袁莉剛,曲亞玲,李 聰,魯玉榮,閆振龍
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雙峰駝隱睪組織結構分析
袁莉剛*,曲亞玲,李 聰,魯玉榮,閆振龍
(甘肅農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院,蘭州730070)
摘 要:比較觀察同年齡(2歲)雙峰駝(Camelus bactrianous)正常睪丸與隱睪的顯微及超微結構特點。采用光鏡和電鏡制片及組織化學染色技術,比較雙峰駝隱睪與正常睪丸的組織結構特點,進而用IPP圖像分析軟件進行定量分析。結果:光鏡下雙峰駝隱睪生精上皮由1~3層細胞組成,生精小管平均直徑顯著減小(P<0.05),間質(zhì)組織面積極顯著增加(P<0.01),間質(zhì)/管腔面積比較正常組極顯著增大(P<0.01)。電鏡觀察,雙峰駝正常睪丸生精小管固有膜層發(fā)育良好,相鄰Sertoli細胞之間形成典型連接復合體;生精細胞之間多處形成細胞間小管和橋粒結構。隱睪生精上皮基膜增生明顯,其上半橋粒結構不清晰,發(fā)育不成熟的Sertoli細胞相鄰細胞膜間存在不完全的橋粒結構,可見相鄰精母細胞間的胞質(zhì)橋及Sertoli細胞與初級精母細胞之間橋粒連接;雙峰駝正常睪丸Leydig細胞內(nèi)滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相延續(xù);隱睪Leydig細胞形態(tài)不規(guī)則,胞內(nèi)腫脹線粒體數(shù)量較多,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不發(fā)達;隱睪間質(zhì)毛細血管基膜不清晰;血管內(nèi)皮細胞之間可見縫隙連接。雙峰駝隱睪生精小管組織結構主要變化為Sertoli細胞異常分化及精子發(fā)育阻滯;隱睪Sertoli細胞多為幼稚型,其與基膜連接的改變以及Sertoli細胞外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結構及橋粒結構不完整影響了血-睪屏障構成;Leydig細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)育不均衡為其分泌功能與機體發(fā)育階段關系研究提供思路。
關鍵詞:雙峰駝;隱睪;睪丸;顯微結構;超微結構
雙峰駝(Camelus bactrianus)是中國西北荒漠地區(qū)的主要畜種資源,能在生存條件極差的地域繁衍生息與其獨特的繁殖機制有關。近年來農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和農(nóng)業(yè)機械化程度的提高導致雙峰駝養(yǎng)殖戶不斷減少,駱駝科動物自身繁殖率又較低,諸多因素影響導致分布在亞洲雙峰駝數(shù)量急劇下降;尤其是自然生態(tài)環(huán)境惡化導致野生雙峰駝瀕臨滅絕,使其攜帶的優(yōu)良基因大量丟失[1-2],國際動物保護同盟(IUCN)于2002年將野生雙峰駝從瀕危物種提升為極瀕危物種。資料表明,雙峰駝雄性生殖系統(tǒng)組織學結構與多數(shù)哺乳動物類似,但也有與其他動物不同的特征,睪丸內(nèi)除了Sertoli細胞之間的緊密連接之外,橋粒也參與血-睪屏障的形成,該特征可能有利于提高雙峰駝對沙漠環(huán)境的適應性[3]。
隱睪是引起駝科動物不孕的生殖系統(tǒng)疾病之一,據(jù)報道,單峰駝不孕時生精小管基膜增厚,Sertoli細胞數(shù)量減少及其結構變化是精子發(fā)生障礙的主要病理表現(xiàn)[4];研究表明,豬隱睪內(nèi)Sertoli細胞和Leydig細胞增殖和分化不足,且分化成熟的Sertoli細胞較少而導致生精上皮內(nèi)緊密連接帶數(shù)量較少,同時,生精小管上皮基膜異常增厚,導致精子發(fā)生異常[5]。隱睪是研究睪丸內(nèi)緊密連接動力學的模型之一,對于分析血睪屏障損壞時細胞因子激活或抑制作用具有重要意義,且對于深入研究雄性生殖生理局部微環(huán)境調(diào)節(jié)也不可忽視[6]。目前駱駝睪丸形態(tài)學資料中對雙峰駝或單峰駝正常睪丸結構研究較多[3-4,7],少量資料報道了雄性單峰駝不孕時睪丸的病理特征,但對于雙峰駝隱睪組織結構尚未見研究。作者通過光鏡及電鏡比較觀察同年齡雙峰駝隱睪及正常睪丸顯微及超微結構,并以IPP圖像統(tǒng)計軟件對局部組織結構變化指數(shù)進行分析,探究隱睪時生精細胞發(fā)育微環(huán)境變化,為深入探討雙峰駝生殖生理研究提供參考資料。
1.1 試驗材料
自寧夏回族自治區(qū)吳忠市澇河橋養(yǎng)殖戶,冬季采集健康未交配2歲雙峰駝。經(jīng)睪丸摘除手術采集組織標本,共5例,其中正常睪丸2例,隱睪3例。組織樣分正常睪丸組和隱睪組進行比較研究。
1.2 試驗方法
1.2.1 組織樣本制備和觀察 組織樣品切成1cm×1cm×0.6cm大小,Bouin’s液固定,梯度酒精逐級脫水,二甲苯透明,常規(guī)石蠟包埋,切片厚5μm,蘇木素-伊紅常規(guī)染色。Masson三色染色(亮綠),膠原纖維呈現(xiàn)藍綠色,細胞核呈現(xiàn)灰黑或灰藍色,紅細胞呈紅色;Gomori銀染顯示網(wǎng)狀纖維為灰色,蘇木素-伊紅復染后呈棕紅色。中性樹脂封片,顯微鏡下觀察照相。
1.2.2 電鏡樣本制備和觀察 樣品切成0.1cm×0.1cm×0.1cm組織塊,2%多聚甲醛-2.5%戊二醛溶液固定24h,1%鋨酸后固定,丙酮乙醇梯度脫水,Epon812包埋,LKB8800型超薄切片機切片,醋酸鈾、硝酸鉛雙重染色,日本JEM-100CX透射電子顯微鏡觀察照相。
1.3 測量及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
切片在NIKON ECLIPSE 80i顯微攝像系統(tǒng)進行照相。每組隨機選取5張切片,每張切片隨機選取6個不重復視野(×400),用Image Pro Plus 6.0軟件統(tǒng)計每個視野下Sertoli細胞、生精小管管徑和生精小管面積;用SPSS13.0軟件進行配對t檢驗。結果計為均值±標準差(±s)表示,P<0.05為差異有顯著性意義。
2.1 雙峰駝正常睪丸及隱睪顯微結構特點
光鏡下,雙峰駝正常睪丸表面有一層厚而致密的結締組織被膜,深入實質(zhì)將其分成大小不等的睪丸小葉,其間分布有豐富的結締組織(圖1A)。生精上皮為3~5層生精細胞及柱狀Sertoli細胞構成,腔面無明顯精子分布,肌樣細胞細胞核呈長索形圍繞于生精小管固有膜外周(圖1B);間質(zhì)組織中毛細淋巴管及血管散在,Leydig細胞核呈圓形、橢圓形,核膜清晰明顯,成簇分布于豐富的膠原纖維及網(wǎng)狀纖維之間(圖1C,D)。隱睪內(nèi)生精小管發(fā)育不全,管間結締組織疏松(圖1E);生精上皮由1~3層細胞組成,以Sertoli細胞數(shù)量居多,與圓形初級精母細胞存在于基膜處,Leydig細胞核呈圓形或橢圓形散在于結締組織之間(圖1F);間質(zhì)內(nèi)膠原纖維稀疏,僅小血管周圍較清晰(圖1G),網(wǎng)狀纖維明顯分布于生精小管周圍(圖1H)。
統(tǒng)計結果表明,隱睪Sertoli細胞數(shù)量較正常睪丸顯著增加,生精小管平均直徑較正常組顯著減?。≒<0.05,表1),間質(zhì)組織面積極顯著增加,間質(zhì)/管腔面積比較正常組極顯著增大(P<0.01,表1)。
圖1 雙峰駝正常睪丸和隱睪組織顯微結構Fig.1 The microstructure of the Bactrian camel scrotal testis and cryptorchidism
2.2 雙峰駝正常睪丸及隱睪超微結構特點
電鏡觀察,正常睪丸生精小管發(fā)育良好的固有膜層由基膜、Ⅰ型膠原(collagen,ColⅠ)構成一個非細胞區(qū)和管周肌樣細胞、淋巴內(nèi)皮細胞參與的細胞區(qū)組成,內(nèi)層連續(xù)基膜上半橋粒結構將Sertoli細胞錨定在生精上皮,連續(xù)基膜外圍與內(nèi)層肌樣細胞之間包繞著一層較厚的Ⅰ型膠原纖維,在內(nèi)層肌樣細胞內(nèi)表面形成一層不連續(xù)的基膜,固有膜最外層由一層豐富的膠原纖維及外層肌樣細胞包繞。Sertoli細胞和精原細胞靠近基膜交錯排列,核仁明顯,細胞質(zhì)內(nèi)線粒體以及滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布較少(圖2A)。Sertoli細胞多邊形核內(nèi)有一個或多個核仁,異染色質(zhì)集合于核膜不同部分,細胞核核孔清晰,相鄰細胞膜下形成典型外質(zhì)特化與肌動蛋白絲形成的細胞膜下纖維束,且由膜性囊泡定向平行于Sertoli細胞質(zhì)膜,相鄰Sertoli細胞間由緊密連接、中間連接、橋粒和縫隙連接共同構成典型的連接復合體(圖2B)。Sertoli細胞近腔面有發(fā)育不同程度的初級精母細胞,內(nèi)有少量脂褐素顆粒,相鄰初級精母細胞之間呈現(xiàn)出相互交叉的指狀突起及橋粒連接(圖2C),高倍下可見相鄰細胞膜下也形成典型外質(zhì)特化區(qū),且由膜性囊泡定向平行于質(zhì)膜,細胞之間多處形成細胞間小管和橋粒結構(圖2D)。
相比較正常睪丸,雙峰駝隱睪生精上皮基膜增生明顯,凹凸不平,其上半橋粒結構不明顯,外圍Ⅰ型膠原纖維較少,而膠原原纖維異常豐富,管周肌樣細胞不典型;Sertoli細胞異染色質(zhì)豐富,靠近基膜排列,核呈多邊形,核仁不明顯,細胞質(zhì)內(nèi)分布滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以及線粒體,相鄰Sertoli細胞細胞膜下線粒體豐富,不規(guī)則囊泡散在(圖2E);沒有觀察到Sertoli細胞之間的連接復合體,偶爾能夠看到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池及細胞膜下細絲束,且存在發(fā)育不完全的橋粒結構(圖2F);生精細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為典型不規(guī)則、松散的泡狀結構,初級精母細胞少見,可見相鄰精母細胞間的胞質(zhì)橋(圖2G);Sertoli細胞與初級精母細胞之間細胞膜下散在線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng),可見二者細胞膜之間橋粒連接(圖2H)。
雙峰駝正常睪丸Leydig細胞核為圓形或橢圓形(圖2I);細胞內(nèi)滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稀疏,二者相延續(xù),高爾基器與線粒體散在,脂滴不明顯(圖2J);隱睪Leydig細胞形態(tài)不規(guī)則,絨毛突起不明顯(圖2K),細胞內(nèi)線粒體數(shù)量較多,腫脹明顯,線粒體嵴模糊;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少,沒有形成平行排列,偶見脂滴(圖2L)。雙峰駝正常睪丸間質(zhì)內(nèi)毛細血管豐富,其橫切可見核扁平狀的內(nèi)皮細胞及清晰的管壁基膜,血管外周可見成纖維細胞和膠原纖維(圖2M);高倍下相鄰毛細血管內(nèi)皮細胞之間形成緊密連接,可見內(nèi)皮細胞內(nèi)外較多的胞質(zhì)小泡(圖2N)。隱睪間質(zhì)組織內(nèi)纖維細胞散在,核形態(tài)不規(guī)則,細胞質(zhì)較少;間質(zhì)毛細血管管徑較小,基膜不清晰(圖2O);血管內(nèi)皮細胞之間可見縫隙連接及零散的胞質(zhì)小泡(圖2P)。
表1 雙峰駝正常睪丸及隱睪生精小管特征指數(shù)比較(±s,n=20)Table 1 The characteristics index of seminiferous tubule in the Bactrian camel scrotal testis and cryptorchism(±s,n=20)
表1 雙峰駝正常睪丸及隱睪生精小管特征指數(shù)比較(±s,n=20)Table 1 The characteristics index of seminiferous tubule in the Bactrian camel scrotal testis and cryptorchism(±s,n=20)
與正常睪丸相比,*.P<0.05;**.P<0.01Compared with counterparts of the Bactrian camel normal testis,*P<0.05;**P<0.01
間質(zhì)面積/管腔面積The ratio of interstitial area and bureaucratic area正常睪丸Scrotal testis 13.7±3.7 164.695±2.146 20 291.761±132.416 8 Sertoli細胞個數(shù)/個Numbers of Sertoli cells生精小管管徑/μm The diameter of the seminiferous tubules生精小管橫截面積/μm2Bureaucratic area間質(zhì)面積/μm2Interstitial area 768.196±897.338 0.452±0.067隱睪Cryptorchidism22.8±4.5*98.512±2.155*7 618.741±82.592**17 682.286±1 535.427**2.432±0.081**
圖2 雙峰駝正常睪丸和隱睪組織超微結構Fig.2 The ultrastructure of the testis tissue of the Bactrian camel scrotal and cryptorchidism
睪丸組織形態(tài)學發(fā)生改變其生精功能也會受到影響。研究表明,隱睪癥的病理改變是由于睪丸熱效應導致精子活動能力降低及成年干細胞遲發(fā)育及減數(shù)分裂障礙,生殖細胞數(shù)目減少[3-6]。雄性雙峰駝一般于4歲進入初情期,本研究中2歲雙峰駝正常睪丸生精上皮雖無明顯精子存在,但發(fā)育良好已形成3~5層生精細胞,而在同一季節(jié)同年齡雙峰駝隱睪則以Sertoli細胞數(shù)量居多及圓形初級精母細胞存在于近基膜處,電鏡下觀察則多為幼稚型Sertoli細胞且生精細胞明顯退化,生精小管的組織學改變主要表現(xiàn)為Sertoli細胞異常分化及精子發(fā)育阻滯。哺乳動物睪丸間質(zhì)結締組織構成間質(zhì)內(nèi)血管、淋巴管以及Leydig細胞等的組織支架。D.N.Ezeasor[8]研究表明,山羊隱睪時生精小管發(fā)育不全而顯得管間結締組織更加疏松,與此相一致,本研究中雙峰駝隱睪生精小管平均直徑較正常組顯著減小,間質(zhì)膠原纖維稀疏,間質(zhì)/管腔面積比較正常組極顯著增大。研究表明,間質(zhì)面積增加對精子數(shù)量及質(zhì)量都會產(chǎn)生不利影響,導致生精功能下降[9]。牛睪丸間質(zhì)結締組織的增加與精子質(zhì)量降低相關,間質(zhì)結締組織的變化可能會影響睪丸間質(zhì)組織局部代謝[10];本研究中雙峰駝隱睪間質(zhì)組織的變化也可能為生精功能下降的因素之一。
哺乳動物成熟睪丸血-睪屏障位于間質(zhì)毛細血管腔和生精小管管腔之間,由Sertoli細胞之間膜性囊泡,肌動蛋白絲及緊密連接共同形成,Sertoli細胞質(zhì)膜下微絲束和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池構成細胞外質(zhì)特化(Ectoplasmic specialization,ES)結構與緊密連接等共同構成連接復合體,是哺乳動物血睪屏障建立和完善的重要標志[11]。研究表明,人進入老年后睪丸Sertoli細胞形態(tài)異常影響血-睪屏障構成[12]。本研究表明雙峰駝正常睪丸生精上皮下有一層發(fā)育良好的固有膜,其上半橋粒結構將Sertoli細胞錨定在基膜上,外圍包繞著一層較厚的Ⅰ型膠原,在肌樣細胞內(nèi)表面形成一層不連續(xù)基膜;而且Sertoli細胞之間連接復合體結構清楚,間質(zhì)毛細血管緊密連接完整,這些結構區(qū)域是構成良好的血睪屏障的強有力憑證。與之相比,隱睪時電鏡下生精小管固有膜增厚,組織分層不明顯。研究報道,單峰駝生殖機能障礙以及山羊和豬隱睪時會產(chǎn)生睪丸組織纖維化及生精小管固有膜增厚,分析認為其與Sertoli細胞的發(fā)育密切相關,Sertoli細胞發(fā)育不成熟會影響固有膜的形態(tài)及血睪屏障連接的完整性[4,8,13];本研究中雙峰駝隱睪Sertoli細胞多為幼稚型,其與基膜連接的改變可能影響了血-睪屏障。本研究中雙峰駝隱睪雖然間質(zhì)毛細血管壁內(nèi)皮細胞間形成縫隙連接,相鄰Sertoli細胞存在發(fā)育不完全的橋粒結構,但生精小管內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池及細胞膜下細絲束偶見,尤其缺乏血-睪屏障所特有外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結構。研究表明,外質(zhì)特化是精子與Sertoli細胞粘連部位[14]。血-睪屏障改變會引起管腔環(huán)境的異常,而且細胞間連接的變化可影響生精小管內(nèi)細胞間信息傳遞,進一步導致生精細胞發(fā)育障礙[12]。因此,雙峰駝睪丸Sertoli細胞外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結構及橋粒結構不完整影響了血-睪屏障的構成,進而阻礙生精功能。
研究認為,Sertoli細胞與生精細胞間相互交叉指狀突起類似橋粒連接,或細胞間形成連接復合體有利于細胞間連接穩(wěn)定及信息傳遞,且與生精細胞沿Sertoli細胞移動有密切關系[15-16]。本研究中正常雙峰駝睪丸相鄰初級精母細胞之間呈現(xiàn)橋粒連接,而且初級精母細胞之間形成細胞間小管和橋粒,這與前人在大鼠和牛睪丸研究相一致,認為其有利于Sertoli細胞分泌物釋放或生精細胞移動[16-17]。哺乳動物生精過程中從精原細胞到精子形成要經(jīng)過數(shù)次細胞分裂,在多次分裂中除早期幾次精原細胞分裂是完全分裂外,生精過程中同源細胞有胞質(zhì)橋(cytoplasmic bridge)相連有利于生精細胞傳遞信息,保持同步發(fā)育,與生精上皮波的形成密切相關[18]。本研究中雙峰駝隱睪生精小管初級精母細胞少見,Sertoli細胞與初級精母細胞之間細胞膜下散在線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng),可見二者細胞膜之間的橋粒連接以及相鄰精母細胞間的胞質(zhì)橋,提示雙峰駝隱睪時生精過程中亦可能會形成生精上皮波,也為深入研究其生精細胞的同步發(fā)育提供參考。
睪丸Sertoli細胞內(nèi)不同信號通路的激活控制著精原干細胞增殖和分化因子的表達,其結構改變可致使細胞功能受到影響[19]。據(jù)報道,成年人睪丸Sertoli細胞的特征是核仁大居中及細胞質(zhì)中大量脂滴;季節(jié)性發(fā)情動物在非發(fā)情季節(jié),Sertoli細胞中脂滴數(shù)量明顯增加[20-21]。H.Jiang等[20]研究表明老年人Sertoli細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復合體含量較少,脂滴含量也較少,認為因其合成能力較低。研究報道,2歲之前雙峰駝睪丸內(nèi)生精小管以未空腔化睪丸索形式存在,尚未進入青春期[3],本研究中雙峰駝睪丸精原干細胞并不處于大量分化和增殖階段,Sertoli細胞內(nèi)沒有脂滴積聚,同時線粒體及滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少,或者表明其合成能力較低。
Leydig細胞是睪丸間質(zhì)組織中最重要的內(nèi)分泌細胞,其超微結構變化在一定程度上反映其功能狀態(tài)。研究表明,牦牛隱睪時Leydig細胞內(nèi)線粒體腫脹與細胞氧化應激有關[22],隱睪時睪丸處于高溫、缺血、缺氧等非正常狀態(tài),進而影響生精功能[6]。M.Ott等[23]研究發(fā)現(xiàn),氧化應激介導線粒體變性,使其功能受損,最終導致細胞凋亡。本研究中隱睪Leydig細胞內(nèi)線粒體腫脹明顯,線粒體嵴模糊。線粒體內(nèi)膜上附著著各種代謝生化酶,內(nèi)膜面積與酶數(shù)量成正比,當組織缺氧時,線粒體發(fā)生損傷,線粒體蛋白合成受阻,嵴消失內(nèi)膜面積減小,氧化能力下降并產(chǎn)生畸變凋亡[24];因此,隱睪時Leydig細胞內(nèi)線粒體腫脹致氧化能力下降,而數(shù)量增加可能作為總線粒體呼吸功能代償。
D.N.Ezeasor[8]研究表明山羊隱睪時Leydig細胞內(nèi)脂滴較正常睪丸增加明顯,認為脂滴為雄激素合成前體,可能因Leydig細胞合成活性下降,導致激素前體積累。本研究中雙峰駝隱睪與正常睪丸相比Leydig細胞內(nèi)脂滴無明顯增加。研究報道,袋鼠Leydig細胞脂滴含量初生時增加,10d后下降,60d以后又會出現(xiàn)增加,與其睪酮水平變化相一致[25]。研究表明單峰駝在2歲快速發(fā)育時期,無論在發(fā)情季節(jié)還是非發(fā)情季節(jié),睪丸組織中睪丸酮濃度較1.5和3歲及以后都要低[26],這與N.Rawlings等[27-28]在牛和豬的研究相一致,認為在動物體成熟迅速發(fā)育階段,睪丸組織中睪丸酮濃度有急劇降低的趨勢,且與Leydig細胞體積、數(shù)量以及細胞內(nèi)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含量顯著相關。本研究中2歲阿拉善雙峰駝正處于快速生長發(fā)育初期,尚未進入初情期,性活動不明顯,正常睪丸Leydig細胞內(nèi)滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相延續(xù),表明其處于不斷發(fā)育完善過程;而隱睪Leydig細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少且沒有平行排列,這與山羊隱睪時Leydig細胞超微結構相一致,表明細胞合成能力沒有完全形成[8],因此,2歲雙峰駝雄激素前體尚未儲備,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)育不均衡,與機體發(fā)育階段細胞分泌功能變化關系密切;隱睪時Leydig細胞超微結構特點與其發(fā)育階段及合成分泌能力的關系有待于進一步研究。
因此,本研究中2歲雙峰駝隱睪生精小管的組織學改變主要表現(xiàn)為Sertoli細胞異常分化及精子發(fā)育阻滯;隱睪Sertoli細胞多為幼稚型,其與基膜連接的改變以及Sertoli細胞外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結構及橋粒結構不完整影響了血-睪屏障的構成;Leydig細胞腫脹內(nèi)線粒體數(shù)量增加,雄激素前體尚未儲備,Leydig細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)育不均衡為其分泌功能與機體發(fā)育階段關系研究提供思路;本研究提示雙峰駝隱睪時生精過程中亦可能會形成生精上皮波,也為深入研究其生精細胞的同步發(fā)育提供參考。
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(編輯 白永平)
The Histologic and Ultrastructural Characteristics of the Bactrian Camel Testis in Cryptorchidism
YUAN Li-gang*,QU Ya-ling,LI Cong,LU Yu-rong,YAN Zhen-long
(College of Veterinary Medicine,Gansu Agricultural University,Lanzhou730070,China)
Abstract:The histological and ultrastructural features of testis tissue between the healthy Bactrian camels and the bilateral cryptorchid Bactrian camels were compared at the same ages.The Bactrian camel scrotal testis and cryptorchidism testis of 2years old were prepared for light and electron microscopy by histochemistry and transmission electron methods and IPP(Image-Pro Plus)statistics methods were used to identify the characteristics index of seminiferous tubule in the both testis.The observations made with the light microscope showed that the bilateral cryptorchid Bactrian camels with 1-3layers seminiferous epithelium in seminiferous tubules of much smaller diameter(P<0.05),thus accounting for the interstitial area and the ratio of interstitial area and bureaucratic area were significantly increased(P<0.01).Electron micrographs of seminiferous tubule showed that the junctional complex between adjacent Sertoli cells,and also the intercellular canaliculi and associated desmosomes between adjacent primary spermatocyte were obviously observed in the Bactrian camel scrotal testis,but in the testis of the bilateral cryptorchid Bactrian camels,the lamina propria of seminiferous epithelium were hyperplasia which specifically associat-ed with hemidesmosomes.However,there were rudimentary desmosome between adjacent immature Sertoli cells and the primary spermatocytes were rarely found in the tubular lumen with cytoplasmic bridge and desmosome between adjacent Sertoli cells and primary spermatocyte.The Leydig cells of the scrotal testis note the typical features of granular reticulum in the cisternae in direct continuity with this type of agranular reticulum,but in the cryptorchidism Leydig cell,the background cytoplasm were crowded with swelling mitochondria and reticulum were not obvious.The capillary vessel of cryptorchid Bactrian camels testis was smaller and the epithelial basal of the lamina was not clear,and the junction were observed between adjacent microvessel endothelial cells.Taken together,the abnormal proliferation of the Sertoli cells and the arrest of spermatogenesis were the main characters in cryptorchidism seminiferous tubule,and the blood-testis barrier,which affected by the immature Sertoli cells connection with the basement membrane,the defects of the ectoplasmic specialization in Sertoli cells and the rudimentary desmosome adjacent between the Sertoli cells and primary spermatocyte,in addition,the paucity of mixed endoplasmic reticulum and the differences in the development of smooth endoplasmic reticulum apparent in the Leydig cells of the cryptorchid testis could serve as a meaningful index for the further research of the reticulum involved in steroid biosynthesis may be related to the stage of different ages.
Key words:Bactrian camel;cryptorchidism;testis;histologic structure;ultrastructural character
中圖分類號:S852.162
文獻標志碼:A
文章編號:0366-6964(2016)05-0993-08
doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.05.017
收稿日期:2015-09-28
基金項目:國家自然科學基金項目(31160488);甘肅省自然科學研究基金(145RJZA223);甘肅省財政廳基本科研業(yè)務項目(2012)
作者簡介:袁莉剛(1974-),女,甘肅隴南人,教授,博士,主要從事動物發(fā)育生物學研究,Tel:0931-7631229
*通信作者:袁莉剛,教授,E-mail:yuan2918@126.com