精子细胞：产生、成熟、受精、再生——The Sperm Cell: Production, Maturation, Fertilization, Regeneration
作 者：Christopher J. De Jonge, Christopher L. R. Barratt
出版社：Cambridge university press
ISBN：978-1-107-12632-9
索书号：Q132.1/S749(2)/2017/Y
藏书地点：武大外教中心
精子在睾丸的曲细精管( seminiferous tubules )中产生。睾丸的各个组成部分以及整体的功能都受到下丘脑——脑垂体内分泌腺体的影响。另外，睾丸局部的自分泌、旁分泌调节机制在睾丸的生精功能调控中也起到重要的作用。
精子生成于睾丸的曲细精管。曲细精管总共约占睾丸总体积的60% ~ 80%，它含有生精细胞及管周细胞和支持细胞( Sertoli 细胞)。曲细精管被特殊的固有层( lamina propria )包绕，其中包括胶原层( layer of collagen )构成的基底膜和管周细胞( Peritubular cell )(又称肌成纤维细胞)。支持细胞是位于生精上皮的壁细胞。该细胞位于管壁基底膜并延伸至曲细精管管腔。从广义而言，它可被认为是生精上皮的支持结构。支持细胞延伸到生精上皮的全层，沿着支持细胞胞体，精原细胞发育至成熟精子的所有形态、生理变化过程都在此发生。支持细胞影响精子发生的过程。另一方面，生精细胞可以调控支持细胞的功能。支持细胞可决定睾丸的最终体积和成人的精子生成数量。
精子生成过程在时间和空间上有严格的顺序性。曲细精管中不同成熟阶段的生精细胞在管腔中连续、依次排列，提示精子生成过程按照顺序依次从第一阶段到第二阶段，再到第三、第四阶段。这个顺序称为生精波( spermatogenic wave )。在人类以及某些猴的部分睾丸组织中，曲细精管的同一转化部位也可以同时存在多个精子成熟阶段。曲细精管同一局部的精子生成过程呈螺旋样相互联系。
精子发育成熟释放到曲细精管管腔的过程称为精子释放，而这些过程受到多种因素的影响，包括血纤维蛋白溶酶原、激素、温度、毒性物质。未释放的精子将被支持细胞吞噬。
睾丸的生精及合成雄激素两项功能都通过负反馈受到下丘脑和脑垂体的调节。睾酮可以抑制LH、FSH的分泌。对于FSH，抑制素B是更为重要的调节物质。LH促进睾丸间质细胞合成睾酮，FSH则控制支持细胞的调节精子生成作用。睾酮在睾丸间质中的作用对于精子发生过程也十分重要。精子发生的初次生精过程一般在FSH和LH的影响下完成。
精子发生过程可以被分为以下3个过程：
①精原细胞位于生精上皮的基底部，分为A、B两种类型。A型精原细胞进一步分为 Ad 型和 Ap 型精原细胞。在正常情况下，Ad型精原细胞不发生任何有丝分裂，应该被视为精子发生的精原干细胞；Ap 型精原细胞则通常分化增殖为两个 B 型精原细胞。B型精原细胞分裂增殖为初级精母细胞，随后，初级精母细胞开始DNA合成过程。
②精母细胞经历了减数分裂的不同阶段。粗线期时RNA的合成十分活跃。减数分裂的结果产生单倍体生精细胞，又称精子细胞。在精子生发过程中，减数分裂是一个非常关键的过程，在这个阶段，遗传物质相互重组、遗传物质只复制一次，细胞连续分裂两次，最终形成染色体数目减少一半的精子细胞。次级精母细胞产生于第一次分裂后，含有双份单倍体染色体。在第二次分裂精母细胞演变为单倍体的精子细胞。第一次分裂前期大概持续 1 ~ 3 周，而除此之外的第一次分裂的其他阶段和第二次分裂在 1 ~ 2 天之内完成。
③第二次分裂后形成精子细胞，是没有分裂活性的圆形细胞。圆形的精子细胞经过复杂的显著变化转变为不同长度的精子细胞和精子。在第二次分裂中，细胞核发生的聚缩和塑性，同时鞭毛形成和胞浆明显扩张。全部精子细胞变形的过程称为精子形成。
精子RNA大多储存于精子核内或核的四周，尾部中段、中心粒、线粒体, 尾部主段和末段的纤维鞘也有可能携带精子RNA, 每个精子约含0.1~0.2pg总RNA，其中约有0.015pg mRNA和少量的非编码RNA，成熟的精子没有足够的18S和28S rRNA。精子RNA与精子功能的正常性有密切联系, 对受精过程、合子和胚胎的基因组特异表达等多方面有独特作用。检测精子RNA可以了解精子发生过程的基因表达状况, 也有助于男性不育病因学的分析。多项实验显示不同个体或性状的精子标本, 其mRNA 种类、含量及表达存在不同, 可能与精子功能和受精潜力有密切联系。精子形态是精子的重要特征, 正常形态精子率与受精率显著正相关，提示形态正常精子中有些种类RNA 高含量与受精可能有联系。运动是精子的显著特性, 具有良好活力的精子, 才能在女性生殖道迁移, 到达受精部位和完成受精过程, 多项实验表明, 精子活力与精子RNA有关, 活动精子比不活动精子有较高的P450 芳香化酶mRNA 含量, 弱精子症男性精子的芳香化酶mRNA 含量降低。低活力精子比高活力精子有较高的Prm-1 mRNA含量, 高活力精子测不出eNOS 和nNOS 转录物的含量, 但低活力精子测出一定的eNOS 和nNOS 转录物水平，高、低活力精子c-myc/Prm-2 mRNA 的含量则没有差异, 而发生了获能的精子, c-myc mRNA的含量减少。这些结果表明精子RNA 与精子生理状况和精子功能正常性是有联系的, 精子RNA的评价有可能成为预测男性生育潜力的试验。
在合子形成和胚胎发育早期，精子不只是提供DNA, 精子RNA 也有作用, 成熟精子有潜在的转录和初始翻译能力。Ostermeier等应用去透明带仓鼠卵穿透试验，证明人精子mRNA在受精时传递入卵子, 受精卵中至少有5种精子特异mRNA 是精子来源的, 而且精子mRNA 在受精后3 h仍能检测到, 表明精子RNA对受精后的合子发育有影响。精子在附睾的成熟过程中, 膜表面会摄取外源性RNA, 精子外源性RNA 能够进入受精卵, 并且在受精卵中表达。精子中的反义RNA 有可能提供了父本印记必需的表观标记, 使发育中的胚胎有父本表观标记, 进而影响后代的表型。动物实验证实，精子RNA可以介导表观遗传, 毛皮带有斑点的c-kit突变小鼠, 提取其精子RNA注射到野生型小鼠胚胎中, 观察到子代毛皮的颜色发生了突变, 表明父源精子RNA可以影响胚胎发育的基因表达和子代的表观性状。
《精子细胞：产生、成熟、受精、再生，第二版》一书是由Cambridge university press出版社于2017年出版，其作者是Christopher J. De Jonge, Christopher L. R. Barratt。
《精子细胞：产生、成熟、受精、再生，第二版》一书详细介绍了人类精子的产生，成熟和功能，以及这些过程如何影响生育，不育和辅助生殖。 研究了包括蛋白质组学，精子发生，精子特异性的WW结构域结合蛋白，Ca2+信号传导，DNA包装，附睾在内的广泛的新发展，同时新章节介绍了从小鼠遗传学中获得的信息，强调了雄性生育的研究。此外，该书还研究了青春期前和青春期前期环境因素的影响。
《精子细胞：产生、成熟、受精、再生，第二版》一书观点新颖独到，内容全面丰富，专业性强，此外，还具有以下的特点：
1、该书结合了实验及临床数据，有助于读者系统全面地理解精子发生及精子行为的相关知识。
2、该书末尾还有一个涵盖广泛的词汇表，便于读者随时查阅、记忆、学习。
3、本书提供了大量的彩色插图，更加形象、生动、直观，有助于读者在学习过程中全面的理解相关生理过程及发生机制。
总之，《精子细胞：产生、成熟、受精、再生，第二版》作为一本系统地讲述了精子细胞相关知识的专业读本，对于想要或已经涉足相关领域的学生、研究人员，以及男科医生来说，都是一本非常值得推荐的专业书籍。
前言
1.精子的发生：临床和实验上的考虑
2.精子染色质稳定性和与其结构相关的易损性
3.男性可育和不育的精子超微结构：重新检查畸形精子症
4.精子RNA及其作为临床标记的用途
5.附睾在精子成熟中的作用
6.精浆在肥力中起着重要作用
7.精子代谢的生理和病理方面
8.精子行为的调控：Ca2 +在信号转导中发挥的作用
9.获能蛋白质组学
10.当前人类精子积云和透明带相互作用的概念和尚未解决的问题
11.精子特异性WW结构域结合蛋白
12.精子磷脂酶C zeta在哺乳动物受精中的基本作用
13.男性不育的遗传基础
14.精子表观基因组
15.环境因素和男性生育能力
16.男性不育和辅助生殖
17.小鼠遗传学——它如何为男性生育研究提供信息？
18.生命过程中睾丸对生活方式和环境因素的敏感性
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