性腺发育和性别决定

性腺是生殖细胞发生的场所，其发育和性别决定涉及复杂的分子机制：

• 性腺结构：生殖细胞和体细胞组成，具有结缔组织被膜和生殖滤泡
• 发育周期：增殖期、生长期、成熟期、排放期、休止期
• 性别决定机制：遗传决定（哺乳动物、果蝇、线虫）和环境决定（爬行动物、后蛤等）

• 增殖期：生殖细胞分裂增殖
• 生长期：生殖细胞体积增大
• 成熟期：生殖细胞完成减数分裂
• 排放期：配子排放
• 休止期：性腺组织修复

• 头索动物：文昌鱼 - 生殖腺无导管，配子排入围鳃腔
• 尾索动物：海鞘 - 雌雄同体，生殖腺位于围心腔附近
• 脊椎动物：
  • 哺乳动物：睾丸（精巢）和卵巢
  • 鸟类：左侧卵巢发达
  • 爬行类：温度依赖性别决定

• 原始性腺：未分化性腺，由原生殖细胞和生殖嵴体细胞组成
• 性别分化：
  • 雌性：皮质发达，PGCs → 卵原细胞
  • 雄性：髓质发达，PGCs → 生精干细胞
• SRY基因：Y染色体上的睾丸决定因子

• 未分化期：同时存在中肾管（Wolffian duct）和中肾旁管（Müllerian duct）
• 雄性分化：
  • 中肾管 → 输精管、附睾、精囊
  • 中肾旁管退化
• 雌性分化：
  • 中肾旁管 → 输卵管、子宫
  • 中肾管退化

• 定义：生殖腺发育为精巢或卵巢的选择
• 关键因素：Y染色体决定睾丸形成
• 证据：
  • XXY个体（Klinefelter综合征）：男性表型但不育
  • XO个体（Turner综合征）：女性表型但卵巢无卵泡
  • XXXXXY个体：仍为男性表型

由性腺分泌的激素影响性器官发育：

• 抗中肾旁管激素(AMH)：由支持细胞分泌，诱导中肾旁管退化
• 睾酮(testosterone)：由间质细胞合成，诱导中肾管分化为雄性器官
• 二氢睾酮(DHT)：控制雄性外生殖器官形成
• 雌激素(estrogen)：诱导Müllerian duct分化为雌性器官

• 性指数：X染色体与常染色体比率
• 雌性：XX（X:A=1.0）
• 雄性：XY（X:A=0.5）
• X:A ≤ 0.5时发育为雄性

• Sxl (Sex-lethal)：关键调控基因，决定雌性发育
• Tra (Transformer)：性别转换基因，选择性拼接
• Dsx (Doublesex)：双性基因，促进特异性性别基因表达
• 调控路径：Sxl → Tra → Dsx → 性别分化

• 决定因素：X染色体与常染色体的比率
• 信号受体：Xol-1（XO致死基因）
• 调控路径：
  • X:A比例 → xol-1 → sdc-2 → her-1 → fem基因 → tra-1
  • tra-1活性促进雌雄同体表型

• 爬行动物：大多数龟类和所有鳄鱼
• 温度影响：
  • 某些蜥蜴：高温→雄性后代
  • 大多数龟类：高温→雌性后代
• 潜在机制：温度影响类固醇激素合成酶活性