1日龄五指山猪胸腺的解剖及组织形态学观察
2016-08-01黄媛琴崔长艳尹熙俊崔成都
黄媛琴, 于 晶, 崔长艳, 张 睿, 尹熙俊, 崔成都
(延边大学 吉林省转基因动物与胚胎工程重点实验室,吉林 延吉 133002)
1日龄五指山猪胸腺的解剖及组织形态学观察
黄媛琴,于晶,崔长艳,张睿,尹熙俊,崔成都*
(延边大学 吉林省转基因动物与胚胎工程重点实验室,吉林 延吉 133002)
摘要:五指山猪是我国特有的微型猪种,是人类医学实验动物理想模型。本研究为进一步提供五指山猪胸腺免疫功能的形态学资料,以1日龄五指山猪为试验动物,采用常规的解剖学和组织学技术,观察了1日龄五指山猪胸腺的解剖学及组织学特点。结果表明:1日龄五指山猪胸腺特别发达,呈Y字型,由胸叶、中叶和颈叶3个部分构成,其中,颈叶特别发达,向前延伸达颌下腺背侧;胸腺指数0.856 9%,平均长度9.64 cm;光镜下,1日龄五指山猪由表面的被膜和深层的实质构成,被摸和小叶间结缔组织不发达,实质分为外周的皮质和内部的髓质,皮髓分界清晰,实质主要由淋巴细胞、上皮细胞和嗜酸性粒细胞等构成,髓质内胸腺小体主要是小型胸腺小体和少量的幼稚胸腺小体,未观察到衰老的胸腺小体。
关键词:五指山猪; 胸腺;解剖学;组织学
动物的胸腺(thymus)属于重要的中枢免疫器官。它是T淋巴细胞分化、发育的场所,其髓质中含成熟的T细胞和巨噬细胞,皮质中富含不成熟T细胞,在胸腺微环境中,未成熟T细胞经历复杂的选择过程而发育为成熟的T细胞。胸腺是随机体增龄变化最为敏感的中枢免疫器官,这种变化表现在形态、组织结构及功能等生理性退化[1]。目前,对动物、人胸腺进行形态学研究的资料表明,机体出生后随着增龄,胸腺组织结构的生理性退化也在缓慢进行,其显著特征以胸腺实质内淋巴细胞减少,脂肪和结缔组织逐渐侵润为特征[2]。
胸腺是实质性器官,光学显微镜下,胸腺表面被覆结缔组织被膜,被膜伸入实质形成小叶间隔将其分成许多小叶。每小叶的周边部淋巴细胞聚集形成染色深的皮质(cortex),而小叶的中央部染色淡称为髓质(medulla)。皮质主要由胸腺上皮细胞(又称上皮性网状细胞)和淋巴细胞构成,此外还有少量巨噬细胞,而通常胸腺内的淋巴细胞又称胸腺细胞(thymocyte);髓质主要是由上皮细胞和少量淋巴细胞构成,其内常可见由数层扁平上皮细胞围成的椭圆形或不规则形胸腺小体(thymus corpuscle),同时小体内常可见巨噬细胞和嗜酸性粒细胞[3-5]。
五指山猪(wuzhishan pig,WZSP)又称五脚猪或“老鼠猪”,是原产于海南岛中南部山区,具有早熟、耐热、耐粗饲、抗逆性强等特点的我国特有的微型猪种,它被广泛地应用于生物医学的各个研究领域[6,7]。因此,五指山猪受到人们的重视,特别是各种科研机构,不仅是实验动物的理想选择,更是人类医学实验动物理想模型,是一种具有良好应用前景的实验动物。关于五指山猪的胸腺,仅见到靳二辉等[8]关于2、4和12月龄五指山猪的组织学观察结果,而关于初生五指山猪胸腺的形态学方面的研究未见报道。因此,该试验以1日龄五指山猪为试验动物,采用常规的解剖学和组织学技术,系统地观察1日龄五指山猪胸腺的解剖学及组织学特点,以期进一步为探讨五指山猪胸腺免疫功能提供形态学资料。
1材料与方法
1.1试验动物
由延边大学转基因动物胚胎研究所提供约10只新出生的1日龄五指山仔猪,平均体重0.482 2 kg。
1.2主要仪器及药品
YL3回转式切片机、热恒温培养 、KD-P摊片机、KD-H烘片机 、OLMPUS多功能显微镜、电子天平;无水乙醇、苏木素、伊红、二甲苯、硫酸铝钾、氧化汞、冰醋酸、浓盐酸、氨水及中性树胶等。
1.3方法
1.3.1解剖学方法
1日龄活五指山仔猪,称重,氯胺酮麻醉,剖开胸腔,破心放血致死,借助手术刀、剪等解剖器械解剖,暴露胸腺,观察其形态结构特点的同时测量其重量、长度及器官指数,其后取出胸腺组织,中性福尔马林固定24 h后,用于常规石蜡切片的制作。胸腺指数计算公式为:胸腺器官指数=(胸腺重量/体重)×100%。
1.3.2组织学方法
1) 胸腺组织石蜡组织切片制作将固定24 h的五指山猪胰腺组织取出,修成3~5 mm厚的组织块,经水洗、梯度酒精脱水、二甲苯透明、石蜡包埋、切片机切片等过程,制作成5 μm的石蜡组织切片。
2) 胸腺组织石蜡组织切片的HE染色石蜡组织切片入二甲苯脱蜡、梯度酒精入水、苏木精染核、伊红复染、梯度酒精脱水、二甲苯透明、盖玻片盖片等过程染色,在光学显微镜下观察并照相。
2结果与分析
2.11日龄五指山猪胸腺解剖学观察结果
2.1.11日龄五指山猪胸腺形态特点
由图1可知,1日龄五指山猪胸腺呈淡粉红色或黄白色,呈“Y”字形,表面被覆被膜,腺体被结缔组织分成很多小叶。1日龄五指山猪的胸腺很发达,由胸腺颈叶、胸腺中叶和胸腺胸叶构成,胸腺颈叶自甲状腺处分左右2叶,自胸前口沿气管、食管向前延伸至颌下腺背后侧、腮腺腹侧弯曲折叠成球状;胸腺中叶较窄,位于胸前口处,连接颈叶和胸叶;胸腺胸叶位于前纵隔内的心包和大血管的上方。
图1 1日龄五指山猪胸腺外观形态
2.1.21日龄五指山猪胸腺器官指数及各部分长度
由表1可知,1日龄五指山猪平均体重为0.482 2 kg,胸腺平均质量为4.093 g,胸腺平均指数为0.856 9%。1日龄五指山猪胸腺的平均总长度为9.64 cm,其中,胸腺颈叶平均长度为5.81 cm,胸叶平均长度为2.52 cm,中叶平均长度为1.31 cm(表2)。
表1 1日龄五指山猪体重、胸腺重量及胸腺指数检测结果
表2 1日龄五指山猪胸腺长度测定结果
2.21日龄五指山猪胸腺组织学观察结果
1日龄五指山猪胸腺表面被覆薄层结缔组织,胸腺实质主要由外围淋巴细胞密集、染色较深的皮质和内部含有胸腺小体、染色较浅的髓质构成。胸腺皮质主要由大量淋巴细胞及少量上皮细胞和散在的嗜酸性粒细胞等构成,而胸腺髓质含有较多量的上皮性网状细胞、少量淋巴细胞和嗜酸性粒细胞。1日龄五指山猪胸腺皮质和髓质界限清晰,小叶间结缔组织非常薄,髓质内可观察到大量单独存在的、圆形的小型胸腺小体,同时可看到少量大型幼稚胸腺小体(大量卵圆形或不规则上皮细胞组成,没有显著的嗜酸性,无坏死或细胞碎片的胸腺小体),而未见成熟胸腺小体(不含任何上皮细胞,只有钙化的、坏死的细胞碎片或显著的囊状变性的胸腺小体)。此外,部分胸腺小体周围分布很多嗜酸性粒细胞(图2-A、B、C)。
图2 1日龄五指山猪胸腺 HE染色
3讨论与结论
3.11日龄五指山猪胸腺解剖学特点
胸腺作为首要的中枢免疫器官,它是T细胞分化、发育、成熟的场所,在免疫系统中发挥着重要作用[1]。解剖学上,动物的胸腺通常可分为胸叶、中叶和颈叶,但不同动物的胸腺具有不同的形态结构,如人的胸腺分2叶呈三角形[9];鸡的胸腺2叶呈长条形[2,10];小鼠的胸腺分2叶成半圆形[11-13];牛的呈Y形[14-16]等。而猪的胸腺通常认为呈Y形[8],张倩[13]等认为牦牛胸腺呈黄白色,长扁条状,分为中叶、胸叶和颈叶3部分。该试验结果表明:1日龄五指山猪胸腺呈淡粉红色或黄白色,外形呈“Y”字形,表面有被膜,腺体由结缔组织被分成很多小叶;由胸叶、中叶和颈叶3个部分构成,而这一分叶的特点,在胎儿出生之后就已经形成;平均体重为0.482 2 kg,平均重量为4.093 g,平均长度为9.64 cm,平均胸腺指数为0.856 9%,尤其颈叶特别发达,向前一直延伸至颌下腺背侧,并在其后方弯曲折叠形成球状形态,这一特点对1日龄五指山猪胸腺结构描述有了新的定义。1日龄五指山猪胸腺发达程度与五指山猪抗逆性强是否有关,还需进一步检测其他发育阶段胸腺的形态学特点、胸腺指数等,并进行进一步探讨。
3.21日龄五指山猪胸腺组织学特点
靳二辉等[8]研究认为,五指山猪被膜外有厚厚的脂肪组织,4月龄前胸腺内胸腺细胞和胸腺小体的数量均随年龄的增长逐渐增多,而12月龄时,胸腺细胞数量有所减少,排列比较疏松,胸腺小体的数量和体积基本没有变化,2月龄时胸腺小体周围可见许多大小不同的空泡状细胞和细胞碎片,此外观察到胸腺小体的外周常有嗜酸性粒细胞等。该试验结果与靳二辉等观察结果基本一致,但1日龄五指山猪被膜和小叶间结缔组织不发达,未观察到脂肪组织,嗜酸性粒细胞不仅存在于髓质内,而且也可在皮质观察到,仅仅相对于皮质,髓质内分布数量多少而异。此外,1日龄五指山猪胸腺内可以观察到大量单独存在的小型胸腺小体,这些胸腺小体呈圆形,而幼稚胸腺小体仅有少量,未见到成熟胸腺小体(不含任何上皮细胞,只有钙化的、坏死的细胞碎片或显著的囊状变性的胸腺小体),此结果与1日龄牦牛[14]胸腺的观察结果相似。
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收稿日期:2016-03-13基金项目:吉林省教育厅科技基础条件平台建设专项(20150622005005JC);延边大学大学生创新创业训练计划项目(ydbksky2016376)
作者简介:黄媛琴(1994—),女,江西抚州人,在读学士,主要从事动物医学研究。崔成都为通信作者, E-mail:cdcui@ybu.edu.cn
文章编号:1004-7999(2016)02-0161-05
DOI:10.13478/j.cnki.jasyu.2016.02.012
中图分类号:S828
文献标识码:A
An atomy and histology observation of the thymus in one-day-old Wuzhishan pigs
HUANG Yuanqin,YU Jing,CUI Changyan,ZHANG Rui,YIN Xijun,CUI Chengdu*
(YanbianUniversity,JilinProvincialKeyLaboratoryofTransgenicAnimalandEmbryoEngineering,YanjiJilin133000,China)
Abstract:Wuzhishan pig is a mini pig which is unique to China, and it is also an ideal animal model for human medical experiments.In order to further provide the morphological data of thymus immune function in Wuzhishan pig, Wuzhishan pig was taken as a experimental animal, and the anatomical and histological features of one-day-old Wuzhishan pig's thymus were observed by the conventional anatomy and histology technology.The result shows that the Wuzhishan pig's thymus are Y-shaped and well-developed, which includes three parts: the chest lobe, the middle lobe, and the neck lobe. The neck lobe is most developed that extending forward of the back side of the submandibular gland. Thymus index is 0.856 9%, and the average length is 9.64 cm. It is consist of the exterior films and the interior essences under light microscope. The connective tissue of films and interlobulars is not well-developed. The interior essences are devided into the outer cortex and internal medulla. The medulla has a clear boundary and the cortex is mainly composed of large number of cortical lymphocytes and a small amount of epithelial cells and eosinophils cells. However, the thymic corpuscle in medulla is mainly made by a large number of small size thymus corpuscle and a small amount of navie thymic corpuscle,there is no aging thymus corpuscle.
Key words:Wuzhishan pig;thymus;anatomy;morphology