从PGC到精子的分化过程中,有哪些重要的信号途径是必不可少的?它们如何作用以保证精子的形成?
 
【正确答案】从PGC到精子的分化过程中,BMP信号途径和RA信号途径必不可少。两种途径的作用方式如下: (1)BMP信号途径 ①随着胚胎发育的进行,某些细胞在邻近细胞的诱导下,开始向PGC方向分化。BMP是TGF-β超家族的成员,起信号分子的作用。BMP信号分子与受体结合后,Ⅱ型受体磷酸化Ⅰ型受体,使其被激活;接着Ⅰ型受体磷酸化下游的Smad蛋白,磷酸化的Smad进入细胞核,作为转录因子调节一系列与PGC分化相关的靶基因的表达。在Smad的作用下,很多体细胞特异表达的基因被逐渐关闭,而一套生殖细胞特异表达的基因被逐渐开启,细胞最终分化为PGC。 ②PGC经过增殖,沿途的体细胞为其提供信号进行迁移,进入雄性生殖嵴。 (2)RA信号途径 ①基因甲基化使有性别特征的生殖细胞分裂和位点迁移。PGC发育成精原细胞,有丝分裂受到抑制,也不进行减数分裂。 ②RA由中肾分泌,通过扩散进入与之紧密相连的生殖嵴,作用于此处的PGC,诱导其进入减数分裂。雄性生殖嵴的睾丸支持细胞产生Cyp26b1,降解RA,睾丸支持细胞包裹在PGC外部,RA必须扩散通过睾丸支持细胞,才能与PGC接触。在扩散过程中,几乎所有的RA都会被睾丸支持细胞内的Cyp26b1降解,因此内部的PGC实际上接收不到RA信号,也就无法进行减数分裂。 ③胚胎出生后,睾丸支持细胞开始合成RA,生殖细胞合成RA的受体RAR和RXR,越接近支持细胞的生殖细胞越早进入减数分裂。生精小管外周的肌样细胞合成Cyp26b1,降解外界的RA信号,保证生殖细胞的分化不受其他体细胞的影响。 ④精原细胞依次分化形成初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞几个阶段,最终变态为精子。
【答案解析】