概述
定义
血睾屏障是睾丸血管和生精小管之间的物理屏障,由于生精小管支持细胞(Sertoli Cell)间的紧密连接在其中起了非常重要的作用,因此又称为“Sertoli细胞屏障”[1]。
人类在青春期前缺乏血睾屏障,在精子发生过程开始后,血睾屏障迅速形成。人类睾丸支持细胞间的连接大约在8岁才出现,最早约11岁就可出现血睾屏障[2-3]。
位置
血睾屏障存在于睾丸血管和生精小管之间。
结构
正常的精子发生依赖于支持细胞给予营养供应、维持细胞连接以及支持减数分裂等。青春期后,支持细胞的形态、数量基本不再发生变化,开始形成血睾屏障,并将生精上皮分隔为基底室与顶端隔室,并对精子发生进行调控。
血睾屏障的组成包括睾丸间质内的毛细血管或淋巴管的内皮及其基膜、结缔组织、生精小管壁和支持细胞的紧密连接。
生精小管壁中的管周平滑肌细胞起主要屏障作用,而其他各层亦有一定的屏障作用,支持细胞的紧密连接则是血睾屏障的关键结构[4]。
支持细胞可产生许多连接复合物、结构蛋白和细胞外基质蛋白,例如细胞粘附分子、钙黏蛋白、层粘连蛋白、胶原蛋白等。对于维持结构完整性和支持发育中的生殖细胞、形成血睾屏障、调节细胞间相互作用有很重要的作用[2,5]。
功能作用
作用
血睾屏障有利于维持生精微环境
生精小管腔内的液体成分与血浆明显不同:它含有极少的蛋白质和葡萄糖,但富含雄激素、雌激素、钾、肌醇以及谷氨酸和天冬氨酸。这些成分对于精子发育极其重要。
血睾屏障可以将发育的生殖细胞与血液隔离开来。血睾屏障的存在使支持细胞能够控制并维持生殖细胞(即精母细胞、精子细胞和精子)独特的发育环境[2,6]。
血睾屏障可阻止血浆内某些物质进入生精小管
血睾屏障可选择特定物质进入,防止毒素进入生精小管,从而维持生精细胞的特殊内环境、保护生殖细胞发育[2,7]。
离子和小分子物质能相对较快地进入,如钾、钠、氯、水、乙醇等。
碳水化合物一般可缓慢进入,如葡萄糖、肌酐和氨基酸等。
血浆蛋白、胆固醇几乎不能通过。
性激素如卵泡刺激素、黄体生成激素、睾酮等可快速通过。
部分抗生育药物如甲烷磺酸酯等可进入。
血睾屏障可阻止精子相关抗原逸出
精子作为一种自身抗原,可以被免疫细胞识别而产生自身抗体。
睾丸中血睾屏障是一个独特的免疫屏障,将免疫细胞与精子分别隔离于间质和生精上皮内,保护精子免受自身免疫系统的攻击。
一旦血睾屏障受到破坏,精子抗原将会诱发自身产生抗体并被攻击,发生自身免疫性睾丸炎而导致不育。
异常表现
血睾屏障对于男性精子的发生非常重要,如受到损伤则会造成男性不育。血睾屏障中的支持细胞还有可能会发生肿瘤。
损伤
血睾屏障对于精子的产生是必需的,其完整性遭受破坏可能影响精子发生,导致男性不育。
血睾屏障对热、电离辐射和各种毒素有一定耐受性。但有些因素,如金属镉、高温、腮腺炎病毒、输精管结扎、睾丸创伤(包括扭曲和冲击)、外科手术、雌激素升高等,可增加血睾屏障的通透性或破坏血睾屏障。
当血睾屏障被破坏后,精子进入血液后,免疫系统会对精子产生自身免疫反应,产生的抗精子抗体。这些抗体如果结合到精子头部,精子可能无法使卵细胞受精;如果结合在尾部,精子的活力可能会降低[2,8]。
肿瘤
形成血睾屏障的重要组成是睾丸支持细胞,如发生肿瘤,也会影响到血睾屏障的功能。
睾丸支持细胞瘤来源于睾丸支持细胞异常增殖的新生物,是一种具有恶性潜能的交界性肿瘤,多为良性,其中10%可发生恶变[9-10]。包括支持细胞瘤、硬化性支持细胞瘤、大细胞钙化睾丸支持细胞瘤和支持-间质细胞瘤。
睾丸支持细胞瘤
发病年龄15~80岁,平均发病年龄45岁。约20%是恶性的,典型表现是单侧缓慢增大的边界清楚的肿块。这些肿瘤很罕见。
硬化性支持细胞瘤
平均发病年龄为35岁左右,通常单侧发生并且很少是恶性。这种肿瘤的组织学表现为细胞广泛减少,胶原基质将睾丸支持细胞分隔成簇状结构。
大细胞钙化睾丸支持细胞瘤
非常罕见,大约25%的肿瘤是恶性的。可能存在某些基因突变,如与其他症状同时出现,可见于某些综合征患者。
睾丸支持-间质细胞瘤
在病理学上由不同比例的支持细胞和睾丸型间质细胞组成的肿瘤。睾丸支持间质细胞瘤非常罕见。好发于隐睾或两性畸形患者的睾丸,临床上以睾丸肿块为主要症状,预后较好[9]。
生活建议
男性的生殖系统尤其睾丸,是一个比较脆弱的部分,在日常生活中可以注意以下几个方面,以减少生殖系统发生疾病的风险,维护男性生殖健康。
注意戒烟戒酒。
饮食清淡,多吃蔬菜水果及蛋白质含量较高的食物;避免辛辣刺激的食物。
规律作息,充分休息,定期进行适量的体育锻炼,避免久坐。
注意会阴的清洁卫生,勤换洗内裤。
保护好睾丸,避免受到外力撞击。
当出现睾丸剧烈疼痛时,及时就医。
避免接触有毒有害物质。
定期体检,儿童出现隐睾、腮腺炎时,及时去正规医院就诊。
参考文献
[1]
C. Yan Cheng, Dolores D. Mruk, Sertoli Cell Biology (Second Edition), 2015.
[2]
丛玉隆. 实用检验医学:上册. 人民卫生出版社, 2013.
[3]
David M. de Kretser, et al. Endocrinology: Adult and Pediatric (Seventh Edition), 2016.
[4]
Barrett KE, Barman SM, Boitano S, Brooks H (2012). Ganong's Review of Medical Physiology 24th Edition. McGraw-Hill Education. pp. 419–20.
[5]
Alvin M. Matsumoto, William J. Bremner. Williams Textbook of Endocrinology (Thirteenth Edition), 2016.
[6]
Stanton PG. Regulation of the blood-testis barrier. Semin Cell Dev Biol. 2016 Nov;59:166-173.
[7]
Wen Q, Tang EI, Li N, Mruk DD, Lee WM, Silvestrini B, Cheng CY. Regulation of Blood-Testis Barrier (BTB) Dynamics, Role of Actin-, and Microtubule-Based Cytoskeletons. Methods Mol Biol. 2018;1748:229-243.
[8]
Mruk DD, Cheng CY. The Mammalian Blood-Testis Barrier: Its Biology and Regulation. Endocr Rev. 2015 Oct;36(5):564-91.
[9]
医学名词审定委员会,泌尿外科学名词审定分委员会. 泌尿外科学名词. 科学出版社, 2014.
[10]
李国生. 肿瘤分子诊断病理学. 人民卫生出版社, 2017.
最新修订时间:2023.05.11 14:14
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