צינוריות הזרע

צינוריות הזרע (ידוע גם כ-"אבוביות הזרע") הן צינוריות מלופפות באשכים המשמשות כאתר האנטומי בתוכו מתרחשים תהליך הספרמטוגנזה ויצירת תאי הזרע (הגמטות) של הגבר. בצינוריות הזרע מתרחשים גם שלבי המיטוזה וגם שתי חלוקות המיוזה של תאי הזרע בתמיכת תאי סרטולי, עד ליצירת ספרמטוזואה בשלים. אצל בני אדם ויונקים נוספים, קוטרן של צינוריות הזרע הוא בערך 200 מיקרומטר והן מהוות את רוב נפח האשך, בין 60 ל-90 אחוז. במהלך ההתפתחות העוברית, צינוריות הזרע מתפתחות ממיתרי המין שמתפתחים מרכס הגונדות. אצל בני אדם, האשך מחולק לכ-250 אונות (אזורים) המופרדים זה מזה במחיצות, כשכל אונה מכילה בין 1 ל-4 צינוריות זרע, כך שבשני האשכים יחד יש בערך 1,500 צינוריות זרע (בכל אונה יש 3 לערך). בתוך הצינורות (השכבה הפנימית ביותר) נמצא האפיתל שלהן, האפיתל הנבטי. באפיתל הנבטי מתרחשת הספרמטוגנזה, ובו נמצאים התאים התומכים בתאי הזרע (תאי הסרטולי). צינוריות הזרע מוקפות ברקמת חיבור וסקולרית (כוללת כלי דם ונימים) שנקראת tunica propria, ומוקפת עצמה בלמינה באזאלית (basal lamina) שהיא חלק מקרום הבסיס. החלק השני של קרום הבסיס הוא ה-reticular lamina. קרום הבסיס מוקף בתאי שריר חלק הנקראים תאי מיואיד. אלו נמצאים בצינוריות הזרע של כל מיני היונקים, אך ארגונם וכמותם משתנים בין המינים. למכרסמים כגון עכברים, חולדות ואוגרים, ישנה שכבה אחת בלבד של תאי מיואיד סביב קרום הבסיס. אצל חיות אחרות ישנן מספר שכבות, ואצל האדם בין 5 ל-7. ישנם מספר תפקידים ידועים לתאי המיואיד. ראשית, יש להם אופי כוויץ, והם אחראים על כיווץ צינוריות הזרע באופן פריסטלטי כדי להניע את תאי הזרע אל מחוץ לצינוריות. שנית, הם תומכים מבנית בצינוריות. ישנם שני סוגים של צינוריות זרע (המחוברים זה לזה), צינוריות הזרע המלופפות וצינוריות הזרע הישרות. לקראת היציאה מהאשך בכל אונה, הצינוריות המלופפות מתחברות זו לזו ליצירת צינורית אחת (ישרה), ובהמשך הולכות קדימה ואחורה מה שיוצר את "רשת האשך" (Rete testis), אזור בו לצינוריות אין קירות ברורים. לצינוריות הישרות יש תאי סרטולי בלבד באפיתל שלהן (ללא כל תאי זרע בשלב התפתחות כלשהו). האפיתל של צינוריות הזרע ידוע כאפיתל הנבטי, והוא האתר האנטומי בו מתרחשת הספרמטוגנזה. ניתן לסווג את סוגי התאים באפיתל לשניים, תאי סרטולי שמתפקדים כתאי תמיכה ותאים מזינים, ותאי זרע על שלבי התפתחותם השונה. אצל האדם, תאי הזרע באפיתל כוללים (לפי סדר עוקב), ספרמטוגוניה סוג Adark ו-Apale, ספרמטוגוניה סוג B, ספרמטוציטים ראשוניים, ספרמטוציטים שניוניים וספרמטידים שיהפכו לספרמטוזואה (תאי זרע בשלים). תאי הסרטולי הם תאים גדולים ולא מתחלקים (מיטוזית) מאז גיל ההתבגרות ותחילת הספרמטוגנזה. יש להם ציטופלזמה שופעת והרבה מיטוכונדריה. הם משתרעים מקרום הבסיס של הצינוריות עד לחלל הצינוריות ותומכים בתאי הזרע השונים שמתפתחים סביבם (מספר מסוים של תאי זרע סביב כל תא סרטולי, תלוי במין היונק). תאי הסרטולי תומכים בספרמטוגנזה ובתאי הזרע שמתפתחים סביבם בכך שבולעים בפגוציטוזה תאים מתים, גופים זרים, ואת החלק המיותר מהציטופלזמה של תאי הזרע לפני שהם משתחררים מהאפיתל לחלל הצינוריות. כמו כן, תאי הסרטולי מפרישים מספר ביומולקולות חיוניות כמו ABP (androgen-binding protein), חלבון האחראי על ריכוז הטסטוסטרון, מכלולי החלבון Inhibin B ו-activin, שמסדירים את רמות הורמון ה-FSH באשכים, ונוזל צינוריות הזרע שמספק סביבה מזינה לתאי הזרע באפיתל הנבטי, ומניע את הספרמטידים שהשתחררו לחלל הצינורית לרשת האשך ומשם אל מחוץ לאשכים. האפיתל הנבטי מחולק לשני מדורים, המדור הבזאלי (החיצוני יותר ובקשר עם דם) והמדור האדלומינלי (הפנימי יותר ומנותק מדם). תאי הסרטולי מחוברים זה לזה בידי חיבורי tight junctions, gap junctions, adhesion junctions (ומולקולות הידבקות חיבוריות), מה שיוצר מחסום פיזי שנקרא "מחסום דם האשכים" או "מחסום תאי הסרטולי" (שם מדויק יותר). המחסום מחלק את האפיתל הנבטי לשני המדורים. במדור הבזאלי נמצאים תאי הזרע הפחות ממויינים (הספרמטוגוניה), ובמדור האדלומינלי נמצאים תאי זרע מספרמטוציטים ראשוניים והלאה. מחסום הדם מונע את מעברן של מולקולות שעשויות להזיק לתאי הזרע למדור האדלומינלי. תפקידיו של מחסום הדם הם ליצור סביבה מתאימה (שהיא המדור האדלומינלי) לשליטה בתאי הזרע המתפתחים, להגן על תאי הזרע ממולקולות ציטוטוקסיות (רעילות לתאים), ולהגן עליהם מתגובה חיסונית (אוטואימונית) של הגוף שמזהה את האנטיגנים של תאי הזרע כזרים. המרחב הבין צינורי הוא המרחב הנמצא באונות האשכים, בין צינוריות הזרע. המרחב הבין צינורי באשך היונקים כולל רקמת חיבור (המורכבת מתאי רקמת חיבור), מערכת של כלי דם זעירים ותאי ליידיג האחראים על הפרשת טסטוסטרון. המרחב הבין צינורי כולל נימי לימפה, תאי דם לבנים (mast cells), ורדידים, עורקיקים מקרופאגים, עצבים ופיברובלסטים. בנוכחות הורמון מחלמן (LH), תאי הליידיג שכוללים עליהם קולטני LH, מייצרים אנדרוגנים ובעיקר טסטוסטרון, הורמון חיוני לספרמטוגנזה. האנדרוגנים נכנסים לצינוריות הזרע מהמרחב הבין צינורי לגירוי ותחזוק הספרמטוגנזה. מיד לאחר הלידה, הגונוציטים (תאי נבט הקודמים לספרמטוגוניה) מהגרים לקרום הבסיס של צינוריות הזרע, נקשרים לתאי הסרטולי ומתמיינים לספרמטוגוניה סוג Adark, Apale, וחלק אף ישירות לסוג B. ספרמטוגוניה סוג Adark הם תאים רזרביים למקרה של פציעה או מחלה, ולכן הם מתחלקים מיטוטית רק לעיתים נדירות. ספרמטוגוניה סוג Apale מתחזקים את מאגר התאים בידי חלוקות מיטוטיות, כשתא-בת אחד הוא ספרמטוגונים Apale (לתחזוק המאגר) ותא-בת שני הוא ספרמטוגוניום סוג B. ספרמטוגוניה סוג B עוברים מיטוזה נוספת ומתמיינים לספרמטוציטים ראשוניים. עם ההגעה לגיל ההתבגרות, ההיפותלמוס מפריש GnRH (הורמון משחרר גונדוטרופינים) שמגיע לתאים בהיפופיזה הקדמית. ההורמון מעורר את ההיפופיזה הקדמית להפריש גונדוטרופינים, כשיש שניים עיקריים, FSH ו-LH. שניהם נשלחים לאשכים. הורמון ה-LH מעורר את תאי הליידיג במרחב הבין צינורי להפריש אנדרוגנים ובעיקר טסטוסטרון, והורמון ה-FSH מעורר את תאי הסרטולי להפריש ABP, חלבון המרכז את הטסטוסטרון. כאשר רמות הטסטוסטרון גבוהות מספיק, והורמון ה-FSH מגרה את הספרמטוציטים הראשוניים לעבור את המיוזה הראשונה, הספרמטוגנזה מתחילה. הספרמטוציטים הראשוניים מהגרים למדור האדלומינלי של צינוריות הזרע. שם, הם עוברים את המיוזה הראשונה והופכים לספרמטוציטים שניוניים, שהם הפלואידים (בעלי סט אחד של כרומוזומים משוכפלים בעלי שתי כרומטידות). הספרמטוציטים השניוניים עוברים את המיוזה השנייה והופכים לספרמטידים הפלואידים, בעלי סט אחד של כרומוזומים לא משוכפלים. ככל שהשלבים מתקדמים עם כל חלוקה תאית, התא מתקדם באפיתל הנבטי לעבר חלל הצינוריות. הספרמטידים יעברו תהליך בשם ספרמיוגנסיס שבמהלכו הם יגדלו שוטון מאחד הצנטריולים בתא, גרעין התא יידחס, הגולג'י יהפוך לאקרוזום, ורוב הציטופלזמה של הספרמטיד תוסר ותיבלע בפגוציטוזה בידי תא סרטולי (זאת כדי לאפשר לתא הזרע לשחות ללא הפרעה). עם סיום התהליך יתקבל תא זרע עם שוטון אך חסר יכולת תנועה. לאחר תהליך הספרמיוגנסיס, יתחיל תהליך נוסף של מספר ימים בשם ספרמיאציה (Spermiation). בזמן הספרמיאציה, הספרמטידים נמצאים כבר בחלל הצינוריות ועומדים להשתחרר לתוכו. במהלך הספרמיאציה, הספרמטידים מתארכים יותר לחלל הצינוריות, ציטופלזמה ואברונים מיותרים נוספים מוסרים, מבני הידבקות בין הספרמטידים לתאי הסרטולי מוסרים ולבסוף הם מתנתקים מתאי הסרטולי ומשתחררים לפנים הצינוריות ומאז ידועים כספרמטוזואה (ביחיד: ספרמטוזואון). הספרמטוזואה מובלים אל מחוץ לצינוריות הזרע בידי כיווצים פריסטלטיים שיוצרים תאי המיואיד המקיפים את קרום הבסיס (המקיף את הצינוריות), ובידי נוזל צינוריות הזרע שמופרש בידי תאי הסרטולי הסוחף אותם. הספרמטוזואה מגיעים לאזור ה-Rete testis, רשת של צינוריות הסופגות חלק מנוזל צינוריות הזרע, ומשם הם מועברים בידי ריסונים לצינורות הידועות כ-Efferent ducts. ב-Efferent ducts, כמעט כל נוזל צינוריות הזרע נספג, והספרמטוזואה מועברים לאפידידימיס בידי ריסונים ופס דק של שריר חלק המקיף את הצינורות. באפידידימיס, הספרמוזואה מבשילים ורוכשים את יכולת התנועה הנדרשת להפריית ביצית. חלק מהספרמטוזואה הבשלים מאוכסנים בחלקו התחתון של האפידידימיס (זנב האפידידימיס, cauda epididymis) עד לשפיכה. מדיה וקבצים בנושא צינוריות הזרע בוויקישיתוף באנגלית: Seminiferous tubules ה-Efferent ducts אלו צינוריות המובילות את תאי הזרע ליותרת האשך. באנגלית אלו ידועות כ-Tubuli seminiferi recti (אנ') (הצינוריות הישרות) ו-Tubuli seminiferi contorti (הצינוריות המלופפות). זאת בתהליך מקדים לשחרור הידוע כ"ספרמיוגנסיס". Basal compartment ו-Adluminal compartment, שידוע גם כ-Apical compartment. Samah H. Suede, Ahmad Malik, Amit Sapra, Histology, Spermatogenesis, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2024 Seminiferous Tubule - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Seminiferous Tubule - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Seminiferous Tubule - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Animal reproductive system - Male Systems, Hormones, Reproductive Organs | Britannica, www.britannica.com (באנגלית) Seminiferous Tubule - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Testes | SEER Training, training.seer.cancer.gov N. Countouris, A. F. Holstein, [How many testicular lobules does a human testicle contain? Reexamination of an old problem], Andrologia 17, 1985, עמ' 525–531 The seminiferous tubules of the testis are lined by the germinal epithelium consisting of SpermatidsAll of the aboveSpermatocytesCells of Sertoli, Toppr Ask (באנגלית) Mamiko Maekawa, Kyoko Kamimura, Toshio Nagano, Peritubular Myoid Cells in the Testis: Their Structure and Function, Archives of Histology and Cytology 59, 1996, עמ' 1–13 doi: 10.1679/aohc.59.1 M. S. Davidoff, H. Breucker, A. F. Holstein, K. Seidl, Cellular architecture of the lamina propria of human seminiferous tubules, Cell and Tissue Research 262, 1990-11, עמ' 253–261 doi: 10.1007/BF00309880 Mamiko Maekawa, Kyoko Kamimura, Toshio Nagano, Peritubular Myoid Cells in the Testis: Their Structure and Function, Archives of Histology and Cytology 59, 1996, עמ' 1–13 doi: 10.1679/aohc.59.1 Steve Paxton, Michelle Peckham, Adele Knibbs, The Leeds Histology Guide, 2003 Mamiko Maekawa, Kyoko Kamimura, Toshio Nagano, Peritubular Myoid Cells in the Testis: Their Structure and Function, Archives of Histology and Cytology 59, 1996, עמ' 1–13 doi: 10.1679/aohc.59.1 Testis | Male Reproductive System, histologyguide.com Sertoli Cell - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Lee B. Smith, William H. Walker, The Regulation of Spermatogenesis by Androgens, Seminars in cell & developmental biology 0, 2014-06, עמ' 2–13 doi: 10.1016/j.semcdb.2014.02.012 R. M. Sharpe, C. McKinnell, C. Kivlin, J. S. Fisher, Proliferation and functional maturation of Sertoli cells, and their relevance to disorders of testis function in adulthood, Reproduction 125, 2003-06-01, עמ' 769–784 doi: 10.1530/rep.0.1250769 (בקישור תחת הכותרת "Proliferation of Sertoli cells".) Wah J. Wong, Yusuf S. Khan, %5B18%5D-,They,-phagocytose%20apoptotic%20cells Histology, Sertoli Cell, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2024 Huizhen Wang, Haikun Wang, Weipeng Xiong, Yongmei Chen, Quanhong Ma, Jing Ma, Yehua Ge, Daishu Han, Evaluation on the phagocytosis of apoptotic spermatogenic cells by Sertoli cells in vitro through detecting lipid droplet formation by Oil Red O staining, Reproduction 132, 2006-09-01, עמ' 485–492 doi: 10.1530/rep.1.01213 J. H. Richburg, D. M. Redenbach, K. Boekelheide, Seminiferous tubule fluid secretion is a Sertoli cell microtubule-dependent process inhibited by 2,5-hexanedione exposure, Toxicology and Applied Pharmacology 128, 1994-10, עמ' 302–309 doi: 10.1006/taap.1994.1210 Luís Rato, Sílvia Socorro, José E. B. Cavaco, Pedro F. Oliveira, Tubular fluid secretion in the seminiferous epithelium: ion transporters and aquaporins in Sertoli cells, The Journal of Membrane Biology 236, 2010-07, עמ' 215–224 doi: 10.1007/s00232-010-9294-x Payal Mital, Barry T. Hinton, Jannette M. Dufour, The Blood-Testis and Blood-Epididymis Barriers Are More than Just Their Tight Junctions, Biology of Reproduction 84, 2011-05, עמ' 851–858 doi: 10.1095/biolreprod.110.087452 Maria Helena Ferreira Azevedo, Tarcízio Antônio Rego Paula, Maytê Koch Balarini, Sérgio Luiz Pinto Matta, Juliano Vogas Peixoto, Flaviana Lima Guião Leite, João Luis Rossi, Eduardo Paulino da Costa, Organization and quantification of the elements in the intertubular space in the adult jaguar testis (Panthera onca, LINNAEUS, 1758), Micron (Oxford, England: 1993) 39, 2008-12, עמ' 1166–1170 doi: 10.1016/j.micron.2008.05.005 Payal Mital, Barry T. Hinton, Jannette M. Dufour, The Blood-Testis and Blood-Epididymis Barriers Are More than Just Their Tight Junctions, Biology of Reproduction 84, 2011-05, עמ' 851–858 doi: 10.1095/biolreprod.110.087452 J. B. Kerr, Ultrastructure of the seminiferous epithelium and intertubular tissue of the human testis, Journal of Electron Microscopy Technique 19, 1991-10, עמ' 215–240 doi: 10.1002/jemt.1060190208 Adolf-Friedrich Holstein, Wolfgang Schulze, Michail Davidoff, Understanding spermatogenesis is a prerequisite for treatment, Reproductive biology and endocrinology : RB&E 1, 2003-11-14, עמ' 107 doi: 10.1186/1477-7827-1-107 Nameer Aladamat, Prasanna Tadi, Histology, Leydig Cells, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2024 Ray-Chang Wu, Yang Zeng, Yu-Fang Chen, Rainer B. Lanz, Mei-Yi Wu, Temporal-Spatial Establishment of Initial Niche for the Primary Spermatogonial Stem Cell Formation Is Determined by an ARID4B Regulatory Network, Stem cells (Dayton, Ohio) 35, 2017-06, עמ' 1554–1565 doi: 10.1002/stem.2597 Reham Waheeb, Human spermatogonial stem cells: A possible origin for spermatocytic seminoma, ‏August 2011 R. Waheeb, M.-C. Hofmann, Human spermatogonial stem cells: a possible origin for spermatocytic seminoma, International Journal of Andrology 34, 2011-08, עמ' e296–305; discussion e305 doi: 10.1111/j.1365-2605.2011.01199.x Gametogenesis (Spermatogenesis and Oogenesis), bio.libretexts.org P J O'Shaughnessy, A Monteiro, G Verhoeven, K De Gendt, M H Abel, Effect of FSH on testicular morphology and spermatogenesis in gonadotrophin-deficient hypogonadal mice lacking androgen receptors, Reproduction (Cambridge, England) 139, 2010-01, עמ' 177–184 doi: 10.1530/REP-09-0377 Liza O'Donnell, Peter K Nicholls, Moira K O'Bryan, Robert I McLachlan, Peter G Stanton, Spermiation, Spermatogenesis 1, 2011, עמ' 14–35 doi: 10.4161/spmg.1.1.14525 Spermiation - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Sertoli Cell - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com L. C. Ellis,Groesbeck C. H. Farr &R. J. Tesi, Contractility of Seminiferous Tubules as Related to Sperm Transport in the Male, tandfonline.com, ‏09 July 2009 Efferent Ducts - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Emma R. James, Douglas T. Carrell, Kenneth I. Aston, Timothy G. Jenkins, Marc Yeste, Albert Salas-Huetos, The Role of the Epididymis and the Contribution of Epididymosomes to Mammalian Reproduction, International Journal of Molecular Sciences 21, 2020-07-29, עמ' 5377 doi: 10.3390/ijms21155377 Emma R. James, Douglas T. Carrell, Kenneth I. Aston, Timothy G. Jenkins, Marc Yeste, Albert Salas-Huetos, The Role of the Epididymis and the Contribution of Epididymosomes to Mammalian Reproduction, International Journal of Molecular Sciences 21, 2020-07-29, עמ' 5377 doi: 10.3390/ijms21155377 Duct System | SEER Training, training.seer.cancer.gov