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幼鼠与成鼠子宫和输卵管组织形态学比较

2021-04-20魏学盛邵鹏阳姚亚莉姜芳霞李明娜

甘肃畜牧兽医 2021年2期
关键词:幼鼠二甲苯卵子

魏学盛,邵鹏阳,姚亚莉,姜芳霞,李明娜*,杨 耀

(1.甘肃农业大学 动物科学技术学院,甘肃 兰州 730070;2.甘南州动物疫病预防控制中心,甘肃 合作 747000)

雌性动物生殖器官包含卵巢、输卵管、子宫、阴道及外阴部。卵巢能够排出卵子,决定卵子的质量及数量。因此很多学者集中于卵巢的结构及生理功能进行研究。然而,子宫与输卵管的作用也至关重要。子宫与输卵管相连,为中空的管道,是卵子和精子运行、受精、早期胚胎发育、附植及胎儿妊娠的主要场所[1];同时子宫上皮也能够分泌激素,调控卵巢周期性活动。因此研究子宫与输卵管的结构有助于更深入了解雌性动物繁殖机理。

随着生物学研究由体外实验转向体内,小鼠目前成为广泛使用的实验动物,这与小鼠体积小、生长周期短、易于饲养、成本低等优势息息相关。因此通常选择小鼠作为研究人和哺乳动物生理、繁殖和病理现象的理想模型[2]。

本实验选取幼龄和成年小鼠的子宫和输卵管为研究对象,制作石蜡切片,HE方法染色,比较幼鼠和成鼠子宫和输卵管的形态学差异,以期阐明子宫和输卵管的发育规律,为深入了解小鼠生殖器官的生理功能提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物

本研究选取10只4周龄和10只8周龄SPF清洁级雌性小鼠,均购自兰州兽医研究所。饲养3 d无异常后用于后续实验。

1.2 主要试剂及耗材

伊红、苏木精、中性树胶购自索莱宝生物公司;甲醛、乙醇、二甲苯购自国药集团化学试剂有限公司;石蜡购自上海华灵康复器械厂。

1.3 实验仪器

脱水机 KEDEE KD-TS3A,摊片机 KEDEE KD-P,烘片机 KEDEE KD-H,普通光学显微镜,切片机 LEICA RM2235等。

1.4 实验方法

1.4.1 组织固定 饲养3 d后,选取体重相近的成年小鼠(32.42±2.75 g)和幼年小鼠(24.45±2.65 g)各6只,做好标记。断颈法处死小鼠,分离出小鼠子宫和输卵管,浸入4%甲醛固定液中,使组织蛋白质变性并防止胞死亡后自溶或细菌分解。

1.4.2 流水 将组织从固定液中取出,放在微水流中流水冲洗12 h。

1.4.3 脱水透明 用不同浓度酒精(从低到高)作为脱水剂,逐步脱去组织中的水分,再将组织置于二甲苯中透明,以二甲苯替换组织中的酒精。本步骤借助自动KEDEE KD-TS3A脱水机进行脱水透明,具体浓度与时间如下:酒精(75%)45 min,酒精(85%)45 min,酒精(95%)45 min,酒精(95%)45 min,酒精(100%)45 min,酒精(100%)30 min,二甲苯酒精30 min,二甲苯7 min,二甲苯7 min,二甲苯石蜡45 min,石蜡45 min,石蜡45 min。

1.4.4 浸蜡与包埋 将自动脱水机内的组织取出,按合适的方位置于模具中,缓慢倒入已经融化好的石蜡。整个过程要求迅速、平稳。

1.4.5 切片与贴片 将包埋好的蜡块固定于切片机上,切成5 um薄片。将切下的薄片放至25℃的水中摊平,再贴至载玻片上(此过程要求动作轻缓,不产生气泡为宜)。最后将载玻片置于45℃的烘片机上烘干。

1.4.6 脱蜡染色 将烘干的切片进行脱蜡,采用苏木精-伊红(HE)方法进行染色,具体操作过程如下:二甲苯5 min,二甲苯5 min,苯乙醇3 min,100%乙醇2 min,100%乙醇2 min,80%乙醇2 min,蒸馏水2 min,苏木精染色液30 s,蒸馏水1 min,分化液(1%盐酸+99%乙醇)2 s,蒸馏水30 s,0.5%伊红染色液30 s,80%乙醇2 s,95%乙醇2 s,95%乙醇2 s,100%乙醇2 s,100%乙醇2 s,二甲苯2 mi n,二甲苯2 min,最后用玻璃棒蘸取适量中性树胶于载玻片上,盖上盖玻片待凝固后观察结果。

1.4.7 镜检 将制作好的切片置于显微镜下观察、拍照。

2 结果与分析

2.1 小鼠子宫的组织结构观察

家畜子宫分为子宫角、子宫体和子宫颈三部分组成。从子宫颈前端到子宫基部为子宫体。子宫颈前端与子宫体内相通,后端突入阴道内称为子宫颈阴道部。从组织结构由外向内依次为浆膜、肌层及黏膜。子宫浆膜与子宫阔韧带的浆膜相连接。子宫黏膜由上皮和固有膜构成,上皮陷入固有膜构成子宫腺。小鼠与家畜不同,为双子宫,呈“Y”型。左右子宫角汇合至子宫体,形成两个独立的子宫,再向外汇合形成子宫颈。如图1所示,小鼠的子宫内膜腔上皮由单层柱状上皮细胞构成,被大量的基质细胞所包围[3]。固有膜又称为基质膜,含有大量的淋巴、血管及子宫腺。子宫腺为简单、分支、盘区的管状腺,其中子宫腺以子宫角最为发达,子宫体较少。子宫内膜被平滑肌所构成的子宫肌层所包围,形成子宫边界。肌层外层薄,为纵行肌纤维,内层厚,为螺旋形的环状肌纤维。

图1 小鼠子宫组织切片图

2.2 幼鼠与成鼠子宫结构比较

幼鼠与成鼠子宫切片进行比较,可以看出子宫结构,形态存在很大差异(见图2)。成年小鼠子宫内膜褶皱多于幼年小鼠,子宫黏膜面积也较幼鼠大。内膜中子宫腺的数量也是成年小鼠多于幼年小鼠,这可能与成鼠完善的生殖功能有关。

图2 成年与幼年小鼠子宫角切片图

2.3 小鼠输卵管组织形态观察

输卵管是卵子进入子宫的必经之道,包在输卵管系膜内,形状弯曲。输卵管的管壁从外向内由浆膜、肌层和黏膜构成(见图3)。肌层可分为内层的环形或螺旋形肌束和外层的纵行肌束(见图4),其中有斜行纤维,使整个管壁能协调地收缩。肌层从卵巢端到子宫端逐渐增厚,黏膜形成若干纵璧。黏膜上分布有柱状纤毛细胞和无纤毛的楔形细胞[4](见图4)。纤毛细胞在输卵管的卵巢端,特别是在输卵管的伞部,较普遍,子宫端较少。无纤毛楔形细胞为分泌细胞,含有特殊的分泌颗粒,其大小和数量在不同种间和发情的不同时期有着很大的变化。分泌的黏蛋白和黏多糖,可供给早期胚胎营养,且结构和分泌机能也受卵巢激素的调节。

图3 成年小鼠输卵管组织切片图

图4 成年小鼠输卵管组织切片局部图

2.4 幼鼠与成鼠输卵管结构比较

幼鼠与成鼠输卵管切片比较,成鼠黏膜较发达。幼鼠输卵管纵壁较成鼠少,且直;相反成鼠输卵管中纵壁多而弯,还有不同程度的分支现象。成鼠每个纵壁黏膜上皮的纤毛细胞和分泌细胞较多,细胞小而密,同时纤毛分布较多;幼鼠中这两类细胞较大,细胞核明显,分布疏松(见图5)。

图5 成年与幼年小鼠输卵管切片图

3 讨论

动物到达初情期后,能够排出有受精能力的精子或卵子,然而生殖器官还未成熟[5],因此不能作种用。本研究中比较幼鼠和成鼠的子宫和输卵管形态结构,发现子宫黏膜和输卵管黏膜都存在很大差异,包括腺体的数量、子宫内膜褶皱及输卵管纵壁等,表明幼鼠至成鼠生长过程中,生殖器官也持续发育,结构趋于成熟,功能趋于完善。因此在生产实践中常见对幼畜实施超数排卵,以得到一定量的具有受精能力的卵子,后通过体外成熟、体外受精,将质量较好的胚胎移植入成年雌性动物体内妊娠,缩短世代间隔,加快育种进程。

成鼠子宫腔上皮较幼鼠发达,一方面向子宫腔延伸,另一方面向子宫内膜延伸形成更多腺体;整体看来子宫内膜褶皱增多。同时成鼠输卵管纵襞也较幼鼠发达,纤毛细胞和分析细胞数量增多。以上结构均为卵子的运行提供方便。卵子排出后在输卵管中运行,依靠输卵管黏膜的纤毛摆动及输卵管管壁的收缩将卵子输送向前;受精后的受精卵到达子宫后,同样依靠子宫内膜褶皱的蠕动及子宫壁的收缩运动。因此,成年小鼠的子宫和输卵管结构完善,具备卵子受精及妊娠的生理环境。

4 结论

本研究初步对成年和幼年小鼠子宫和输卵管进行组织形态学观察,发现成鼠子宫腔上皮较幼鼠发达,内膜结构完善;输卵管纵壁结构分支明显,细胞分布紧密,纤毛数量多。

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