اسپرم‌زایی

اسپرم‌زایی فرآیند پیوسته‌ای است که طی آن اسپرماتوگونی‌های دیپلوئید در بیضه تکثیر یافته، میوز را طی می‌کنند و به اسپرماتوزوآی بالغ تمایز می‌یابند. این فرآیند در داخل لوله‌های منی‌ساز تحت حمایت سلول‌های سرتولی و کنترل گنادوتروپین‌های هیپوفیزی و آندروژن‌های بیضه‌ای صورت می‌گیرد.

Definition

اسپرم‌زایی توالی فرآیندهایی است که طی آن سلول‌های بنیادی اسپرماتوگونی، از طریق تکثیر میتوزی، دو تقسیم میوزی و تمایز سلولی موسوم به اسپرمیوژنز، به اسپرماتوزوآی هاپلوئید تبدیل می‌شوند.

Scope

این مدخل سه مرحله اسپرم‌زایی (تکثیر، میوز و اسپرمیوژنز)، نقش حمایتی سلول‌های سرتولی و سد خونی-بیضه‌ای، سازماندهی چرخه‌ای اپیتلیوم منی‌ساز و تنظیم هورمونی این فرآیند را پوشش می‌دهد. این مدخل اسپرم‌زایی را به عنوان یک موضوع فیزیولوژیک طبیعی بررسی می‌کند، نه به عنوان مدیریت بالینی ناباروری مردان.

Core questions

• سلول‌های بنیادی اسپرماتوگونی چگونه تعادل بین خودنوسازی و تمایز را حفظ می‌کنند؟
• اپیتلیوم منی‌ساز چگونه در زمان و فضا به صورت یک چرخه تکراری سازماندهی می‌شود؟
• نقش سلول سرتولی و سد خونی-بیضه‌ای چیست؟
• گنادوتروپین‌ها و تستوسترون چگونه این فرآیند را تنظیم می‌کنند؟

Key concepts

• سلول‌های بنیادی اسپرماتوگونی و خودنوسازی
• مرحله تکثیر میتوزی
• مرحله میوزی (اسپرماتوسیت)
• اسپرمیوژنز
• سلول‌های سرتولی
• سد خونی-بیضه‌ای
• چرخه اپیتلیوم منی‌ساز
• تنظیم هورمونی توسط FSH و تستوسترون

Mechanisms

اسپرم‌زایی با اسپرماتوگونی‌هایی آغاز می‌شود که از سلول‌های زایا اولیه (Hancock 2021) منشأ می‌گیرند و یا ذخیره سلول‌های بنیادی را تجدید می‌کنند یا به تمایز متعهد می‌شوند. سلول‌های متعهد شده به اسپرماتوسیت‌های اولیه تبدیل می‌شوند و دو تقسیم میوزی را برای تولید اسپرماتیدهای گرد هاپلوئید کامل می‌کنند، که سپس تحت اسپرمیوژنز – تراکم هسته‌ای، تشکیل آکروزوم و مونتاژ تاژک – قرار می‌گیرند تا به اسپرماتوزوآ تبدیل شوند. این فرآیند به صورت فضایی و زمانی در چرخه اپیتلیوم منی‌ساز سازماندهی شده است، که در آن ارتباطات سلولی تعریف شده به ترتیب منظمی پشت سر هم قرار می‌گیرند (Clermont 1972). سلول‌های سرتولی از سلول‌های زایای در حال تکوین مراقبت می‌کنند و از طریق اتصالات بین سلول‌های سرتولی، سد خونی-بیضه‌ای را تشکیل می‌دهند و اپیتلیوم را به بخش‌های قاعده‌ای و لومنی تقسیم می‌کنند (Dym & Fawcett 1970; Cheng & Mruk 2002). این فرآیند به FSH هیپوفیزی و تستوسترون درون بیضه‌ای که از طریق گیرنده‌های آندروژن سلول‌های سرتولی عمل می‌کنند، وابسته است (Walker 2011).

Clinical relevance

اسپرم‌زایی اساس فیزیولوژیکی باروری مردان است و اختلالات در مراحل آن یا کنترل هورمونی آن، زیربنای بسیاری از اشکال اختلال در تولید اسپرم است. این مدخل فرآیند طبیعی را برای مرجع توصیف می‌کند و معیارهای تشخیصی یا درمان ناباروری مردان را ارائه نمی‌دهد.

History

مطالعه بافت‌شناسی بیضه در قرن بیستم، ماهیت مرحله‌ای و چرخه‌ای تولید اسپرم را مشخص کرد؛ بررسی Clermont در سال 1972، سینتیک اپیتلیوم منی‌ساز و تجدید اسپرماتوگونی در پستانداران را تثبیت کرد. Dym و Fawcett (1970) تقسیم‌بندی فیزیولوژیکی ایجاد شده توسط سد خونی-بیضه‌ای را نشان دادند و کارهای بعدی جزئیات دینامیک اتصالات و سیگنال‌های هورمونی که این فرآیند را کنترل می‌کنند، شرح دادند (Cheng & Mruk 2002; Walker 2011).

Key figures

• Yves Clermont
• Don Fawcett
• C. Yan Cheng

Seminal works

• clermont-1972
• dym-fawcett-1970

Frequently asked questions

اسپرم‌زایی در انسان چقدر طول می‌کشد؟

در انسان، کل فرآیند، از تعهد اسپرماتوگونی تا رهاسازی اسپرماتوزوآ، حدود دو ماه طول می‌کشد که از طریق چرخه‌های متوالی اپیتلیوم منی‌ساز، همانطور که توسط Clermont (1972) توصیف شده است، سازماندهی می‌شود.

سد خونی-بیضه‌ای چیست؟

این سدی است که توسط اتصالات بین سلول‌های سرتولی مجاور تشکیل می‌شود و اپیتلیوم منی‌ساز را به بخش‌های قاعده‌ای و لومنی تقسیم می‌کند و محیطی محافظت‌شده برای سلول‌های زایای میوزی و پسامیوزی ایجاد می‌کند (Dym & Fawcett 1970).