红瘰疣螈外周血细胞组织学观察
2014-03-23宋绍萍杨国辉
宋绍萍,杨国辉
(大理学院农学与生物科学学院,云南大理 671003)
血液是动物体内循环系统中重要的组成部分,血细胞的形态及组成具有一定的特异性,可作为反映物种特性及生理状态的指标,同时也为动物的分类、生理及系统演化等提供重要依据。为此,许多学者对脊椎动物血细胞进行过研究〔1-8〕,对于两栖类,至今已经完成十多种动物的血液组织学研究。红瘰疣螈Tylototriton shanjingNussbaum,BrodieetYang 1995 属于两栖纲,有尾目,蝾螈科,疣螈属的一类国家二级重点保护野生动物〔9〕,目前有关红瘰疣螈的研究主要集中在繁殖、生态、染色体、皮肤结构及幼体形态发育等方面〔10-14〕,而有关红瘰疣螈血细胞组织学的研究尚未见报道。本研究采用传统的常规血涂片,姬姆萨(Giemsa)染色与血细胞计数法观察并统计红瘰疣螈全血细胞的形态特征及其数量比例,旨在为红瘰疣螈的血液形态学、细胞免疫以及进化等方面的研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料实验用红瘰疣螈6 只均采自云南大理点苍山地区,海拔1 800~2 300 m 之间,经模拟野外环境进行人工养殖7~350 d不等。见表1。
表1 红瘰疣螈标本的测量值
1.2 方法乙醚麻醉后自心脏取血,制成血涂片,瑞氏-姬姆萨染色,奥林帕斯显微镜(BX51)成像系统观察、拍照、测量,每个样本统计5 片。细胞的大小取30 个细胞的平均值,血细胞计数用Neubauer计数板进行。白细胞比例的计算,取不重复视野中1 000个白细胞的记数,再算出百分比。
2 结果
2.1 血细胞分类计数对6个红瘰疣螈个体,分别制作血涂片,对不同的个体进行血细胞分类计数,再算出平均数,结果见表2~3。结果显示:红细胞数量为1.48×105个/mm3,白细胞数量为0.17×105个/mm3,其中淋巴细胞占43%,单核细胞数占14%,中性粒细胞占19%,嗜酸性粒细胞占16%,嗜碱性粒细胞占8%。
表2 红瘰疣螈6个个体红细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞参数
表3 红瘰疣螈6个个体嗜碱性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞参数
2.2 血细胞的形态及大小通过显微镜观察,红瘰疣螈中椭圆形的红细胞较多,占90%以上,白细胞近圆形,常单个分散或多个聚集于红细胞间。
2.2.1 红细胞 对6只红瘰疣螈外周血中的红细胞进行测量,得出平均值,其红细胞长径为(28.71±2.31)μm、短径(15.92±1.22)μm、细胞核长(10.17±0.89)μm、短径(6.11±0.49)μm。成熟红细胞表面光滑,有核,多数为椭圆形,少数梨形;除成熟红细胞外,偶尔可见少量未成熟红细胞、无核红细胞和衰老的红细胞。见图1。与成熟红细胞相比,未成熟红细胞体积稍小,近圆形,核质比较大,核圆形,染色质结构较疏松,着色较浅,而衰老红细胞的胞质内有颗粒状物质,细胞核固缩,核结构模糊不清,染色加深;无核红细胞的质着色较浅。
图1 红瘰疣螈血细胞形态
2.2.2 白细胞 白细胞多近圆形,根据其细胞质内有无特殊颗粒可分为有粒白细胞和无粒白细胞。有粒白细胞根据其嗜色性可分为嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞和嗜碱性粒细胞。无粒白细胞则包括淋巴细胞和单核细胞,各种细胞的大小见表4。
表4 红瘰疣螈白细胞的形态学参数(±s,μm)
表4 红瘰疣螈白细胞的形态学参数(±s,μm)
项目细胞长径细胞短径嗜中性粒细胞27.27±1.92 23.53±2.50嗜酸性粒细胞27.15±0.91 26.27±0.83嗜碱性粒细胞25.58±2.94 23.51±3.71单核细胞26.58±3.17 23.52±3.72淋巴细胞14.79±0.69 12.11±0.93
根据图1 可看出,嗜中性粒细胞多呈近圆形或马蹄形,也有少量呈不规则形。核质之间明显,细胞核较大,核有单叶核和分叶核,单叶核呈肾形、马蹄形和半圆形,分叶核多为2~3 叶,少数为4~6 叶。嗜酸性粒细胞呈近圆形,细胞核常椭圆形,位于一侧,细胞质被染成紫红色。嗜碱性细胞呈近圆形,细胞质内颗粒较分散,被染成深紫蓝色。淋巴细胞多成近圆形,细胞核位于细胞中央,所占比例很大,淋巴细胞的核被染成深蓝色,胞质少且被染成浅蓝色。单核细胞多呈近圆形,细胞核较大,核多马蹄形或肾形,位于细胞中央,被染成蓝紫色。细胞质被染成淡灰蓝色。血栓细胞多数呈不规则形,常数个聚在一起,也偶有单个分散或3~4个连在一起,呈带状。细胞核较大,被染成深蓝色。细胞质较少,呈浅蓝色。
3 讨论
红瘰疣螈和其他两栖类一样,外周血中含有红细胞和白细胞,但其数量和大小与其他两栖类动物有明显差异,在实验中发现6 个个体间血细胞参数没有明显差异。见表2。人工饲养对其血细胞参数是否有影响还有待于进一步的研究。
3.1 红细胞红细胞是脊椎动物血液的主要有形成分,在机体内主要运输O2和CO2,并对机体产生的酸、碱物质起缓冲作用,维持一定的酸碱平衡。动物红细胞的形态、大小、数量与动物的进化和生态适应有一定的关系,动物越高等,红细胞的数量越多,而体积越小。就两栖纲而言,红瘰疣螈的椭圆形红细胞大小(28.71±2.31)μm×(15.92±1.22)μm,介于无足目的版纳鱼螈Ichthyophis bannanica(32.30±5.08)μm×(18.17±2.71)μm 和无尾目中华蟾蜍Bufo gargarizans(15.48~21.94)μm×(10.32~14.19)μm 之间,在蝾螈科中红瘰疣螈的椭圆形红细胞又大于东方蝾螈Cynops orientalis(22.4×14.8)μm,表明红瘰疣螈所属的有尾目进化地位处于无足目和无尾目之间,所属的疣螈属比蝾螈属低等,符合分子研究结果〔15〕。红瘰疣螈红细胞数量(1.48×105个/mm3)均低于中华蟾蜍(7.67×105个/mm3)和蓝尾蝾螈Cynops cyanurus(7.74×105个/mm3),这可能与红瘰疣螈行动缓慢、运动量小,代谢率较低等生活习性有关。
观察红瘰疣螈血涂片红细胞时,还观察到无核红细胞和梨形红细胞,无核红细胞染色与红细胞一致,认为无核红细胞属于血液中正常有形成分,可能是其原生质的脱水收缩,细胞核固缩,是细胞衰老的表现。梨形红细胞的染色、结构与椭圆形红细胞一致,也属于血液中正常有形成分,在北方山溪鲵、黑斑蛙和新疆北鲵外周血细胞观察中也发现有梨形红细胞,估计这是由未成熟红细胞直接分裂形成的,是两栖类红细胞的增殖补充的一种方式〔16〕,究竟什么原因引起未成熟红细胞的直接分裂,还有待于进一步研究。
3.2 白细胞白细胞是动物机体防御和保护功能的重要组成成分,不同动物的各种白细胞的组成比例、大小有差异。就两栖类而言,红瘰疣螈外周血液中白细胞数量最多的是淋巴细胞,占43%,与其他两栖纲动物一致,这可能与两栖类的生境有关,一般两栖类生活在清澈的山间溪流中,对水质要求较高,而淋巴细胞是机体特异性免疫反应的主要物质,所以在两栖类外周血中白细胞数量最多的是淋巴细胞。
嗜中性粒细胞具有活跃的变形能力,高度的趋化性和很强的吞噬及消化细菌的能力,是吞噬外来微生物和异物的主要成分。红瘰疣螈白细胞中嗜中性粒细胞含量(19%)与同科的东方蝾螈(22%)和蓝尾蝾螈(20%)相似,与无足目的版纳鱼螈(15%)、有尾目的新疆北鲵(19%)与商城肥鲵(12%)和牛蛙(19%)接近,但与东北小鲵(1%)、北方山溪鲵(9%)、黑龙江林蛙(1%)差异较大,推断这可能与两栖动物生活习性、环境有关,不存在科属间的差异。
嗜碱性粒细胞不具有吞噬能力,但可增加毛细血管通透性和释放肝素、组胺等多种生物活性物质。在不同的脊椎动物中其含量存在明显的差异,对于两栖类动物它在白细胞中含量最少,红瘰疣螈白细胞中仅占8%,新疆北鲵(1%)、东北小鲵(3%)、商城肥鲵(8%)、北方山溪鲵(6%),而有的种血液中就没有嗜碱性粒细胞,如已经报道的东方蝾螈、蓝尾蝾螈、黑龙江林蛙、东北林蛙,而有的含量又很高如版纳鱼螈(11%),究其原因,目前还不清楚,有待于进一步的探讨〔17-22〕。
〔1〕李桂芬,蒙绍权.版纳鱼螈外周血细胞观察〔J〕.动物学杂志,2009,44(2):102-107.
〔2〕吴友吕,祝希雅.南极企鹅红细胞的细微结构和血红蛋白的凝胶电泳〔J〕.东海海洋,1987,5(3):48-53.
〔3〕吴孝兵,张盛周,吴海龙,等.16 种爬行动物血细胞形态学参数研究〔J〕.动物学杂志,1998,33(1):29-32.
〔4〕吾玛尔·阿不力孜,艾尼瓦尔·吐米尔.四爪陆龟血细胞形态学参数的初步研究〔J〕. 动物学杂志,2003,38(5):50-53.
〔5〕李霖,李伟,吴孝兵,等. 扬子鳄外周血细胞的超微结构〔J〕.水生生物学报,2002,26(1):45-51.
〔6〕张奇亚,李正秋,罗晓春.鳖、蛙、鱼血细胞的显微观察与比较〔J〕.水利渔业,1999,19(3):1-3.
〔7〕黄斌,杨霁虹,陆玉建.巴西彩龟血细胞显微结构的观察研究〔J〕.动物科学与动物医学,2002,19(9):16-18.
〔8〕BARBER D L,WESTERMANN J E M,WHITE M G. The blood cells of the Antarctic ice fish Chaenocephalu oceratus lonnberg: light and election microscopic observations〔J〕.Fish Biol,1981,19:11-28.
〔9〕赵尔宓.中国濒危动物红皮书:两栖类和爬行类〔M〕.北京:科学出版社,1998:30-33.
〔10〕THOMAS Z,TIMO H. Captive breeding and larval morphology of Tylototriton shanjing Nussbaum,Brodie &Yang 1995,with an updated key of the genus Tylototrion〔J〕. Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig Adenauerallee,2005,16(5):87-95.
〔11〕杨玉华,赵尔宓.中国有尾两栖类九个种的核型研究〔C〕//赵尔宓.刘承钊教授诞辰九十周年纪念文集.北京:中国林业出版社,1990:150-158.
〔12〕杨国辉,杨自忠,李孟然,等.红瘰疣螈胚胎发育的初步观察〔J〕.生物学通报,2011,46(8):51-52.
〔13〕赖仞,赵宇,杨东明,等.六种常见两栖类动物皮肤分泌物的生物活性比较〔J〕.动物学研究,2002,23(2):73-79.
〔14〕何丽娟,敬凯,王政昆,等.红瘰疣螈的体温调节〔J〕.动物学杂志,2010,45(6):133-140.
〔15〕吕顺清,杨大同.蝾螈科系统分类研究进展及我国属种检索〔J〕.四川动物,2002,21(3):183-196.
〔16〕黄敏毅,张育辉,王宏元.北方山溪鲵外周血细胞的组织学观察〔J〕.陕西师范大学学报:自然科学版,2004,32(3):87-90.
〔17〕李丕鹏,何图湘,张育辉.大鲵的血液学观察〔J〕.陕西师范大学学报:自然科学版,1989,17(3):50-53.
〔18〕叶小芳,张佳佳,袁亮,等.新疆北鲵血液学研究〔J〕.新疆畜牧业,2012(11):33-36.
〔19〕周庆萍,李松,黄倩,等.棘腹蛙、棘胸蛙和双团棘胸蛙血细胞的比较研究〔J〕. 贵州农业科学,2010,38(1):102-104.
〔20〕刘琳琳,李淑兰,赵文阁.东北产三种林蛙血细胞的比较研究〔J〕.四川动物,2006,25(2):231-233.
〔21〕马德滨. 东北小鲵和极北鲵血细胞形态学参数研究〔J〕.哈尔滨学院学报,2005,26(10):123-124.
〔22〕周庆萍,周雪林,韦国彬.水城产中令芳,讲师,主要从事农业生产研究.华大蟾蜍血细胞的显微观察〔J〕.河南师范大学学报:自然科学版,2011,39(4):136-137.