内蒙古绒山羊次级毛囊及其毛囊群结构的形态发生规律研究

张若竹，李 娜，郁 枫

(西北农林科技大学 动物科技学院，陕西 杨凌 712100)

山羊绒是由山羊的次级毛囊产生，为粗毛根部生长的一层很薄的细绒，会适应自然气候的变化而周期性生长和脱落，是一种稀有的特种纤维。山羊绒是次级毛囊的产物[1]，研究皮肤毛囊的结构特征和发育发生规律不仅是生物学的重要内容之一，而且研究次级毛囊对于如何增加绒毛产量和提高绒毛品质都有着十分重要而直接的影响[2]。

绒山羊被毛(保护性毛)由初级毛囊中生长[3]，而底绒(下部被毛)则是由次级毛囊产生[1]。在皮肤组织学研究中，山羊的相关研究较少。山羊和绵羊次级毛囊的生长规律和毛囊群结构规律相近，还有研究认为次级毛囊的发生是初级毛囊的分支[4]。本试验以内蒙古绒山羊胚胎和一月龄羊羔的体侧部皮肤作为研究材料，观察毛囊及毛囊群的形态结构，以探索内蒙古绒山羊次级毛囊形态发生规律。

1 材料与方法

1.1 试验动物的选择

在内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区采集内蒙古阿尔巴斯白绒山羊胚胎208例以及出生后饲养一个月的同种绒山羊2只，公母不限。根据胚胎体长及其体表特征，根据荀崇文等[5]的山羊胎龄估算图谱，按照胚胎长度取得其中推算胚龄为Ed70到出生前的胚胎36例见表1，并且取同种出生后一个月的绒山羊羊羔作对照。

1.2 取材与方法

试验皮肤样品采自胚胎和羊羔左体侧肩胛骨后方体中线下方，1 cm2大小，4%多聚甲醛-0.1 mol/L磷酸盐缓冲液固定。

将多聚甲醛固定好的皮样用PBS缓冲液冲洗，用梯度乙醇给胚胎皮肤脱水。Ed70～90绒山羊胚胎皮肤脱水时间为30%(3 h)、50%(5 h)、70%(5 h)、80%(5 h)、90%(1 h)、95%(0.5 h)、100%Ⅰ、100%Ⅱ乙醇各30 min；Ed90～120绒山羊胚胎皮肤为30%、50%、70%、80%乙醇各5 h，90%、95%乙醇各2 h，100%Ⅰ、100%Ⅱ乙醇各35 min；Ed120～150以及成年的绒山羊皮肤为30%、50%乙醇各5 h，70%乙醇过夜，80%5 h，90%、95%乙醇各2 h，100%Ⅰ、100%Ⅱ乙醇各45 min；苯醇(乙醇和二甲苯等比混合)1 h，二甲苯透明，透明之后再将样品放进苯蜡(二甲苯和石蜡等比中45 ℃ 3 h，55 ℃左右将样品侵蜡3次之后再包埋。切片机手摇连续切片，切片厚度为6 μm，用50 ℃左右的温水充分展片之后，再将切片置于载破片上，41 ℃使切片充分干燥，进行HE染色。

表1 绒山羊胚胎体长与胚龄对照Table 1 The embryo length and embryo age of the cashmere goat

2232223231.5-3333.5-34.535-37.538-39.539.5-40.540.5-4343-45 46-51105-110110-115115-120120-125125-130130-135135-140140-出生前

2 结果与分析

将绒山羊次级毛囊形态发生按照第一批发生的S0次级毛囊的发育来进行划分，分为毛基板前期(0期)、毛基板期(1期)、毛芽期(2期)、毛钉1～2期(3～4期)以及毛囊1～4期(5～8期)共9个时期。与其它绒毛不明显或者被毛绝大多数都为粗毛的动物不同，绒山羊的毛囊发育可以分为不同批次，并且次级衍生毛囊(SD)的发生存在不同方式，对整个毛囊群的构成产生影响。

2.1 绒山羊次级毛囊的形态发生

绒山羊次级毛囊的形态发生见图1，如图1-a Ed70～80绒山羊次级毛囊皮肤切片所示，此时次级毛囊的发育正处在毛基板前期，可看到初级毛囊的锐角端渐渐有细胞聚集。次级毛囊发育1期见图1-b，也就是次级毛囊的毛基板期，可以看到局部表皮细胞增厚，并且下方有间充质细胞开始聚集。

次级毛囊发育2期，也就是毛芽期，表皮细胞进一步增厚，呈“出芽”状向下生长见图2-a，向下生长到一定的长度，毛芽以和初级毛囊一样的方向生长，毛囊的生长具有极性。

图1 绒山羊次级毛囊形态发生0-1期(Ed 70-80，HE染色，a,200×;b,630×)a.毛基板前期(0期);b.毛基板期(1期)Fig. 1 Stage 0-1 of cashmere goats embryonic secondary wool folliclea. Pre-placode stage (stage 0);b. Hair-placode stage (stage 1)

图2 绒山羊次级毛囊发育2期(Ed 85-95，HE染色，400×)a.次级毛囊小毛芽;b.芽生长方向Fig. 2 Stage 2 of cashmere goats embryonic secondary wool folliclea. Small hair-germ of secondary wool follicles;b. Growth direction of hair-germ

上一个时期的毛芽增长变成毛钉见图3-a，毛钉进一步发育，形状变得更加细长并且底部的真皮凝聚物更加明显见图3-b。

毛钉进一步发育，底端开始膨大，真皮凝聚物成半圆形见图4-a，进一步发育，成纤维细胞开始包裹真皮凝聚物，也就是毛乳头前体，当完全包裹住的时候，毛钉期结束。

毛钉期结束之后，次级毛囊的发育进入毛囊期，此时毛圆锥顶端开始向上凸起见图5-a，并且毛圆锥在顶端能看到黑素聚集，准备产生毛纤维。

毛囊发育的6～8期，这个时期次级毛囊的内根鞘向上生长形成毛道见6-a，纤维生长紧随其后见图6-b，直到毛纤维长出毛道后，次级毛囊，主要是次级S0的形态发生基本完成。

2.2 绒山羊次级毛囊的2种发生方式

其中一种是从表皮发出相连的次级毛囊，这种形式发生的次级毛囊间的关系是并行的，随胚胎生长发育，几乎处于相同的毛囊发育时期见图7。

另外一种是次级衍生毛囊SD从S0次级毛囊的皮脂腺位置发出见图8，也因此SD又称为次级衍生毛囊。

并行关系的次级毛囊除了单独两个毛囊并行见图9-a之外，还有多个次级毛囊并行见图9-b，及两个各自含有多个次级的次级毛囊团并行见图9-c。

图3 绒山羊次级毛囊发育3期(Ed90-100，HE染色，400×)Fig.3 Stage 3 of cashmere goats embryonic secondary wool follicla.毛钉1期开始b.毛钉1期末a.At the beginning of hair-peg stage 1；b. At the end of hair-peg stage 1

图4 绒山羊次级毛囊发育4期(Ed 95-105，HE染色， 400×)Fig. 4 Stage 4 of cashmere goats embryonic secondary wool follicla.毛钉2期，底端膨大；b.成纤维细胞开始包裹毛乳头前体a.Hair-peg in stage 2 with expansion at the bottom；b.Fibroblast began to wrap up the dermal papilla precursor

图5 绒山羊次级毛囊发育5期 (Ed 100-115，HE染色，纵切，400×)Fig.5 Stage 5 of cashmere goats embryonic secondarywool follicla.毛圆锥向上凸起；b.有红色内根鞘a. Hair cone was bulged upward ; b.Red inner root sheath occured

图6 绒山羊次级毛囊发育6-8期(Ed110-140，HE染色，200×)Fig.6 Stage 6-8 of cashmere goats embryonic secondary wool follicla.内根鞘向上形成毛道，有毛干形成；b.毛纤维增长；c.毛纤维长出表皮a. Inner root sheath went upward to form hair road and hair shaft was formed；b. Hair fiber grew longer；c. Hair fiber rushed out the epidermis

2.3 绒山羊毛囊群结构

1～4期的毛囊群结构和三毛群结构中的毛囊大小变化，以及次级毛囊的发生的空间位置，以及其数量随胚龄的增长，和与生长发育相应的形态变化图10-a,b,c,d。0～1期观察不到次级毛囊见图10-a，毛芽期的次级毛囊横切观察出现于两个相邻初级毛囊夹角之间见图10-2，之后随胚龄增长数目增加见图10-c,d。

S0进入毛钉期，次级毛囊在空间呈团状存在，初级毛囊三毛群中两边的毛囊和中间的相比明显变小见图11-a，次级毛囊和中间的初级毛囊一起被结缔组织包裹为一个毛囊群见图11-b，次级毛囊开始出现横切能明显观察到的毛道和红色的外根鞘见图11-c，出生后一周的毛囊群，可以看到一个毛囊群中的次级毛囊开始分出小群。

图7 从表皮发出相连的次级毛囊(Ed80-150，HE染色，a,b 400×，c,d, 200×)Fig.7 Secondary follicles connected from the epidermis of cashmere goats embryonica.两个表皮相连毛芽;b.表皮相连的2个毛芽和1个毛钉;c.表皮相连毛钉;d.表皮相连次级毛囊团。箭头是毛囊连接处a.Hair-germ connected to two layers of epidermis;b.Two hair-germs and one hair-peg connected to epidermis;c. Hair-peg connected to epidermis;d.Secondary wool follicles clumps connected to epidermis.Arrows used to indicate the joint of the hair follicle

图8 从次级毛囊S0 bulge区发生的SD次级毛囊 (Ed90-150，HE染色， 400×)Fig.8 SD from the bulge aere of S0 of cashmere goats embryonic a.SD从S0的bulge区发生； b.SD从S0皮脂腺发出箭头表示发生位置a.SD from the bulge area of S0； b. SD from the sebaceous glands of S0 Arrows used to indicate the initation location

图9 并行的次级毛囊 (Ed75-150，HE染色，a,b.400×，c.630×)Fig.9 Secondary hair follicles on equal footing of cashmere goats embryonica.2个不同时期平行生长毛钉；b.多个平行次级毛囊；c.两个平行的次级毛囊团a.Two parallelly grown hair-pegs in different stages b. Multiple parallel secondary hair follicles；c. Two parallel secondary hair follicles group

图10 1-4期绒山羊毛囊群结构 (Ed75-100，HE染色，a,b, c,d. 200×)Fig.10 The follicle group structure of cashmere goats embryonic of 1-4 stage a.0-1期观察不到次级毛囊;b.次级毛囊在两个初级夹角间产生;c.次级毛囊增多;d.次级毛囊随胚龄增加a. No secondary hair follicles were observerd in stage 0-1 ;b. Secondary hair follicles occured between the angles of the two primary hair follicles; c. Secondary hair follicles increased; d. Secondary hair follicles increased with the embryonic day

图11 绒山羊4-8期毛囊群(Ed90-100，HE染色，a-d 200×)Fig.11 The follicle group structure of cashmere goats embryonic of 4-8 stagea.辅助次级毛囊变小;b.次级毛囊增多长大;c.次级毛囊外根鞘明显;d.出生后一周，次级毛囊分小群a. Auxiliary secondary follicles decreased; b. Secondary hair follicles increased; c. Outer root sheath of the secondary hair follicles was clear; d. Secondary hair follicles were divided into small groups a week after birth

3 讨 论

3.1 绒山羊次级毛囊的形态发生过程

按照美利奴羊次级毛囊的划分，内蒙古绒山羊次级毛囊的形态发生也可以按照S0的形态变化划分为0～8期共9个阶段，而根据形态的差异也可以简单划分为毛基板前期、毛基板期、毛芽期、毛钉1-2期和毛囊1～4期[6]。

在毛基板前期，次级毛囊和初级毛囊一样，会有细胞聚集增殖，造成毛基板增厚，之后再表皮和间充质的相互作用下，会形成毛芽，这就进入了2期；在3期，也就是毛钉期的后期，在S0将来会生成皮脂腺的位置会产生新的次级毛囊，并且新的次级毛囊会在发生之后和原本的次级毛囊一起发育，并且这些后生的次级毛囊发生的时间很接近；当衍生的次级毛囊增多，外根鞘成型开始产生内根鞘的时候，次级毛囊发育就进入了5期；随后，当内根鞘也产生，有清晰毛道的时候，次级毛囊的发育就完全进入了毛囊期。

在毛钉期之后，次级毛囊的形态发生进入到了6期，有红色的内根鞘和正在生成的毛道以及毛纤维，在第一批次级毛囊发生毛干的这个过程当中，有很多新的次级毛囊产生。这些次级毛囊中的一部分，在下部生长到初级毛囊一半深度时就会开始产生毛纤维。次级毛囊和初级毛囊不同，这些次级毛囊的发生虽然受到各种影响因子的调控而导致基本上一个时期有一定的数量，但并不是准确的，而且在S0的毛囊期，新的次级毛囊几乎随时都在产生。

3.2 绒山羊胚胎次级毛囊团(S0+SD)的构成发生方式

在次级毛囊发育的观察中，不同时期次级毛囊内根鞘和毛道更为明显，可以看出两种次级毛囊发育的时间相差较大。除此之外，在皮肤组织的HE切片中，能够很明显的观察到次级毛囊的产生在出生前是一直没有停止的。S0次级毛囊会在出生前达到8期，但在Ed105～120这个胚龄长出的次级毛囊的毛囊，在出生之前也会发育到长出绒毛的程度。与初级毛囊比起来，次级毛囊的发育很迅速，并且很多SD毛囊并没有类似皮脂腺之类的附属结构，甚至在表皮上会在同一个开口长出毛纤维。

SD次级毛囊的发生有两种主要方式：在其他次级毛囊的bulge区(皮脂腺处)发生，次级毛囊在表皮相连处发生，不管是那种发生方式靠近表皮和其它毛囊的的位置容易产生新的次级毛囊；在胚胎后期(Ed100-150)，有很多新的S0-SD次级毛囊结构会在表皮间隔很近的地方产生两团平行的小毛囊，这也是次级毛囊间关系一个很重要的模式，因为在胚胎将要出生直到出生后一个月的时间里，在表皮相连的"根部"产生的次级毛囊和S0Bulge区产生的次级毛囊以及并行的小次级毛囊团产生的次级毛囊可能会混杂在一起作为一个大的S0-SD次级毛囊群而存在。

3.3 绒山羊毛囊群随胚胎发育的结构特点

与绵羊相似，绒山羊不同种类的毛囊在皮肤上也构成了有序的毛囊群落[7]。绒山羊的毛囊群大部分是三元结构毛囊群，它的基本结构是三个大的初级毛囊和许多围绕在周围的次级毛囊，通常在胚龄较大绒山羊的皮肤横切切片中可以看到，这三个初级毛囊中有一个最大的主要初级毛囊和两个较小的辅助初级毛囊。然而，从横切切片的HE染色中可以很清楚地看到，当次级毛囊处在1期的时候，因为次级毛囊还没有确实地发生，能清晰地看到三个差不多大的初级毛囊组成了一个三元结构。这个结构对于绒山羊来说十分值得关注，因为接下来在毛芽和毛钉期次级毛囊的横切中，发现次级毛囊正是在两个初级毛囊之间，与汗腺相对的位置开始生长的时候，每一次有新的并非从S0的皮脂腺附近的“根部”，而是从表皮重新发生的次级毛囊产生，都是在两个毛囊之间，而且一般而言都在靠近锐角端的位置，并不是在钝角端。

一个完整成熟的三元结构毛囊群由三个初级毛囊和周围的次级毛囊被结缔组织所包裹为团状。在胚胎发生的过程中，先产生三个直径均一的初级毛囊，次级毛囊在初级毛囊将要成熟(达到毛囊期)的时候发生，位于三个初级毛囊的夹角处，之后发生的次级毛囊位于S0外围和S0的和初级毛囊的夹角处。此时，由于产生了结缔组织将这组毛囊包裹起来，加上S0-SD的体积不断增大，可能由于营养原因导致初级-次级毛囊间营养物质的重新分配，造成了出生前的毛囊群呈现中间的初级毛囊大、两边的初级毛囊小的情况，并且在这之后产生的次级毛直径也比较细，附属物不全。

4 结 论

(1) 内蒙古绒山羊次级毛囊(S0)的形态发生大约开始于Ed75表皮，位于初级毛囊的锐角侧，衍生次级毛囊(SD)以两种方式持续发生，出生后衍生次级毛囊发生更加活跃，最终构成三元结构毛囊群中的次级毛囊团。

(2) 内蒙古绒山羊次级毛囊(S0)的形态发生从启动到成熟可划分为9个时期：毛基板前期、基板期、毛芽期、毛钉1-2期、毛囊1-4期。

(3) 内蒙古绒山羊典型的三元结构毛囊群的初级毛囊在次级毛囊发生之前直径均一，此后因初级毛囊的夹角间发生次级毛囊，整个毛囊群被结缔组织膜包围，形成毛囊群；之后，随着次级毛囊数目的增多，三元结构中两侧的初级毛囊直径变小，衍生次级毛囊发生越晚直径越小，这是由于毛囊群结构受空间限制的结果。

参考文献：

[1] Yan Yuhe, Li Xiang-cheng,Ji Qing-wang,et al. Identification of the Secondary Follicle Cycle of Hexi Cashmere Goat[J].The Anatomical Record ,2012, 295:1 520-1 528.

[2] 郁枫.影响羊毛生长的遗传和环境因素[J].草食家畜,1993，76(1):22-25.

[3] 赵胜军，卢德勋.绒山羊被毛生长特点及其影响因素[J].黑龙江畜牧兽医，2003，257(6)：53-54.

[4] 张燕军，尹 俊，李金泉，等.内蒙古阿尔巴斯绒山羊毛囊结构及形态发生过程研究[J].中国农业科学，2007,40(5):1 017-1 023.

[5] 荀崇文，曹贵方.蒙古绵羊早期胚胎神经及感觉器官的组织发生[J].内蒙古农牧学院学报，1998，19(1)：43-44.

[6] 李 娜，孔德清，张若竹，等.内蒙古绒山羊毛囊形态发生规律[J].西北农业学报2013,22(3):33-37.

[7] George E R. Biology of the wool follicle: an excursion into a unique tissue interaction system waiting to be re-discovered[J].Experimental Dermatology， 2006，15: 931-949.