Quá trình hình thành và biệt hoá của tinh trùng
Theo ước lượng một tiền tinh bào sản sinh 16 tinh bào và sau phân chia giảm nhiễm mỗi tinh bào sản sinh 4 tiền tinh trùng và cuối cùng 4 tinh trùng. Như vậy mỗi tiền tinh bào sản sinh ra 64 tinh trùng qua 6 giai đoạn của quá trình sinh tinh (Clermont, 1963)
Tinh nguyên bào (Spermatogonia) là tế bào đầu dòng của người trưởng thành, nằm ở ngoại vi biểu mô tinh và sát màng đáy, có đường kính 9-15micromet, trong tương bào có chứa ít mitochondri và các mitochodri có hình que ngắn.
Tinh nguyên bào được phân làm hai loại, tinh nguyên bào A và tinh nguyên bào B. về mặt siêu cấu trúc tinh nguyên bào A có hai hạt nhân hình trứng, thường nằm ngay sát màng nhân và chứa ít chất nhiễm sắc. Tinh nguyên bào A biệt hoá thành tinh nguyên bào B chỉ có một nhân hình cầu, có những đám chất nhiễm sắc lớn nằm ở phía ngoại vi nhân. Người ta còn sử dụng nhiều phương pháp nhuộm tế bào khác để phân chia tinh nguyên bào thành 3 dạng khác nhau, tinh nguyên bào chủng, tinh nguyên bào bụi và tinh nguyên bào vảy.
- Tinh nguyên bào chủng. Theo Clermont đây chính là tinh nguyên bào loại A. Nhân có hình cầu hay hình trứng thẫm màu, ký hiệu Ad (dark type). Tinh nguyên bào chủng có khả năng phân chia nguyên nhiễm để sinh ra 2 tế bào con, một tế bào vẫn giữa nguyên đặc điểm cấu tạo của tinh nguyên bào chủng và có khả năng phân chia để làm nguồn dự trữ sinh sản các tế bào dòng tinh suốt đời, còn một số tế bào con khác mới sinh sẽ biệt hoá thành tinh nguyên bào bụi.
- Tinh nguyên bào bụi có 1-2 hạt nhân cũng hình trứng, sáng màu hơn vì chất nhiễm sắc nhỏ mịn như hạt bụi nhưng đồng thời lại phân bố đều. Clermont xếp tinh nguyên bào bụi là tinh nguyên bào A sáng màu Ap (pale type A), ở người tinh nguyên bào bụi không sinh sản mà biệt hoá thành tinh nguyên bào vảy.
- Tinh nguyên bào vảy nhân hình cầu, các hạt chất nhiễm sắc xếp thành đám giống như những vảy xếp quanh hạt nhân và sát với màng nhân. Theo xếp loại của Clermont đây chính là tinh nguyên bào B- tinh nguyên bào vảy không có khả năng phân chia mà biệt hoá thành tinh bào 1.
Tinh bào 1 (Spermatocyte 1) tiến hành phân chia lần thứ nhất của quá trình gián phân (giảm nhiễm). Mỗi tinh bào 1 sinh ra 2 tinh bào 2, mỗi tế bào có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội (n=23).
Tinh bào 2 (Spermatocyte 2) có 2 loại mang nhiễm sắc thể giới tính khác nhau, một loại mang nhiễm sắc thể X và loại kia mang nhiễm sắc thể Y. Những tế bào này khi vừa sinh ra đã tiếp tục phân chia lần thứ hai của quá trình phân chia giảm nhiễm để sinh ra 2 tiền tinh trùng.
Tiền tinh trùng (Spermatid) nằm gần lòng ống sinh tinh, có hình hơi dài, nhân sáng, có 1 hạt nhân lớn, bào tương chứa những bào quan giống như tinh bào 1. Tiền tinh trùng không có khả năng sinh sản mà chỉ biệt hoá thành tinh trùng. Quá trình biệt hoá diễn ra rất phức tạp nhằm trở thành tinh trùng hoàn chỉnh trưởng thành về khả năng vận động và sinh sản và tiếp xúc với noãn thực hiện sự thụ thai.
Tinh trùng (Spermatozoon)
Bình thường dài khoảng 60p, là tế bào có tương bào kéo dài gọi là đuôi. Tinh trùng gồm 3 phần đầu, cổ và đuôi.
Đầu chứa nhân ở phần phình, đoạn 2/3 trước nhân bị chụp bởi túi cực đầu (acrosoma) có hình mũ, thành túi cấu tạo màng kép chứa nhiều enzym, các enzym này gồm hyaluronidase, neuramidase và những protein đặc hiệu cho từng loài khác nhau
Cổ theo hướng đầu đuôi có cấu trúc như sau:
- Hố lõm còn gọi là hố cắm (implantation fossa) đáy hố hướng về phía tinh trùng, thành hố do màng nhân gấp lại
- Một tấm đáy (capitellium) nằm ở đáy hố, cấu tạo bởi một lớp mỏng chất không hình đậm đặc với dòng điện tử
- Tiểu thể trung tâm gần, nằm phía dưới tấm đáy
- 9 cột chia đoạn xếp thành hình ống.
- 9 sợi đặc nối tiếp với 9 cột chia đoạn và đi về phía đuôi tinh trùng.
- Những sợi mitochondri.
Dây trục nằm ở trục dọc và chạy suốt từ cổ đến chỗ tận cùng của đuôi tinh trùng.
Đuôi tinh trùng chia làm 3 đoạn. Đoạn trung gian có dây trục nằm giữa, 9 sợi đặc bao mitochondri được tạo nên bởi các mitochondri xếp nối tiếp nhau thành những vòng xoắn theo kiểu chôn ốc, cuốn xung quanh dây trục và một lớp bào tương mỏng bọc ngoài, ngoài cùng là màng tế bào.
Đoạn chính từ trung tâm ra ngoại vi có dây trục , 9 sợi đặc, bao xơ cấu tạo bởi những sơ xoắn lại với nhau và có 2 chỗ dày lên đối xứng nhau qua trục dọc tạo thành 2 cột dọc.
Đoạn cuối: Trục dọc và bao ngoài là màng tế bào.
Hàng rào máu tinh hoàn (Blood-Testis barierr)
Trong tinh hoàn có hàng rào Máu-Tinh hoàn (Blood-Testis barrier). Bản chất của Hàng rào là sự liên kết bền vững của các tế bào cơ, và kiểu liên kết cầu tế bào (desmosome) giữa các tế bào Sertoli. Hàng rào này ngăn cản không cho tinh trùng và các sản phẩm thoái hóa của nó vào trong cơ thể, tách biệt môi trường của ODT và máu. Nhưng khi hàng rào bị thương tổn, là điều kiện thuận lợi để tinh trùng, và các sản phẩm thoái hóa của nó đi vào cơ thể, rồi tiếp xúc với các tế bào có thẩm quyền miễn dịch và gây mẫn cảm chúng. Từ đó sẽ tạo kháng thể và hình thành phức hợp miễn dịch. Phức hợp miễn dịch sẽ hoạt hóa C’ Phức hợp C” sẽ tạo phản ứng viêm. Sản phẩm của sự hoạt hóa bổ thể (phức tấn công màng, các mảnh C3a; C5a) cùng các cytokin và các sản phẩm của các tế bào viêm sẽ làm tổn thương thêm hàng rào Máu- Tinh hoàn, thúc đẩy thêm quá trình tạo kháng thể chống tinh trùng.
