Джон Лейкок - Основы Эндокринологии

Процесс сперматогенеза, протекающий в извитых семенных канальцах, продолжается с периода полового развития до старости. В результате митотического деления активированных клеток зародышевого эпителия, лежащего снаружи от «барьерной» выстилки семенных канальцев (образуемой клетками Сертоли), вначале образуются сперматогонии (рис. 7.3). Под влиянием активации из каждого клона сперматогоний последовательно образуются первичные, а затем (путем первого мейотического деления) и вторичные сперматоциты. Однако некоторые из них возвращаются в фазу покоя, чтобы активироваться позднее; поэтому мужчина сохраняет способность непрерывно продуцировать большое количество

зрелых клеток на протяжении всей жизни. Развивающиеся первичные сперматоциты «вклиниваются» между соседними клетками Сертоли, разрывая прочные контакты между ними и проникая в пространство, непосредственно окружающее просвет канальца. Каждый короткоживущий вторичный сперматоцит еще раз делится путем мейоза и образует две гаплоидные сперматиды.

На последующих стадиях развития важнейшую роль играют клетки Сертоли, поскольку вторичные сперматоциты и сперматиды окружены ими и образуют с ними особые контакты. Клетки Сертоли содержат большое количество гликогена, поэтому одна из их функций, по всей вероятности, заключается в обеспечении развивающихся сперматид источником энергии. Сперматиды выделяются в просвет семенных канальцев, где продолжается их созревание в сперматозоиды.

Весь процесс сперматогенеза занимает примерно 60 дней, причем в любой момент в семенных канальцах можно обнаружить клетки, находящиеся на всех стадиях созревания. Действительно, на последовательных поперечных срезах семенного канальца можно видеть различные стадии развития клеток, регулярно повторяющиеся вдоль всей длины канальца («волна» сперматогенеза). Более того, при изучении поперечного среза семенного канальца в разные сроки можно убедиться в синхронизированном развитии клонов клеток разного типа; его называют сперматогенным «циклом». Непрерывная продукция гамет у мужчин отличается от соответствующего процесса у женщин, у которых количество яйцеклеток предопределяется еще до рождения (см. главу 8). Сперматогенез находится под контролем эндокринной системы, включая гипоталамус и аденогипофиз (см. ниже).

Как уже отмечалось, клетки Сертоли играют важнейшую роль в процессе созревания зародышевых клеток. Ультраструктурные исследования показали, что клетки Сертоли окружают развивающиеся сперматоциты и сперматиды, обеспечивая им питательную, механическую и иную (пока не совсем выясненную) поддержку. Клетки Сертоли связаны друг с другом как плотными, так и щелевидными контактами; через последние, возможно, и осуществляются межклеточные взаимодействия. Эти клетки сек-ретируют в просвет семенных канальцев различные вещества, а также обладают эндокринной функцией, которая рассматривается в следующем разделе.

Вторая функция яичек заключается в синтезе стероидных гормонов, абсолютно необходимых для развития и сохранения способности мужчин к размножению. Гормоны, которые индуцируют рост и поддерживают развитие мужского полового тракта, называются андрогенами. Основным их источником у мужчин являются интерстициальные клетки Лейдига, расположенные между семенными канальцами. В количественном отношении первое место среди продуцируемых яичками андрогенов занимает тестостерон, 95 % которого синтезируется именно в клетках Лейдига, а остальная часть — в коре надпочечников (см. главу 5).

Пути биосинтеза тестостерона в яичках и коре надпочечни-

ков одинаковы. Исходным веществом служит холестерин, который либо поступает из плазмы в составе липопротеинов низкой плотности, либо синтезируется в самих железах из ацетата. Интенсивность синтеза тестостерона лимитируется превращением холестерина в прегненолон, причем эта реакция контролируется лютеинизирующим гормоном (ЛГ) (см. ниже). Клетки Лейдига в отличие от клеток коры надпочечников содержат лишь 17а-гид-роксилазу, поэтому основной промежуточный продукт холестерина (прегненолон) еще до превращения в дегидроэпиандросте-рон (ДГЭА) под влиянием 17,20-десмолазы подвергается гидро-ксилированию только в 17-м положении. Принято считать, что обеими этими активностями обладает один и тот же содержащий цитохром P-450-фермент. Некоторое количество прегнено-лона может превращаться и в прогестерон, который также подвергается гидроксилированию до образования кетостероида, хотя у человека этот механизм обычно отсутствует. В результате ряда реакций, ведущих к синтезу тестостерона, образуется последний его предшественник — андростендион (см. рис. 5.2).

Тестостерон не только сам обладает андрогенной активностью, но и способен превращаться во многих клетках-мишенях в гораздо более активный андроген — дигидротестостерон (ДГТ). Такое периферическое превращение гормона в более активное соединение происходит под влиянием цитоплазматического фермента 5а-редуктазы, присутствующей в клетках-мишенях, и имеет огромное значение. ДГТ образуется в семенных канальцах, предстательной железе и коже. Головной мозг некоторых млекопитающих (например, крыс) также способен превращать тестостерон в ДГТ. Какое-то количество ДГТ продуцируется клетками Лейдига и непосредственно.

В ряде периферических тканей, а также в самих клетках Лейдига происходит и ароматизация тестостерона в 17р-эстрадиол. В качестве побочных продуктов клетки Лейдига постоянно сек-ретируют небольшие количества 17р-эстрадиола и прогестерона, хотя роль этих гормонов в развитии и поддержании функции размножения у мужчин до настоящего времени не выяснена.

В норме у взрослого мужчины вырабатывается 4—9 мг тестостерона в сутки. Примерно 98 % его количества, содержащегося в крови, связано с белками плазмы: либо с альбумином (40 %), либо с р-глобулином, который специфически взаимодействует с половыми гормонами (т. е. и с эстрогенами) и носит название секс-гормонсвязывающего глобулина (СГСГ). Общий уровень тестостерона в плазме у взрослого мужчины составляет примерно 13—30 нмоль/л, а у взрослой женщины — от 0,5 до 2,5 нмоль/л. У здоровых людей содержание тестостерона в плазме с возрастом меняется мало; его концентрация обычно остается в пределах колебаний, характерных для молодых лиц. Однако реакция

тестостерона на стимуляцию ЛГ с возрастом может ослабевать, что связано, по-видимому, с уменьшением числа клеток Лей-дига.

Андрогенами называются гормоны, стимулирующие рост и развитие мужского полового тракта, в который входят яички, вся система мужских протоков и добавочные органы. К последним относятся различные секреторные железы (такие, как предстательная железа, семенные пузырьки и бульбоуретральные железы), а также половой член. Все эти органы принимают участие в транспорте сперматозоидов или продуцировании необходимых компонентов семенной жидкости. В ростовой фазе полового созревания андрогены стимулируют также увеличение объема мошонки, которая должна вмещать растущие яички. Под влиянием андрогенов мошонка во время пубертата становится морщинистой и пигментированной.