了解生精细胞凋亡

精子发生过程中生精细胞凋亡是一连续、动态的过程。细胞凋亡(apoptosis)一词最早由澳大利亚病理学家John kerr于1972年提出,是近年来研究较多的细胞死亡方式,它是由基因控制、细胞自我消亡的过程,其最突出的特点是染色质的有控降解。精子发生是精原细胞经复杂的神经体液调节、不断增殖分化演变为成熟精子的过程,其调节机制非常复杂。近来对一系列动物模型的研究表明,凋亡在精子发生的生理、病理过程中充当了重要角色,它可能是人体清除剩余或缺陷生精细胞的正常生理过程,也可能是引起不育的病理环节,利用对生殖细胞凋亡的毒理学控制有可能研究与开发新的男性避孕药物,同样也可从凋亡的角度研究现有避孕药物的作用机制。引起男性不育的理化因素很多,这些因素是否诱导凋亡,其攻击位置是哪一阶段的细胞等问题也将有待于进一步研究。检测生殖细胞的凋亡对于不育的临床诊疗及生殖系肿瘤的治疗与预后可能具有重要意义。与体细胞相同,生精细胞凋亡的最主要特征是内源性Ca2+-Mg2+依赖的核酸内切酶活性增强,在核小体间特异性地剪切DNA,形成一系列相差100-200bp的整数倍的DNA片段。经琼脂糖凝胶电泳显示出规则的“梯”状(DNA ladder),DNA ladder是凋亡的早期特征,先于广泛核固缩和凋亡小体的出现。

精液中的细胞,传统认为是“白细胞”,实际上大部分是生精细胞,因未进行染色分类,容易造成误诊。随着细胞凋亡学说的确立与发展,对精液中生精细胞检查和生精细胞凋亡的观察,目前已成为精液分析的一项重要指标。凋亡最初的检测手段主要是形态学上的鉴别,凋亡细胞具有特征性的核周染色质月牙形的固缩、质膜起泡、细胞器聚缩、凋亡小体形成等;为了区别凋亡与坏死,后来又逐渐在形态学的基础上辅之以检测细胞膜的通透性的变化,诸如放射性核素标记蛋白质、核酸的释放,乳酸脱氢酶(LDH)的释放,染料进入等方法;应用最多的方法是DNA琼脂糖凝胶电泳法,检测凋亡细胞断裂的寡或少核苷酸片段呈现的“梯”状结构;20世纪90年代以来,流式细胞仪被应用于凋亡细胞的检测,随着凋亡细胞体积的缩小,DNA相应减少,荧光散射也相应下降,并出现一个亚二倍体峰,越来越多的研究采用该方法,并逐渐由定性向定量发展。

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