張 強(qiáng),王艷萍,苗 凱,臧 睿,冷青文,趙宗勝,曾維斌*
(1.石河子大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆 石河子 832000;2.深圳羅茲曼國(guó)際轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院,廣東 深圳 518119)
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)哺乳動(dòng)物皮膚結(jié)構(gòu)的研究報(bào)道較多,大多以皮膚結(jié)構(gòu)與毛發(fā)關(guān)系[1-2]以及皮革加工為主[3-4]。驢皮厚度是評(píng)價(jià)驢皮優(yōu)劣的重要指標(biāo),同樣驢皮厚度也是制約阿膠等級(jí)的重要因素[5]。制作皮革用的動(dòng)物皮膚厚度的測(cè)量一般采用游標(biāo)卡尺測(cè)量法。也有學(xué)者用超聲儀對(duì)德州驢皮膚厚度測(cè)定發(fā)現(xiàn)德州驢臀皮最厚,腹皮最薄[6]。本研究通過(guò)觀察新疆驢不同部位皮膚組織結(jié)構(gòu)及其厚度變化規(guī)律,分析驢皮中膠原蛋白及其它結(jié)構(gòu)組織的分布情況,為阿膠原料選取提供一定的參考。
本試驗(yàn)樣品來(lái)自阿克蘇某肉驢屠宰場(chǎng)的6頭新疆公驢,其年齡為5~7歲,頭部電擊致暈后頸靜脈放血處死,分別采集面部、背部、腿部、頸部和腹部皮膚新鮮組織,大小為1 cm2,采集后立即投入到10%甲醛溶液中固定。
Leica手搖輪式石蠟切片機(jī),Motic Digi Class 1.2顯微數(shù)碼互動(dòng)拍照系統(tǒng),DK-600型電熱恒溫水浴鍋,DNP-9082BS-Ⅲ電熱恒溫培養(yǎng)箱,95%乙醇、100%乙醇、二甲苯、甲醛、石蠟、蘇木素、伊紅、濃鹽酸等。
1.3.1 組織切片制作 采集的驢皮組織用10%甲醛固定1周,因驢皮比較堅(jiān)韌,在固定液中浸泡的時(shí)間較長(zhǎng)。用流水沖洗48 h,洗去組織中多余的甲醛;梯度濃度乙醇脫水,起始濃度為50%,以后為60%,75%(過(guò)夜)、85%、95%和100%;二甲苯兩次透明,每次10 min;石蠟浸透(要比一般組織器官浸蠟時(shí)間長(zhǎng),約需要4~6 h)和包埋;Leica手搖切片機(jī)連續(xù)切片,切片厚度為7 μm,40 ℃水浴攤片,55 ℃恒溫培養(yǎng)箱烤片2 h以上;蘇木精伊紅染色。
1.3.2 皮膚結(jié)構(gòu)與厚度測(cè)量 HE染色的切片,每頭驢在每個(gè)部位挑選展片平整無(wú)皺褶、染色效果好的切片10張,Motic Digi Class 1l-S顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)拍照,使用 Motic Images Advanced 3.2軟件進(jìn)行處理,在放大100倍的視野中觀察并進(jìn)行測(cè)量。
應(yīng)用 excel 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,spss 22.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析。
由圖1可知,新疆驢表皮比較薄,由2~8層細(xì)胞構(gòu)成,最外層的是角質(zhì)層,為扁平角質(zhì)化的細(xì)胞,細(xì)胞核退化,細(xì)胞質(zhì)含大量的角蛋白,嗜酸性,在皮膚的不同部位,角化程度不同。角質(zhì)層下面是顆粒層,由一層將要角質(zhì)化的扁平細(xì)胞構(gòu)成。棘細(xì)胞層由1~2 層多角形細(xì)胞構(gòu)成,頸部皮膚缺乏此層。最內(nèi)層的是基底層細(xì)胞,通過(guò)半橋粒、質(zhì)膜內(nèi)褶等結(jié)構(gòu)與基底膜相連,細(xì)胞形狀為立方形或低柱狀,細(xì)胞排列密集,細(xì)胞為圓形,嗜堿性強(qiáng)。
真皮的淺層為乳頭層,深層為網(wǎng)狀層。乳頭層借基膜與表皮的基底層細(xì)胞連結(jié),含有豐富密集排列的膠原纖維。網(wǎng)狀層膠原纖維比較粗,呈縱橫交錯(cuò)排列,內(nèi)含有大量的毛囊、汗腺、皮脂腺等皮膚的衍生物和血管、神經(jīng)等結(jié)構(gòu)。驢的毛囊屬于單毛囊,腿部和腹部毛囊較臉部、頸部和背部的多。驢的皮脂腺比較發(fā)達(dá),在腹部排列密集,其它部位相對(duì)比較少。驢的汗腺多為分支泡狀腺,在背部、臉部、腹部和腿部比較發(fā)達(dá),而在頸部存在的很少,主要分布在真皮的網(wǎng)狀層。
由表1可知,新疆驢表皮平均厚度為(42.27±9.62) μm,面部皮膚表皮最厚,顯著厚于其它部位(P<0.05)。新疆驢真皮的平均厚度為(2055.43±616.00) μm,背部皮膚真皮最厚,顯著厚于其它部位(P<0.05),腿部真皮最薄,極顯著低于其它部位(P<0.01)。皮膚總厚度的變化與真皮變化一致,背部最厚,腿部最薄。
表1 新疆驢不同部位皮膚厚度測(cè)量Table 1 Skin thickness measurement of different parts of Xinjiang donkey
皮膚被覆于動(dòng)物體表,是機(jī)體最大的一個(gè)器官,表皮是皮膚的最外層,起到抵御嚴(yán)寒、風(fēng)沙侵入的作用。動(dòng)物的皮膚是皮革、藥、食等方面主要原料。許琴等[7]研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)白豬表皮層由角質(zhì)層、顆粒層、生發(fā)層三層構(gòu)成,人皮膚表層由五層構(gòu)成,其上皮細(xì)胞以單層柱狀細(xì)胞為主,而本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新疆驢上皮細(xì)胞形狀為立方形或低柱狀。胡倩倩等[8]研究表明,皖東黃牛皮膚表皮由內(nèi)向外可分為基底層、棘層、顆粒層和角質(zhì)層四層,新疆驢表皮皮膚的結(jié)構(gòu)也由這四層構(gòu)成,但新疆驢頸部皮膚缺乏棘層;造成此差異的原因可能是由于物種差異。新疆驢真皮由乳頭層和網(wǎng)狀層構(gòu)成,內(nèi)含有毛囊、汗腺、皮脂腺等皮膚的衍生物和血管、神經(jīng)等結(jié)構(gòu),此結(jié)果與青海駱駝皮膚組織結(jié)構(gòu)類似[9],而新疆驢真皮中比駱駝?wù)嫫ず胸S富密集排列的膠原纖維,是阿膠的主要成分。
阿膠是驢真皮經(jīng)濃縮制成的固體膠,其主效成分膠原蛋白是一種結(jié)構(gòu)蛋白,可使皮膚具有彈性和光澤,當(dāng)膠原蛋白流失時(shí),皮膚中層萎縮,出現(xiàn)皺紋[10]。大鼠皮膚隨著真皮層的增厚其膠原蛋白的含量也隨之增加,與皮膚的厚度呈正相關(guān)[11]。PAN等[12]研究發(fā)現(xiàn)在牛皮中,臀部真皮最厚,膠原蛋白含量最高。澳大利亞美利奴綿羊真皮層以臀部最厚,頸部次之,腹部最薄,臀部與腹部厚度之比約為1.6∶1[4]。曾祥芬等[13]研究魯西黃牛皮膚結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)其腹部皮膚平均厚度最薄,頸部次之,臀部為最厚。本研究發(fā)現(xiàn),新疆驢背部表皮最厚,顯著厚于其它部位。本課題前期研究也表明,新疆驢真皮膠原蛋白含量及膠原蛋白基因表達(dá)量,背頸部最高,其次是腹部和腿部,臉部最少,這與本次對(duì)真皮厚度的測(cè)量結(jié)果一致[5]。在毛發(fā)稀疏部位較厚,濃密部位較薄。而左秋等[14]研究發(fā)現(xiàn)牦牛頸部真皮最厚,臀部次之,腹部最薄,與本研究稍有不同,可能是因?yàn)殛笈I钤诟吆0蔚貐^(qū)造成的。王敏等[6]利用組織切片法測(cè)定德州驢皮膚的總厚度時(shí)發(fā)現(xiàn),臀皮最厚,最薄的頸皮和腹皮。新疆驢皮膚背部最厚,腹部最薄,與德州驢皮膚的厚度相近,也可以為阿膠產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)良的原材料。
新疆驢皮膚由淺至深分為表皮、真皮和皮下組織三部分,其表皮比較薄,由角質(zhì)層、顆粒層、棘細(xì)胞層、基底層細(xì)胞組成;頸部皮膚缺乏棘層。真皮由乳頭層和網(wǎng)狀層兩層組成,乳頭層含有豐富密集排列的膠原纖維;驢的毛囊屬于單毛囊,其皮脂腺比較發(fā)達(dá),其汗腺主要分布在真皮的網(wǎng)狀層。真皮層越厚膠原蛋白含量越高,新疆驢皮膚結(jié)構(gòu)背部和頸部真皮最厚,是制作高品質(zhì)阿膠的較好原料。