课件：卵巢结构与卵子发生.ppt

,哺乳动物胚胎工程 第三章 卵巢结构与卵子发生,1、输卵管、卵巢、卵泡与卵子的结构 2、卵泡的发育与卵子的发生 3、卵泡的募集、选择及其优势化 4、排卵 5、 黄体的形成与退化,内容提要,第一部分 输卵管、卵巢、卵泡 与卵子的结构,一、输卵管的组织学结构和功能 输卵管主要分漏斗部、壶腹部、峡部和子宫部，管壁均由粘膜、肌层和浆膜三层组成。,粘膜上皮为单层柱状，由纤毛细胞和分泌细胞组成。纤毛细胞以漏斗部和壶腹部最多，至峡部和子宫部逐渐减少，纤毛向子宫方向摆动，使卵移向子宫并阻止病菌进入腹膜腔。分泌细胞的分泌物构成输卵管液。输卵管上皮细胞在卵巢雌激素和孕激素的作用下，随发情周期而有变化。,二、卵巢组织学结构,被膜： 皮质：富含血管的结缔组织，内含各级卵 泡、黄体、闭锁卵泡及基质细胞等 髓质：疏松结缔组织，含较大的血管等,表面上皮：单层立方或单层扁平上皮 白膜：结缔组织,卵巢表面覆盖一层单层扁平或立方的表面上皮，上皮下方为薄层致密结缔组织构成的白膜。卵巢的外周部分称皮质，中央为髓质。皮质较厚，含有不同发育阶段的卵泡以及黄体和退变的闭锁卵泡等，卵泡间的结缔组织富有网状纤维和梭形基质细胞。髓质由疏松结缔组织构成，与皮质无明显分界，含有许多血管和淋巴管等。近卵巢门处有少量平滑肌束及门细胞。,三、卵泡与卵子的结构,1、卵泡（ follicle ）,卵母细胞,卵泡细胞,一个（位于中央）,多个（围绕外周）,2、卵子（oocyte）:,放射冠细胞,透明带：(来源、 zp1、zp2、zp3）,卵母细胞,第二部分 卵泡的发育与卵子的发生,（一）卵子发生分为三时期 1、增殖期：胎儿时期，卵圆细胞在卵巢中大量增殖，然后停止分裂，进入减数分裂的前期，形成初级卵母细胞，在出生后直到性成熟前没有太大的变化。 2、生长期：初级卵母细胞在激素的作用下进入生长期。又分为小生长期与大生长期。 小生长期：细胞质增加，活跃合成RNA，大量核糖体产 生。体积明显增大。 大生长期：卵黄物质大量积聚。体积急剧增大。 3、成熟期：卵母细胞进行减数分裂。释放第一极体。处于第二次减数分裂的中期，受精后完成第二次减数分裂，并排出第二极体。,初级卵母细胞超微结构模式图,（二）卵泡发育,卵泡发育三阶段：,原始卵泡 primordial follicle 初级卵泡 primary follicle 次级卵泡 secondary follicle 成熟卵泡 mature follicle,1原始卵泡,原始卵泡 （primordial follicle）位于皮质浅部，体积小，数量多。卵泡中央有一个初级卵母细胞（primary oocyte），周围为单层扁平的卵泡细胞（又称颗粒细胞）。单层扁平细胞把卵母细胞和基膜分开。,原始卵泡最初出现的时间在动物间是不同的，同一动物的原始卵泡也是逐渐形成的。小鼠在出生前、兔在出生后10天、猪出生后35天，卵原细胞停止有丝分裂，转化为初级卵母细胞，形成原始卵泡。初级卵母细胞形成后，随即进入第一次成熟分裂，并长期停滞于分裂前期（12-50年不等），直至排卵前才完成第一次成熟分裂。卵泡细胞较小，扁平形，细胞与外周结缔组织之间有薄层基膜。卵泡细胞具有支持和营养卵母细胞的作用，卵泡细胞与卵母细胞之间有许多缝隙连接。,2初级卵泡 (primary follicle),初级卵母细胞: 体积增大 卵泡细胞: 扁平立方 柱状， 单层 多层（5-6层） 出现透明带 (Zona pellucida) 卵泡膜: 由周围结缔组织、基质细胞和血管,初级卵泡（primary follicle） 由原始卵泡发育形成。此时期的初级卵母细胞体积增大，卵泡细胞由单层扁平变为立方形或柱状，随之细胞增殖成多层（56层）。在排列紧密的卵泡细胞间开始出现考尔一爱克斯诺小体（Call-Exner body），其数量随卵泡的生长而增多。小体为圆形囊泡，腔面是一层基膜，周围环绕紧密排列的卵泡细胞，腔内含有卵泡细胞分泌的物质，参与卵泡液的形成。,透明带（zona pellucida）形成 在初级卵泡早期，卵母细胞和卵泡细胞之间出现一层含糖蛋白的嗜酸性膜，称为透明带，它是卵泡细胞和初级卵母细胞共同分泌形成的。电镜下可见初级卵母细胞的微绒毛和卵泡细胞的突起伸入透明带，卵泡细胞的长突起可穿越透明带与卵母细胞膜接触。 在卵泡细胞与卵母细胞之间或卵泡细胞之间有许多缝隙连接。这些结构有利于卵泡细胞将营养物质输送给卵母细胞以及细胞间离子、激素和小分子物质的交换，沟通信息，协调功能。 在受精过程中，透明带对精子与卵细胞间的相互识别和特异性结合具有重要意义。随着初级卵泡的体积增大，卵泡渐向卵巢皮质深部移动。卵泡周的结缔组织梭形细胞逐渐密集形成卵泡膜，它与卵泡细胞之间隔以基膜。,3.次级卵泡 (secondary follicle) 初级卵母细胞: 胞体继续增大 卵泡细胞：层数增多 卵泡膜,卵泡腔 颗粒层 卵丘 放射冠,外膜层:纤维多、细胞少、血管少,内膜层: 细胞多、血管多、 纤维多,2019/4/20,19,可编辑,次级卵泡（secondary follicle）,初级卵泡继续生长成为次级卵泡。卵泡体积更大，卵泡细胞增至612层，细胞间出现一些不规则的腔隙，并逐渐合并成一个半月形的腔，称为卵泡腔（follicullar antrum），腔内充满卵泡液。随着卵泡液的增多及卵泡腔扩大，卵母细胞居于卵泡的一侧，并与其周围的颗粒细胞一起突向卵泡腔，形成卵丘（cumulus oophorus）。紧贴透明带的一层往状卵泡细胞呈放射状排列，称放射冠（corona radiata）。分布在卵泡腔周边的卵泡细胞较小，构成卵泡壁，称为颗粒层（stratum granulosuni）。在卵泡生长过程中，卵泡膜分化为内、外两层。内膜层（theca interna）含有膜细胞（theca cell）及丰富的毛细血管。外膜层（theca externa）主要由结缔组织构成。,3.成熟卵泡 (mature follicle) （突于卵巢表面）,(第二次分裂中期),次级卵母细胞,第一极体,初级卵母细胞：,卵泡细胞:颗粒层变薄,卵泡膜：变薄,卵泡腔大，透明带厚,成熟分裂,(Secondary oocyte),(First polar body),成熟卵泡是卵泡发育的最后阶段。卵泡体积很大，向卵巢表面突出。成熟卵泡的卵泡腔很大，颗粒层甚薄，颗粒细胞也不再增殖。此时初级卵母细胞恢复成熟分裂，在排卵前完成第一次成熟分裂，产生1 个次级卵母细胞（secondary oocyte）和1个很小的第一极体（first polar body）。第一极体位于次级卵母细胞和透明带之间的卵周间隙（perivitelline space）内。次级卵母细胞随即进入第二次成熟分裂，停止于分裂中期。,第三部分 卵泡的募集、选择及其优势化,在自然状态下，能发育到成熟、排卵阶段的卵泡只占卵泡的极少部分，绝大多数卵泡在发育过程中将退化，即所谓的闭锁。能越过闭锁这道墙的卵泡才有机会被选择为优势卵泡。卵泡通过闭锁墙的过程，即对卵泡进行选择。只有这些被选中的小部分卵泡才有机会成为优势卵泡。大量卵泡被进行选择或淘汰的过程称为卵泡的募集。在募集中不是随机地被单独分离，而是以群或组的方式募集，并受血液中FSH的调节作用。被募集的卵泡形成一个发育基本同步的卵泡群，即所谓的卵泡波。,在牛的一个发情周期中，有23个卵泡波出现。而母马则在一个发情周期中一般只有一个卵泡波，约1/3的母马可选出2个发育的卵泡波。 尽管被募集的卵泡以组群出现，但能发育到排卵卵泡的数量极其有限，存在有种间差别。如牛，在一个卵泡波中，一般仅12个卵泡可发育到排卵。 在卵泡波中能发育到排卵的卵泡称为优势卵泡。一但被选择为优势卵泡，它就会抑制同组非优势卵泡的生长和分化。这就是牛等动物为什么在一个发情周期中仅有12个卵泡排卵的原因。,卵泡发育的动力学特点 各种动物都具有其种特异性的排卵卵泡数量，决定该数量的基本生理过程有两个，一是通过卵泡的补充过程导致一批卵泡发育，从这批卵泡中产生排卵前卵泡；其二是通过卵泡的选择过程，产生一定数量的优势卵泡（Dominant follicle，DF），DF继续生长发育至排卵，而其他卵泡则闭锁。,第四部分 排卵,成熟卵泡破裂，卵母细胞自卵巢排出的过程称为排卵（ovulation）。在排卵前，垂体释放LH量骤增，使卵泡发生一系列变化。卵泡液增多，突向卵巢表面的卵泡壁、白膜和表面上皮均变薄，局部缺血，形成圆形透明的卵泡小斑（follicular stigma）。排卵时，卵丘与卵泡壁分离，小斑处的结缔组织被胶原酶和透明质酸酶解聚，LH促进颗粒细胞合成的前列腺素使卵泡膜外层的平滑肌收缩，导致小斑破裂。卵母细胞及其外周的透明带和放射冠细胞随卵泡液从卵巢排出，经腹膜腔进入输卵管。,排卵部位,除卵巢门外，在卵巢表面的任何部位都可发生排卵，马属动物的排卵仅限于卵巢中央的排卵窝 在牛、马和绵羊，不管卵巢上有无黄体，排卵在两个卵巢可随机发生。很多哺乳动物一般都是两个卵巢交替排卵，但排卵率并不完全相同。牛右侧卵巢排卵率为60。 产后第一次排卵多发生在孕角对侧的卵巢上。,第五部分黄体形成与退化,黄体是哺乳动物排卵后卵巢中主要由卵泡的颗粒细胞和内膜 细胞形成的一个暂时性的内分泌组织，是哺乳动物生殖功能 所必需的内分泌组织，主要分泌孕酮(P4) 。黄体发育和分泌 孕酮与哺乳动物妊娠密切相关，受精后，黄体分泌的孕酮参 与受精卵着床和妊娠早期维持的调节。未受精时，黄体的正 常退化溶解又是启动下一个发情周期的前提。黄体的组织结 构与其内分泌功能相关联，在一个较短的存在期限中经历了 一系列的结构变化和分泌阶段。,（一）黄体形成,成熟卵泡破裂、排卵后，卵泡液排出，卵泡壁塌陷皱缩，从破裂的卵泡壁血管流出血液和淋巴液，聚积于卵泡腔内形成血凝块，称为红体。同时卵泡内膜伸入腔内，二者在促黄体素（LH）的作用下，颗粒层细胞及内膜细胞增生分化，血液很快被吸收，形成一个体积很大又富有血管的内分泌细胞团，新鲜时呈黄色，称为黄体。,颗粒细胞和内膜细胞体积都增大呈多角形，由颗粒细胞分化来的黄体细胞称粒性黄体细胞（granular lutein cell），而由卵泡内膜细胞分化而来的黄体细胞称膜性黄体细胞（theca lutein cell）。粒性黄体细胞体积大，染色较浅，数量较多，又称大黄体细胞。主要分泌大量孕酮及松驰素，后者可抑制妊娠子宫的收缩，促进分娩时子宫颈的扩张和耻骨联合的松驰。而膜性黄体细胞体积稍小，多位于黄体周边，染色较深，数量少，又称小黄体细胞。主要分泌雌激素。,黄体（HE染色）,膜黄体细胞,颗粒黄体,2黄体的发育 黄体的大小、持续存在时间的长短完全取决于卵细胞是否受精，母体是否妊娠等。如果未妊娠，黄体则逐渐退化，此种黄体称为假黄体（corpus luteum spurium）。退化的黄体成为结缔组织班痕，称为白体。如果动物已妊娠，黄体在整