Spermatogenese er udviklingen af mandlige kønsceller ( spermatozoer ), som sker under regulatorisk påvirkning af hormoner . En af formerne for gametogenese .
Spermatozoer udvikler sig fra stamceller, der gennemgår reduktionsdelinger ( meiotiske delinger ) og danner specialiserede strukturer ( akrosom , flagellum , etc.). I forskellige grupper af dyr er spermatogenesen forskellig. Hos hvirveldyr forløber spermatogenesen i henhold til følgende skema: i embryogenese vandrer de primære kønsceller - gonocytter til gonadale rudiment , hvor de danner en population af celler kaldet spermatogonia . Med pubertetens begyndelse begynder spermatogonia aktivt at formere sig, nogle af dem differentierer til en anden celletype - spermatocytter af første orden , som går ind i meiose og, efter den første deling af meiose, giver anledning til en population af celler kaldet spermatocytter af anden orden , der efterfølgende passerer den anden deling af meiose og danner spermatider ; gennem en række transformationer får sidstnævnte spermatozoens form og struktur under spermiogenese.
Spermatogenese hos mennesker begynder normalt i puberteten (ca. 12 år) og fortsætter indtil alderdommen. Varigheden af fuldstændig spermatogenese hos mænd er cirka 73-75 dage [1] . En cyklus af det germinale epitel er cirka 16 dage [2]
Spermatozoer produceres i testiklerne , nemlig i de indviklede sædrør. Lumen af seminiferøse tubuli er opdelt i basale (luminale) og adluminale dele ved dannelsen af stærke kontakter mellem nabo Sertoli-celler. I den luminale del er der Sertoli-celler ( sustentocytter ) og forstadier til kønsceller (spermatogonia, spermatocytter af I- og II-ordener og spermatider).
Spermatogonia , der ligger direkte på basalmembranen af de indviklede sædrør, gennemgår flere på hinanden følgende stadier af mitotisk deling. Det samlede antal spermatogonier i en mandlig testikel er omkring 1 mia. Der er to hovedkategorier af spermatogoni: A og B. Spermatogonia A, som deler sig mitotisk, bevarer evnen til at dele og vedligeholde deres befolkning. Resten differentieres til spermatogonia B, som "evakueres" ved cellekontakter af sustentocytter (danner en ny kontakt under bunden af kimcellen og resorberer den gamle). Spermatogonium B deler sig mitotisk og differentierer til en første-ordens spermatocyt, der går ind i meiose .
Som et resultat af den første deling af meiose dannes der to datterceller - spermatocytter af anden orden, som hver indeholder et haploid sæt (23 hos mennesker) af d-kromosomer [3] . Sekundære spermatocytter er placeret tættere på lumen af tubuli. I den anden deling af meiose produceres to spermatider . Som et resultat af opdelingen af et spermatogonium dannes der således fire spermatider, som hver har et haploid sæt kromosomer.
Under den komplekse proces med spermiogenese differentierer spermatider sig til modne spermatozoer. Differentierende spermatider ligger i fordybninger i plasmamembranen af Sertoli-celler . Under spermiogenese danner Golgi-komplekset et akrosom indeholdende proteolytiske enzymer , der ved kontakt med ægget opløser en del af dets zona pellucida.
Den komplekse proces af spermatogenese reguleres af hypofysegonadotrope hormoner og testikelsteroidhormoner. Efter puberteten begynder hypothalamus at udskille gonadotropt frigørende hormon, under påvirkning af hvilket hypofysen udskiller follikelstimulerende hormon (FSH), som stimulerer udviklingen og funktionen af Sertoli-celler , og luteiniserende hormon (LH), som stimulerer Leydig-celler at producere testosteron . Testosteron har en effekt på udviklingen af Sertoli-celler såvel som på forstadier til kønsceller (i forbindelse med androgenbindende protein udskilt af Sertoli-celler).
Sekretorisk aktivitet af hypofysen reguleres af Sertoli-celler og Leydig-celler. Testosteron udskilt af Leydig-celler hæmmer hypofysens aktivitet til at producere LH og FSH. Inhibin og østradiol, produceret i Sertoli-celler, hæmmer hypofysen til at producere FSH og Leydig-cellerne til at producere testosteron. Testisens morfofunktionelle tilstand reguleres af adenohypofysens hormoner - FSH og LH, og niveauet af hormoner er konstant, der er kun små udsving.