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Medi-learning

生殖器系 — 細胞内小器官

精子の構造

生殖器の特化小器官 — 受精 / 着床 / 哺乳の装置 ① 精子: 4 領域に機能集約 (全長 ~60 μm) アクロ 頭部 5 μm 頸部 中心粒 中間部 ミトコ螺旋 主部 (~45 μm) 9+2 軸糸 + 線維鞘 末端部 軸糸のみ アクロソーム ゴルジ由来 アクロシン ヒアルロニダーゼ → 卵透明帯通過 ② 卵母細胞: cortical granule 卵母細胞 cortical granule (卵表面下に密集) 受精時 Ca²⁺ wave → exocytose → zona 硬化 → 多精拒否 ③ 合胞体性栄養膜 (STB) の極端 ER 拡張 巨大な多核合胞体 活発な hCG/hPL 産生 → ER + ゴルジ極端拡張 ④ 乳腺: milk-fat globule (MFG) 形成 頂端膜 (apical) TG 脂肪滴 → 頂端膜で包み込み → exocytose MFGM 被覆 MFGM = 細胞膜由来の天然乳化剤 (乳児腸内環境調節) 関連疾患・臨床ポイント 精子無力症 軸糸異常 (DNAH 系) 無精子症 Y 染色体 AZF / Klinefelter 球状頭部 アクロソーム形成異常 多精受精 cortical granule 機能不全 preeclampsia EVT 浸潤不足 → STB ストレス galactosemia GALT 欠損 → 哺乳停止 ICSI: 精子顕微注入 (重症乏精子症)
生殖器 4 小器官 — 精子 / cortical granule / STB ER + ゴルジ / milk-fat globule
精子形成: 球形細胞 → 流線型運動細胞への再編成 精原細胞 (A/B) N 球形 + ヒストン DNA 精母細胞 N 減数分裂 (1° → 2°) 精子細胞 (haploid) アクロ spermiogenesis 成熟精子 ~60 μm 全長 spermiogenesis 中の小器官劇的再編 (4 段階) ① 核凝縮: ヒストン → 転換蛋白 → プロタミン → DNA 体積 ~1/10 に 転写完全停止 ② アクロソーム形成: ゴルジ → 大型小胞 → 核の上を覆う帽 ヒアルロニダーゼ + アクロシン ③ 鞭毛伸長: 中心粒 → 9+2 軸糸を遠位へ重合 → 主部 ~45 μm 線維鞘で強化 ④ ミトコ螺旋: 中間部 (頸-主部間) に螺旋配置 → 鞭毛運動の ATP 供給 ~70 ミトコ/精子 → 余剰細胞質は残体 (residual body) として捨てられ、Sertoli が貪食
精子発生過程での小器官再編成 — 精原 → 精子の劇的形態変化
  • アクロソーム: ゴルジ由来、ヒアルロニダーゼ・アクロシン・受精蛋白 → 卵透明帯通過
  • 中心粒: 受精後の zygote の紡錘体組立に不可欠(卵は中心粒を退化)
  • ミトコンドリア中間部: 鞭毛運動の ATP 供給
  • : DNA がプロタミンで超凝縮(ヒストン → プロタミン)

卵母細胞: cortical granule

  • 卵表面下に密集
  • 受精時 (Ca2+ wave 誘発) に exocytose → 透明帯硬化 (zona reaction) → 多精拒否 (block to polyspermy)

syncytiotrophoblast の小器官

  • 巨大な多核合胞体、活発な hCG/hPL 産生のためER と ゴルジが極めて発達
  • アポトーシス断片を母体血へ放出(マイクロ粒子)→ 母体免疫寛容の調節

乳腺: milk-fat globule

  • 滑面 ER で TG 合成 → 細胞質脂肪滴 → 頂端膜へ移動
  • 頂端膜が脂肪滴を包み込み exocytosis → 細胞膜由来の milk-fat globule membrane (MFGM)
  • カゼインなど蛋白は通常の小胞 exocytose、ラクトース・水は浸透圧差