●郭青云 單云芳 鐘震宇 程志斌 李俊芳 孟玉萍 白加德
(北京麋鹿生態(tài)實(shí)驗(yàn)中心 北京 100076)
麋鹿(Elaphurus davidianus)是我國(guó)一級(jí)保護(hù)動(dòng)物,在我國(guó)滅絕、重引入后,經(jīng)過(guò)30多年的繁育保護(hù),其種群數(shù)量明顯增長(zhǎng)。在麋鹿保護(hù)區(qū)及其遷地保護(hù)場(chǎng)所,如北京南海子麋鹿苑、湖北石首國(guó)家級(jí)麋鹿保護(hù)區(qū)、河北灤河上游自然保護(hù)區(qū)、河南野生動(dòng)物救助中心、北京動(dòng)物園、石家莊動(dòng)物園等均出現(xiàn)或暴發(fā)過(guò)麋鹿出血性腸炎[1-2],嚴(yán)重影響麋鹿種群健康發(fā)展。完整的腸道結(jié)構(gòu)是阻止腸腔內(nèi)有害物質(zhì)及病原微生物進(jìn)入體內(nèi)其他組織器官和血液循環(huán)的基礎(chǔ)。盡管已有麋鹿腸道組織結(jié)構(gòu)的報(bào)道[3-5],但尚未見(jiàn)健康初生麋鹿腸道的組織學(xué)結(jié)構(gòu)研究。開(kāi)展對(duì)健康初生麋鹿腸道組織結(jié)構(gòu)的研究,以期為麋鹿消化道疾病研究提供理論依據(jù)。
北京麋鹿生態(tài)實(shí)驗(yàn)中心因棄仔和難產(chǎn)死亡的初生麋鹿各1只,取其十二指腸、空腸和回腸,分別浸入甲醛固定,制作5 μm厚的切片,用于組織形態(tài)觀察。
十二指腸、空腸和回腸各取5張不連續(xù)切片,經(jīng)脫蠟、梯度酒精脫水至蒸餾水后,蘇木精染色10~15 min,1%鹽酸-酒精分色(鏡下觀察可見(jiàn)單獨(dú)細(xì)胞核),自來(lái)水藍(lán)化20~30 min,入梯度酒精至95%酒精后,伊紅染色液染色10~20 s,繼續(xù)95%、100%酒精水合,二甲苯透明后封片。每張切片選6個(gè)視野,拍照,進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察,同時(shí)應(yīng)用Image-Pro Plus 6.0圖像分析系統(tǒng)測(cè)量小腸各段的絨毛高度(Villus height)、隱窩深度(Crypt depth),并計(jì)算絨毛高度/隱窩深度(V/C)比值。
數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,用SPSS 22軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),P<0.05為差異顯著。
顯微鏡下可見(jiàn)初生麋鹿的小腸腸壁分為黏膜層、黏膜下層、肌層和漿膜層(圖1)。麋鹿小腸的黏膜層分為黏膜上皮、固有層和黏膜肌層,其中黏膜上皮和固有層向腸腔內(nèi)突起形成腸絨毛,上皮下陷至固有層形成腸隱窩(又稱(chēng)小腸腺)。
初生麋鹿十二指腸絨毛呈細(xì)長(zhǎng)的葉狀,較空腸絨毛粗短,分布較為稀疏(圖1—A,圖2—A)。腸絨毛的單層柱狀細(xì)胞的細(xì)胞核多呈橢圓形或圓形,緊密排列在腸絨毛上皮細(xì)胞的基底部,上皮細(xì)胞間有少量高腳杯狀的杯狀細(xì)胞和散在分布的腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞(圖2—A)。鏡下可見(jiàn)少量黏膜和部分黏膜下層向腸腔內(nèi)隆起形成環(huán)形皺襞(圖1—A)。腸絨毛中間的固有層內(nèi)有一條中央乳糜管(圖2—A)。黏膜固有層分布大量上皮下陷形成的 腸隱窩(圖2—B)。
圖1 初生麋鹿十二指腸(A)、空腸(B)和回腸(C)的組織結(jié)構(gòu)
圖2 初生麋鹿十二指腸絨毛(A)和腸隱窩(B)
初生麋鹿空腸絨毛呈指狀,細(xì)長(zhǎng)而排列緊密(圖1—B,圖3),較十二指腸和回腸長(zhǎng)??漳c絨毛上的細(xì)胞類(lèi)型及形態(tài)都與十二指腸絨毛相似。鏡下未發(fā)現(xiàn)明顯的環(huán)形皺襞。腸絨毛中間的固有層內(nèi)有一條中央乳糜管。黏膜固有層有大量腸隱窩(圖3)。
圖3 初生麋鹿空腸的部分黏膜層和黏膜下層
初生麋鹿回腸絨毛較空腸絨毛短而稀疏,與空腸一樣,腸腔內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的環(huán)形皺襞(圖1-C),可能與取材部位或者發(fā)育年齡有關(guān)?;啬c絨毛頂部的柱狀細(xì)胞頂端有大量空泡狀結(jié)構(gòu),核位于細(xì)胞基底部,絨毛中部向下,柱狀細(xì)胞胞質(zhì)中空泡結(jié)構(gòu)逐漸減少(圖4—A)。腸絨毛上杯狀細(xì)胞數(shù)量多于十二指腸和空腸。腸絨毛中間的固有層較厚,有一條中央乳糜管(圖4—A)。黏膜固有層有腸隱窩,黏膜下層有淋巴集結(jié),呈圓形或橢圓形(圖4—B)。
統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),初生麋鹿空腸的絨毛高度顯著大于十二指腸(P<0.05)和回腸(P<0.05),十二指腸和回腸的絨毛高度差異不顯著(P>0.05,圖5—A)。而從十二指腸到回腸,隱窩深度差異不顯著(P>0.05,圖5—B)。麋鹿十二指腸、空腸和回腸的V/C比值與絨毛高度趨勢(shì)相似,均呈倒“V”形,空腸的V/C比值顯著高于十二指腸(P<0.05)和回腸(P<0.05),后兩者差異不顯著(P>0.05,圖5—C)。
圖5 健康麋鹿小腸的絨毛高度(A)、隱窩深度(B)和V/C比值(C)
麋鹿自重引入以來(lái),其種群發(fā)展受到腸道疾病的困擾,因此,研究健康初生麋鹿腸道的組織結(jié)構(gòu)對(duì)今后深入開(kāi)展麋鹿消化道疾病研究具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)麋鹿小腸的腸壁結(jié)構(gòu)與雞、豬、牛、羊、羊駝等動(dòng)物相同[6-9],由內(nèi)向外依次為黏膜層、黏膜下層、肌層和漿膜層。完整的小腸組織結(jié)構(gòu)是小腸發(fā)揮消化、吸收和局部免疫功能的生理基礎(chǔ),對(duì)防止腸道細(xì)菌移位、識(shí)別病原微生物都起著重要作用。初生麋鹿小腸的黏膜層分為黏膜上皮、固有層和黏膜肌層,黏膜上皮和固有層向腸腔內(nèi)突起形成腸絨毛,上皮下陷至固有層形成腸隱窩。腸絨毛可使黏膜表面積增加,利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用,與麋鹿生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)。從十二指腸到空腸,腸絨毛主要由單層柱狀上皮細(xì)胞構(gòu)成,其間夾雜著少量杯狀細(xì)胞和腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞,且杯狀細(xì)胞數(shù)量逐漸增多。杯狀細(xì)胞分泌的黏蛋白形成的凝膠型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)黏液層,在腸道內(nèi)容物和腸上皮細(xì)胞間起潤(rùn)滑和物理屏障作用[10]。初生麋鹿的腸上皮淋巴細(xì)胞主要位于小腸上皮基底部和固有層中,與腸上皮細(xì)胞、杯狀細(xì)胞和肥大細(xì)胞共同組成腸道黏膜免疫系統(tǒng),是機(jī)體抵御腸道病原微生物入侵的第一道防線,因此,麋鹿小腸結(jié)構(gòu)的完整與機(jī)體健康息息相關(guān)。
初生麋鹿空腸的絨毛高度和V/C比值顯著高于十二指腸和回腸(P<0.05),而從十二指腸到回腸,隱窩深度差異不顯著(P>0.05)。這一指標(biāo)變化與相同日齡黃牛相似,與牦牛略有不同[8]。初生牦??漳c絨毛高度和V/C比值顯著高于十二指腸,但空腸和回腸的隱窩深度顯著大于十二指腸[8],這些結(jié)果差異可能與物種、飼養(yǎng)環(huán)境等有關(guān)。已知腸道絨毛高度、隱窩深度和V/C比值受年齡、斷奶、飼料、疾病等因素的影響。1歲麋鹿十二指腸和空腸的絨毛高度和隱窩深度明顯高于回腸,V/C比值在不同腸段間差異不顯著[5],而出血性腸炎麋鹿的腸黏膜脫落嚴(yán)重,絨毛高度顯著降低(未發(fā)表)。