Морфофункциональные изменения сперматогенного эпителия семенных желез белых крыс в условиях воздействия ацетата свинца
Международная
публикация
ART 53393
Авторы:
Н.
А. Дуденкова, О.
С. Шубина
Н.
А. Дуденкова, О.
С. Шубина Библиографическое описание статьи для цитирования:
Дуденкова
Н.
А.,
Шубина
О.
С. Морфофункциональные изменения сперматогенного эпителия семенных желез белых крыс в условиях воздействия ацетата свинца // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
1951–1955. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53393.htm.
Аннотация. С помощью гистологических, морфометрических и статистических методов исследования изучали влияние ацетата свинца на сперматогенный эпителий семенных желез самцов белых крыс в период постнатального онтогенеза. Полученные данные свидетельствуют, что в процессе гаметогенеза наиболее уязвимым звеном является стадия образования сперматид.
Ключевые слова:
семенные железы (семенники), сперматогенный эпителий, клетки сертоли, сперматогенные клетки, ацетат свинца
Текст статьи
Дуденкова Наталья Анатолиевна,аспирант кафедры биологии и спортивной медицины ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имени М. Е. Евсевьева», г. Саранскdudenkova_nataly@mail.ru
Шубина Ольга Сергеевна,доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и спортивной медицины ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имениМ.Е.Евсевьева», г. Саранскo.shubina@mail.ru
Морфофункциональные изменения сперматогенного эпителиясеменных желез белых крыс в условиях воздействия ацетата свинца
Аннотация.С помощью гистологических, морфометрических и статистических методов исследования изучали влияние ацетата свинца на сперматогенный эпителий семенных желез самцов белых крысв период постнатального онтогенеза.Полученныеданные свидетельствуют, что в процессе гаметогенезанаиболее уязвимым звеномявляется стадия образования сперматид.Ключевые слова:семенные железы(семенники), сперматогенный эпителий, клетки Сертоли, сперматогенные клетки, ацетат свинца.
ВведениеС наступлением половой зрелости в мужском организме начинается сперматогенез. Этот процесс происходитв извитых семенных канальцах мужских половых желез –семенниках.Извитые семенные канальцы выстланы сперматогенным эпителием, который содержит клетки двух типов:гаметы с их предшественниками на различных стадиях дифференцировки(сперматогенные клетки)и поддерживающие клетки Сертолиили сустентоциты [1].Ранее было доказано, что в гонадах грызунов под действием химическиактивных соединений разворачиваются два процесса:1) разрушительный, ведущий к появлению большого числа генетически аномальных клеток и массивной клеточной гибели;2) созидательный, восстанавливающий нормальное течение сперматогенеза за счет стволовых сперматогониальных клеток [2, 3].Однако экспериментальных данных о влиянии тяжелых металлов, в частности свинца, на процесс сперматогенеза достаточно мало, а также до конца не выяснено какое звено гаметогенеза в количественном отношении страдает больше других[4, 5].Поэтому цельюнашего исследования явилось изучение морфофункциональных изменений сперматогенного эпителия семенных железсамцов белых крысв условиях воздействия ацетата свинца.
Материал и методы исследованияЭксперимент выполнялся с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации, и в соответствии с требованиями правил проведения работ с использованием экспериментальных животных.В качестве биологического тестобъекта в работе использовали белых беспородных половозрелых крыссамцов массой 200250 г. Всего в эксперименте было использовано 50 животных.Материалом исследования служили семенные железы крыссамцов.В соответствии с поставленными задачами животные разбивались на две группы. Контрольную группу составили 25 самцов, содержащихся на общем режиме вивария. Опытную группу составили 25 самцов, получавших в течение 7 дней перорально ацетат свинца Pb(CH3COO)23H2Oв дозе 45мг/кг/сутки.Для гистологического исследования образцы тканейсеменных железфиксировали в 10%ном растворе нейтрального формалина и послеобезвоживания путем помещения исследуемого материала в спирты возрастающей концентрации заливали в парафин. Готовили гистологические поперечные срезы семенных желез толщиной 1015 мкм и окрашивали их гематоксилинэозином. Для гистологических и морфометрических исследований использовали цифровой микроскоп AxioImager.M2 с программным обеспечением для анализа изображений AxioVisionSE64 Rel. 4.8.3 и ZEN2011.В начале исследования проводили обзорную микроскопиюсеменных желез,при которой изучались особенности строения сперматогенного эпителия извитиых семенных канальцев, после чего определяли следующие морфометрические параметры:1) площадь сперматогенного эпителия (вычисляли по разностиплощадипоперечного сечения извитого семенного канальца и его просвета);2) толщину сперматогенного эпителия;3) количество клетокСертолив сперматогенном эпителии одного извитого семенного канальца;4) площадь, ширину основания идлину апикальной частиклеток Сертоли, а также диаметр и площадь их ядер;5) количество сперматогенных клеток (сперматогоний, сперматоцит и сперматид)в сперматогенном эпителии одного извитого семенного канальца;6) площадь и диаметр сперматогенных клеток и их ядер, а такжедлину и толщину жгутика поздних сперматид.Цитологическая оценка состояния сперматогенного эпителияоценивалась по сперматограмме (процентное распределение клетоксперматогенного эпителия).Морфометрические измерения производили при увеличении 1010 и 4010. Разрешение полученных изображений –13001030 пикселей. Статистическая обработка цифровых данных проводилась с помощью программ FStat и Excel. Проверка статистических гипотез осуществлялась по tкритерию Стьюдента. При оценке статистических гипотез принимались следующие уровни значимости: p≤0,05.Математическая обработка результатов морфометрических исследований проводилась с использованием метода корреляционного анализа.
Результаты исследования и их обсуждениеПроведенные исследования показали, что после 7 днейвоздействия ацетата свинца по сравнению с контролем происходитдостоверное увеличениеплощади поперечного сечения извитогосеменного канальцаи его просветасоответственно на 13,7%и 58,01%,уменьшение площади сперматогенного эпителияи его толщины на 13,8% и 21,2%(табл.1).Граница между сперматогенным эпителием и просветом канальца плохо просматривается и имеет нечеткие контуры. Сперматогенный эпителий разрыхляется и становится ячеистым за счет отека и гибели клеток с образованием в нем «ниш» (рис. 1).
Таблица 1Морфометрические показатели извитых семенных канальцев белых крыс
№ п/пПоказательКонтрольОпыт1Площадь поперечного сечения извитого семенного канальца, мкм245469,741746,7652701,152703,18**2Площадь просвета канальца, мкм28878,17832,4121146,151091,75**3Площадь сперматогенного эпителия, мкм236591,571243,3631554,722526,31**4Толщина сперматогенного эпителия, мкм36,622,3428,861,77*Примечание:*–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,05;**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
А
Б
Рисунок 1. Поперечный срез семенников белых крыссамцов.Окраска гематоксилинэозин. Ув.1010:А –контроль;Б –опыт;1 –извитой семенной каналец;2 –сперматогенный эпителий;3 –просвет канальца.
При изучении клеток Сертоливыявлено, чтов контроле основания клетоклежат на базальной мембране между сперматогониями, верхушки же обращены к просвету семенного канальца. Апикальнаячасть клетки треугольной или пирамидальной формы. Ядро округлой или овальнойформы (рис. 2А).После 7 дней воздействия ацетата свинца, по сравнению с контролем, отмечено изменение формы клеток Сертоли. Базальная часть клетки значительно уменьшается в размерах и имеет более округлую форму. Апикальная часть клетки имеет более вытянутую форму. Ядра клеток сустентоцитоврезко уменьшаются вразмерах, имеют более округлую форму (рис. 2Б).Морфометрическиеисследования показали, что в опытной группе животных по сравнению с контролем происходит достоверное уменьшение площади клеток Сертоли и ширины их основания соответственно на 36,3% и 7,4%, увеличение длины апикальной части клетки соответственно на 10,5%. Также по сравнению с контролем отмечено достоверное уменьшение диаметра и площади ядер сустентоцитов соответственно на 33,4% и 55,3%. Количество клеток Сертоли по сравнению с контролем в одном извитом семенном канальце уменьшилось на 22,5% (табл.2).
1
2
3
А
Б
Рисунок 2. Клетки Сертоли в сперматогенном эпителии извитогосеменного канальца. Окраска гематоксилинэозин. Ув. 4010:А –контроль;Б –опыт.
Таблица 2Морфометрические показатели клеток Сертоли извитых семенных канальцев белых крыс
№ п/пПоказательКонтрольОпыт1Площадь клетки Сертоли, мкм2189,7318,59152,1513,96**2Ширина основания клетки Сертоли, мкм13,391,0412,401,38*3Длина апикальной части клетки Сертоли, мкм15,784,1417,642,96*4Диаметр ядра клетки Сертоли, мкм4,490,112,990,38*5Площадь ядра клетки Сертоли, мкм215,820,7310,071,72**6Количество клеток Сертоли в одном извитом семенном канальце23,843,1618,482,52**Примечание:*–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,05;**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
При рассмотрении сперматогенных клеток в контролеобнаружено, что сперматогонии располагаются равномерно по всему контуру канальца. Они имеютокруглую форму. В их ядрахотмечено преобладание деконденсированного хроматина, имеющего вид мелких зерен, иногда собранныхв глыбки.Сперматоцитырасполагаются вбоковых впячиваниях клеток Сертоли. Они крупные,округлой или овальной формы, несколько удалены от базальной мембраны. В их ядрах хорошо виден рисунок хроматина.Ранние сперматиды округлой формы со сферическим ядром, находятся в средних слоях сперматогенного эпителия. Поздние сперматиды лежат в слое, прилегающем к просвету канальца. Они имеют вытянутуюформу. У некоторых обнаруживаетсяжгутик (рис. 3А).После 7 дней воздействия ацетата свинца, по сравнению с контролем, отмечено уменьшение размеров сперматогоний. Ониокруглой или овальной формы. Деконденсированный хроматин в ядрах практически не просматривается.Сперматоциты овальной, реже сферической формы.Ранние и поздние сперматиды практически не различаютсямежду собой. Они преимущественно овальной формы (рис. 3Б).
А
Б
Рисунок3.Сперматогенный эпителий извитого семенного канальца(контроль). Окраска гематоксилинэозин. Ув. 4010:А –контроль;Б –опыт;1 –сперматогонии;2 –сперматоциты;3 –ранние сперматиды;4 –поздние сперматиды.
Морфометрические исследования показали, что в опытной группе животных по сравнению с контролем происходит:1) уменьшение количества сперматогониев в одном извитом семенном канальцена 6,3%,уменьшениедиаметра и площади сперматогониев, диаметра и площади их ядер соответственно на 16,7%, 29,8%, 18,1%, 33,3%;2) уменьшение количества сперматоцитов в одном извитом семенном канальце на 8,4%,уменьшениедиаметра и площади сперматоцитов, диаметра и площади их ядер соответственно на 10,5%, 29,8%, 6,3%, 12,2%;3) уменьшение количества сперматид в одном извитом семенном канальце на 17,3%, уменьшениедиаметра и площади сперматид, диаметра и площади их ядер соответственно на 6,4%, 12,3%, 15,5%,28,7%;4)увеличение длины жгутика поздник сперматид на 20,1%, при одновременном уменьшении еготолщины на 12,3%(табл. 3, 4).
Таблица 3Морфометрические показатели сперматогенных клеток извитых семенных канальцев белых крыс
№ п/пПоказательКонтрольОпыт12341Диаметр сперматогония, мкм5,930,284,960,73*2Площадь сперматогония, мкм227,582,0719,372,68**3Диаметр ядра сперматогония, мкм2,650,392,170,23*4Площадь ядра сперматогония, мкм25,551,523,700,74**5Количество сперматогониев в одном извитом семенном канальце52,441,4649,441,30**6Диаметр сперматоцита, мкм7,240,726,480,26*7Площадь сперматоцита, мкм241,195,8633,022,07**8Диаметр ядра сперматоцита, мкм2,060,131,930,32*9Площадь ядра сперматоцита, мкм23,350,432,940,34**10Количество сперматоцитов в одном извитом семенном канальце40,801,9737,361,71**1432112
431123411Диаметр сперматиды, мкм6,450,446,040,44*12Площадь сперматиды, мкм232,694,3628,684,26**13Диаметр ядра сперматиды, мкм1,930,181,630,18*14Площадь ядра сперматиды, мкм22,930,522,090,43**15Длина жгутика поздних сперматид, мкм10,082,1512,613,02*16Толщина жгутика поздних сперматид, мкм3,170,752,780,56*17Количество сперматид в одном извитом семенном канальце34,801,5228,761,31**Примечание:*–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,05;**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
Таблица 4Сперматограмма (процентное распределение клеток сперматогенного эпителия)
№ п/пПоказательКонтрольОпыт1Сперматогонии, %34,530,9136,880,92**2Сперматоциты,%26,861,2327,871,21**3Сперматиды,%22,910,9521,460,93**4Клетки Сертоли,%15,701,9713,791,79**Примечание:**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
Выводы1. Воздействие ацетата свинца проявляется в уменьшении количества клеток Сертоли, изменении их формы, а также в уменьшении их площади и площади их ядер. Это, возможно, приводит куменьшениювыработки андрогенсвязывающего белкаи замедляет редукционное деление половых клеток.2. При воздействии ацетата свинца снижается продукция всех популяцийсперматогенного эпителия, и в первую очередь зрелых форм –сперматид. Уменьшается число стволовых клеток –сперматогоний, что является неблагоприятным прогностическим фактором.
Ссылки на источники1.Бойчук Н. В., Исламов Р. Р., Улумбеков Э. Г., Челышев Ю. А. Курс гистологии. –Казань: Поволжский книжный центр, 1995. –282 с.2.Кулибин А.Ю. Цитогенетические изменения сперматогенных клеток у мышей линии SAMP1 (Senescenceacceleratedmouseprone) под влиянием химического мутагена дипина // Тезисы Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина». –Москва, 2005. –С.61.3.Маршак Т.Л., Кулибин А.Ю., Захидов С.Т. Источники регенерации сперматогенного эпителияу мышей // Тезисы конференции «Биология стволовых клеток: фундаментальные аспекты». –Москва, 2005. –С.4648.4.Шубина О. С., Грызлова Л. В., Киреева Ю. В. Свинец и его влияние на организм. –Саранск: Мордов. гос. пед. инт, 2007. –58 с.5.Дуденкова Н. А., Шубина О. С. Морфофункциональные особенности клеток Лейдига и клеток Сертоли под воздействием ацетата свинца // VI международная заочная научнопрактическая конференция «Научная дискуссия: вопросы физики, химии, биологии». –М.: Изд. «Международный центр науки и образования», 2013. –С. 102110.
DudenkovaNataliya,postgraduatestudentoftheDepartmentofbiologyandsportsmedicineMordovianstatepedagogicalInstitute named after M.E. Evsevjev, SaranskShubina Olga,doctor of biological Sciences, Professor of the Department of biology and sports medicine Mordovian state pedagogical Institute named after M.E. Evsevjev, SaranskMorphofunctional changes spermatogenous epithelium of the seminal glands white rats under the influence of lead acetateAbstract.Usinghistological,morphometric andstatistical methods of researchstudied the effectsof lead acetateon thespermatogenicepithelium of thetestes ofmale whiterats duringpostnatal ontogenesis.The data indicatethat in the processof gametogenesisis themostvulnerable link inthe formationstagespermatids.Keywords:seed gland (testes), spermatopoieticepithelium, Sertoli cells, spermatogeniccells, lead acetate.
Шубина Ольга Сергеевна,доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и спортивной медицины ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имениМ.Е.Евсевьева», г. Саранскo.shubina@mail.ru
Морфофункциональные изменения сперматогенного эпителиясеменных желез белых крыс в условиях воздействия ацетата свинца
Аннотация.С помощью гистологических, морфометрических и статистических методов исследования изучали влияние ацетата свинца на сперматогенный эпителий семенных желез самцов белых крысв период постнатального онтогенеза.Полученныеданные свидетельствуют, что в процессе гаметогенезанаиболее уязвимым звеномявляется стадия образования сперматид.Ключевые слова:семенные железы(семенники), сперматогенный эпителий, клетки Сертоли, сперматогенные клетки, ацетат свинца.
ВведениеС наступлением половой зрелости в мужском организме начинается сперматогенез. Этот процесс происходитв извитых семенных канальцах мужских половых желез –семенниках.Извитые семенные канальцы выстланы сперматогенным эпителием, который содержит клетки двух типов:гаметы с их предшественниками на различных стадиях дифференцировки(сперматогенные клетки)и поддерживающие клетки Сертолиили сустентоциты [1].Ранее было доказано, что в гонадах грызунов под действием химическиактивных соединений разворачиваются два процесса:1) разрушительный, ведущий к появлению большого числа генетически аномальных клеток и массивной клеточной гибели;2) созидательный, восстанавливающий нормальное течение сперматогенеза за счет стволовых сперматогониальных клеток [2, 3].Однако экспериментальных данных о влиянии тяжелых металлов, в частности свинца, на процесс сперматогенеза достаточно мало, а также до конца не выяснено какое звено гаметогенеза в количественном отношении страдает больше других[4, 5].Поэтому цельюнашего исследования явилось изучение морфофункциональных изменений сперматогенного эпителия семенных железсамцов белых крысв условиях воздействия ацетата свинца.
Материал и методы исследованияЭксперимент выполнялся с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации, и в соответствии с требованиями правил проведения работ с использованием экспериментальных животных.В качестве биологического тестобъекта в работе использовали белых беспородных половозрелых крыссамцов массой 200250 г. Всего в эксперименте было использовано 50 животных.Материалом исследования служили семенные железы крыссамцов.В соответствии с поставленными задачами животные разбивались на две группы. Контрольную группу составили 25 самцов, содержащихся на общем режиме вивария. Опытную группу составили 25 самцов, получавших в течение 7 дней перорально ацетат свинца Pb(CH3COO)23H2Oв дозе 45мг/кг/сутки.Для гистологического исследования образцы тканейсеменных железфиксировали в 10%ном растворе нейтрального формалина и послеобезвоживания путем помещения исследуемого материала в спирты возрастающей концентрации заливали в парафин. Готовили гистологические поперечные срезы семенных желез толщиной 1015 мкм и окрашивали их гематоксилинэозином. Для гистологических и морфометрических исследований использовали цифровой микроскоп AxioImager.M2 с программным обеспечением для анализа изображений AxioVisionSE64 Rel. 4.8.3 и ZEN2011.В начале исследования проводили обзорную микроскопиюсеменных желез,при которой изучались особенности строения сперматогенного эпителия извитиых семенных канальцев, после чего определяли следующие морфометрические параметры:1) площадь сперматогенного эпителия (вычисляли по разностиплощадипоперечного сечения извитого семенного канальца и его просвета);2) толщину сперматогенного эпителия;3) количество клетокСертолив сперматогенном эпителии одного извитого семенного канальца;4) площадь, ширину основания идлину апикальной частиклеток Сертоли, а также диаметр и площадь их ядер;5) количество сперматогенных клеток (сперматогоний, сперматоцит и сперматид)в сперматогенном эпителии одного извитого семенного канальца;6) площадь и диаметр сперматогенных клеток и их ядер, а такжедлину и толщину жгутика поздних сперматид.Цитологическая оценка состояния сперматогенного эпителияоценивалась по сперматограмме (процентное распределение клетоксперматогенного эпителия).Морфометрические измерения производили при увеличении 1010 и 4010. Разрешение полученных изображений –13001030 пикселей. Статистическая обработка цифровых данных проводилась с помощью программ FStat и Excel. Проверка статистических гипотез осуществлялась по tкритерию Стьюдента. При оценке статистических гипотез принимались следующие уровни значимости: p≤0,05.Математическая обработка результатов морфометрических исследований проводилась с использованием метода корреляционного анализа.
Результаты исследования и их обсуждениеПроведенные исследования показали, что после 7 днейвоздействия ацетата свинца по сравнению с контролем происходитдостоверное увеличениеплощади поперечного сечения извитогосеменного канальцаи его просветасоответственно на 13,7%и 58,01%,уменьшение площади сперматогенного эпителияи его толщины на 13,8% и 21,2%(табл.1).Граница между сперматогенным эпителием и просветом канальца плохо просматривается и имеет нечеткие контуры. Сперматогенный эпителий разрыхляется и становится ячеистым за счет отека и гибели клеток с образованием в нем «ниш» (рис. 1).
Таблица 1Морфометрические показатели извитых семенных канальцев белых крыс
№ п/пПоказательКонтрольОпыт1Площадь поперечного сечения извитого семенного канальца, мкм245469,741746,7652701,152703,18**2Площадь просвета канальца, мкм28878,17832,4121146,151091,75**3Площадь сперматогенного эпителия, мкм236591,571243,3631554,722526,31**4Толщина сперматогенного эпителия, мкм36,622,3428,861,77*Примечание:*–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,05;**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
А
Б
Рисунок 1. Поперечный срез семенников белых крыссамцов.Окраска гематоксилинэозин. Ув.1010:А –контроль;Б –опыт;1 –извитой семенной каналец;2 –сперматогенный эпителий;3 –просвет канальца.
При изучении клеток Сертоливыявлено, чтов контроле основания клетоклежат на базальной мембране между сперматогониями, верхушки же обращены к просвету семенного канальца. Апикальнаячасть клетки треугольной или пирамидальной формы. Ядро округлой или овальнойформы (рис. 2А).После 7 дней воздействия ацетата свинца, по сравнению с контролем, отмечено изменение формы клеток Сертоли. Базальная часть клетки значительно уменьшается в размерах и имеет более округлую форму. Апикальная часть клетки имеет более вытянутую форму. Ядра клеток сустентоцитоврезко уменьшаются вразмерах, имеют более округлую форму (рис. 2Б).Морфометрическиеисследования показали, что в опытной группе животных по сравнению с контролем происходит достоверное уменьшение площади клеток Сертоли и ширины их основания соответственно на 36,3% и 7,4%, увеличение длины апикальной части клетки соответственно на 10,5%. Также по сравнению с контролем отмечено достоверное уменьшение диаметра и площади ядер сустентоцитов соответственно на 33,4% и 55,3%. Количество клеток Сертоли по сравнению с контролем в одном извитом семенном канальце уменьшилось на 22,5% (табл.2).
1
2
3
А
Б
Рисунок 2. Клетки Сертоли в сперматогенном эпителии извитогосеменного канальца. Окраска гематоксилинэозин. Ув. 4010:А –контроль;Б –опыт.
Таблица 2Морфометрические показатели клеток Сертоли извитых семенных канальцев белых крыс
№ п/пПоказательКонтрольОпыт1Площадь клетки Сертоли, мкм2189,7318,59152,1513,96**2Ширина основания клетки Сертоли, мкм13,391,0412,401,38*3Длина апикальной части клетки Сертоли, мкм15,784,1417,642,96*4Диаметр ядра клетки Сертоли, мкм4,490,112,990,38*5Площадь ядра клетки Сертоли, мкм215,820,7310,071,72**6Количество клеток Сертоли в одном извитом семенном канальце23,843,1618,482,52**Примечание:*–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,05;**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
При рассмотрении сперматогенных клеток в контролеобнаружено, что сперматогонии располагаются равномерно по всему контуру канальца. Они имеютокруглую форму. В их ядрахотмечено преобладание деконденсированного хроматина, имеющего вид мелких зерен, иногда собранныхв глыбки.Сперматоцитырасполагаются вбоковых впячиваниях клеток Сертоли. Они крупные,округлой или овальной формы, несколько удалены от базальной мембраны. В их ядрах хорошо виден рисунок хроматина.Ранние сперматиды округлой формы со сферическим ядром, находятся в средних слоях сперматогенного эпителия. Поздние сперматиды лежат в слое, прилегающем к просвету канальца. Они имеют вытянутуюформу. У некоторых обнаруживаетсяжгутик (рис. 3А).После 7 дней воздействия ацетата свинца, по сравнению с контролем, отмечено уменьшение размеров сперматогоний. Ониокруглой или овальной формы. Деконденсированный хроматин в ядрах практически не просматривается.Сперматоциты овальной, реже сферической формы.Ранние и поздние сперматиды практически не различаютсямежду собой. Они преимущественно овальной формы (рис. 3Б).
А
Б
Рисунок3.Сперматогенный эпителий извитого семенного канальца(контроль). Окраска гематоксилинэозин. Ув. 4010:А –контроль;Б –опыт;1 –сперматогонии;2 –сперматоциты;3 –ранние сперматиды;4 –поздние сперматиды.
Морфометрические исследования показали, что в опытной группе животных по сравнению с контролем происходит:1) уменьшение количества сперматогониев в одном извитом семенном канальцена 6,3%,уменьшениедиаметра и площади сперматогониев, диаметра и площади их ядер соответственно на 16,7%, 29,8%, 18,1%, 33,3%;2) уменьшение количества сперматоцитов в одном извитом семенном канальце на 8,4%,уменьшениедиаметра и площади сперматоцитов, диаметра и площади их ядер соответственно на 10,5%, 29,8%, 6,3%, 12,2%;3) уменьшение количества сперматид в одном извитом семенном канальце на 17,3%, уменьшениедиаметра и площади сперматид, диаметра и площади их ядер соответственно на 6,4%, 12,3%, 15,5%,28,7%;4)увеличение длины жгутика поздник сперматид на 20,1%, при одновременном уменьшении еготолщины на 12,3%(табл. 3, 4).
Таблица 3Морфометрические показатели сперматогенных клеток извитых семенных канальцев белых крыс
№ п/пПоказательКонтрольОпыт12341Диаметр сперматогония, мкм5,930,284,960,73*2Площадь сперматогония, мкм227,582,0719,372,68**3Диаметр ядра сперматогония, мкм2,650,392,170,23*4Площадь ядра сперматогония, мкм25,551,523,700,74**5Количество сперматогониев в одном извитом семенном канальце52,441,4649,441,30**6Диаметр сперматоцита, мкм7,240,726,480,26*7Площадь сперматоцита, мкм241,195,8633,022,07**8Диаметр ядра сперматоцита, мкм2,060,131,930,32*9Площадь ядра сперматоцита, мкм23,350,432,940,34**10Количество сперматоцитов в одном извитом семенном канальце40,801,9737,361,71**1432112
431123411Диаметр сперматиды, мкм6,450,446,040,44*12Площадь сперматиды, мкм232,694,3628,684,26**13Диаметр ядра сперматиды, мкм1,930,181,630,18*14Площадь ядра сперматиды, мкм22,930,522,090,43**15Длина жгутика поздних сперматид, мкм10,082,1512,613,02*16Толщина жгутика поздних сперматид, мкм3,170,752,780,56*17Количество сперматид в одном извитом семенном канальце34,801,5228,761,31**Примечание:*–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,05;**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
Таблица 4Сперматограмма (процентное распределение клеток сперматогенного эпителия)
№ п/пПоказательКонтрольОпыт1Сперматогонии, %34,530,9136,880,92**2Сперматоциты,%26,861,2327,871,21**3Сперматиды,%22,910,9521,460,93**4Клетки Сертоли,%15,701,9713,791,79**Примечание:**–достоверно по отношению к контролю p ≤ 0,001.
Выводы1. Воздействие ацетата свинца проявляется в уменьшении количества клеток Сертоли, изменении их формы, а также в уменьшении их площади и площади их ядер. Это, возможно, приводит куменьшениювыработки андрогенсвязывающего белкаи замедляет редукционное деление половых клеток.2. При воздействии ацетата свинца снижается продукция всех популяцийсперматогенного эпителия, и в первую очередь зрелых форм –сперматид. Уменьшается число стволовых клеток –сперматогоний, что является неблагоприятным прогностическим фактором.
Ссылки на источники1.Бойчук Н. В., Исламов Р. Р., Улумбеков Э. Г., Челышев Ю. А. Курс гистологии. –Казань: Поволжский книжный центр, 1995. –282 с.2.Кулибин А.Ю. Цитогенетические изменения сперматогенных клеток у мышей линии SAMP1 (Senescenceacceleratedmouseprone) под влиянием химического мутагена дипина // Тезисы Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина». –Москва, 2005. –С.61.3.Маршак Т.Л., Кулибин А.Ю., Захидов С.Т. Источники регенерации сперматогенного эпителияу мышей // Тезисы конференции «Биология стволовых клеток: фундаментальные аспекты». –Москва, 2005. –С.4648.4.Шубина О. С., Грызлова Л. В., Киреева Ю. В. Свинец и его влияние на организм. –Саранск: Мордов. гос. пед. инт, 2007. –58 с.5.Дуденкова Н. А., Шубина О. С. Морфофункциональные особенности клеток Лейдига и клеток Сертоли под воздействием ацетата свинца // VI международная заочная научнопрактическая конференция «Научная дискуссия: вопросы физики, химии, биологии». –М.: Изд. «Международный центр науки и образования», 2013. –С. 102110.
DudenkovaNataliya,postgraduatestudentoftheDepartmentofbiologyandsportsmedicineMordovianstatepedagogicalInstitute named after M.E. Evsevjev, SaranskShubina Olga,doctor of biological Sciences, Professor of the Department of biology and sports medicine Mordovian state pedagogical Institute named after M.E. Evsevjev, SaranskMorphofunctional changes spermatogenous epithelium of the seminal glands white rats under the influence of lead acetateAbstract.Usinghistological,morphometric andstatistical methods of researchstudied the effectsof lead acetateon thespermatogenicepithelium of thetestes ofmale whiterats duringpostnatal ontogenesis.The data indicatethat in the processof gametogenesisis themostvulnerable link inthe formationstagespermatids.Keywords:seed gland (testes), spermatopoieticepithelium, Sertoli cells, spermatogeniccells, lead acetate.
