性腺發(fā)育和性別決定

性腺發(fā)育和性別決定第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四有關(guān)性別決定的研究歷史▼公元前335年，Aristotle指出性別決定于熱（heat）。子宮熱不及精熱時(shí)子代發(fā)育為female，其female為不正常。▼1600s/1700s，認(rèn)識(shí)到female產(chǎn)生能夠傳遞親本性狀的卵子。▼19世紀(jì)末之前，人們認(rèn)為溫度、營養(yǎng)、年齡等環(huán)境因素決定了性別。有利于能量和營養(yǎng)儲(chǔ)存的因子→女嬰，有利于能量和營養(yǎng)利用的因子→男嬰。▼20世紀(jì)初，Mondel定律重新發(fā)現(xiàn)（1900）、McClung發(fā)現(xiàn)性染色體（1902)、Stevens和Wilson在昆蟲上發(fā)現(xiàn)了性染色體組成與性別的關(guān)系（male＝XYorXOwhilefemale＝XX）（1905），從而認(rèn)識(shí)到遺傳物質(zhì)在性別決定中起重要作用。第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)哺乳動(dòng)物性腺的發(fā)育性腺原基在分化決定之前既不具有雌性的特點(diǎn)，也不具有雄性的特點(diǎn)。

哺乳動(dòng)物的性腺原基具有兩種發(fā)育潛能：卵巢或精巢。第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四人類性腺分化（未分化期）從妊娠4周時(shí)中段中胚層發(fā)育形成性腺原基，至7周之間，一直處于未分化狀態(tài)，此時(shí)生殖嵴上皮增生進(jìn)入其上方的疏松結(jié)締組織中，并形成生殖索。妊娠6周時(shí)，生殖索將包圍在遷入性腺的生殖細(xì)胞周圍。此時(shí)生殖索保持與上皮連接。第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四XY生殖索到妊娠8周一直持續(xù)增殖，并向深處延伸到結(jié)締組織中，形成生殖索網(wǎng)和睪丸網(wǎng)，最后被一層厚的白膜將它們分隔開。生殖細(xì)胞處于睪丸的生殖索中，處于實(shí)心的結(jié)構(gòu)。到青春期變成中空的結(jié)構(gòu)，發(fā)育成生精小管。而生殖細(xì)胞開始精子形成。第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四精子通過睪丸輸出管輸送到烏爾夫氏管（中腎的收集管，在雄性分化形成輸精管），精子通過輸精管進(jìn)入泄殖腔并排出體外。在胎兒發(fā)育時(shí)期，睪丸中的間質(zhì)細(xì)胞已分化為睪丸間質(zhì)細(xì)胞，它們能分泌睪酮。睪丸索的細(xì)胞分化為支持細(xì)胞，它們?yōu)榫犹峁I養(yǎng)和分泌抗繆勒氏管的激素。第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四XX胎兒生殖細(xì)胞位于靠近性腺的外表面，其生殖索不僅不像雄性那樣繼續(xù)增殖，而且發(fā)生退化。然而，很快上皮產(chǎn)生一組新的生殖索，它并不深入到基質(zhì)中，而是停留在性腺的外表面(皮質(zhì))的附近。因此，它們稱為皮質(zhì)生殖索。第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四生殖索斷裂成簇，每簇圍繞一個(gè)卵，上皮生殖索分化為顆粒細(xì)胞，卵巢間質(zhì)細(xì)胞分化為卵泡膜細(xì)胞。它們共同形成卵泡，圍繞著生殖細(xì)胞，它們能分泌類固醇激素。雌性的繆勒氏管保持完整并分化為輸卵管、子宮、子宮頸和上陰道。烏爾夫氏管因?yàn)閱适Я瞬G酮的影響而退化。第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)

哺乳動(dòng)物染色體的性別決定第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四

初級(jí)性別決定:指生殖腺發(fā)育為睪丸或卵巢的選擇。胚胎生殖腺的發(fā)育命運(yùn)決定于其染色體組成，Y染色體的存在使生殖腺的體細(xì)胞發(fā)育為睪丸而非卵巢?；蛐蜑閄XY的Klinefelter綜合癥患者的表型為雄性，但不具生殖力；基因型為XO的Turner綜合癥患者為不能產(chǎn)卵的雌性。一、哺乳動(dòng)物的初級(jí)性別決定第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四1.哺乳動(dòng)物精巢決定的Y染色體基因

現(xiàn)已確認(rèn)，Y染色體的短臂上存在人類睪丸決定因子(TDF)。一個(gè)個(gè)體出生時(shí)具有Y染色體的短臂，但無長臂，為雄性；反之則為雌性。

TDF即為SRY基因，在進(jìn)化過程中高度保守，在果蠅、兩棲類、鳥類和其它哺乳動(dòng)物中均發(fā)現(xiàn)了SRY基因的同源基因。第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四睪丸決定基因－Y染色體上的SRYSry基因的鑒定1.雄性細(xì)胞產(chǎn)生的重組DNA文庫；2.XX雄性和XY雌性DNA雜交；3.篩選結(jié)果：XX雄性的X染色體上具有轉(zhuǎn)位的Y染色體1區(qū)中的特異的DNA序列，而XY雄性則該序列丟失。第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四睪丸決定基因－Y染色體上的SRYSry基因位于Y染色體的35000堿基對(duì)的區(qū)域；Sry基因編碼一個(gè)含有223個(gè)氨基酸的肽；SRY為轉(zhuǎn)錄因子：含有HMG-box的DNA結(jié)合域；AMF和P450芳構(gòu)化酶的啟動(dòng)子有SRY結(jié)合位點(diǎn)——至少有兩個(gè)涉及第二性征決定的基因。HMG：HighMobilityGroup,發(fā)現(xiàn)于幾個(gè)轉(zhuǎn)錄因子中，它是非組蛋白的染色質(zhì)蛋白質(zhì)，而且它誘導(dǎo)與它結(jié)合的DNA區(qū)域發(fā)生彎曲。DNA：sry基因第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四Sry對(duì)睪丸發(fā)育的影響的實(shí)驗(yàn)證據(jù)小鼠Sry基因的HMGbox與人有71%同源，在發(fā)育中的表達(dá)非常嚴(yán)格，恰好在兩性形態(tài)分化之前的生殖嵴中表達(dá)，性腺?zèng)Q定后表達(dá)停止。轉(zhuǎn)Sry基因的XX小鼠可長出睪丸和雄性特征，但不能產(chǎn)生正常的精子。第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四2、在精巢決定中的常染色體基因Sox9：為含有HMGDNA結(jié)合域的轉(zhuǎn)錄因子。含有一個(gè)額外SOX9的XX個(gè)體將發(fā)育為雄性；而75%的只含有一個(gè)有功能的SOX9的XY個(gè)體發(fā)育為female或兩性人。SOX9基因在早期胚胎發(fā)育中的表達(dá)與間質(zhì)細(xì)胞從中腎管移出形成精巢有關(guān)。第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四SF1（steroidgenicfactor1）：為含HMGDNA結(jié)合區(qū)的轉(zhuǎn)錄因子。sf1在雌雄小鼠的未分化的性腺中都表達(dá)，但分化開始后就局限在XY小鼠正在發(fā)育的睪丸中。在AMH基因上發(fā)現(xiàn)了SF-1的結(jié)合位點(diǎn)，并對(duì)AMH的激活是必需的。而在睪丸的間質(zhì)細(xì)胞中，它可激活睪丸酮合成酶基因?？箍娎帐瞎芗に兀ˋMH)第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四3、與卵巢命運(yùn)決定有關(guān)的X染色體基因DAX1：它編碼細(xì)胞核激素受體，是X染色體上的潛在的卵巢決定基因。小鼠Dax1在生殖細(xì)胞中表達(dá)可能拮抗Sry的活性，DAX1表達(dá)增加可能導(dǎo)致性別逆轉(zhuǎn)。第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四次級(jí)性別決定:

是指性腺之外的身體表型的決定，即第二性征。雄性的陰莖、精囊、前列腺；雌性的陰道、子宮頸、子宮、輸卵管、乳腺和常有性別特異的個(gè)體大小、聲帶軟骨和肌肉系統(tǒng)。精巢分泌兩種主要的激素：第一種是抗繆勒氏管激素，第二種激素為睪酮。卵巢分泌雌激素。二、哺乳動(dòng)物的次級(jí)性別決定第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四睪丸酮（testosterone)：由睪丸間質(zhì)細(xì)胞合成，其作用是誘導(dǎo)烏爾夫氏管分化為輸精管、精囊和附睪。

二氫睪丸酮：由睪丸酮轉(zhuǎn)變而成，其作用是控制外生殖器官的形成。缺少5a－酮類固醇還原酶的XY個(gè)體的外形為雌性。雄性激素第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四抗繆勒氏管激素（AMH)：由睪丸生精管支持細(xì)胞分泌的560aa糖蛋白。

（1)繆勒氏管對(duì)AMH的敏感時(shí)期1.抗繆勒氏管激素（AMH)綠色：未分化性腺時(shí)期；紅色：繆勒氏管對(duì)AMH起反應(yīng)的時(shí)期第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四可能是誘導(dǎo)繆勒氏管周圍的間質(zhì)細(xì)胞分泌一種促凋亡因子，使繆勒氏管退化。（2）抗繆勒氏管激素的作用第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四雌激素在雌性胚胎中，雌激素由卵巢合成，它誘導(dǎo)繆勒氏管分化為雌性器官。在雄性胚胎中，雌激素由腎上腺合成，它使中腎旁細(xì)胞吸收睪丸中的水分，有助于增加精子的壽命和數(shù)量。第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四哺乳動(dòng)物性別決定第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)環(huán)境因素對(duì)性別發(fā)育的影響◎大多數(shù)蛇和蜥蜴性別在受精時(shí)由性染色體決定◎大多數(shù)龜類和所有的鱷的性別是由受精后的環(huán)境決定A.2種蜥蜴在較高溫度下產(chǎn)生雄性后代B.3種龜類在較高溫度下產(chǎn)生雌性后代第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四螠的性別決定管狀鼻的作用◆它將食物從石上刮下并送入雌螠的消化管中；◆當(dāng)幼蟲固著于石表面將變?yōu)榇菩?，但相同的幼蟲固著于雌性的管狀鼻上，它將變?yōu)樾坌浴５?5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期四拖鞋樣蝸牛的依賴位置的性別決定★機(jī)體的位置