狗股骨组织形态学特征的研究
2010-11-15张璐李春生赵峰林子清
张璐,李春生,赵峰,林子清
(中国刑事警察学院 法医学系,沈阳 110035)
狗是一种常见的犬科哺乳动物,属狼的近亲,也是饲养率最高的宠物。对狗的经济价值及骨组织工程方面的研究较多,但对其骨组织形态学的研究报道较少,目前国内外的学者也只是对其骨组织形态的部分特征进行了简单的描述。本研究将狗股骨中段做成骨骼组织学切片后采用硫堇苦味酸染色法进行染色,观察其镜下结构,以期对其骨组织形态学进行深入研究。
1 材料与方法
1.1 材料
在集市上购买2年生以上家犬50只,雌雄不限,体质量20~50 kg,采用静脉输入过量麻醉药物的方法处死后取其右后股骨的中段备检。
1.2 方法
1.2.1 固定:取上述检材,将股骨中段锯成厚3~5 mm的横段,放入10%福尔马林溶液中固定3~5 d。
1.2.2 脱钙:分别按照Murayama法和Alexander法配制甲酸脱钙液和硝酸脱钙液[1]。
1.2.3 包埋切片:将脱钙后的骨组织流水冲洗24 h后,用冷冻组织包埋剂(OCT)包埋,放在冷冻切片机(英国Brother公司)冷冻室内3~5 min,使其完全冻结后,切成20 μm厚的薄片,放入无水乙醇中备用。
1.2.4 染色封片:按常规配制硫瑾/苦味酸染色液,室温下采用游离方法染色,用中性合成树胶封片[2]。
1.2.5 切片观察指标:采用Nikon ECLIPSE 80i病理图像处理系统200倍镜下观察哈氏系统的数量、形态、直径、面积及排列,间骨板的数量、形态、排列、面积百分比、环层骨板形态,内、外环骨板的厚度及相对厚度,非哈氏管的数量。400倍镜下观察哈氏系统环层骨板数,哈氏管直径及面积,间骨板环层骨板数,骨陷窝数量、排列和面积。
1.3 统计学处理
实验数据以x±s表示,利用SPSS 10.0统计学软件进行分析。
2 结果
2.1 外环骨板和内环骨板
狗股骨外环骨板60%没有完整的结构,形态多不连续,厚薄不等,平均厚度(135.11±63.91)μm。平均相对厚度0.877,与内环骨板相同,均主要以呈层状排列的梭形骨细胞的形式存在。梭形细胞较小,排列比较致密,有些细胞呈条状,外环骨板形态较内环骨板明确(图1)。
图1 狗股骨火棉胶切片 ×200Fig.1 Collodion slice of the dog×200
内环骨板平均厚度(98.86±49.99)μm,平均相对厚度0.065。内环骨板厚薄不均,有少数骨单位的部分内环骨板不连续。内环骨板大多分层不明显,梭形细胞较大,排列比较疏松,但骨单位均不向骨髓腔内突入(图2)。
图2 狗股骨火棉胶切片 ×200Fig.2 Collodion slice of the dog×200
2.2 骨单位
骨单位从形态上可以分为规则和不规则骨单位两种,嵌到内外环骨板中的骨单位仅有1层环纤维骨板,中央管径较小。骨密质中的骨单位多为第一代骨单位,可见少量第二代骨单位。平均有4层骨细胞构成的环纤维骨板边缘较清。哈佛系统平均直径(133.40±19.01)μm,其面积平均(14147.82±4383.66)μm2,边缘较清晰,圆形或类圆形,其中以圆形为主。环纤维骨板较厚,边缘境界较清晰。哈氏管直径相对较大,其平均直径(23.44±7.27)μm,其面积平均(466.86±293.99)μm2。间骨板较少,条索状或半月状无规律填充于骨单位之间。骨细胞多为短梭形或菱形,排列不规则,髓质侧的哈佛系统多而大,边缘较清晰,排列较皮质侧规则。皮质侧的哈佛系统少而小,哈氏管面积相对较大(图3)。
图3 狗股骨火棉胶切片 ×200Fig.3 Collodion slice of the dog×200
2.3 骨陷窝
骨陷窝数量较多,镜下一个视野内54~135个,平均为(93.04±18.96)个。靠近皮质侧的骨陷窝呈梭形,有层状排列的趋势。中部或靠近内环骨板处的骨陷窝排列不规则,形态也多呈圆形或类圆形。骨陷窝大小不均,最大 174.35 μm,最小 15.00 μm,平均(37.34±10.44)μm。各骨陷窝周围可见较多的呈放射状排列的骨小管,各骨陷窝之间的骨小管相互交错和连接。
2.4 非哈氏管
非哈氏管数量平均为(0.32±0.44)个。最多者每个视野中有2个,大多数没有非哈氏管。排列不规则,无规律性,大小不等,形状不一。
2.5 丛状骨
有6例内外骨板间几乎全部为丛状骨,其余少数近皮质侧有不明显的丛状骨,髓质侧没有丛状骨。
2.6 骨小梁及骨单位带
未见。
3 讨论
由于狗的存在具有悠久的历史,和人类有着密切的关系,在生物学、考古学、法医学尤其是种属鉴定等领域的研究中占有特殊地位。我们参照人的骨切片制作方法,系统探索了狗股骨的骨组织切片制作和染色条件,证明通过改良人的骨组织切片制作条件,完全能够制作出充分显示狗股骨微细结构特征的骨组织切片。
从我们的研究结果来看,狗股骨内、外环骨板不规则,排列不均,且分层不明。外环骨板较内环骨板发达。从髓质侧到皮质侧的哈氏系统面积逐渐减小,中央管面积相对增加,哈氏系统的排列渐不规则,没有骨小梁结构。而人的外环骨板走行不规则,波状弯曲,环层骨板间有体积较小的菱形的骨单位。内环骨板与骨密质部的骨单位相连,有明显的分界。内环骨板较厚,波状走行、连续。近内环骨板处可见密集的直径较小的骨单位。人类骨组织间骨板较多,面积百分比大,大多呈新月形结构。有典型的骨小梁结构。说明狗骨组织与人类骨组织相近,但又有显著的差异,据此特征可与人骨进行鉴别[3,4]。
骨骼化是生物结构复杂化的基础,骨骼系统又是生物形态进化的限制因素。本研究的检验结果提示我们,观察动物骨骼的组织学形态,不仅能够帮助我们判断其种属,还能在一定程度上推断出其进化程度。
[1]Kimball BA,Mishalamie EA.Gas chromatographic determination of sodium monofluoroacetate as the free acid in an aqueous solvent[J].J Chromatogr,1993,634(2):289-296.
[2]龚志锦,詹榕洲.病理组织制片与染色技术[M].上海:上海科学技术出版社,1994:280.
[3]张继宗,王国吉,张怀东.人与动物骨组织特征的比较研究[J].刑事技术,2007,(5):16-18.
[4]张继宗.人类骨组织特征研究[J].人类学学报,2008,27(4):325-330.