無定形物質(zhì)。變性線粒體的內(nèi)部基質(zhì)和膜性結(jié)構(gòu)的電子密度逐步增高，逐漸演化成具有板層樣結(jié)構(gòu)的高電子密度脂質(zhì)樣結(jié)構(gòu)。殘余體內(nèi)原有的高電子密度脂質(zhì)樣顆粒不斷融合變大，聚集形成更大的脂質(zhì)顆粒。此時，這種含有脂質(zhì)顆粒的殘余體，即轉(zhuǎn)化形成所謂的脂質(zhì)包涵體(lipid inclusion)。當(dāng)這種脂質(zhì)包涵體轉(zhuǎn)移至支持細(xì)胞的基底部時，其殘余體原有的結(jié)構(gòu)消失殆盡，內(nèi)部結(jié)構(gòu)全部為高電子密度脂質(zhì)樣物質(zhì)所替代，此時的脂質(zhì)包涵體即轉(zhuǎn)化為脂質(zhì)樣顆粒(lipid-like particle)或脂滴(lipid droplet)。在殘余體本身轉(zhuǎn)化的同時，在Sertoli細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)，殘余體周邊常?？梢姸鄠€大小不等的含脂質(zhì)成分的球形顆粒出現(xiàn)，這種顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，電子密度高，也是屬于脂質(zhì)顆粒。這些顆粒內(nèi)部有時可見板層狀結(jié)構(gòu)(圖8)。

殘余體內(nèi)可見4個散在的高電子密度球形顆粒，并有成片中等電子密度的沙粒狀物質(zhì)(S)；在中部區(qū)域，可見成簇聚集的由線粒體固縮形成的中等電子密度的膜性臘腸樣結(jié)構(gòu)，偶然可見幾個囊泡圖7 生精周期Ⅷ期精子排放后、位于生精上皮表面的殘余體(×12 000，標(biāo)尺808 nm)Fig.7 Residual body on the surface of seminiferous epithelium after spermiation at stage Ⅷ of spermatogenic cycle (×12 000, scalebar=808 nm)

可見一個大的電子密度不均的團(tuán)塊狀顆粒，顆粒有斷續(xù)的膜包被；這個大的非均質(zhì)的團(tuán)塊含多種結(jié)構(gòu)成份，團(tuán)塊的下半部由很多小的非均勻結(jié)構(gòu)的球團(tuán)塊構(gòu)成，似為線粒體變性后形成的結(jié)構(gòu)，電子密度較高；團(tuán)塊的右上呈新月狀的部分，為電子密度高、結(jié)構(gòu)相對均勻的脂質(zhì)樣結(jié)構(gòu)；在這個團(tuán)塊周邊有數(shù)個大小不等、電子密度甚高的圓球形脂質(zhì)顆粒，這些顆粒無膜包被圖8 小鼠生精小管生精上皮基底部(×10 000，標(biāo)尺970 nm)Fig.8 Seminiferous epithelium base in the mouse seminiferous tubule (×10 000,scalebar=970 nm)

在支持細(xì)胞基底部，接近生精上皮的基膜處，能夠清晰可辯的殘余體已經(jīng)很少，取而代之的是數(shù)量眾多、大小不一、電子密度很高的脂質(zhì)包涵體或脂質(zhì)樣顆粒。這些顆粒均無膜包被。經(jīng)?？梢娭|(zhì)樣顆粒緊貼支持細(xì)胞基底部的細(xì)胞膜，或緊貼支持細(xì)胞和生精細(xì)胞相對的側(cè)面細(xì)胞膜。在脂質(zhì)樣顆粒緊貼支持細(xì)胞基底部細(xì)胞膜的地方，支持細(xì)胞的細(xì)胞膜常有結(jié)構(gòu)不清，甚至出現(xiàn)斷續(xù)的狀態(tài)(圖9)。在支持細(xì)胞基底部的側(cè)面，常有上皮基底部間隙存在，間隙內(nèi)有時可以見到有板層結(jié)構(gòu)的高電子密度脂質(zhì)顆粒(圖10)。

一個高電子密度脂質(zhì)顆粒緊貼支持細(xì)胞基底部的細(xì)胞膜上，顆粒沒有膜包裹；在顆粒緊貼的部位，細(xì)胞膜的界限模糊不清，結(jié)構(gòu)不完整；顆粒的高電子密度物質(zhì)呈毛絮狀或絲狀伸出，與細(xì)胞膜相融合；細(xì)胞膜小管的基膜完整；在與這個顆粒相對應(yīng)的管周基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)，可見有一個高電子密度的圓團(tuán)，具有明顯的板層樣脂質(zhì)顆粒的結(jié)構(gòu)特征圖9 小鼠生精小管生精上皮基底部及小管周邊(×40 000，標(biāo)尺243 nm)Fig.9 Seminiferous epithelial base in the mouse seminiferous tubule and tubule periphery (×40 000, scalebar=243 nm)

中部黑箭頭所示為位于支持細(xì)胞和初級精母細(xì)胞之間間隙中的脂質(zhì)顆粒，該顆粒顯示為高電子密度的板層狀結(jié)構(gòu)。右下黑箭頭所示為位于初級精母細(xì)胞上方的脂質(zhì)顆粒，該顆粒較小，具有明顯的高電子密度的層狀結(jié)構(gòu)特征，該顆粒也位于支持細(xì)胞和初級精母細(xì)胞之間的間隙之中圖10 生精小管靠近生精上皮基底部(×10 000，標(biāo)尺970 nm)Fig.10 Seminiferous epithelial base closed to edge of the mouse seminiferous tubule (×10 000, scalebar=970 nm)

在與支持細(xì)胞基底部有大量脂質(zhì)樣顆粒聚集區(qū)域相對應(yīng)的管周基質(zhì)內(nèi)，也即在生精周期第Ⅷ～Ⅸ期，生精小管的周邊基質(zhì)及附近間質(zhì)內(nèi)，常常可見有類似于生精小管內(nèi)脂質(zhì)樣顆粒的高電子密度顆粒出現(xiàn)。這些管外的高電子密度顆粒可出現(xiàn)于生精小管基膜之外的組織間隙內(nèi)，也可出現(xiàn)在管周基質(zhì)細(xì)胞或間質(zhì)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞之內(nèi)，或間質(zhì)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞與睪丸間質(zhì)細(xì)胞之間(圖11，12)。而在其它生精時相的小管周圍的基質(zhì)內(nèi)，或睪丸間質(zhì)內(nèi)，極少見到類似的顆粒出現(xiàn)。

在支持細(xì)胞基底部可見一個大的和數(shù)個小的高電子密度顆粒，顆粒無膜包被，顆粒邊界呈毛刺樣；在管周基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)可見有4個小的高電子密度顆粒，顆粒的結(jié)構(gòu)特征看起來與支持細(xì)胞內(nèi)的顆粒相類似；My為管周基質(zhì)細(xì)胞圖11 生精小管生精上皮基部及管周組織(×10 000，標(biāo)尺970 nm)Fig.11 Seminiferous epithelial base and tissue around the seminiferous tubule (×10 000, scalebar=970 nm)

在睪丸間質(zhì)內(nèi)的淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞(E)胞質(zhì)內(nèi)可見數(shù)個高電子密度球形顆粒，顆粒的形態(tài)學(xué)特征與出現(xiàn)于Sertoli細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)顆粒十分相近，而與睪丸間質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的脂滴(箭頭示)完全不同；My為管周基質(zhì)細(xì)胞圖12 生精小管管周及睪丸間質(zhì)(×12 000，標(biāo)尺808 nm)Fig.12 Tissue around the seminiferous tubule and interstitial tissue of the testis (×12 000, scalebar=808 nm).

3 討論

本研究的目的是希望借助對生精小管內(nèi)殘余體形成和轉(zhuǎn)歸的觀察，從一個器官的側(cè)面來了解機(jī)體是如何處理體內(nèi)的生物垃圾——脂褐質(zhì)的，以期為衰老的理論研究提供一些基本素材。

精子排出后，殘余體轉(zhuǎn)化為脂褐質(zhì)在上皮內(nèi)存在的時間甚短，在大、小鼠均只占Ⅷ期的后半程，約占一個生精周期長的4%～5%(大鼠)或3%～4%(小鼠)[9-10]。找到這一時相的小管，一直是電鏡觀察的難點(diǎn)，而能恰好看到脂褐質(zhì)接觸支持細(xì)胞基底部細(xì)胞膜的現(xiàn)象，實(shí)屬一件非常困難的事情，這也許是讓許多研究者放棄觀察的重要原因。因此國內(nèi)外關(guān)于殘余體及其轉(zhuǎn)化的研究自上個世紀(jì)七十年代起完全絕跡。而在此之前的不多研究中，關(guān)于殘余體轉(zhuǎn)歸轉(zhuǎn)化為脂褐質(zhì)的結(jié)局，也僅有推論，沒有直接證據(jù)[1-4，11]。我們在長期大量的觀察積累下，取得一些圖像觀察結(jié)果。

對殘余體物質(zhì)的消化和處理，一直被認(rèn)為是支持細(xì)胞的重要功能之一。支持細(xì)胞對精子釋放后遺留在生精上皮表層的殘余體的處理目前比較一致的觀點(diǎn)認(rèn)為，其全部轉(zhuǎn)化為脂質(zhì)樣的脂褐質(zhì)，既往的研究者根據(jù)其不同轉(zhuǎn)化階段的形態(tài)表現(xiàn)分別給予不同的稱謂：脂質(zhì)包涵體(lipid inclusion)[1-3]，脂滴(lipid droplet)[4，11-12]，或脂色素(lipochrome pigment)[4]。但是關(guān)于這些脂褐質(zhì)物質(zhì)的轉(zhuǎn)歸，雖然有多種推論，但始終是一個謎[1-4，11]。由于這一時相持續(xù)時間非常短，電鏡標(biāo)本恰好切到這一時相的生精小管十分不易，這也是關(guān)于殘余體轉(zhuǎn)歸的電鏡研究文獻(xiàn)很少的重要原因。為了弄清殘余體的轉(zhuǎn)歸，前期我們對大鼠睪丸的生精小管進(jìn)行了觀察[5]。通過觀察，我們得到的結(jié)論是：殘余體經(jīng)過一系列的形態(tài)學(xué)轉(zhuǎn)變、形成脂質(zhì)樣顆粒之后，最終被支持細(xì)胞排出小管之外[5]。為了求證這個結(jié)論是否具有普遍性的意義，我們對小鼠睪丸的生精小管進(jìn)行了觀察。此外，既往國內(nèi)外關(guān)于殘余體的觀察研究幾乎僅限于大鼠[1-4，13]，本研究首次對小鼠生精小管內(nèi)殘余體的形成、轉(zhuǎn)歸進(jìn)行了報道。

在光鏡水平上，本研究使用殘余體特殊染色方法，能夠在整體水平上呈現(xiàn)殘余體的形成和轉(zhuǎn)歸過程。我們可以看到，小鼠殘余體染色特征的形成早在精子成熟、釋放之前就開始顯現(xiàn)。在Ⅲ期開始，位于生精上皮表層的精子細(xì)胞，其呈扇形伸向管腔的胞質(zhì)，逐漸藍(lán)染，但沒有明顯的顆粒。至Ⅴ期，隨著精子的成熟，扇形胞質(zhì)被整體深染。這種被藍(lán)染的胞質(zhì)呈團(tuán)塊狀，在Ⅷ期成熟精子由上皮釋入管腔的時刻，數(shù)量和體積達(dá)到最高峰。當(dāng)精子釋放完畢，染色團(tuán)塊在向管周移動的同時，數(shù)量迅速減少，并消失。這一染色特性的變化與電鏡下的殘余體的形成和轉(zhuǎn)化是高度一致的。

電鏡下，殘余體在支持細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)移過程，也是一個轉(zhuǎn)化的過程，即：由變性的線粒體、沙粒樣物質(zhì)、高電子密度脂質(zhì)樣顆粒這3種不同物質(zhì)，逐漸轉(zhuǎn)化為高電子密度的、無膜包被的、均質(zhì)或呈層狀結(jié)構(gòu)的球形脂質(zhì)樣顆粒。這種轉(zhuǎn)化十分迅速，在殘余體由上皮表層向上皮基底部轉(zhuǎn)移的過程中，短時間內(nèi)就可以完成。

這種殘余體轉(zhuǎn)化形成的高電子密度球形脂質(zhì)顆粒——一種特殊形態(tài)的脂褐質(zhì)，其成分看起來似由磷脂構(gòu)成，具有可溶解、可分散的性質(zhì)。支持細(xì)胞基底部細(xì)胞膜有脂質(zhì)樣顆粒緊貼的部位，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模糊、缺損、或有與顆粒結(jié)構(gòu)融合的現(xiàn)象。此外，在支持細(xì)胞內(nèi)有脂褐質(zhì)存在的部位，管周基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)、間質(zhì)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)和組織間隙內(nèi)出現(xiàn)具有相同電子密度和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的球形結(jié)構(gòu)。這些現(xiàn)象與我們在大鼠睪丸內(nèi)觀察到的結(jié)果完全類似，同樣支持我們前期建立的假設(shè)，即：由殘余體轉(zhuǎn)化形成類脂質(zhì)的脂褐質(zhì)成分可以通過擴(kuò)散的形式離開生精小管，進(jìn)入包括淋巴間隙在內(nèi)的睪丸間質(zhì)之中[5]。

與我們在大鼠生精小管觀察到的結(jié)果一致，小鼠生精小管中并沒有觀察到支持細(xì)胞的溶酶體與殘余體融合的現(xiàn)象。而且，精子形成晚期，精子尾部周圍胞質(zhì)的形態(tài)學(xué)轉(zhuǎn)化在殘余體形成之前就已經(jīng)開始了。上述現(xiàn)象說明，殘余體內(nèi)部物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，是以自身的作用為主，可能與支持細(xì)胞的消化體系無關(guān)。這與Fawcett和Clegg等[4，13]的觀點(diǎn)一致。

綜上所述，殘余體形成后迅速向管周移動，在很短的時間內(nèi)完成轉(zhuǎn)化，并到達(dá)支持細(xì)胞的基底部。對這一現(xiàn)象最合理的解釋就是：支持細(xì)胞要將殘余體轉(zhuǎn)化形成的脂褐質(zhì)排出生精小管，并借助管周豐富的淋巴系統(tǒng)，將這些物質(zhì)帶離睪丸，使睪丸保持“清潔”狀態(tài)。根據(jù)這一推論，給我們帶來的啟示是：睪丸處理自身器官內(nèi)脂褐質(zhì)的方式是否在體內(nèi)具有代表性的意義呢？其它組織器官是否也存在類似的處置機(jī)制呢？

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(2016-03-23 收稿)

Formation and Outcome of Residual Bodies in Seminiferous Tubules of the Mouse Testis

Xiao Changyi，Wang Yaqing，Li Jiahua et al

Department of Histology & Embryology，Medical College，China Three Gorges University，Yichang 443002，China

Objective To understand the waste dealing processinvivoby observing the formation and discharge of residual bodies in seminiferous tubules of the mouse testes.Methods Testes were obtained from adult BALB/c mice weighing 18-20 g.One part of the testis was made for paraffin sections to observe residual bodies by specific staining，and another part for ultrathin sections to observe residual bodies under the transmission electron microscope.Results Specific staining for residual bodies showed dark blue particles with different sizes in round or irregular shape in some seminiferous tubules.These particles initially appeared at stage Ⅳ-Ⅴ of the spermatogenic cycle.The fine-grain small blue particles appeared in the cytoplasm of spermatids towards the tubule lumen.With the extension of the spermatogenic cycle，the cytoplasm of the spermatid was gradually reduced，and the particles became large in volume and less in quantity.By the time of spermiation(Ⅶ-Ⅷ stage of the spermatogenic cycle)，the particles all gathered on the surface of the seminiferous epithelium and the total number of particles reached the peak.After spermiation，the particles moved quickly to the edge area of the tube.There particles moved to the base with their quantity gradually reducing.These particles were known as the residual bodies.The transmission electron microscopy showed that the dynamic features of these particles were the same as those under the light microscope.These particles varied a lot in size and had different internal structures and electron densities.After the spermiation，the particles moved rapidly towards the edge area of the tubule in very short time.Their internal structures and electron densities changed continually and eventually transformed into lipid-like particles.These lipid-like particles near the basement membrane would be discharged out into interstitial tissue.Conclusion In seminiferous tubules of the mouse，the residual bodies produced in the spermatogenic cycle transform into lipid-like particles as they move to the base of the epithelium.These lipid-like particles are finally excreted outside the seminiferous tubule.It was suggested that the testis can keep self-cleaning by discharging out structural waste produced in the testis.

mouse； testis； seminiferous tubule； residual body； formation； outcome

R329.4

10.3870/j.issn.1672-0741.2016.05.011

肖長義，男，1958年生，教授，E-mail：xiaochy@ctgu.edu.cn