不同海拔海兰褐蛋鸡肺动脉结构的影响

2021-08-27李帅帅文昕宇阿依木古丽阿不都热依木

现代畜牧兽医 2021年8期

李帅帅，覃圣，文昕宇，阿依木古丽·阿不都热依木

（西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃兰州 730030）

海兰褐蛋鸡是美国海兰公司培育的四系配套优良蛋鸡品种，其蛋品质优良、肉质口感好、营养丰富、细嫩、鲜美，深受人们的喜爱。海兰褐蛋鸡习性活泼、觅食性强、适应性强[1]。肺脏是呼吸系统中重要的功能器官，而肺动脉在呼吸过程中有着极其重要的作用。肺动脉分为内膜、中膜、外膜三层结构。靳新花等[2]研究发现，肺动脉入肺后与支气管伴行，并随支气管分支而分支，最后形成毛细血管网包绕肺泡。大多数肺动脉血管分支的内、外弹性膜清晰可辨，中膜和外膜的结构因管径大小不同存在差异。张晨[3]对藏羊心肺结构进行组织学观察和比较，发现为了适应高海拔环境，藏羊肺脏末端支气管分级丰富、支气管平滑肌变厚。卢晓丽等[4]对西藏色瓦藏绵羊血液生理学特性相关参数研究，发现藏绵羊血液中血红蛋白含量增加，提高了机体运输氧气的能力。穷达等[5]对藏绵羊eNOS基因外显子8多态位点检测进行研究分析，发现exon8-A335C位点有3种基因型，藏羊群体中A等位基因频率较高，可能对其高原适应具有调控作用。但对于肺动脉血管总厚度、中膜厚度、平滑肌层数、平滑肌厚度与高原适应性相关研究尚未见相关报道。本试验通过组织学方法，探讨不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉血管组织学特点的影响，分析肺动脉血管结构与其生存海拔的相关性。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验蛋鸡为山西省长治市武乡县丰州镇（海拔951 m）、甘肃省兰州市榆中县夏官营镇（海拔1 720 m）、青海省西宁市湟源县（海拔2 666 m）饲喂统一日粮饲养180 d的海兰褐蛋鸡。试验日粮购自山西省长治市武乡县大山禽业农业养殖场。

1.2 样品采集

选择健康、生长状态良好的海兰褐蛋鸡，雌、雄各10只，放血处死。检查胸腔和腹腔有无可见病理变化，迅速解剖，剖出肺脏，将肺脏置于4%甲醛溶液（pH值7.4）中固定，24 h后更换固定液复固定，备用。

1.3 组织学染色

各组样品常规浓度梯度酒精脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，切片机切片（厚度为5μm），常规苏木精-伊红染色法（hematoxylin-eosin staining，H.E染色）染色，观察肺动脉血管组织学结构。

1.4 测定指标及方法

切片染色后，每组随机抽选5张切片，每张切片在100倍视野下随机选择10个不同的区域；400倍视野下随机选择10个不同的区域，用LEICA-DA500显微镜拍照，并用Pro-express图像采集系统采集试验照片。

1.5 数据统计与分析

用Excel 2010和Image Proplus 6.0软件测量肺动脉血管总厚度、中膜厚度、平滑肌厚度、平滑肌层数。数据采用IBM SPSS Statistics软件SSR法统计分析，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉血管总厚度和中膜厚度的影响（见图1、表1）

由图1可知，肺动脉分为内膜、中膜、外膜三层结构，且大多数肺动脉血管分支的内、外弹性膜清晰可辨，中膜和外膜的结构因管径大小不同存在差异。

图1 不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉血管总厚度和中膜厚度的影响Fig.1 Effect of different altitudes on the total thickness of pulmonary arteries and the thickness of media in Hailan brown layers

由表1可知，海兰褐蛋鸡在不同海拔相同饲养条件下，其肺动脉血管总厚度和肺动脉血管中膜厚度随着海拔的升高而显著提高（P＜0.05）。

表1 不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉血管总厚度和中膜厚度的影响Tab.1 Effect of different altitudes on the total thickness of pulmonary arteries and the thickness of media in Hailan brown layers 单位：μm

2.2 不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉血管平滑肌层数和血管平滑肌厚度的影响（见表2）

由表2可知，中海拔和较高海拔海兰褐蛋鸡肺动脉血管平滑肌层数显著多于较低海拔（P＜0.05）；较高海拔肺动脉血管平滑肌厚度显著大于较低海拔和中海拔（P＜0.05）。

表2 不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉血管平滑肌层数和血管平滑肌厚度的影响Tab.2 Effect of different altitudes on the number of pulmonary artery plain muscle and the thickness of vascular plain muscle of Hailan brown layer

3 讨论

3.1 不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉总厚度和中膜厚度的影响

在自然进化过程，长时间生存在高原的动物为适应高原的缺氧高寒的环境，在生理学和组织形态学方面均表现出不同于平原动物的特征[6-7]。在适应高原缺氧环境的进化过程中，肺动脉血管总厚度和中膜呈现与海拔正相关性。牦牛肺动脉血管中膜由大量弹性膜构成，其含有丰富的弹力纤维、大量的胶原纤维，还有少量平滑肌细胞[8]。弹力纤维有促使血管扩张和收缩的能力，胶原纤维具有张力的作用，肺动脉中膜中大量的弹力纤维和胶原纤维交叉混合在一起，使肺动脉具有韧性和弹性。血管中膜越厚，胶原纤维和弹力纤维相对含量越高，这种结构有利于动物肺脏在机体强烈呼吸时的扩张与回缩[9]。本研究发现，海兰褐壳蛋鸡在不同海拔相同饲养条件下，其肺动脉血管总厚度和肺动脉中膜厚度存在着显著差异。试验研究表明，海兰褐蛋鸡在不同海拔长时间生长、发育、繁殖的进化过程中，出现机体肺动脉血管中膜厚度随着海拔的升高而增厚的趋势。

3.2 不同海拔对海兰褐蛋鸡肺动脉血管平滑肌层数和血管平滑肌厚度的影响

在大动脉的血管中膜中有十余层至几十层弹性膜，各层弹性膜由弹性纤维相连，弹性膜之间有环形平滑肌、少量胶原纤维和弹性纤维。经过醛品红染色的弹性膜为深蓝色波浪状。弹性纤维和胶原纤维相互交织形成的血管中膜结构，有利于动物的呼吸作用。动物的平滑肌层并未随着海拔变化而变化[10]。这均有利于增加动物的肺脏通气量和肺血流量，加速血氧运输和提高肺泡通气量，使海兰褐蛋鸡在低氧环境下肺气体交换率有一定程度的提高，这是海兰褐蛋鸡在亚高原的低氧环境维持体循环和肺循环正常功能的必要保证。研究发现，海兰褐蛋鸡肺动脉血管平滑肌层数较低海拔与中海拔和较高海拔存在着显著差异，但中海拔和较高海拔肺动脉血管平滑肌层数无显著差异；肺动脉血管平滑肌厚度较高海拔与较低海拔和中海拔存在着显著差异，而较低海拔与中海拔肺动脉血管平滑肌厚度不存在显著差异。研究表明，在较高海拔时，海兰褐蛋鸡肺动脉血管平滑肌层数无显著差异；在较低海拔时，肺动脉血管弹性平滑肌厚度无显著差异。