เนื่องจากหน้าที่หลักของเซลล์นี้คือการเลี้ยงเซลล์อสุจิที่กำลังพัฒนาขึ้นผ่านระยะของการสร้างสเปิร์ม เซลล์เซอร์โตลีจึงยังถูกเรียกว่าเซลล์ "แม่" หรือเซลล์ "พยาบาล" ด้วย[7] เซลล์เซอร์โตลียังทำหน้าที่เป็นเซลล์กลืนกิน ซึ่งจะทำหน้าที่กินไซโทพลาซึมที่ตกค้างระหว่างการสร้างอสุจิ การเคลื่อนย้ายเซลล์จากฐานของช่องภายในหลอดของหลอดสร้างอสุจิ ซึ่งเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างในขอบด้านข้างของเซลล์เซอร์โตลี

สิ่งคัดหลั่ง

เซลล์เซอร์โตลีจะหลั่งสารดังต่อไปนี้

• ฮอร์โมนต้านมึลเลอร์ (anti-Müllerian hormone; AMH) — หลั่งออกมาในช่วงระยะแรกของชีวิตทารกในครรภ์
• แอคติวินและอินฮิบิน  — หลั่งออกมาหลังจากวัยเริ่มเจริญพันธุ์ ทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมการหลั่งฮอร์โมนกระตุ้นต่อมน้อย
• โปรตีนจับฮอร์โมนเพศชาย (หรืออาจเรียกว่า โกลบูลินจับเทสโทสเตอโรน) — เพิ่มความเข้มข้นของฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนในหลอดสร้างอสุจิเพื่อกระตุ้นการสร้างตัวอสุจิได้เล็กน้อย
• เอสตราดิออล (estradiol) — อะโรมาเทสจากเซลล์เซอร์โทลี ทำหน้าที่แปลงเทสโทสเตอโรนเป็น 17 เบตา เอสตราดิออล เพื่อให้เกิดการสร้างสเปิร์มได้โดยตรง
• โมเลกุลเกี่ยวข้องกับอีทีเอส (ETS Related Molecule หรือ ERM) สารถอดรหัสอีทีเอสแวเรียนต์ 5 ซึ่งมีความจำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาเซลล์ต้นกำเนิดในอัณฑะผู้ใหญ่
• ทรานสเฟอร์ริน (transferrin) — โปรตีนในน้ำเลือดสำหรับการขนส่งไอออนเหล็ก[8]
• เซอรูโลพลาสมินของอัณฑะ (Testicular ceruloplasmin) — โปรตีนคล้ายเซอรูโลพลาสมิน ซึ่งมีภูมิคุ้มกันคล้ายกับเซอรูโลพลาสมิน[9]

โครงสร้าง

จังก์ชันที่บดบังเซลล์เซอร์โตลีนั้นก่อตัวขึ้นเป็นตัวกั้นเลือด–อัณฑะ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่แบ่งส่วนเลือดแทรกของอัณฑะออกจากส่วนที่อยู่ติดช่องภายในหลอดของหลอดสร้างอสุจิ เนื่องจากการพัฒนาขึ้นไปทางยอดของสเปอร์มาโทโกเนีย (เซลล์ต้นกำเนิดตัวอสุจิ) จังก์ชันที่บดบังจึงต้องได้รับการดัดแปลงและแตกออกแบบไดนามิก เพื่อให้สเปอร์มาโทโกเนียที่มีภูมิคุ้มกันเจาะจง (immunoidentical spermatogonia) สามารถข้ามผ่านตัวกั้นเลือด–อัณฑะได้ ทั้งนี้เพื่อให้เซลล์เหล่านั้นมีภูมิคุ้มกันเฉพาะตัว เซลล์เซอร์โตลีจะควบคุมการเข้าและออกของสารอาหาร ฮอร์โมน และ สารเคมีอื่น ๆ จากกลีบย่อยของอัณฑะ รวมทั้งทำให้ส่วนที่ติดกับช่องภายในหลอดเป็นบริเวณพิเศษทางภูมิคุ้มกันด้วย

นอกจากนี้ เซลล์เซอร์โตลียังมีหน้าที่ในการสร้างและรักษาโพรงของเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนียด้วย ซึ่งจะทำให้แน่ใจว่ามีการเกิดใหม่ของเซลล์ต้นกำเนิดและการเปลี่ยนสภาพของสเปอร์มาโทโกเนียไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่เจริญเติมที่ ที่จะเจริญต่อไปในกระบวนการอันยาวนานของการสร้างอสุจิ ซึ่งจะสิ้นสุดลงด้วยการปล่อยสเปอร์มาโทซัวหรือตัวอสุจิออกมา ซึ่งนี่เป็นกระบวนการการสร้างสเปิร์ม[10] เซลล์เซอร์โตลีจะจับกับเซลล์สเปอร์มาโทโกเนียผ่าน CDH2 และกาแลกโทซิลทรานสเฟอเรส (ผ่านคาร์โบไฮเดรตที่ตกค้างอยู่)

หน้าที่อื่น

ในระหว่างระยะการเจริญเต็มที่ของการสร้างสเปิร์ม เซลล์เซอร์โตลีจะกินส่วนที่ไม่จำเป็นสำหรับสเปอร์มาโทซัว

การซ่อมแซมดีเอ็นเอและการกลายพันธุ์

เซลล์เซอร์โตลีมีความสามารถในการซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอได้[11] การซ่อมแซมนี้น่าจะใช้กระบวนการการเชื่อมปลายที่ไม่ใช่คู่เหมือนที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน XRCC1 และ PARP1 ซึ่งปรากฏอยู่ในเซลล์เซอร์โตลี[11]

เซลล์เซอร์โตลีมีความถี่ในการกลายพันธุ์มากกว่าเซลล์สร้างอสุจิ[12] เมื่อเทียบกับสเปอร์มาโทไซต์ เซลล์เซอร์โตลีจะมีความถี่ในการกลายพันธุ์สูงกว่า 5 ถึง 10 เท่า ซึ่งอาจสะท้อนถึงความจำเป็นในการซ่อมแซมดีเอ็นเอ และการเลี่ยงการกลายพันธุ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าในเซลล์ร่างกาย

คุณสมบัติปรับปรุงภูมิคุ้มกันของเซลล์เซอร์โตลี

นอกจากการปรากฏของสารที่มีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของเซลล์อสุจิแล้ว เซลล์เซอร์โตลียังสร้างโมเลกุลขึ้นหลายประเภท (ไม่ว่าจะบนพื้นผิวหรือสารละลายของเซลล์) ซี่งสามารถปรับปรุงระบบภูมิคุ้มกันได้ ความสามารถของเซลล์เซอร์โตลีในการเปลี่ยนแปลงการตอบสนองภูมิคุ้มกันในกลีบย่อยนั้น มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์อสุจิที่ประสบความสำเร็จ โดยเซลล์อสุจิจะแสดงนีโอเอพิโทป (neoepitopes) บนพื้นผิวของเซลล์ในระยะต่าง ๆ ของเจริญเติบโต พวกมันสามารถกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่รุนแรงได้ หากอยู่ในตำแหน่งอื่นของร่างกาย

โมเลกุลที่ผลิตโดยเซลล์เซอร์โตลีที่เกี่ยวข้องกับการกดภูมิคุ้มกันหรือการควบคุมภูมิคุ้มกัน

ระบบ FAS/FAS-L – การปรากฏของฟาสลิแกนด์ (Fas-L) บนพื้นผิวของเซลล์เซอร์โตลีจะไปกระตุ้นการตายจากการอะพอพโทซิสของตัวรับฟาส เช่น ทีเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์[13]

- FasL ละลายน้ำได้- เพิ่มประสิทธิภาพของระบบ

- Fas ละลายน้ำได้- การปิดกั้น FasL บนพื้นผิวของเซลล์อื่น (ไม่มีการชักนำการอะพอพโทซิสในเซลล์เซอร์โตลีโดยเซลล์ต่าง ๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน)

B7/H1 – ลดการเพิ่มจำนวนของเซลล์ทีเอฟเฟคเตอร์[14]

Jagged1 (JAG1) – การชักนำการแสดงสารการถอดรหัส Foxp3 ในเซลล์ที (การเพิ่มของจำนวนสัมพัทธ์ของเซลล์ทีควบคุม)[15]

โปรตีเอสอินฮิบิเตอร์-9 (PI-9) – สมาชิกของอินฮิบิเตอร์ในตระกูลเซอร์พิน (ซีรีนโปรตีเอสอินฮิบิเตอร์)[16]

- การกระตุ้นการหลั่งโปรตีเอสแกรนไซม์ บี, เซลล์ทีที่เป็นพิษต่อเซลล์ และ เซลล์เอ็นเค สามารถกระตุ้นการอะพอพโทซิสในเซลล์เป้าหมาย โดยเซลล์เซอร์โตลีจะสร้าง PI-9 ที่เข้าจับกับแกรนไซม์ บี และอินฮิบิเตอร์ของมันแบบย้อนกลับไม่ได้

สารก่อภูมิต้านทาน CD59 - โมเลกุลบนพื้นผิวของเซลล์เซอร์โตลี เป็นสมาชิกของโปรตีนควบคุมคอมพลิเมนต์ (CRP)

- การยับยั้งขั้นตอนสุดท้ายของลำดับคอมพลิเมนต์ – การก่อตัวของกลุ่มรวมการโจมตีเยื่อบุ[17]

คลัสเตอริน (Clusterin) – โมเลกุลที่ละลายน้ำได้ ทำหน้าที่คล้ายกับ CD59 ทำให้เกิดการรวมกลุ่มด้วยแกรนไซม์ บี และยับยั้งการกระตุ้นการอะพอสโทซิสโดยเซลล์เม็ดเลือดขาวทีหรือเซลล์เอ็นเค[17]

ทีจีเอฟ-เบตา – การเปลี่ยนแปลงสารการเจริญเติบโตเบตา (การผลิตขึ้นโดยตรงจากเซลล์เซอร์โตลียังคงเป็นที่ถกเถียง)

- เหนี่ยวนำการควบคุมเซลล์ทีในส่วนรอบนอก[18]

โมเลกุลอื่นที่เกี่ยวข้อง

CD40 - โมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเซลล์เดนไดรต์

- เซลล์เซอร์โตลีสามารถควบคุมการปรากฏของ CD40 บนพื้นผิวของเซลล์เดนไดรต์ได้ (ไม่ทราบกลไก)

- การปรับลดของ CD40 เป็นผลให้ความสามารถของเซลล์เดนไดรต์ในการกระตุ้นการตอบสนองของเซลล์ทีลดลง[17]

เซลล์เซอร์โตลียังสามารถยับยั้งการเคลื่อนย้ายของเซลล์ภูมิคุ้มกันด้วย – ทำให้มีการแทรกของเซลล์ภูมิคุ้มกันไปยังจุดที่มีการอักเสบลดลง