睾丸曲细精管中精子发生是一个复杂的生理学过程。精原细胞经历有丝分裂,减数分裂和精子细胞变态发育等3个不同阶段,最终形成单倍体的精子。精子发生的最终阶段是精子形成期,在这一时期圆形精子细胞逐渐转变为细长的精子,同时伴随着许多的形态学变化,主要包括:细胞器重构、顶体生成、细胞核的形成以及多余胞质的清除。自噬是一种进化上高度保守的细胞生物学过程,被证明参与到精子发生过程中。然而,关于爬行动物精子发生过程中自噬的作用研究较少。中华鳖是广泛分布于中国的一种爬行动物,具有极高的经济和药用价值。中华鳖也是水产养殖中规模最大的爬行动物。理解这一物种的生殖生物学特性有利于正确的指导生产实践。本试验中我们首次阐述中华鳖精子发生过程中线粒体的重塑、自噬在顶体形成中的作用以及线粒体嵴的形成。透射电镜结果表明,精子形成过程中线粒体经过一系列复杂的形态学变化,最终形成洋葱样状线粒体。在线粒体重塑过程中,一种非膜性结构（MAG）与线粒体密切联系。同时,我们也观察到自噬在精子顶体和线粒体嵴形成中发挥重要作用。当自噬被抑制后,精子的顶体、细胞核以及线粒体结构受到严重破坏。本试验证明精子发生过程中曲细精管上存在外泌体,并讨论外泌体与自噬之间的关系。在动物进化中,龟鳖类与鸟类种属关系最为密切,它们的精子形成过程有一定的相似性,我们也比较研究了中华鳖和公鸡睾丸生殖细胞的自噬现象。试验Ⅰ中华鳖（Pelodiscus sinensis）精子形成过程中线粒体的重塑 线粒体是细胞内重要的细胞器,它能够根据不同的情况（比如应激、疾病、代谢率的变化）来改变其形态。本研究中我们发现精子形成过程中线粒体的重塑以及它与线粒体相关颗粒（MAG）之间的密切关系。在精子形成的早期阶段,线粒体的形状为圆形。随着精子的发生,圆形的线粒体逐渐变为细长的线粒体,然后是肿胀的线粒体,随后又转变为月牙形,最终发育成洋葱样的线粒体。与此同时,线粒体大小、位置和线粒体嵴在精子形成不同阶段发生明显的变化。不同形状线粒体的大小存在显著差异（P<0.0001）。在精子细胞变态发育过程中,线粒体的体积先减小后增加。线粒体之间通过明显的融合实现其大小和形态的变化。此外,一种与线粒体紧密联系的非膜性结构（MAG）可能在线粒体重塑中起到刺激或控制线粒体融合的作用,这使得中华鳖精子线粒体最终呈洋葱样状,洋葱样的线粒体是中华鳖精子在附睾内长期储存的重要条件。根据超微结构变化特点,首次绘制了中华鳖精子的洋葱样线粒体形成的动态模式图。试验Ⅱ自噬参与中华鳖精子顶体和线粒体嵴的形成自噬参与脊椎动物睾丸内精子发生过程。本试验探究中华鳖精子发生过程中,自噬在顶体和线粒体嵴形成中的作用。实验动物分为对照组和自噬抑制剂处理组。3-甲基腺嘌呤（3-MA）抑制自噬后,透射电镜下观察到顶体和线粒体异常的形态学变化。在精子形成的早期（高尔基期和顶帽期）阶段,自噬抑制后可阻碍精子细胞中正常顶体帽的形成。随着精子的发生,精子细胞的顶体呈畸形。在精子形成的晚期（顶体期和成熟期）阶段,损伤的顶体与细胞核分离。同时,这些精子的细胞核没能延伸变成椭圆形。3-MA处理后精子细胞的线粒体嵴损伤严重,线粒体中出现空腔和较大的间隙,线粒体嵴部分或完全消失。上述结果表明,自噬参与中华鳖精子形成过程中顶体和线粒体嵴的形成。试验Ⅲ外泌体表达于中华鳖睾丸曲细精管中 精子发生过程中位于曲细精管基底部的精原细胞经有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程最终产生精子。雄性配子的形成需要睾丸内精细的调节与控制。胞外囊泡是近年来研究较多的一种重要的细胞间信号调节媒介。本研究利用免疫组织化学、免疫荧光和Western blot技术,检测中华鳖睾丸精子发生过程中CD63蛋白的表达,透射电镜观察多囊泡体结构（MVBs）。结果表明,曲细精管中CD63的表达在精子发生晚期阶段高于早期阶段。在生精早期,CD63阳性反应主要表达于曲细精管基底部、精原细胞及支持细胞上。而在生精晚期,CD63主要位于曲细精管内变态发育的精子细胞上。MVB存在于支持细胞和发育中的生殖细胞中。电镜下观察到精子细胞中由“菊花中心”产生的隔离膜（IM）参与自噬小体的形成,MVB与自噬小体发生融合。然而用3-甲基腺嘌呤（3-MA）抑制自噬后,曲细精管中外泌体（exosome）标记物-CD63的表达显著增强。本研究显示精子发生过程中CD63表达于睾丸曲细精管中。MVBs和自噬小体均存在于雄性单倍体生殖细胞中,这表明外泌体和自噬途径在精子发生过程中的功能相互协调。本试验结果为睾丸曲细精管分泌外泌体到管腔内提供细胞学证据,当自噬被抑制后可增强外泌体的分泌。试验Ⅳ中华鳖和公鸡精子发生过程中自噬的比较细胞学研究 精子发生是一个十分复杂的过程,该过程中包括许多亚细胞活动,这对于产生健康的精子至关重要。然而关于自噬在禽类和爬行类精子发生过程中比较研究较少。本试验体内比较研究中华鳖和公鸡生精过程中的自噬特点。结果表明,自噬特异性标记蛋白（LC3和p62）在两者睾丸中均有表达。免疫荧光结果表明,LC3主要表达于初级精母细胞和变态发育过程中的精子细胞上,而在靠近曲细精管基底部的精原细胞中表达量较低。然而p62的表达呈相反的趋势:p62主要表达于早期圆形精子细胞上。透射电镜结果显示:精母细胞及变态发育的精子细胞中存在大量的自噬小体和多囊泡体（MVBs）结构,而在精原细胞中没有发现自噬小体。在整个精子发生过程中观察到早期内体和自噬内涵体的存在。以上研究结果表明:中华鳖和公鸡精子发生过程中自噬被激活,从曲细精管基底部到管腔自噬水平逐渐增加。我们认为在爬行类和禽类精子发生过程中细胞自噬发挥重要作用,而且两种动物生精细胞的自噬现象相似。