哺乳动物睾丸细胞间连接的动态调控-中国细胞生物学学报.PDFVIP

中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2011, 33(4): 4 15-42 1 http ://www.cj 哺乳动物睾丸细胞间连接的动态调控 佇 * 蒋洪涛　梁　芳　邵 雄　朱宝长 (首都师范大学生命科学学院, 北京100048) 摘要 精子的发生过程是一个受多种因素( 包括由细胞间连接的动态变化所形成的微环境 等)精确调控的过程。细胞因子及睾酮以自分泌、旁分泌的形式对该微环境中的细胞连接水平如: 生殖细胞穿越血睾屏障(the blood-testis barrier, BTB)的开闭机制等进行调控, 从而对精子的发生起 到重要调节作用。本文讨论了各种因素对细胞间连接的自分泌、旁分泌调控方式的影响, 并简要 介绍了 “近腔细胞外质特化(apical ectoplasmic specialization, 近腔ES)-BTB-半桥粒/基底膜”功能 调控轴模型在生精细胞穿越BTB及精子释放等生精过程中的作用, 为人们进一步认识精子发生过 程中细胞间联系的功能及其调控提供了新的视角。 关键词 睾丸细胞连接; 细胞因子; 睾酮; 自分泌; 旁分泌 精子发生是一个在生殖激素调控下的细胞增 而且也对开发男性避孕药物的临床研究具有前瞻性 殖和分化过程, 需要在生精上皮的特殊微环境中进 指导作用, 本文将结合本实验室的研究经验向读者 行, 虽然睾丸的生精过程是在体内激素的统一协调 展示这些自分泌和旁分泌因子如何在不同的细胞间 下完成的, 但曲细精管中的生殖细胞和支持细胞却 传递信息并最终影响细胞连接过程的, 力求勾画出 具有各自不同的行为模式和变化周期, 这说明生精 一个细胞连接调控的局部轮廓。 上皮的活动仅有内分泌调控是不够的, 还需要其他 的调控机制来补充。 1 睾丸中细胞连接的主要类型 生殖细胞的微环境是其正常活动所必需的, 其 在哺乳动物睾丸中, 细胞连接主要分为三类: 中最为熟悉的是血睾屏障(the blood-testis barrier, 紧密连接(tight junction, TJ)、间隙连接(gap junction, BTB), 它主要由支持细胞之间的紧密连接所构成, GJ)和锚定连接(anchoring junction)[2] 。 不论何种原因只要损害了睾丸细胞的紧密连接就会 TJ是相邻的支持细胞基部两侧细胞膜间形成 阻碍睾丸的生精过程。精子发生是生殖细胞和支持 的连接结构, 位于精原细胞靠近管腔的一侧, 对物质 细胞在曲细精管上皮以上皮波的形式有序而相关联 BTB GJ 具有选择通透性, 是 的重要组成部分。 是由相 的一系列细胞增殖、分化和变形过程(如大鼠的生 邻细胞膜上的GJ蛋白半通道对接形成的, 是支持细胞 14 [3] 精上皮周期分为 期), 在此过程中不同细胞或不同 间以及支持细胞-生殖细胞间的化学信号通道 , 允许 发育时段的细胞间常常通过细胞因子如肿瘤坏死因 相邻细胞之间分子量小于1.2 kDa的分子通过[4,5], 对 子(TNF-α) 、转化生长因子(TGF-β3)和睾酮的局部 于精子发生过程中的同期化现象具有至关重要的作 变化作为旁分泌因素来影响紧密连接的形成, 从而 用。锚定连接是由黏附连接(adheren junction, AJ)、