人们提出了各种系统来对卵母细胞生长进行分期。这些分类考虑了生长卵母细胞及其细胞核的形态特征、卵母细胞大小和颗粒细胞层的性质。这里介绍的分期主要是描述性的,基于 Lambert 1970 和 Selman 1993。为了比较,给出了经典的分期术语。 为了实际目的,例如评估毒物的毒性作用,简化的分类,例如区分卵黄生成前卵母细胞和卵黄生成卵母细胞,可能就足够了。或者,卵母细胞大小(表面积、直径)的组织形态计量定量可能有助于分析毒理学效应。
参考文献
- Lambert-JG。孔雀鱼(Poecilia reticulata)的卵巢。颗粒细胞作为类固醇生物合成的部位。Gen. Comp Endocrinol. 15:464-476; 1970。
- Selman-K,Wallace-RA,Sarka-A,Qi-X。斑马鱼(Brachydanio rerio)的卵母细胞发育阶段。J. Morphol. 218: 203-224; 1993。
卵原细胞
- 从生殖上皮细胞中成簇发育;细胞直径范围为 10-20 µm;
- 一个大的细胞核,中心有一个核仁。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
增殖的卵原细胞
- 卵原细胞的增殖为发育为卵母细胞的卵原细胞提供持续的细胞补充
- 小细胞,细胞直径小于 10 µm;
- 细胞位于巢中:初级生长的前卵泡阶段;
- 细线状染色体。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 1 阶段;第一次减数分裂 - 细线期
- 卵原细胞的一部分发育为初级卵母细胞,进入第一次减数分裂
- 减数分裂从染色体的复制开始,产生一个四倍体细胞;产生的姐妹染色单体仍然附着在着丝粒上
- 在第一次减数分裂的初始阶段,细线期,染色体从其间期构象中浓缩,形成细而线状的结构,随机分布在整个细胞核中;每条染色体的两端都附着在核膜上:“染色质-核仁”阶段;
- 细胞直径范围为 10-20 µm;
- 细胞位于巢中:初级生长的前卵泡阶段。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 1 阶段;第一次减数分裂 - 偶线期
- 偶线期从同源染色体结合(联会)开始;由此产生的染色体对复合体被称为二价体或四联体(两对姐妹染色单体);
- 这个过程在细胞核中表现为浓缩:“染色质-核仁”阶段;
- 细胞直径范围为 10-20 µm;
- 细胞位于巢中:初级生长的前卵泡阶段。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 1 阶段;第一次减数分裂 - 偶线期
- 染色体聚集在细胞核的一个极点,与核仁相反:“染色质-核仁”阶段;
- 细胞直径范围为 10-20 µm;
- 细胞位于巢中:初级生长的前卵泡阶段。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 1 阶段;第一次减数分裂 - 粗线期
- 在粗线期,出现的重组结节介导染色体交换,导致非姐妹染色单体交叉(即,在来自配对染色体的另一条染色单体之间)
- 染色体呈现出加厚的形态:“染色质-核仁”阶段;
- 细胞核大小增加;
- 细胞直径约 20 µm;
- 细胞位于巢中:初级生长的前卵泡阶段。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 1 阶段;第一次减数分裂 - 粗线期
- 整个细胞核中出现许多小核仁;
- 染色体在细胞核中散开;
- 细胞核大小增加;
- 细胞直径约 20 µm;
- 细胞“离开”巢穴:从初级生长的前卵泡阶段过渡到卵泡阶段。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 1 阶段;第一次减数分裂 - 双线期
- 双线期以解联(同源染色体彼此分离)为特征;解凝的染色体参与 RNA 合成,以产生卵母细胞储存物质;
- 染色体呈细长外观;
- 核仁移至细胞核的外围:“核仁周缘”阶段;
- 细胞核大小增加,这被称为“生殖泡”;
- 细胞大小增加,细胞直径大于 20 µm;
- 细胞质数量增加,变得嗜碱性;
- 出现伴随的卵泡细胞:初级生长的卵泡阶段。
成簇的细胞,其中一个细胞被突出显示;成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 2 阶段(卵黄生成前)
- 生殖泡大小增加;
- “核仁周缘”阶段;
- 细胞大小增加,细胞直径 20-90 µm;
- 卵泡细胞存在,初级生长的卵泡阶段。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 2 阶段(卵黄生成前)
- 圆形-椭圆形生殖泡,每个切片有 1-4 个核仁;
- “核仁周缘”阶段,初级生长的卵泡阶段;
- 细胞直径 20-90 µm;
- 卵泡细胞排列成单层。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 3 阶段(卵黄生成前)
- “核仁周缘”阶段,初级生长的卵泡阶段;
- 细胞质体积进一步增加,相应的细胞直径增加到 80-160 µm 的范围;
- 细胞质仍然嗜碱性,但显示出斑点状透明;
- 伴随的卵泡细胞分化为颗粒层和膜层
- 放射冠的初始发育。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 4 阶段
- 细胞质体积进一步增加,相应的细胞直径增加到 140-270 µm 的范围;
- 初始内源性卵黄生成,可见为细胞质中位于细胞核和细胞膜中间区域的小的染色厌恶性或轻微嗜酸性空泡;这样的卵黄囊泡或囊内卵黄对 PAS 强阳性;
- “油滴阶段”,“皮质泡阶段”;
- 伴随的卵泡细胞存在;
- 放射冠清晰可见(厚度约 2 µm)。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 4 阶段
- 细胞质体积进一步增加,相应的细胞直径增加到 270 µm;
- 持续的内源性卵黄生成,细胞质中中央区域有更大的染色厌恶性空泡(PAS 阳性);
- “油滴阶段”,“皮质泡阶段”;
- 颗粒层的生长,它起源于卵泡细胞层(厚度约 4 µm);
- 放射冠清晰可见(厚度约 2 µm)。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 5 阶段
- 内源性卵黄生成扩展到细胞质外围;
- “油滴阶段”,“皮质泡阶段”;
- 细胞直径增加到 300 µm;
- 放射冠厚度增加(约 5 µm);
- 颗粒层厚度约 4 µm。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 5 阶段
- 内源性卵黄生成扩展到整个细胞质;
- 细胞直径增加到 400 µm;
- 外源性卵黄生成的开始,可见为嗜酸性颗粒;这构成囊外卵黄或卵黄球,对 PAS 仅微弱阳性;
- 卵黄生成阶段,卵黄阶段;
- 放射冠厚度增加(约 5 µm);注意其放射状外观;
- 颗粒层厚度约 4 µm。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 6 阶段
- 明显的卵黄生成,相应的细胞直径增加到约 400 µm;
- 卵黄生成阶段,卵黄阶段,生长阶段;
- 囊外(外源性)颗粒向核周缘迁移;
- 内源性卵黄生成素空泡在细胞质外围集中;
- 放射冠厚度增加(5-10 µm);
- 颗粒层厚度可变(约 2-6 µm)。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 6-7 阶段
- 明显的卵黄生成,相应的细胞直径增加到约 600 µm;
- 卵黄生成阶段,卵黄阶段,生长阶段;
- 囊外(外源性)颗粒向核周缘迁移,囊外(外源性)颗粒融合;
- 内源性卵黄生成素空泡集中在细胞质外围的一个小带中;
- 放射冠厚度增加(约 10 µm);
- 颗粒层厚度可变(约 2-6 µm)。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
初级卵母细胞 - 第 6-7 阶段
- 明显的卵黄生成,相应的细胞直径增加到约 600 µm;
- 卵黄生成阶段,卵黄阶段,生长阶段;
- 囊外(外源性)颗粒向核周缘迁移,囊外(外源性)颗粒融合;
- 内源性卵黄生成素空泡集中在细胞质外围的一个小带中;
- 放射冠厚度增加(约 10 µm);
- 颗粒层厚度可变(约 2-6 µm)。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
次级卵母细胞 - 第 7 阶段
- 卵黄生成阶段,卵黄阶段,生长阶段;
- 在生长阶段结束时,生殖泡移至细胞的动物极。在该区域,卵黄膜有一个微小的漏斗状穿孔,称为卵孔,作为精子未来进入的通道。该卵孔是由于专门的卵泡细胞,即卵孔细胞(见图像)抑制膜形成所致,该卵孔细胞与卵母细胞有着密切的关系。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
次级卵母细胞 - 第 7 阶段
- 成熟阶段;
- 在生长阶段结束时,第一次减数分裂完成,产生一个大的二倍体次级卵母细胞和一个小的二倍体极体(未显示);随后,第二次减数分裂开始(未显示),一个具有以下特征的卵母细胞被排卵
- 明显的卵黄生成,相应的细胞直径增加到约 600 µm;
- 囊外(外源性)颗粒融合;
- 没有明显的内源性卵黄生成素空泡;
- 放射冠厚度减小(约 2-5 µm);
- 颗粒层厚度减小(约 2-5 µm);
- 第二次减数分裂在受精后完成。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
卵泡衍生物 - 闭锁卵泡(排卵后)
- 由肥大的颗粒细胞和卵母细胞残余物组成:细胞和膜碎片(棕色色素是脂褐质,是溶酶体消化的最终产物);所示闭锁卵泡还包含耐受的放射冠残余物,这些残余物在另一种类型的闭锁卵泡中会被迅速消化。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
卵泡衍生物 - 闭锁卵泡(排卵后)
- 表现为先前颗粒细胞的塌陷的包膜;
- 肥大的细胞,具有分叶的细胞核;
- 短命:该结构在一两天内开始衰退,并在七天内消失。
成年雌性斑马鱼,苏木精-伊红染色
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