Морфология и взаимодействие с клетками
Клетки Сертоли отличаются выраженной полярной дифференцировкой, разделяясь на две функциональные зоны. Базальная часть располагается на базальной мембране между сперматогониями. В ней находится ядро, имеющее неправильную форму с изрезанными контурами, и сконцентрированы органеллы. Здесь присутствует гладкая эндоплазматическая сеть, однако она не является таким доминирующим признаком, как у клеток Лейдига. Апикальная часть обращена в просвет семенного канальца и снабжена множеством цитоплазматических отростков. На гистологических препаратах апикальная зона обычно замаскирована плотно прилегающими клетками, поэтому визуализируется преимущественно базальный фрагмент с ядром.
На боковых поверхностях сустентоцитов есть специальные бухтообразные углубления, куда погружаются развивающиеся половые клетки. Созревая, они скользят вдоль поверхности клетки Сертоли по «принципу конвейера». Важное правило: каждая половая клетка контактирует только с одной клеткой Сертоли, в то время как один сустентоцит одновременно обслуживает несколько половых клеток на разных стадиях.
На этапах развития средних и поздних сперматид формируются специализированные тубулобульбарные комплексы. Они представляют собой от 4 до 24 цитоплазматических выростов сперматиды, которые внедряются (инвагинируют) в клетку Сертоли. Название отражает их форму: узкая трубчатая часть (tubulo-) завершается шарообразным луковичным расширением (-bulbar).
Гематотестикулярный барьер (ГТБ)
Клетки Сертоли связываются друг с другом с помощью специализированных плотных контактов (zonula occludens), расположенных на высоте примерно одного клеточного слоя от базальной мембраны. Эти контакты представляют собой «сшивание» плазмолемм с помощью минимум 50 рядов белковых молекул, что обеспечивает высочайшую герметичность.
Замыкаясь, отростки делят пространство канальца на два изолированных компартмента (отсека):
- Базальный отсек: содержит сперматогонии и ранние (прелептотенные) сперматоциты.
- Адлюминальный (околополостной) отсек: содержит клетки на последующих стадиях мейоза и формирования.
Чтобы сперматоциты могли проникать в адлюминальный отсек без нарушения изоляции, работает «принцип шлюза». Контакты между сустентоцитами смыкаются под мигрирующей клеткой и размыкаются над ней, поддерживая непрерывность барьера.
Сам ГТБ представляет собой многослойную структуру (от сосуда к просвету): фенестрированный эндотелий капилляра и его базальная мембрана, узкие прослойки интерстиция, стенка лимфатических синусоидных капилляров, собственная оболочка канальцев, базальная мембрана сперматогенного эпителия и ключевое звено — плотные контакты клеток Сертоли.
Биологическая роль ГТБ заключается в иммунной изоляции (предотвращение контакта антител с антигенными сперматозоидами, появляющимися только в пубертате) и поддержании специфического химического микроокружения для мейоза.
Функциональный спектр сустентоцитов
Помимо барьерной роли, клетки Сертоли выполняют множество задач, критически важных для сперматогенеза:
- Опорная функция: формирование «скелета», на отростках которого фиксируются сперматогенные клетки.
- Трофическая функция: питание клеток адлюминального отсека. Из-за изоляции барьером все нутриенты поступают к ним исключительно транзитом через цитоплазму сустентоцитов.
- Фагоцитарная функция: утилизация половых клеток, погибших путем апоптоза, и переваривание резидуальных телец (остаточных капель цитоплазмы поздних сперматид).
- Экзосекреторная функция: секреция жидкости в просвет канальца. Эта жидкость необходима для транспорта пока еще неподвижных сперматозоидов.
- Координирующая функция: регуляция скорости развития клеток и контроль «волны инициации сперматогенеза».
- Продукция транспортных белков: синтез андрогенсвязывающего белка (АСБ) и тестикулярного альбумина для переноса тестостерона, а также трансферрина для транспорта железа.
- Эндокринная регуляция: сустентоциты вырабатывают ингибин (обеспечивает отрицательную обратную связь, угнетая ФСГ) и различные факторы роста, стимулирующие деление сперматогоний.
Принцип «шлюза» при миграции клеток легко запомнить: контакты между клетками Сертоли смыкаются ПОД клеткой и размыкаются НАД ней — как шлюзовые ворота на речном канале, пропуская судно (клетку), но не смешивая воду (химическую среду отсеков).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему на гистологических препаратах трудно увидеть клетку Сертоли целиком?
Апикальная часть клетки с многочисленными отростками маскируется плотно прилегающими к ней сперматогенными клетками, поэтому обычно четко визуализируется только базальная часть и ядро.
Как питаются сперматиды, если они изолированы гематотестикулярным барьером?
Клетки адлюминального отсека лишены прямого доступа к кровеносным сосудам, поэтому все питательные вещества поступают к ним строго транзитом через цитоплазму клеток Сертоли.
Что такое тубулобульбарный комплекс?
Это специализированный контакт на стадии средних и поздних сперматид, когда от 4 до 24 цитоплазматических выростов сперматиды (узких с луковичным расширением) внедряются в клетку Сертоли.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм работы «сперматогенного конвейера»
- Молекулярная организация плотных контактов (zonula occludens)
- Взаимодействие андрогенсвязывающего белка (АСБ) с тестостероном
- Роль ингибина в гормональной оси гипофиз-яички
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Клетки Сертоли» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Мужская половая система»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.