Spermatogenes är utvecklingen av manliga könsceller ( spermatozoer ), som sker under reglerande inverkan av hormoner . En av formerna av gametogenes .
Spermatozoer utvecklas från stamceller som genomgår reduktionsdelningar ( meiotiska delningar ) och bildar specialiserade strukturer ( akrosom , flagellum , etc.). I olika grupper av djur skiljer sig spermatogenesen. Hos ryggradsdjur fortskrider spermatogenesen enligt följande schema: vid embryogenes migrerar de primära könscellerna - gonocyter till gonadal rudiment , där de bildar en population av celler som kallas spermatogonia . När puberteten börjar, börjar spermatogonien aktivt föröka sig, några av dem differentierar till en annan celltyp - spermatocyter av första ordningen , som går in i meios och, efter den första delningen av meios, ger upphov till en population av celler som kallas spermatocyter av andra ordningen , därefter passerar den andra uppdelningen av meios och bildar spermatider ; genom en serie transformationer får de senare spermiogenes form och struktur under spermiogenesen.
Spermatogenes hos människor börjar normalt i puberteten (cirka 12 år) och fortsätter till hög ålder. Varaktigheten av fullständig spermatogenes hos män är cirka 73-75 dagar [1] . En cykel av det germinala epitelet är cirka 16 dagar [2]
Spermatozoer produceras i testiklarna , nämligen i de invecklade seminiferösa tubuli. Lumen av seminiferous tubuli är uppdelad i basala (luminala) och adluminala delar genom bildandet av starka kontakter mellan intilliggande Sertoli-celler. I den luminala delen finns Sertoli-celler ( sustentocyter ) och prekursorer till könsceller (spermatogoni, spermatocyter av I- och II-ordningar och spermatider).
Spermatogonia , som ligger direkt på basalmembranet i de invecklade seminiferösa tubuli, går igenom flera på varandra följande stadier av mitotisk division. Det totala antalet spermatogonier i en manlig testikel är cirka 1 miljard. Det finns två huvudkategorier av spermatogoni: A och B. Spermatogonia A, som delar sig mitotiskt, behåller förmågan att dela och upprätthålla sin befolkning. Resten differentierar sig till spermatogonia B, som "evakueras" av cellkontakter av sustentocyter (bildar en ny kontakt under basen av könscellen och resorberar den gamla). Spermatogonium B delar sig mitotiskt, differentieras till en första ordningens spermatocyt som går in i meios .
Som ett resultat av den första delningen av meios bildas två dotterceller - spermatocyter av andra ordningen, som var och en innehåller en haploid uppsättning (23 hos människor) av d-kromosomer [3] . Sekundära spermatocyter är belägna närmare lumen av tubuli. I den andra uppdelningen av meios produceras två spermatider . Sålunda, som ett resultat av uppdelningen av ett spermatogonium, bildas fyra spermatider, som var och en har en haploid uppsättning kromosomer.
Under den komplexa processen av spermiogenes, differentierar spermatider till mogna spermier. Differentierande spermatider ligger i fördjupningar i plasmamembranet hos Sertoli-celler . Under spermiogenes bildar Golgi-komplexet en akrosom som innehåller proteolytiska enzymer som, vid kontakt med ägget , löser upp en del av dess zona pellucida.
Den komplexa processen för spermatogenes regleras av hypofysgonadotropa hormoner och testikulära steroidhormoner. Efter puberteten börjar hypotalamus utsöndra gonadotropt frisättande hormon, under påverkan av vilket hypofysen utsöndrar follikelstimulerande hormon (FSH), som stimulerar utvecklingen och funktionen av Sertoli-celler , och luteiniserande hormon (LH), som stimulerar Leydig-celler. att producera testosteron . Testosteron har en effekt på utvecklingen av Sertoli-celler, såväl som på prekursorerna till könsceller (i samband med androgenbindande protein som utsöndras av Sertoli-celler).
Sekretorisk aktivitet hos hypofysen regleras av Sertoli-celler och Leydig-celler. Testosteron som utsöndras av Leydig-celler hämmar hypofysens aktivitet för att producera LH och FSH. Inhibin och östradiol, som produceras i Sertoli-celler, hämmar hypofysen att producera FSH och Leydig-cellerna att producera testosteron. Testisens morfofunktionella tillstånd regleras av hormonerna i adenohypofysen - FSH och LH, och nivån av hormoner är konstant, det finns bara små fluktuationer.