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摘要

表型、雄性学和细胞遗传学研究对一只从青春期开始产生无精子精子的2.5岁水牛进行了研究。并对其睾丸行超声及组织病理学检查。表型检查显示不典型的男性特征。男科检查显示小而不下垂的阴囊和缩小的睾丸大小，显示较低的阴囊围测量和超声检测睾丸宽度。性欲和血清睾酮浓度均显著降低。超声检查显示低回声特征和睾丸宽度缩小。睾丸发育不全的病理组织学表现为精小管的数量和直径明显减少，有丝分裂或减数分裂活动缺乏。外周血白细胞的细胞遗传学检查显示存在24三体。

由此可以得出结论，确定-24三体是水牛睾丸发育不全的可能原因，有助于在到达青春期之前对受影响的病例进行早期诊断，从而减少将它们保留到青春期的成本。

介绍

在大量的饲养者中保持少量的水牛和广泛使用不受控制的自然服务妨碍了其遗传改良和对不育遗传原因的追踪。有生精障碍的农场动物通常要到它们预期繁殖的年龄才会被发现[1]。在非传染性原因中，遗传缺陷是导致牛繁殖失败的重要因素[2]。对牛、马、羊和猪的细胞遗传学研究已经明确地确定染色体畸变是导致不育问题的重要因素之一[3]。在牛中，睾丸发育不全与染色体畸变有关，如mosacism[4]或61xxy;相当于人类的克氏综合征[5]。性染色体的异常分布或携带性影响基因的常染色体可能影响睾丸的发育和男性的阳刚性[6]。22号染色体三体导致男性不育和完全生精停止[7]。与人类相反，由于缺乏细胞遗传学研究人员、设施或难以获得含有染色体畸变的材料，家畜的染色体畸变可能比它们看起来更常见[8]。这项工作的主要目的是描述在水牛睾丸发育不全和调查其可能的遗传原因。

材料和方法

动物和它的表型

目前研究中使用的水牛是一对明显正常的埃及水牛父母的独生子;它只有2.5岁，体重500公斤。据记载，公牛从青春期开始就会射出无精子的精液。选取5头年龄和体重相近的公牛作为对照组。所有动物均在Mahallet Mousa Buffalo实验站饲养。并与对照组进行第二性征的比较研究。

性欲和精液评估

通过估计反应时间来评估性欲。采用人工阴道采集精液，每周2次，连续6周。直接对采集的精液进行评价[9]。

血清睾酮浓度

每周采集一次病公牛和对照公牛的血样，持续6周。取血清离心(3000 rpm) 10分钟，-20℃保存^oC直到睾酮评估。血清睾酮浓度s were measured by Enzyme-linked immunosorb- antassay kits (ELISA).

阴囊周长(SC)

根据阿尔米奎斯特的说法，受影响公牛和对照公牛的阴囊周长是在睾丸的最大直径处测量的et al .,［10］．

睾丸超声检查

通过超声扫描各睾丸，检测睾丸的宽度和超声特征，同时控制动物侧卧位，将其后肢分别拉向前侧和后侧。超声检查使用实时b模式扫描仪(Ultrascan, 900, Alliance, Inc, Quebec, Canada)，配备5 MHz线性换能器(L118 x D23 mm)。

组织病理学检查

在屠宰时，受影响公牛和其中一头对照公牛的睾丸被解剖、拍照并称重。取睾丸核部、两极外周部和睾丸中部若干切片固定作组织病理检查[11]。

细胞遗传学检查

用5 ml肝素化真空管从颈静脉采血。白细胞按照Basrur和Gilman报道的改良方法培养［12］。制备风干和火焰干燥载玻片。一些用10%的Geimsa染色，而另一些用g带技术处理，根据Seabright，［13］。染色的载玻片检查中期板。对合适的底片进行检查和照相，以制备核型。

结果

表型特征

患病公牛表现为非典型雄性表型。与正常公牛相比，它的脸变成了雌性(图1)。与正常公牛不同的是，在炎热的天气里，受影响的公牛的阴囊不下垂(图2)。

图1所示。正常公牛和受影响公牛的面部都显示出受影响公牛面部的女性特征。

图2。受累公牛和正常公牛的阴囊，受累公牛的阴囊不下垂。

性欲与精液特征

与正常公牛相比，受影响的公牛在犹豫后性欲下降，握力微弱，反应时间较长(表1)。在收集精液的所有时间里，受影响的公牛的射精清澈，水汪汪，无精子。与对照组相比，受影响公牛的射精量的总体平均值大大降低(表1)。

表1。研究了受感染公牛和正常对照公牛的反应时间、精液特征和血清睾酮浓度。

集团 参数	影响牛	正常公牛(n=5)
反应时间(秒) 射精量(ml) 个体活动度(%) 精细胞浓度(x106/毫升) 血清睾酮浓度(ng/ml)	564±15.1 1.8±0.39 ND ND 0.13±0.2	56.9±8.5 3.1±0.23 79.8±4.8 1127±48.17 0.89±0.6

血清睾酮浓度

受影响公牛的血清睾酮浓度总体平均值低于正常公牛(表1)。

阴囊周长和超声检测睾丸宽度

受影响的公牛和正常的公牛的阴囊周长分别为20.5厘米和32.8厘米。患病公牛的体重和超声检测的双睾丸宽度在数值上低于正常公牛(表2和图3)。

表2。患病公牛和正常对照公牛的阴囊周长、睾丸宽度和重量。

集团	超声检测睾丸宽度		阴囊周长 (SC)(厘米)	睾丸重量(克)
	右睾丸(mm)	左睾丸(mm)		正确的睾丸	左睾丸
影响牛 控制牛 比	17.9 53.4 1/3.0	18.3 43.4 通过对	20.5 32.8 1/1.6	32.3 203.4 1/6.3	36.2 196.8 1/5.5

图3。受影响公牛(AF)和正常对照公牛(NT)左右睾丸的照片。

超声特征

一只正常对照公牛的睾丸表现为中度均匀回声，中央高回声线，代表纵隔睾丸，而受影响公牛的睾丸表现为低回声，中央高回声线(图4)。

图4。受累睾丸(a)与正常睾丸(b)的超声特征

组织病理学研究

受影响公牛睾丸的组织病理学检查显示，与正常公牛(图5a)相比，受精卵小管数量明显减少，其间有大量间质(图5b)。间质由大量的胶原纤维和大量的间质细胞血管和胰岛组成，其中一些间质细胞含有收缩核(图6a)。此外，精子小管的直径明显减小，没有精子发生的证据，有丝分裂和减数分裂活动均不存在(图6b)。它们只有一层精原细胞。与正常相比(图5a)，膈小管塌陷或折叠(图5b)。

图5。正常公牛(a)和受影响公牛(b)睾丸横切面，H&E染色(x100)。

图6。正常公牛(a)和受影响公牛(b)睾丸横切面，H&E染色(x 400)。

Cytogentic发现

对患牛的中期涂片进行Geimsa染色检查，发现4种细胞系:50、xy/48、xy/49、xy/和51,xy分别为76(65.5%)/9(7.8%)/ 15(12.9%)和17(14.7%)。正常Geimsa染色核型显示该染色体为24号染色体。g带研究后得到了相同的结果(图7)。

图7图:51,xy雄性水牛睾丸下体的G带状中端(a)和核型(b)

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讨论

睾丸大小的减小可归因于非遗传因素，如睾丸变性或慢性睾丸炎[14]或遗传影响，如睾丸发育不全[15]。

正如之前的研究所报道的[14,16,17]，本研究记录的双侧睾丸大小和重量的显著减少以及从青春期开始的无精子精子的产生表明，目前的情况可能是双侧完全性睾丸发育不全。Moura和Erickson[1]的研究结果可能支持了这一观点，他们发现睾丸发育不全的正常和公牛的睾丸重量和精管直径的差异主要是由于生殖细胞的缺失。组织病理学结果证实了这一观点，在精原细胞的一层内排列着少量的精小管，没有任何有丝分裂和减数分裂活动。这与奉所的研究结果相似et al .,[2]。与对照公牛正常睾丸呈中度均匀回声特征并伴有中心高回声线特征[17]相反，患病公牛的睾丸表现为相对低回声特征。然而，低回声特征可以解释为精小管数量的明显减少和小管内存在一层精原细胞。

受影响公牛的非典型雄性特征可能归因于常染色体24的异常分布，该常染色体24可能是具有男性气质决定基因的基因之一。Pineda[6]引用了常染色体和Y染色体上的男性特质基因必须克服并战胜XY个体的单个x染色体上的女性决定基因。然而，需要进一步的研究来确定这样的染色体是否携带有关基因。

与正常公牛相比，睾丸发育不全公牛的血清睾酮浓度较低，解释了女性特征和性欲低下的存在。如此低的血清睾酮浓度可能是由于发育不全睾丸的睾酮分泌率低于正常睾丸[18]。Veeramachaueniet al .,[19]将睾丸发育不全公牛血清睾酮浓度降低的原因归结为睾丸间质细胞功能受损，其原因可能是引起睾丸小管损伤的局部因素，也可能是睾丸小管损伤的后续因素。

在患病公牛的常染色体24中发现三体，表明睾丸发育不全与这种染色体畸变有关。根据河水牛的标准核型[20,21]，这条染色体类似于牛的25号染色体。牛的第25号染色体携带许多基因，其中一些基因据报道在生育能力中起作用。

睾丸器官发生涉及一系列基因激活和组成细胞类型的分化[22]。当细胞组织异常时，睾丸被描述为发育不良，这可能是由染色体异常引起的[23]。

根据现有文献，这可能是水牛睾丸发育不全和24三体之间的第一个相关记录。一项类似的人类研究报道，21三体导致男性不育和完全精子发育停止[7]。然而,沙et al。[7]将这种情况归因于原始生殖细胞在向性腺嵴迁移过程中增殖减少和细胞凋亡速度加快。

因此，确定24号常染色体三体是水牛睾丸发育不全的可能原因，有助于在年轻时就排除患病病例，而不是等到青春期收集精液时才进行诊断。