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[摘 要]为了研究季节变化对中国林蛙(Rana chensinensis)胃结构的影响,利用H-E,AB-PAS法对林蛙胃进行石蜡切片和染色,从显微结构比较研究中国林蛙出眠期、活跃期、入眠前及冬眠四个不同时期胃结构变化及其粘液细胞的分布。结果显示,3月出眠期粘液细胞种类仅有Ⅲ型和Ⅳ型,肌层较薄;6月活跃期和9月入眠前期胃腺发达,粘液细胞有Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅳ型,肌层较厚;12月冬眠阶段粘液细胞主要是Ⅲ型和Ⅳ型,偶见Ⅰ型。讨论了季节对林蛙消化道结构和功能的影响。
[关键词]林蛙 胃 形态结构 季节变化
[中图分类号]R1[文献标识码]A[文章编号]1007-4309(2014)02-0067-02
脊椎动物消化道由内向外分为四层,即黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层,并有神经、血管和淋巴管的分布,黏膜层分泌黏液,有润滑、保护、屏障、消化、调节pH等功能。国内外对几种脊椎动物消化道粘液细胞类型做了归纳和研究,但未见随季节变化对两栖类消化道结构功能变化的影响及粘液细胞分布特点的报道。本文以中国林蛙(Rana chensinensis)胃为研究对象,对其在不同季节胃壁四层结构变化进行观察,并对各层粘液细胞的分布类型做一总结,以期为研究季节变化对脊椎动物消化道结构功能以及生理机能的影响提供基础资料。
一、材料和方法
1材料
中国林蛙2010年3月、6月、9月、12月采自山东省青岛崂山,野外采集后在实验室水族箱内模拟生态环境中饲养,以水丝蚓和面包虫喂养。
2实验方法
分别取出在10%中性福尔马林溶液中固定的四个月份的林蛙胃体,常规石蜡切片,厚7μm,H-E染色、AB-PAS染色。采用奥林巴斯BX51-DP71显微镜观察和照相,Image-Pro Express 60图像分析软件进行测量。每个月份测量5个数据,测量数据以平均数±标准差(Mean±SD)表示。采用SPSS 160软件对实验数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)。
二、结果
1胃体的结构及其变化
中国林蛙胃和其他脊椎动物胃结构相似,内向外分为四层,即黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层。黏膜上皮主要为单层柱状细胞,细胞核椭圆形位于基底部,接近胃腺开口处的上皮细胞核较圆。粘膜上皮中无杯状细胞。黏膜表面有许多胃小凹,胃上皮从胃小凹陷入形成胃腺,腺体部为管状,管腔较明显,在腺体间的薄层结缔组织中,分布着毛细血管和少量平滑肌纤维。黏膜肌层较薄,收缩时有利于胃腺分泌物的排出,黏膜上皮的固有层为结缔组织,含血管,淋巴组织,散在的平滑肌细胞和大量的胃底腺。黏膜下层有疏松结缔组织,含较大的血管。肌层均为平滑肌,内环外纵,胃体环形肌特别发达,而纵行肌很薄,甚至不明显。胃壁外膜为浆膜层,浆膜由疏松结缔组织和外表面的间皮构成。测量得到中国林蛙不同季节胃壁各层厚度见下表。
表 中国林蛙不同季节胃壁各层厚度(Mean±SD)
月份 3月(um) 6月(um) 9月(um) 12月(um)
黏膜上皮细胞厚5636±583 1145±139A 3008±473AB 2269±333AB
黏膜层厚45415±2799 34699±1647A 30709±2188Ab 30964±1600A
黏膜下层厚62841±2819 7487±464A 9991±1481AB 7343±1161AB
肌层厚38217±1912 9539±516A 21012±1584AB 16891±898AB
浆膜层厚4997±757 619±090A 1059±269AB 1006±210A
注:A、a表示6月、9月、12月胃壁各层厚度与3月份对应的相同结构的显著性差异分析。A表示极显著性差异,a表示显著性差异,未标注代表无显著性差异;B、b表示后一月份与前一月份的显著性差异分析。B表示极显著性差异,b表示显著性差异,未标注代表无显著性差异。
2胃粘液细胞在不同季节的类型及分布
AB-PAS染色后消化道粘液细胞分为四种类型:Ⅰ型玫瑰红色;Ⅱ型蓝绿色;Ⅲ型紫红色;Ⅳ型蓝色。林蛙胃黏膜上皮的粘液细胞,胞浆AB-PAS染为紫红色(AB弱阳性,PAS强阳性),即Ⅲ型和蓝色(AB强阳性,PAS阴性),即Ⅳ型。粘液细胞内的粘原颗粒丰富清晰可见,多分布于细胞的核上区。胃腺颈部部分细胞对AB、PAS亦均匀着色,染色效果与黏膜上皮细胞类似。由此可见,林蛙胃粘液细胞内有大量的中性粘多糖,而酸性粘多糖少量。6月、9月黏膜上皮中部胃腺之间分布大量AB-PAS染为玫红色的粘液细胞,即Ⅰ型,12月仅见极少量的玫红色黏原颗粒,3月胃未见玫红色黏原颗粒。
三、讨论
1不同季节对胃壁各层结构的影响
由上表可知,3月份胃的四层结构均明显厚于6月、9月、12月,原因可能与林蛙在冬眠时期不进食有关,进食越少,胃壁越厚;各月份之间肌层厚度均存在显著性差异,从而充分说明肌层对消化道的蠕动以及食物的吸收影响重大。6月胃腺发达,此时的林蛙正处于生活最旺盛、行动最多的阶段,摄食量较大,胃所承担的功能也最旺盛,故而较发达。
2不同季节对粘液细胞的类型的影响
粘液细胞的分布和类型与其所在部位执行的功能有密切的关系。6月和9月出现Ⅰ型粘液细胞,而3月和12月仅有Ⅲ型和Ⅳ型,Ⅰ型粘液细胞含中性粘多糖,具有调节胃中pH值的功能,而且中性粘液细胞常与碱性磷酸酶共存,故又有消化功能。推测两栖类动物消化道中的粘液细胞的类型与分布,不仅与动物种类有关,也与不同时期摄食量以及食性等有关。
[参考文献]
[1]楚德昌等:《几种脊椎动物消化道黏液细胞的类型与分布》,《动物学杂志》2006年第6期。
[2]杨桂文、安利国:《鱼类黏液细胞研究进展》,《水产学报》1999年第4期。
[3]邓振旭等:《中华蟾蜍与黑斑蛙消化道粘液细胞的组织化学染色》,《四川动物》2008年第27卷第4期。
[4]谢湘筠等:《花鲈消化道粘液细胞的类型及分布》,《福建农业学报》2007年第3期。
[5]Cinar K,Senol NHistological and histochemical characterization ofthemu cosa of the digestive tract in flower fish (Pseudophoxinus antalyae)AnatHistol Embryol,2006,35(3):147-151
[6]尹苗等:《鲤鱼黏液细胞类型的研究》,《动物学杂志》2000第1期。
[7]刘怀如、张耀光:《南方鲇消化道杯状细胞分布及类型探讨》,《四川动物》2002年第1期。
[8]周长文等:《中华蟾蜍与黑斑蛙消化道黏液细胞的观察》,《生物技术》2007年第6期。
[9]邓振旭、楚德昌:《消化道组织块黏液细胞的组织化学染色》,《生物技术》2007年第6期。
[关键词]林蛙 胃 形态结构 季节变化
[中图分类号]R1[文献标识码]A[文章编号]1007-4309(2014)02-0067-02
脊椎动物消化道由内向外分为四层,即黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层,并有神经、血管和淋巴管的分布,黏膜层分泌黏液,有润滑、保护、屏障、消化、调节pH等功能。国内外对几种脊椎动物消化道粘液细胞类型做了归纳和研究,但未见随季节变化对两栖类消化道结构功能变化的影响及粘液细胞分布特点的报道。本文以中国林蛙(Rana chensinensis)胃为研究对象,对其在不同季节胃壁四层结构变化进行观察,并对各层粘液细胞的分布类型做一总结,以期为研究季节变化对脊椎动物消化道结构功能以及生理机能的影响提供基础资料。
一、材料和方法
1材料
中国林蛙2010年3月、6月、9月、12月采自山东省青岛崂山,野外采集后在实验室水族箱内模拟生态环境中饲养,以水丝蚓和面包虫喂养。
2实验方法
分别取出在10%中性福尔马林溶液中固定的四个月份的林蛙胃体,常规石蜡切片,厚7μm,H-E染色、AB-PAS染色。采用奥林巴斯BX51-DP71显微镜观察和照相,Image-Pro Express 60图像分析软件进行测量。每个月份测量5个数据,测量数据以平均数±标准差(Mean±SD)表示。采用SPSS 160软件对实验数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)。
二、结果
1胃体的结构及其变化
中国林蛙胃和其他脊椎动物胃结构相似,内向外分为四层,即黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层。黏膜上皮主要为单层柱状细胞,细胞核椭圆形位于基底部,接近胃腺开口处的上皮细胞核较圆。粘膜上皮中无杯状细胞。黏膜表面有许多胃小凹,胃上皮从胃小凹陷入形成胃腺,腺体部为管状,管腔较明显,在腺体间的薄层结缔组织中,分布着毛细血管和少量平滑肌纤维。黏膜肌层较薄,收缩时有利于胃腺分泌物的排出,黏膜上皮的固有层为结缔组织,含血管,淋巴组织,散在的平滑肌细胞和大量的胃底腺。黏膜下层有疏松结缔组织,含较大的血管。肌层均为平滑肌,内环外纵,胃体环形肌特别发达,而纵行肌很薄,甚至不明显。胃壁外膜为浆膜层,浆膜由疏松结缔组织和外表面的间皮构成。测量得到中国林蛙不同季节胃壁各层厚度见下表。
表 中国林蛙不同季节胃壁各层厚度(Mean±SD)
月份 3月(um) 6月(um) 9月(um) 12月(um)
黏膜上皮细胞厚5636±583 1145±139A 3008±473AB 2269±333AB
黏膜层厚45415±2799 34699±1647A 30709±2188Ab 30964±1600A
黏膜下层厚62841±2819 7487±464A 9991±1481AB 7343±1161AB
肌层厚38217±1912 9539±516A 21012±1584AB 16891±898AB
浆膜层厚4997±757 619±090A 1059±269AB 1006±210A
注:A、a表示6月、9月、12月胃壁各层厚度与3月份对应的相同结构的显著性差异分析。A表示极显著性差异,a表示显著性差异,未标注代表无显著性差异;B、b表示后一月份与前一月份的显著性差异分析。B表示极显著性差异,b表示显著性差异,未标注代表无显著性差异。
2胃粘液细胞在不同季节的类型及分布
AB-PAS染色后消化道粘液细胞分为四种类型:Ⅰ型玫瑰红色;Ⅱ型蓝绿色;Ⅲ型紫红色;Ⅳ型蓝色。林蛙胃黏膜上皮的粘液细胞,胞浆AB-PAS染为紫红色(AB弱阳性,PAS强阳性),即Ⅲ型和蓝色(AB强阳性,PAS阴性),即Ⅳ型。粘液细胞内的粘原颗粒丰富清晰可见,多分布于细胞的核上区。胃腺颈部部分细胞对AB、PAS亦均匀着色,染色效果与黏膜上皮细胞类似。由此可见,林蛙胃粘液细胞内有大量的中性粘多糖,而酸性粘多糖少量。6月、9月黏膜上皮中部胃腺之间分布大量AB-PAS染为玫红色的粘液细胞,即Ⅰ型,12月仅见极少量的玫红色黏原颗粒,3月胃未见玫红色黏原颗粒。
三、讨论
1不同季节对胃壁各层结构的影响
由上表可知,3月份胃的四层结构均明显厚于6月、9月、12月,原因可能与林蛙在冬眠时期不进食有关,进食越少,胃壁越厚;各月份之间肌层厚度均存在显著性差异,从而充分说明肌层对消化道的蠕动以及食物的吸收影响重大。6月胃腺发达,此时的林蛙正处于生活最旺盛、行动最多的阶段,摄食量较大,胃所承担的功能也最旺盛,故而较发达。
2不同季节对粘液细胞的类型的影响
粘液细胞的分布和类型与其所在部位执行的功能有密切的关系。6月和9月出现Ⅰ型粘液细胞,而3月和12月仅有Ⅲ型和Ⅳ型,Ⅰ型粘液细胞含中性粘多糖,具有调节胃中pH值的功能,而且中性粘液细胞常与碱性磷酸酶共存,故又有消化功能。推测两栖类动物消化道中的粘液细胞的类型与分布,不仅与动物种类有关,也与不同时期摄食量以及食性等有关。
[参考文献]
[1]楚德昌等:《几种脊椎动物消化道黏液细胞的类型与分布》,《动物学杂志》2006年第6期。
[2]杨桂文、安利国:《鱼类黏液细胞研究进展》,《水产学报》1999年第4期。
[3]邓振旭等:《中华蟾蜍与黑斑蛙消化道粘液细胞的组织化学染色》,《四川动物》2008年第27卷第4期。
[4]谢湘筠等:《花鲈消化道粘液细胞的类型及分布》,《福建农业学报》2007年第3期。
[5]Cinar K,Senol NHistological and histochemical characterization ofthemu cosa of the digestive tract in flower fish (Pseudophoxinus antalyae)AnatHistol Embryol,2006,35(3):147-151
[6]尹苗等:《鲤鱼黏液细胞类型的研究》,《动物学杂志》2000第1期。
[7]刘怀如、张耀光:《南方鲇消化道杯状细胞分布及类型探讨》,《四川动物》2002年第1期。
[8]周长文等:《中华蟾蜍与黑斑蛙消化道黏液细胞的观察》,《生物技术》2007年第6期。
[9]邓振旭、楚德昌:《消化道组织块黏液细胞的组织化学染色》,《生物技术》2007年第6期。