Atlas Giao tử loài người Sự sản sinh giao tử Bài Team-Based Learning 4-1: Buồng trứng, nỗn bào, phơi thai Âu Nhựt Luân Đỗ Thị Ngọc Mỹ Di trú tế bào sinh dục nguyên thủy   Vào tuần lễ thứ thời kỳ phôi thai, tế bào sinh dục nguyên thủy (primordial germ cell) (mũi tên xanh) có nguồn gốc từ túi nỗn hồng (yolk-sac) bắt đầu trình di trú đến ụ sinh dục Từ túi nỗn hồng, tế bào sinh dục nguyên thủy di chuyển dọc theo mạc treo ruột (hindgut) (mũi tên đỏ) để đến ụ sinh dục (mũi tên nâu) trú đóng Hình thành phức nang noãn nguyên thủy  Khi đến ụ sinh dục, tế bào sinh dục nguyên thủy phân chia nguyên nhiễm để gia tăng số lượng đạt đủ 106 (mũi tên xanh), lúc thai khoảng tuần tuổi Các tế bào phúc mạc nguyên thủy (common epithelium) (mũi tên đỏ) phát triển dầy lên bao bọc tế bào sinh dục nguyên thủy Đây tiền thân tế bào hạt sau Các tế bào trung mô tạo thành lưỡi trung mô gọi dây giới bào (sex cord) (mũi tên nâu) tiến sâu vào khối tế bào vừa hình thành, tách rẽ chúng thành phức riêng biệt, phức gồm tế bào sinh dục nguyên thủy, bọc vài tế bào thượng mô chung tiền thân tế bào hạt tế bào sex cord, tiền thân tế bào vỏ x   Noãn bào bắt đầu meiosis từ thời kỳ bào thai Ngưng gián phân lúc tuần Vào giảm phân I lúc tuần Ngưng giảm phân I lúc 24 tuần Tái tục giảm phân I sau dậy     Vào thời điểm thai tuần tuổi, 106 tế bào sinh dục nguyên thủy đồng loạt ngưng phân chia nguyên nhiễm (mũi tên xanh) Sự ngưng vĩnh viễn Các tế bào sinh dục nguyên thủy bắt đầu tiến trình phân chia giảm nhiễm thời điểm chúng ngừng phân chia nguyên nhiễm (mũi tên đỏ) Phân chia giảm nhiễm gián đoạn đột ngột đồng tiền kỳ phân bào I giảm nhiễm vào tuần 24th thai kỳ (mũi tên nâu) Noãn bào tiếp tục trở lại tiến trình phân bào giảm nhiễm kể từ sau dậy thì, nỗn nang chiêu mộ (mũi tên xanh lá) x Noãn bào tiếp tục lại meiosis chiêu mộ   Khi đến tuổi sinh sản, định kỳ lần khoảng 30 ngày, ước chừng có 102 nỗn ngun bào nằm cấu trúc nang noãn nguyên thủy chiêu mộ vào chu kỳ buồng trứng Khi đó, noãn nguyên bào thuộc nang noãn chiêu mộ tiếp tục tiến trình phân chia giảm nhiễm Tiền kỳ meiosis I tiếp tục cách chậm chạp suốt thời gian chiêu mộ Sự phát triển trưởng thành nỗn bào có mối quan hệ mật thiết với phát triển tế bào tùy hành lân cận, tế bào hạt Meiosis I tăng tốc hoàn tất sau đỉnh LH Video tống xuất cực cầu I   Sau đỉnh LH, nỗn bào nhanh chóng hồn thành cịn lại bào phân giảm nhiễm 18 sau đỉnh LH, nỗn bào hồn thành phân bào I giảm nhiễm (video) Ngay sau hoàn thành phân bào giảm nhiễm I, noãn bước vào phân bào II Trong 18 giờ, nỗn nhanh chóng hồn thành hầu hết giai đoạn giảm phân II, dừng lại Ở thời điểm rời khỏi buồng trứng, nỗn bào trưởng thành metaphase phân bào II giảm nhiễm, cực cầu II chưa tống xuất Noãn bào nằm cumulus oophora    Khi phóng nỗn, tồn phức cumulus oophora rời khỏi buồng trứng Bên cumulus oophora rời khỏi buồng trứng tế bào hạt (mũi tên xanh) Các tế bào hạt bao bọc quanh noãn bào (mũi tên đỏ) Zona pellucida cấu trúc quan trọng noãn    Màng ZP bọc quanh noãn cấu tạo từ nhiều loại protein ZP3 protein đặc trưng cho nỗn lồi Tinh trùng nhận diện trứng lồi nhờ ZP3 (hình A, mũi tên xanh) Nhờ ZP3 nên khơng có tượng thụ tinh khác lồi (hình B, mũi tên đỏ) Các tiểu thể màng noãn bào    Trên màng bào tương nỗn bào, có chứa nhiều tiểu thể màng (cortical granule) (mũi tên xanh) có chứa hoạt chất Các tiểu thể màng vỡ có xâm nhập tinh trùng vào bào tương noãn (mũi tên đỏ) Tiểu thể màng vỡ ra, phóng thích hoạt chất vào khoảng ZP, làm đông đặc ZP Màng bào tương kích hoạt phương diện hóa học sau có xâm nhập tinh trùng thơng qua dịng ion Ca++ Nỗn bào Metaphase II vào thời điểm phóng nỗn    Sau đỉnh LH, noãn bào (mũi tên vàng) tiếp tục trở lại trình bào phân giảm nhiễm Phân bào I giảm nhiễm hoàn tất, cực cầu I tống xuất (mũi tên đỏ) Tuy nhiên, lần nữa, trình lại bị tạm dừng lại tiến kỳ phân bào II phân bào giảm nhiễm Khi rời khỏi buồng trứng, nỗn bào có cấu trúc nhiễm sắc thể n kép, với nhiễm sắc thể tập trung thoi vô sắc sẵn sàng để phân ly hai cực thoi vô sắc (mũi tên vàng) để tống xuất cực cầu II Lúc ta thấy có cực cầu I (mũi tên đỏ) Tiến trình giảm phân II hồn tất nỗn bào xâm nhập tinh trùng Sự xâm nhập tinh trùng điều kiện cần để nỗn bào hồn thành q trình phân chia giảm nhiễm Phân bào giảm nhiễm tạo tinh tử đơn bội thể  Các tinh nguyên bào trải qua giai đoạn tinh bào I (primary spermatocyte) với 2n nhiễm sắc thể (mũi tên xanh), tinh bào II (secondary spermatocyte) với n kép nhiễm sắc thể (mũi tên đỏ), tinh tử (spermatid) với n nhiễm sắc thể (mũi tên nâu) Tinh tử trịn (round spermatid) biệt hóa để trở thành tinh trùng (mũi tên xanh lá) Spermatogenesis spermiogenesis   Quá trình sinh tinh (spermatogenesis) tinh nguyên bào (spermatogonia) (mũi tên trắng), tinh tử tròn (round spermatid) đơn bội (mũi tên nâu) Q trình biệt hóa tinh trùng (spermiogenesis) tinh tử tròn đơn bội, trải qua biến đổi hình thái chức để trở thành tinh trùng (mũi tên xanh lá) Tinh trùng có chức vận chuyển vốn di truyền     Tinh trùng có cấu tạo thích nghi cao độ với chức nó: vận chuyển chất liệu di truyền vào nỗn bào Đầu tinh trùng (mũi tên trắng) có cấu tạo dạng khí động học thn dài, giúp tinh trùng di chuyển dễ dàng Đầu tinh trùng trang bị chóp (acrosome) để xuyên thấu Cổ tinh trùng (mũi tên xanh) vùng tạo ty thể (mitochondria) chứa đầy lượng dùng cho q trình di chuyển Đi tinh trùng (mũi tên đỏ) tạo bó sợi trục (axoneme), co rút để tạo chuyển động dạng sóng, giúp tinh trùng di chuyển môi trường chất lỏng Acrosome chóp đầu có hyaluronidase    Đầu tinh trùng trang bị chóp (acrosome) (mũi tên trắng), bên chứa men hyaluronidase Màng bao chóp cấu trúc không bền vững, bị phá hủy phần (mũi tên vàng) trình di chuyển va chạm tinh trùng với cấu trúc dạng lưới ( matrix) chất nhầy cổ tử cung Sự phá vỡ phóng thích hyaluronidase để giúp tinh trùng phá vỡ xuyên thấu qua màng bao nỗn (mũi tên xanh lá) Cổ tinh trùng có mitochondria; có axoneme   Cổ tinh trùng vùng tạo ty thể (mitochondria) (mũi tên trắng) chứa đầy lượng, nạp sẵn trước q trình sinh tinh Đi tinh trùng tạo bó sợi-trục (axoneme) (mũi tên đỏ), co rút để tạo chuyển động dạng sóng, giúp tinh trùng di chuyển môi trường chất lỏng Biến đổi từ tinh tử tròn thành tinh trùng   Về mặt di truyền, tinh tử tròn (mũi tên trắng) tế bào đơn bội có lực thụ tinh Tuy nhiên tinh tử tròn chưa trang bị quan để thực chức vận chuyển chất liệu di truyền Tinh tử trịn (round spermatid) biệt hóa để trở thành tinh trùng Bộ Golgi dẽ trở thành acrosome, ty thể dịch chuyển phía cổ Hệ thống xương tế bào tạo axoneme Phần bào tương thừa tiêu biến