西藏蟾蜍皮肤的组织学观察

高凤娟，李丕鹏，王译唱，陆宇燕

(沈阳师范大学两栖爬行动物研究所，辽宁省生物进化与生物多样性重点实验室，沈阳110034)



西藏蟾蜍皮肤的组织学观察

高凤娟，李丕鹏，王译唱，陆宇燕*

(沈阳师范大学两栖爬行动物研究所，辽宁省生物进化与生物多样性重点实验室，沈阳110034)

为了解西藏蟾蜍Bufotibetanus与其高海拔生活环境的适应性，采用常规石蜡切片和苏木精-伊红染色方法，对西藏蟾蜍雌雄性头部、躯干和四肢的背、腹侧皮肤显微结构进行了观察、测量和比较。结果显示皮肤的基本结构与已报道的无尾两栖类相似，由表皮和真皮组成。表皮较薄，由5～8层细胞构成，由外到内分为角质层、中间层和基底层。真皮较厚，分为疏松层和致密层。各部位大多表现为背侧皮肤厚度大于腹侧，相应部位大多为雌性大于雄性。皮肤厚度的变化在一定程度上与西藏蟾蜍运动方式和繁殖期间抱对行为相适应。皮肤腺体分粘液腺和颗粒腺2种。色素细胞主要分布在疏松层近表皮处，但在表皮和腺体周围也可见色素细胞的不连续分布。皮肤中毛细血管极其丰富，不仅在表皮下几乎成连续分布，而且在腺体周围也有密集分布。西藏蟾蜍皮肤结构明显表现出与生活环境中强紫外辐射和缺氧环境相适应的特点。

西藏蟾蜍；皮肤；显微结构

两栖动物皮肤是机体与其生活环境之间的第一道防线，不仅在呼吸、防御等方面有重要作用，而且对生活环境也具有极强的适应性和敏感性(Toledo & Jared，1995；Zugetal.，2001)。国内学者对无尾两栖类皮肤结构进行了广泛的研究(梁刚，王琼霞，2004；刘满樱等，2007；林文达等，2008；林文达,朱静,2009；李洋等，2009)，但对蟾蜍属Bufo物种皮肤的研究，仅见于中华蟾蜍B.gararizans和花背蟾蜍B.raddei(耿欣莲，1959；向德超等，1993；张贤芳等，2002；吴文英等，2011a)。上述研究显示无尾两栖类由于生活环境和所处生理状态不同，在皮肤组织学结构上均呈现出明显的变化。

西藏蟾蜍B.tibetanus隶属于无尾目Anura蟾蜍科Bufonidae蟾蜍属,主要分布于四川、青海、西藏和云南等地海拔3 200～4 300 m的高原草地(费梁等，2010)。国内已有学者分别对西藏蟾蜍的消化道组织学结构和线粒体COⅠ及Cytb基因序列进行了研究(吴银霞等，2011；曾麟等，2011)，但西藏蟾蜍皮肤的组织学结构未见报道。本研究以组织学方法观察西藏蟾蜍皮肤的结构特点，探究其皮肤结构与环境的适应性，旨在丰富两栖类皮肤形态机能学的基础资料。

1 材料与方法

西藏蟾蜍于2009年10月采自西藏自治区察隅县，成体3对，10%福尔马林溶液固定。在头背侧两眼间、头腹侧相对背侧处取同等面积的皮肤，躯干部半侧环剥皮肤，在前肢肱骨和后肢股骨中段环剥皮肤，耳后腺整体取下。常规石蜡切片，厚度7 μm，苏木精-伊红(HE)染色。

利用Olympus BX-50显微镜观察、拍照，利用Image-Pro Express 6.0测量皮肤各层厚度(每块皮肤随机选取9个位点测量)；测量切面中腺体横切面积和表皮下毛细血管长度，统计材料中腺体个数，计算各个部位的腺体数量密度和毛细血管相对长度。腺体数量密度=腺体个数/(腺体平均直径×材料平均长度)(单位：个/mm2)(李洋等，2009)。毛细血管相对长度=毛细血管管径之和(mm)/皮肤总长度(mm)(陆宇燕等，2004)。利用SPSS 22.0进行单因素方差分析。描述性统计值用平均值±标准差表示。

2 实验结果

西藏蟾蜍皮肤组织学结构与已报道的无尾两栖类皮肤基本相同(图版Ⅰ：1～9)，均由表皮层和真皮层构成，在真皮疏松层中分布着大量的粘液腺和浆液腺。以躯干为例描述。

2.1 表皮

表皮为复层上皮组织，一般由4～8层细胞构成。由于两栖类皮肤细胞的结构特征不像哺乳类那样明确，因此，暂且将细胞类型划分为3类，即从外向内依次为角质层、中间层(包含了哺乳类的颗粒细胞层和棘细胞层)和基底层(图版 Ⅰ：6)。

角质层一般由1～2层细胞构成，细胞大多呈扁平状，在皮肤疣粒处也有部分细胞呈大的空泡状(图版Ⅰ：3)。HE染色可见胞质淡染，细胞界限模糊。胞核梭形，深染，位于细胞近底部，个别胞核出现明显的空泡。

中间层由2～3层细胞构成，细胞界限清晰，细胞大小由内到外逐渐变小，形态由矮柱状逐渐变为椭圆形。胞质染色由深至浅，胞核形状由圆形逐渐变成梭形。在皮肤疣粒处此层细胞观察到的最多层数可达6层，此处中间层细胞之间在油镜下可见清晰的镶嵌连接(图版Ⅰ：8～9)。胞核圆形，可见核仁。此层细胞中还可见“瓶状细胞”(图版Ⅰ：7)，穿插分布于中间层细胞近角质细胞层处。细胞较小，椭圆形，胞质明显淡染；胞核小椭圆形，深染。

基底层位于表皮最内侧，一般由1层细胞紧密排列而构成，细胞高柱状，界限清晰，基膜清晰可见。胞核柱状，深染，胞核周围有淡染区。

2.2 真皮

真皮位于表皮之下，由疏松层和致密层构成，两层之间界限不清晰(图版Ⅰ：1～2)。

2.2.1 疏松层 由疏松结缔组织构成，紧贴于表皮之下。其中分布有大量的皮肤腺体、胶原纤维、毛细血管和神经末稍。腺体大小不同和分布的不均匀导致了此层厚度的明显差异。疏松层中胶原纤维交错排列不甚规则，HE染色呈浅红色。疏松层与表皮交界面呈波浪状，背侧皮肤起伏程度较大，而腹侧较小。表皮细胞基膜内侧分布有大量毛细血管和血窦，未见突入表皮层内。毛细血管周围及其内侧分布有丰富的色素细胞，由其大量的突起交织而成明显的网状，突起可继续向内延伸包绕腺泡达疏松层与致密层的交界处。体背侧表皮中可见色素细胞及其分支的存在，个别区域除基底细胞层清晰可见外，几乎被色素细胞所覆盖(图版Ⅰ：4)。

2.2.2 致密层 主要由胶原纤维组成，排列紧密，呈平行波浪状弯曲伸展,可见梭形核的成纤维细胞分布其间。其中有一些由梭形细胞聚集而成的条索状结构，垂直于表皮方向，外侧与表皮基膜相连通，最内侧与淋巴窦壁层相连。这个条索状结构将致密层划分为若干“小节”，相互关联，保证了致密层的整体性。致密层中还有小动脉和小静脉的分布。

雌、雄性西藏蟾蜍各部位皮肤各层厚度的测量见表1。从数值上看，雌、雄性头部背侧皮肤在皮肤总厚度、表皮厚度和真皮厚度方面均呈现出雌性略大于雄性，但两性之间差异无统计学意义(P>0.05)；腹侧则相反，且在皮肤总厚度和真皮厚度方面，两性之间差异有高度统计学意义(P<0.01)。头部背侧真皮致密层厚度：雌性大于雄性(前者是后者的178.8%)，头部腹侧却为雌性小于雄性，上述两者间差异有高度统计学意义(P<0.01)。头部背腹侧真皮疏松层厚度均为雄性大于雌性，但仅在头腹侧两性之间差异有统计学意义(P<0.05)。

在西藏蟾蜍个体头部背、腹侧皮肤厚度的比较中可见，除表皮层背、腹两侧厚度非常接近，差异无统计学意义，雄性致密层厚度为腹侧大于背侧，差异有高度统计学意义外，其余比较项均为背侧厚度大于腹侧，且除雄性皮肤总厚度差异有统计学意义(P<0.05)外，其他背、腹侧间差异均有高度统计学意义(P<0.01)。

躯干 西藏蟾蜍雌雄两性间的躯干背、腹侧皮肤各对比项中，除腹侧疏松层(P>0.05)外，其他均为雌性大于雄性，且差异均有高度统计学意义(P<0.01)。雄性个体躯干背、腹侧皮肤总厚度和真皮厚度均为背侧略大于腹侧，差异无统计学意义(P>0.05)。真皮中，致密层厚度为背侧大于腹侧，差异有统计学意义(P<0.05)，表皮和疏松层厚度为背侧小于腹侧，差异无统计学意义(P>0.05)。雌性个体躯干背、腹侧皮肤在总厚度和真皮厚度上为背侧明显大于腹侧，差异有高度统计学意义(P<0.01)，而表皮厚度为腹侧大于背侧，差异有高度统计学意义(P<0.01)。真皮的疏松层和致密层厚度均为背侧大于腹侧，差异有统计学意义(P<0.05)或有高度统计学意义(P<0.01)。

前肢 西藏蟾蜍雌雄两性前肢背侧皮肤总厚度、表皮厚度和真皮厚度均为雌性大于雄性，雌性真皮厚度是雄性的1.31倍，差异均有高度统计学意义(P<0.01)。真皮层中，疏松层厚度为雌性大于雄性(P<0.05)，致密层厚度为两性基本相同(P>0.05)。腹侧皮肤总厚度较接近(P>0.05)，表皮层厚度为雄性大于雌性，差异有统计学意义(P<0.05)；真皮层厚度为雌性大于雄性，差异有高度统计学意义(P<0.01)。真皮层中的疏松层和致密层厚度虽然均为雌性大于雄性，但两性间差异均无统计学意义。

后肢 西藏蟾蜍雌雄两性的后肢在皮肤总厚度、表皮厚度和真皮厚度以及真皮的致密层和疏松层厚度均呈现出雌性大于雄性，且差异有高度统计学意义(P<0.01)。雄性个体后肢皮肤总厚度、表皮厚度和真皮厚度以及真皮中的致密层和疏松层厚度均为背侧大于腹侧，其中表皮厚度背、腹侧间差异无统计学意义(P>0.05)，真皮层厚度背、腹两侧差异有统计学意义(P<0.05)，其他差异均有高度统计学意义(P<0.01)。雌性个体后肢皮肤各对比项均为背侧大于腹侧，并且差异有高度统计学意义(P<0.01)。

西藏蟾蜍不同部位皮肤毛细血管的分布有着明显差别(表1)，由皮肤切片中观察到的毛细血管总长度与皮肤总长度的比值看，头部和前肢的比值大于躯干和后肢；除雌性的前肢和躯干外，腹侧比值均大于背侧，除后肢背、腹两侧雌雄性比值差异有统计学意义(P<0.05)外，其余差异均无统计学意义(P>0.05)；雌雄两性间各部分比值仅躯干腹侧差异有高度统计学意义(P<0.01)，其他差异均无统计学意义(P>0.05)，且除前肢背侧外，均为雄性比值大于雌性。

2.3 皮肤腺体

西藏蟾蜍皮肤腺体可分为粘液腺和浆液腺两大类，均位于真皮疏松层内。腺体分泌部由多细胞构成圆形腺泡，导管部则由近立方上皮组成，并与表皮细胞相连过渡开口于体表。

2.3.1 浆液腺 浆液腺(图版Ⅰ：1，3，5)即颗粒腺，又称其为毒腺。颗粒腺细胞大多呈立方状，细胞界限不甚清晰，胞质呈嗜伊红色，胞核下方常为淡染区。胞核近底部，胞核呈圆形或椭圆形，深染。当腺腔充盈时，整个腺泡可见由胞核整齐排列而成圆环状。腺泡腔中充满了大小不一的分泌颗粒，颗粒呈嗜伊红色。其中散布着数个大小不一的深伊红色团块。在腺细胞的外侧，可见1～2层穿插排列类肌细胞。由于腺泡充盈程度不同，类肌细胞的形态也有明显变化，有近似扁平状至矮柱状。在腺泡外侧还有极其丰富的毛细血管分布，基本呈环绕状。腺泡靠近表皮处，时常可见由色素细胞构成的间断性的色素环带半环绕。

雌雄两性个体各部位皮肤中颗粒腺密度(表2)均表现为背侧大于腹侧，仅雌性躯体和前肢背、腹侧间差异有统计学意义，其他部位差异均无统计学意义。而雌雄两性间皮肤的腺体密度除前肢背侧外，其余各部位表现为雄性大于雌性，但差异均无统计学意义。

颗粒腺面积(表2) 雄性各部位均为背侧大于腹侧，但仅躯体背腹两侧间差异有高度统计学意义(P<0.01)，其他部位均差异无统计学意义(P>0.05)。雌性仅在头和躯干颗粒腺背侧大于腹侧，且差异分别有高度统计学意义(P<0.01)和有统计学意义(P<0.05)。前肢和后肢颗粒腺面积与头部和躯干部相反，表现为腹侧大于背侧，且差异有高度统计学意义(P<0.01)。除雌性头腹侧外，其他各部位颗粒腺大小均为雌性大于雄性；背侧皮肤除头部(P<0.01)和躯干(P<0.05)外，雌雄两性间差异均无统计学意义(P>0.05)。雌雄两性腹侧皮肤，除头部差异无统计学意义(P>0.05)和躯干差异有统计学意义(P<0.05)外，其他部位差异均有高度统计学意义(P<0.01)。

表1 西藏蟾蜍各部位皮肤厚度比较

注：AB表示雌雄性之间相同部位比较，CD表示个体相同部位背、腹两侧的比较，小写字母表示差异有统计学意义(P<0.05)，大写字母表示差异有高度统计学意义(P<0.01)；下表同。

Notes： A and B indicate the comparison of the same parts between male and female，C and D indicate the comparison of the same individual between dorsal and ventral，superscript lowercase letters indicate there is a significant difference (P<0.05), superscript capital letters indicate there is an extremely significant difference (P<0.01); the same below.

表2 西藏蟾蜍皮肤腺体面积和数量密度

图版Ⅰ 西藏蟾蜍皮肤显微结构

1.头背侧皮肤, 2.头腹侧皮肤, 3～4.体背侧皮肤, 5.体侧皮肤, 6～7.体腹侧皮肤, 8.前肢背侧皮肤, 9.前肢腹侧皮肤, 10～12.耳后腺; SC.角质层, TL.过渡层(中间层), SB.基底层(生发层), PC.色素细胞, SS.疏松层, SCp.致密层, MG.粘液腺, GG.颗粒腺, BC.瓶状细胞, CV.毛细血管, OS.皮肤骨化, MC.镶嵌连接。

1.dorsal skin of head, 2.ventral skin of head, 3～4.dorsal skin of trunk, 5.side skin of trunk, 6～7.ventral skin of trunk, 8.dorsal skin of forelimb, 9.ventral skin of forelimb, 10～12.ear gland; SC.stratum comeum, TL.transition layer (middle layer), SB.stratum basale (stratum germinativum), PC.pigment cell, SS.stratum spongiosum, SCp.stratum compactum, MG.mucous gland, GG.granular gland, BC.bottle cell, CV.capillary vessel, OS.osteoderms, MC.mosaic connection.

2.3.2 粘液腺 粘液腺(图版Ⅰ：6)分布于皮肤疏松层的浅表，腺泡明显小于颗粒腺，腺腔明显。腺细胞高柱状，界限清晰，胞质弱嗜伊红色。胞核椭圆，位于细胞基底部。腺细胞外围可见少量类肌细胞存在，明显少于颗粒腺外围的类肌细胞数量。另外，粘液腺外周的毛细血管数量远不及颗粒腺多。但粘液腺处于排空状态时，腺泡内侧可见1～2个蘑菇状凸起，有多数柱状细胞集聚而成，“蘑菇炳”为胞核集聚处，“蘑菇伞”为强嗜伊红的胞质。

腺体密度 雌雄两性个体各部位皮肤中粘液腺密度(表2)除前肢外，其他部位均表现为背侧大于腹侧，但差异无统计学意义。而雌雄两性间各部位皮肤的腺体密度除头部腹侧外，均表现为雄性大于雌性，且差异无统计学意义。

粘液腺面积(表2) 雄性除前肢背侧大于腹侧外，其他部位均为腹侧大于背侧；除头部背、腹两侧差异有统计学意义外，其他部位差异无统计学意义。雌性除前肢腹侧大于背侧外，其他部位均为背侧大于腹侧；前肢及后肢的背、腹两侧间差异无统计学意义，躯干背、腹两侧间差异有统计学意义，而头部背、腹侧间差异有高度统计学意义。雌雄两性比较的结果是，除雄性头部和后肢腹侧外，均为雌性大于雄性，头部和躯干背侧两性个体之间呈差异有高度统计学意义，腹侧差异无统计学意义；两性前肢背侧皮肤中粘液腺大小差异无统计学意义，而腹侧差异有高度统计学意义；雌雄两性后肢背侧差异有高度统计学意义，腹侧差异有统计学意义。

2.3.3 耳后腺 以颗粒腺为主要组成成分，一般由3～5个超大型颗粒腺腺泡作为主体，还有在期间穿插分布的中等腺泡以及近耳后腺外缘的较小腺泡共同组成(图版Ⅰ：10～12)。另外，在耳后腺的近表皮处有少量粘液腺分布。耳后腺的表皮较薄，且基底层细胞均高柱状，高度几乎是表皮总厚度的二分之一(图版Ⅰ：11～12)。在基底细胞内侧有丰富的毛细血管分布。在表皮与真皮交界处有分布较均匀的色素细胞，未见突入基底细胞基膜。真皮层中疏松层较薄或几乎不可分辨，粘液腺主要分布在此层中。而颗粒腺周围均为致密结缔组织包围，可见有顺着耳后腺长轴整齐排列的胶原纤维和其间分布的具有梭形核的成纤维细胞。此外，在致密结缔组织中，近腺体周围还有较多的毛细血管存在。在粘液腺附近的结缔组织中，有较多的HE染色呈蓝色的圆形、椭圆形的均质团块(图版Ⅰ：11)，其大小差异明显，此结构即为两栖类皮肤中的内骨骼(integunentary skeletion)，或称为钙化斑(lanina calcarea)。这种结构在其他部位皮肤中未曾发现。

耳后腺中的颗粒腺和粘液腺面积(表2)均为雌性大于雄性，差异有高度统计学意义(P<0.01)。

3 讨论

3.1 皮肤机能结构特点

两栖类裸露的皮肤与环境之间有着充分的接触，因此皮肤的结构与其生存的环境表现出很好的适应性，曹燕等(2011)对齿突蟾属Scutiger的4个物种的研究指出，属于齿突蟾亚属S.(Scutiger) Theobald, 1868的西藏齿突蟾S.(S.)boulengeri背侧皮肤中，表皮细胞3～7层，其中角质细胞层有1～2层细胞构成，而属于猫眼齿突蟾亚属S.(Aelurophryne)boulenger, 1919的3个物种背侧皮肤中，表皮细胞数为3～5层，其中角质细胞层均仅由1层细胞构成，显示出西藏齿突蟾具有较强的陆栖性，即皮肤具有良好的防止水分丧失的功能。从4种齿突蟾个体躯干背侧皮肤总厚度看，陆栖性强的西藏齿突蟾背侧皮肤总厚度(202.87 μm±15.93 μm)小于水栖类型的3种猫眼齿突蟾背侧皮肤总厚(332.73 μm±31.87 μm，453.27 μm±53.4 μm，412.00 μm±34.74 μm)。而在国内已报道的水栖蛙物种中，虎纹蛙Holobatrachuschinensis(李洋等，2009)背侧皮肤厚为(680 μm±170 μm)和牛蛙Lithobatescatesbeianus背侧皮肤(490 μm±30 μm)、雄性黑斑侧褶蛙Pelophylaxnigromaculatus(王丽等，2010)(362.9 μm±51.05 μm)和金线侧褶蛙P.plancyi(376.6 μm)等的背侧皮肤总厚度也较陆栖蛙类黑龙江林蛙Ranaamurensis(吴文英等，2011b)(299.2 μm±50.48 μm)厚。本研究观察的西藏蟾蜍皮肤角质细胞层为1～2层细胞构成，雄性个体躯干背侧皮肤总厚度为230.61 μm±60.21 μm，与上述陆栖两栖类一致。是否可以推断，水栖类型由于其皮肤无需通过角质化来防止体内水分的丢失，以及湿润的环境保证了皮肤呼吸的功效，故以增加厚度强化了皮肤的保护功能。但由于统计的物种数量有限，这个趋势是否具有代表性还需要补充数据。

两栖类个体通过抱对行为才能完成其繁殖任务，在这个过程中雌性需要背负着雄性个体寻找适宜的产卵水域完成体外受精的过程。在此过程中雌雄性蛙相互接触的皮肤存在着较为明显的摩擦。吴文英等(2011b)和贾丽丽等(2013)对黑龙江林蛙和东北林蛙R.dybouwskii研究指出，雌雄两性个体皮肤结构也具有与生殖行为相适应的结构特点，即繁殖期间的黑龙江林蛙和东北林蛙雄蛙腹侧皮肤较雌蛙厚，而雌蛙背侧皮肤比雄蛙厚。而本研究结果更明确的显示了西藏蟾蜍也具有类似的特点，即雌性躯干背侧皮肤厚度是雄性1.73倍，与上述结果一致；但雌性躯干腹侧皮肤厚度是雄性的1.37倍，与上述结果不符。这种情况可以从蟾蜍与蛙的运动状态去分析，由于蟾蜍肩带属于“弧胸型”，加之一般蟾蜍的四肢明显短于蛙类，因此在运动中常以“步行”为主，且腹侧与地面或多或少有摩擦接触，尤其在抱对期间雌性要背负雄性寻找适宜的产卵水域，雌性腹侧与地面的接触性摩擦就更加明显，只有通过增加皮肤厚度已达到保护的目的。就构成皮肤各层结构看，雌性蟾蜍腹侧表皮层厚度、真皮致密层厚度、真皮疏松层分别是雄性腹侧相应结构的2.05倍、1.35倍和0.95倍，由此也可以看出雌性西藏蟾蜍以加厚的表皮层和真皮致密层来抵抗运动中腹侧皮肤与地面的摩擦损伤。由于雌性表皮层的增厚，在某种程度上影响了此处的皮肤呼吸作用，这点可以从雌、雄性腹侧毛细血管相对长度的数值(♀0.29±0.068，♂0.41±0.080)得到证明。另外，雄性头部腹侧皮肤厚于雌性，也应属于此类。

3.2 色素细胞与高原生境的适应

两栖类动物机体由于缺乏体温调节机制，生理机能活跃与否受外界温度变化制约。然而，它们皮肤中含有大量的色素细胞，在垂体分泌的促黑激素作用下改变细胞形态，以利于更好的吸收阳光的能量，达到调节体温的目的(梁刚，王琼霞，2004)。但是阳光中的紫外辐射对两栖类也有着明显的损伤作用(Hunsaker & Johnson，1959；Blausteinetal.，2003；屈婷婷等，2012；高凤娟等，2015)，而皮肤中大量的色素细胞，通过它们的分支交织成网，形成了一定厚度的色素层可吸收部分紫外辐射，达到减轻紫外辐射对皮肤以及机体内部重要器官的损伤(Hofer & Mokri，2000；Blaustein & Belden，2003)。

两栖类皮肤中色素细胞主要分布于真皮疏松层中,致密层中有少量单个分布(刘满樱等，2007；林文达等，2008)；表皮层中偶见色素细胞分布(梁刚，王琼霞，2004；王丽等，2010；曹燕等，2011)；一般情况下背侧皮肤中色素细胞明显多于腹侧皮肤(张贤芳等，2002；曹燕等，2011；雷飞宙等，2012)。西藏蟾蜍色素细胞在躯干背、腹侧分布情况与上述报道一致，背侧色素细胞密度大于腹侧。但有两点不同，首先构成色素层的色素细胞还可通过其长的分支，延伸至疏松结缔组织深部，甚至腺体上方及周围也有由色素细胞分支形成的较薄的、不连续的色素层。这样能更好保护腺体免受高辐射伤害，保证腺体功能的正常。第二，在躯干背侧的表皮层中有大量的色素细胞分布，少数区域由于色素细胞的密集分布，仅基底细胞清晰可见。色素细胞如此密集分布应该是西藏蟾蜍对高原较强的紫外辐射的一种适应。

3.3 毛细血管与粘液腺的分布

两栖类由于心脏结构的特殊性，皮肤的辅助呼吸作用在整体氧气供给中有着重要的作用。但皮肤呼吸的功效却受着皮肤表面粘液的溶氧量、皮肤中毛细血管的密度以及血流量等因素的限制(李丕鹏，方荣盛，1992)。在已有的有关无尾两栖物种皮肤结构中的毛细血管分布报道中，大多只进行了一般的定性观察，很难显示水栖和陆栖物种之间皮肤呼吸质的差异。对爪鲵Onychodactylusfischeri皮肤呼吸作用的研究中，利用皮肤切片中能够测量的毛细血管总长与所观察皮肤切面的长度比值，对作为陆栖有尾两栖类的爪鲵，由于缺少重要的呼吸器官——肺，而促成了皮肤呼吸作用的提升进行了初步的量化报道，爪鲵躯干背腹侧毛细血管相对长度分别为0.081及0.062(陆宇燕等，2004)。西藏蟾蜍躯干毛细血管相对长度远大于爪鲵，雌、雄性背侧毛细血管相对长度很接近，分别为0.32±0.075、0.36±0.066，但腹侧雄性(0.41±0.08)明显大于雌性(0.29±0.068)。如果将与皮肤呼吸密切相关的粘液腺的信息结合起来，将对西藏蟾蜍皮肤呼吸的特征有更加深入的理解。雄性西藏蟾蜍背侧粘液腺的密度是雌性的1.33倍，而雄性腺体大小仅是雌性的0.5倍，提示一般情况下，雄性背侧的粘液饱有量略低于雌性，而其通过毛细血管相对长的略微优势，促成了背侧皮肤呼吸功效的相似。而雄性腹侧粘液腺密度是雌性的1.1倍，雄性腺体大小是雌性的0.99倍，雌雄两性间基本持平，而雄性毛细血管相对长度是雌性的1.41倍，可见雄性腹侧皮肤呼吸供氧量远大于雌性。这种毛细血管的不均衡分布现象，推测与西藏蟾蜍雌雄两性个体各自的生活习性有关：雄性较为瘦小，行走时四肢可使躯干抬离地面，使腹侧皮肤有丰富的粘液包裹，有利于皮肤呼吸的进行。而雌性较为笨重，尤其在卵巢发育期间，行走时躯干腹侧与地面接触的机会大大增加，致使皮肤表面的粘液丧失，影响了皮肤呼吸所需要的湿润条件。当然这种推测是仅从形态学的角度分析，至于皮肤呼吸的生理学机制还有待于深入研究。

3.4 钙化层的存在

Vickaryous和Sire(2009)指出，在无尾两栖类皮肤中存在有皮肤骨化(osteoderms)和皮肤钙化层(lamina calcarea)2种皮肤骨骼类型。并认为皮肤钙化是有成纤维细胞矿化形成，此区域已无细胞结构，含有多糖蛋白以及羟基磷灰石的结晶。国内学者在对中华蟾蜍皮肤(耿欣莲，1959)的研究中也发现了这种团块或者条索样的结构，由于其染色特点与粘液腺类似，故称为“粘液团”。在无尾两栖类皮肤中已报道11个科的部分物种皮肤中存在钙化层的结构(雷飞宙等，2012)，由此可见钙化层在无尾两栖类皮肤中属常见结构。推测具有抵御干燥，调节钙平衡，防御天敌以及限制皮肤进行物质交换的作用(Toledo & Jared，1995)。曹燕等(2011)对齿突蟾属的陆栖类群齿突蟾亚属和水栖类群的猫眼蟾亚属的4个物种的研究指出，在4种蟾蜍体背侧和体腹侧皮肤疏松层中均发现有大量皮肤钙化层的出现。而本研究观察的西藏蟾蜍各个部位皮肤中，仅在耳后腺中发现了皮肤钙化层，且数量和面积均甚小。与本实验室对中华大蟾蜍耳后腺结构的观察结果相近，推测可能与腺体的分泌有关(吴文英等，2011a)。而与西藏齿突蟾皮肤钙化层相比，西藏蟾蜍的皮肤钙化层结构几乎可以忽略不计。

本实验观察的西藏蟾蜍均为西藏察隅农田和灌木林中捕获的个体，该区域海拔较低，湿度较大，生活环境大大优于生活在高海拔、高紫外辐射区域的西藏齿突蟾。是否由于长期的演化，物种适应了自身生活的环境，在皮肤结构中有了明显的适应现象，还需要对高原地区不同生境下无尾两栖类皮肤进行大量观察。

曹燕, 谢峰, 江建平. 2011. 齿突蟾属四种物种皮肤的组织学观察[J]. 四川动物, 30(2): 214-219.

费梁, 叶昌媛, 江建平. 2010. 中国两栖动物彩色图鉴[M]. 成都: 四川科学技术出版社: 239-240.

高凤娟, 李丕鹏, 陆宇燕. 2015. 花背蟾蜍皮肤结构及其抗氧化和免疫功能的研究[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版), 33(3): 324-328.

耿欣莲. 1959. 大蟾蜍(BufobufogararizansCantor)皮肤在不同季节中的组织学观察[J]. 动物学报, 11(3): 313-325.

贾丽丽, 田川, 李淑兰. 2013. 繁殖期东北林蛙两性皮肤组织结构的差异性比较[J]. 中国农学通报, 29(2): 23-26.

雷飞宙, 江建平, 李成, 等. 2012. 角蟾亚科3物种皮肤的组织学观察[J]. 动物学杂志, 47(3): 20-27.

李丕鹏, 方荣盛. 1992. 山溪鲵皮肤及其腺体的显微结构观察[J]. 两栖爬行动物学研究, (1, 2辑): 15-18.

李洋, 金磊, 李昌春, 等. 2009. 黑斑蛙、虎纹蛙和牛蛙皮肤的比较组织学[J]. 安徽师范大学学报(自然科学版), 32(5): 466-470.

梁刚, 王琼霞. 2004. 隆肛蛙皮肤及其腺体的显微结构特征[J]. 动物学杂志, 39(4): 73-76.

林文达, 朱静, 郭爱伟, 等. 2008. 云南昆明地区三种蛙皮肤显微结构的比较[J]. 四川动物, 27(3): 420-423.

林文达, 朱静. 2009. 多疣狭口蛙不同繁殖时期皮肤显微结构观察[J]. 四川动物, 28(1): 89-91.

刘满樱, 肖向红, 徐佳佳, 等. 2007. 东北林蛙皮肤及其腺体组织形态学观察[J]. 野生动物, 28(4): 6-9.

陆宇燕, 王健, 刘新海, 等. 2004. 爪鲵皮肤的显微结构和呼吸作用[J]. 四川动物, 23(3): 178-182.

屈婷婷, 李丕鹏, 聂颖, 等. 2012. 长波紫外线照射对花背蟾蜍肾脏结构损伤[J]. 生态学杂志, 31(6): 1480-1486.

王丽, 徐珂, 李宴宇, 等. 2010. 金线侧褶蛙和黑斑侧褶蛙皮肤显微结构[J]. 河南师范大学学报(自然科学版), 38(6): 116-120.

吴文英, 李丕鹏, 陆宇燕. 2011a. 花背蟾蜍和中华蟾蜍皮肤腺体及耳后腺的组织学研究[J]. 蛇志, 23(1): 20-25.

吴文英, 李丕鹏, 陆宇燕， 等. 2011b. 黑龙江林蛙繁殖期两性皮肤组织结构的差异比较[J]. 野生动物, 32(3): 141-145.

吴银霞, 陈伟才， 张修月, 等. 2011. 西藏蟾蜍线粒体COⅠ和Cytb基因序列的分析研究[J]. 四川动物, 30(3): 382-386.

向德超, 陈昌琼, 何竹. 1993 .大蟾蜍耳后腺显微和超微结构的观察[J]. 四川动物, 12(1): 11-14.

曾麟, 刘绍龙, 王宁宁. 2011. 西藏蟾蜍消化系统组织学观察[J]. 四川动物, 33(2): 224-226.

张贤芳, 张耀光, 王志坚, 等. 2002. 中华蟾蜍皮肤的组织学观察[J]. 西南农业大学学报, 24(5): 454-457.

Blaustein AR, Romansic JM, Kiesecker JM,etal. 2003. Ultraviolet radiation, toxic chemicals and amphibian population declines[J]. Diversity and distributions, 9(2): 123-140.

Blaustein AR, Belden LK. 2003. Amphibian defenses against ultraviolet-B radiation[J]. Evolution and Development, 5(1): 89-97.

Hofer R, Mokri C. 2000. Photoprotection in tadpoles of the common frog,Ranatemporaria[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 59(1): 48-53.

Hunsaker D, Johnson C. 1959. Internal pigmentation and ultraviolet transmission of the integument in amphibians and reptiles[J]. Copeia, 1959(4): 311-315.

Toledo RC, Jared C. 1995. Cutaneous granular glands and amphibian venoms[J]. Comparative Biochemistry and Physiology PartA: Physiology, 111(1): 1-29.

Vickaryous MK, Sire JY. 2009. The integumentary skeleton of tetrapods: origin, evolution, and development[J]. Journal of Anatomy, 214(4): 441-464.

Zug GR, Vitt LJ, Caldwell JP. 2001. Herpetology 2nd edition[M]. New York: Academic Press: 45-50.

Histological Observation ofBufotibetanusSkin

GAO Fengjuan, LI Pipeng, WANG Yichang, LU Yuyan*

(Institute of Herpetology, Liaoning Key Laboratory of Evolution and Biodiversity,Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

In order to understand the skin adaptability of Tibetan toad (Bufotibetanus) that was responsible for its living environment at high elevation, the microstructural characteristics of its dorsal and ventral skins of head, trunk and limbs were studied from male and female specimens by normal histological method.The results showed that the basic structure of the skin was composed of epidermis and dermis, which was similar to other amphibians.The epidermis was thin and consisted of stratum corneum, middle layer and stratum basale with 5 to 8 layers of cells.The dermis was thick and consisted of stratum spongiosum and stratum compactum.The dorsal skin was thicker than the ventral one on the corresponding parts, and the female skin was thicker than the male.Changes in skin thickness were related to the movement pattern and the amplexus behavior to a certain extent.Skin glands could be divided into mucus glands and granular glands.The chromatophores were mainly distributed in the stratum spongiosum near the epidermis, as well as discontinuously distributed in the epidermis and the surrounding of glands.The capillary vessels were abundant in skin, which were not only continuously distributed in the epidermis but also densely distributed around the glands.In conclusion, the structures of the toad skin were closely adapted to the strong ultraviolet radiation and hypoxic environment.

Bufotibetanus; skin; microstructure

2016-01-29 接受日期：2016-04-13 基金项目：国家自然科学基金项目(No.30870276)

高凤娟(1990—)，女，硕士研究生，研究方向：两栖爬行动物环境毒理学, E-mail：279324525@qq.com

*通信作者Corresponding author，E-mail：luyuyan2001@yahoo.com

10.11984/j.issn.1000-7083.20160026

Q959.5；Q954

A

1000-7083(2016)03-0444-08