妊娠期特异性绵羊胎儿睾丸下降与发育的解剖学及组织学特征

《Veterinary Medicine and Science》：Trimester Specific Anatomical and Histological Characterization of Testicular Descent and Development in Sheep Foetuses

　　

背景：本研究旨在探究Hamdani杂交公绵羊胎儿产前睾丸发育的形态学、组织学及超微结构特征。

方法：共检查了17只胎龄为50至125天的雄性胎儿。通过测量头—直肠长度（CRL）估算胎龄，并按妊娠期进行分类。进行宏观评估以确定睾丸相对于腹腔、腹股沟管和阴囊的位置。测量并统计分析睾丸长度、宽度和重量。对Crossmon三色染色的石蜡切片进行组织学检查，同时利用扫描电子显微镜（SEM）评估超微结构特征。

结果：观察发现睾丸下降约在妊娠第50天开始，并逐渐向腹股沟管推进；然而，至第125天尚未完全降入阴囊。形态计量学测量显示，随着胎龄增加，睾丸大小和重量显著增加。组织学结果揭示了生精小管的逐步形成和排列、Sertoli细胞和Leydig细胞的存在，以及间质组织的发育。SEM观察提供了发育中胎儿睾丸表面结构和细胞组织的详细可视化图像。

结论：本研究提供了Hamdani杂交绵羊胎儿睾丸器官发生的全面发育时间线。研究结果有助于理解胎儿生殖生物学，并为比较发育研究和先天性睾丸疾病的评估提供了宝贵的解剖学数据。

**论文解读：绵羊胎儿睾丸下降与发育的妊娠期特异性解剖学及组织学特征**

**一、研究背景与问题**

绵羊是最早被驯化的反刍动物之一，在全球畜牧业中具有重要地位。Hamdani绵羊原产于伊拉克，在土耳其东部和东南部安纳托利亚地区广泛饲养，适应山区环境，以体型修长和垂耳为特征。睾丸从腹腔下降至阴囊是正常精子发生起始和必需的关键步骤，这一过程受睾丸激素（主要是雄激素）的调控，并依赖睾丸引带（gubernaculum testis）的收缩与扩张能力。睾丸下降（descensus testis）的完成时间在不同物种间存在差异：人类在出生时完成，兔、猪和马在出生前完成，反刍动物在妊娠早期完成，而肉食动物在出生后完成。产前睾丸发育异常可导致隐睾（cryptorchidism）、性腺发育不全（包括尿道下裂）、男性化不足及间性状态、不育等疾病，这些异常可能源于环境或遗传因素。因此，全面了解胚胎期和胎儿期正常的睾丸器官发生过程，对于产前及产后雄性和科发育障碍的诊断与治疗至关重要。绵羊已被用作研究人类睾丸发育及相关疾病的转化模型，例如异种移植技术中利用绵羊保存濒危物种的遗传资源。此前已有研究对绵羊胎儿睾丸发育进行了宏观和组织学描述，但尚无研究综合运用扫描电子显微镜（SEM）评估胎儿睾丸发育。传统组织学虽能提供组织结构和细胞排列的信息，但SEM可对三维表面形态、生精索排列及细胞间交互进行高分辨率可视化，提供光镜无法充分观察的补充性超微结构信息。因此，本研究旨在通过宏观、形态计量、组织学和SEM方法，综合表征Hamdani杂交绵羊胎儿在妊娠中期和晚期睾丸发育的特征。

**二、研究设计与关键技术方法**

本研究为描述性、横断面解剖学与组织学研究。样本来源为土耳其东南安纳托利亚地区私营屠宰场，共收集17只雄性胎儿，其中妊娠中期10只、妊娠晚期7只，均来自单胎妊娠，且子宫和胎儿无明显先天性畸形、发育缺陷、创伤损伤或自溶迹象。胎龄通过头—肛门长度（CAL）按公式X = 2.1（Y + 17）估算（X为胎龄天数，Y为CAL厘米数），据此胎儿胎龄介于50至125天。宏观检查记录睾丸位置变化，测量胎儿体重、睾丸重量、长度和宽度，计算性腺指数（GSI）。组织学检查采用Crossmon三色染色法对石蜡切片（5 μm厚）进行染色，并在×40倍率下测量生精索直径。SEM检查按标准电镜制样流程完成（戊二醛固定、锇酸后固定、梯度乙醇脱水、干燥、镀金），使用JEOL JSM-5600设备成像。统计分析采用SPSS，正态分布数据用独立样本t检验，非正态分布数据用Mann–Whitney U检验，显著性水平设定为p < 0.05。

**三、研究结果**

**3.1 宏观与形态计量结果**

在50天和53天胎儿中，睾丸已开始与肾脏后部区域分离并向阴囊方向下降，位于腹腔顶部、腰椎腹侧双侧，附睾结构尚不清晰。66天时，睾丸在睾丸引带引导下继续下降但仍位于腹腔内。75天时，睾丸仍在腹腔内，但已位于腹股沟区域和腹股沟管中，附睾在宏观下清晰可见。85天时，睾丸位于阴囊前部。92天时，睾丸位于腹股沟外环处。107天时，附睾尾已进入阴囊，但睾丸本身尚未降入。114天时，附睾尾和睾丸尾端均位于阴囊内。125天时，睾丸组织完全降入阴囊，宏观上接近成年睾丸的位置和外观，但睾丸引带尚未完全退化，表明睾丸下降过程尚未彻底完成。形态计量学分析显示，妊娠晚期胎儿的睾丸重量、长度和宽度均显著高于妊娠中期（p < 0.001），GSI值在妊娠晚期也显著更高（p < 0.05）。

**3.2 显微镜检查结果**

在妊娠中期和晚期均观察到生精索（未来分化生精小管）形成，构成胎儿睾丸实质的大部分。妊娠晚期生精索发育进展，但两个时期均未见管腔形成。生精索周围包绕管周肌样细胞，这些细胞呈长形、核异染色质明显。妊娠晚期生精索基底膜清晰可见。两个时期生精索内均含有精原细胞（gonocyte）和前Sertoli细胞。精原细胞具有圆形核，位于索中央或周边，部分细胞处于有丝分裂不同阶段；前Sertoli细胞具有圆形常染色质核，位于精原细胞之间和索周边。间质组织内含前Leydig细胞、血管、间充质细胞和成纤维细胞。妊娠中期生精索与间质组织高度致密，妊娠晚期间质组织增多，血管数量和大小均增加。Leydig细胞成簇分布，呈多边形、核常染色质，在62、68、73、85、92和125天时细胞质内可见明显的嗜酸性颗粒。组织计量分析显示，两个时期生精索直径无统计学显著差异。

**3.3 扫描电子显微镜结果**

在妊娠第50、53、61和62天，可见形成睾丸支架的星形间充质细胞、由间充质细胞聚集形成的生精索、间充质中迁移的卵圆形精原细胞，以及细胞质突起构成的网状结构。妊娠中期后期，生精索进入成熟过程，管腔内出现精原细胞簇。85天时生精索边界更清晰。92天时，除了沿管腔排列的生殖细胞簇外，间质细胞出现于分化的管间区域及生精索表面。进入妊娠晚期后，生精索结构更加有序，管腔充满精原细胞，管周肌上皮样细胞前体出现于索表面，管间组织显著。125天时，生精索腔内生殖细胞迁移已基本完成，间质组织中细胞明显积聚。

**四、讨论与结论**

本研究的宏观观察发现，睾丸进入腹股沟管的时间约为85天，到达腹股沟外环的时间为92天，与山羊和Karadi绵羊的研究结果一致。尽管有文献报道绵羊睾丸在约80天通过腹股沟环，但本研究结果更支持物种和品种相关的变异。与Arthur（1964）关于绵羊睾丸在2.5至3个月降入阴囊的报告不同，本研究在125天时睾丸尚未完全到达阴囊远端，这与山羊和部分绵羊研究相符。睾丸引带在下降后仍未完全退缩，提示降入阴囊后的引带退化过程仍在进行。GSI在妊娠晚期显著升高，表明性腺成熟度随胎龄增加。组织学和SEM结果共同证实生精索在第二和第三孕期形成，但始终未见管腔。生精索基底膜在妊娠晚期更明显，可能关联血睾屏障形成的起始，但血睾屏障的完全建立通常发生在出生后。精原细胞位于索中心和周边，提示其向基底部的迁移尚未完成，睾丸仍处于前精子发生的未成熟阶段。前Leydig细胞中观察到嗜酸性颗粒，从62天持续至125天，推测可能与类固醇合成活性增强有关，但形态学发现不能直接证明活性类固醇合成。间质血管网络随胎龄增加而增大，与中肾来源内皮细胞迁入形成血管丛的发育模式一致。本研究的局限性包括样本量有限、胎龄分布不均（依赖屠宰场自然材料）、缺乏妊娠早期胎儿，以及未进行免疫组织化学和激素测定。总之，该研究全面阐明了Hamdani杂交绵羊胎儿睾丸在宏观、形态计量、组织学和SEM水平上的产前发育过程，明确了第125天时睾丸尚未完全降入阴囊，观察了睾丸引带的引导作用，系统描述了生精索形成和管间细胞结构，并利用SEM提供了高分辨率表面特征和细胞分化信息。这些发现促进了对胎儿睾丸发育关键阶段的理解，为绵羊生殖生物学转化研究奠定了基础，并为睾丸异常的早期识别和比较发育模型提供了有价值的参考。该论文发表于《Veterinary Medicine and Science》。