短耳鸮和雉鸡肝脏组织结构的比较研究

王 昱

短耳鸮和雉鸡肝脏组织结构的比较研究

王 昱1,2

（1.陇南师范高等专科学校农林技术学院，甘肃，成县 742500；2.陇南特色农业生物资源研究开发中心，甘肃，成县 742500）

利用生物显微技术和透射电镜技术对短耳鸮（）和雉鸡（）的肝脏进行了比较。结果显示：与大多数鸟类相似，短耳鸮和雉鸡的肝小叶分界模糊，肝细胞成索状或团块状围绕中央静脉呈放射状排列，门管区较明显。短耳鸮肝小叶的肝细胞排列较为规则，雉鸡的肝细胞大多3～6个聚集成团，雉鸡肝血窦较短耳鸮的丰富。短耳鸮肝细胞内线粒体、内质网的数量多于雉鸡，但雉鸡肝细胞内糖原颗粒、溶酶体的数量及胆小管切面的微绒毛数目明显多于短耳鸮。这表明短耳鸮和雉鸡肝脏组织结构存在差异，这种差异可能与其食性不同有关。

短耳鸮；雉鸡；肝脏组织结构

短耳鸮（）和雉鸡（）是重要的野生鸟类。短耳鸮属鸟纲鸮形目鸱鸮科，为国家二级保护动物。雉鸡属鸟纲鸡形目雉科，已被国家林业局2000年8月1日列入《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》。目前，有关这两种鸟类的研究主要集中在其繁殖生态[1-4]、食性[5]、生理生化[6-7]、遗传差异[8-11]、形态解剖[12-14]等方面。短耳鸮和雉鸡分别属于肉食性和杂食性鸟类，其对食物的消化吸收方式不同，这种生理功能的差异形成器官组织结构的稳定性差异。肝脏是动物体内重要的贮能器官，那么这两种食性不同的鸟类肝脏结构有无差别？本研究利用生物显微技术和透射电镜技术观察比较了短耳鸮和雉鸡肝脏的组织结构。

1 材料与方法

1.1 实验动物

陇南机场防鸟网捕获短耳鸮和雉鸡，各3只，断翅救援无效，打开体腔未发现异常变化。

1.2 光镜观察

取出肝脏修成常规大小的组织块，投入15%的中性福尔马林液固定48 h，梯度酒精脱水、二甲苯透明、石蜡包埋。切片厚6 μm，H.E染色，中性树胶封片，在显微镜(Olympus，FX-35WA, Japan)下观察拍照。

1.3 电镜样品的制备

将肝脏切成小于 1 mm3的组织块，用 2.0 %（体积分数）多聚甲醛和 2.0 %（体积分数）戊二醛溶液前固定 24 h (4 ℃) 后，用磷酸缓冲液（pH 7.2）冲洗，然后置于 1 %（体积分数）锇酸中固定 2 h，双蒸水冲洗后系列酒精脱水，Epon 812 包埋，超薄切片机（CHB-5 型）切片（60～90 nm），醋酸铀柠檬酸铅复染，透射电镜（JEM-1230, Japan）下观察并拍照。

1.4 超微结构观察

参照文献[15]，自制测试网格，在电镜15 000倍下测量线粒体、粗面内质网和溶酶体，共168个网格测试点，点间距为1.0 cm。测量糖原颗粒的共1 980个网格测试点，点间距为 0.25 cm。测试时将测试网格置于电镜照片上，计数落在主细胞胞质（Pc）和各细胞器（Pi）的测试点数，以细胞质为参照系，按公式 Vv=Pi/Pc×100%分别计算各细胞器在细胞质内所占体积密度(Vv)。在电镜20 000倍下，统计其中出现的肝脏胆小管微绒毛数目。

1.5 数据分析

用excel软件对数据进行分析处理，以< 0.05表示差异有统计学意义。

2 实验结果

2.1 显微结构

2.1.1 短耳鸮

短耳鸮肝深褐色，表面覆有一薄层结缔组织被膜，由左右两叶组成，右叶较左叶大而长。肝小叶间结缔组织不发达，肝小叶界限不明显，但门管区明显，可区分肝小叶轮廓。肝小叶中央贯穿一条中央静脉，肝细胞排列较规则，由两排肝细胞组成长条状板状结构围绕中央静脉呈放射状排列，肝细胞呈多边形或圆形或椭圆形。肝血窦相互连接成网状。小叶间动脉、小叶间静脉和小叶间胆管清晰可见（图1A, B, C）。

2.1.2 雉鸡

雉鸡的肝脏也分左右两叶，肝小叶间结缔组织较短耳鸮的发达，故可以分辨肝小叶界限。肝细胞大多3～6个成团聚集，少数肝细胞两层呈不连续的索状排列。肝细胞团或肝细胞索之间即肝血窦较宽。肝门管区明显，可见小叶间动脉、小叶间静脉和小叶间胆管分布（图1D, E, F）。

2.1.3 两种鸟类肝脏的比较

由表1可知，短耳鸮和雉鸡的肝细胞大小、中央静脉管径、小叶间动脉和小叶间胆管管径无显著差异（> 0.05），肝小叶直径、肝血窦宽度和小叶间静脉管径差异显著（< 0.05或（< 0.01）。

2.2 超微结构

短耳鸮和雉鸡肝细胞内含有丰富的细胞器和内含物，肝细胞内含线粒体、糖原颗粒、内质网、溶酶体和胆小管的数量有差异。线粒体较多, 呈圆形、卵圆形或长卵圆形，多分布在核周、狄氏窦和胆小管等处，内嵴结构清楚呈平行排列。糖原颗粒染色深，颗粒较大，多聚集成团分布。粗面内质网多集中在胞核附近，膜上附有核糖体颗粒。溶酶体多呈球形，其中初级溶酶体内容物均一，次级溶酶体内含有明显的颗粒物质。胆小管是由相邻肝细胞连接面凹陷形成的特殊结构，充满肝细胞向内伸出的微绒毛，相邻的肝细胞膜间形成紧密连接，防止胆汁渗入血液。窦周隙明显，肝细胞向胆小管面与窦周隙面伸出许多微绒毛，肝血窦内可见枯否式细胞（图2）。统计结果如表2所示，短耳鸮肝细胞内线粒体、内质网的数量多于雉鸡，差异显著（< 0.05）。但雉鸡肝细胞内糖原颗粒、溶酶体的数量及胆小管切面的微绒毛数目明显多于短耳鸮，差异显著（< 0.05）或极显著（< 0.01）。

注：A, B, C 示短耳鸮肝脏；D, E, F示雉鸡肝脏；中央静脉（CV），肝血窦（HS），小叶间动脉（IA），小叶间静脉（IV），小叶间胆管（IBD）

表1 短耳鸮和雉鸡肝脏的显微结构 (μm)

Table 1 The liver microstructure of short-eared owl and common pheasant

项目短耳鸮雉鸡 肝小叶直径 321.27 ± 32.36 A 192.31 ± 19.55 B 中央静脉管径61.27 ± 7.3478.34 ± 9.17 肝细胞直径10.55 ± 1.2111.82 ± 1.04 肝细胞核直径 2.72 ± 0.13 2.33 ± 0.14 肝血窦宽度 9.67 ± 1.40 a 13.88 ± 1.17 b 小叶间动脉短径50.06 ± 2.2253.85 ± 3.81 长径80.67 ± 3.3596.15 ± 2.95 小叶间静脉短径 488.78 ± 42.58 A 155.56 ± 10.02 B 长径 511.91 ± 53.34 A 356.55 ± 61.11 B 小叶间胆管短径 40.06 ± 2.17 a 27.92 ± 1.92 b 长径120.52 ± 11.11135.62 ± 15.58

注：同行数据肩标不同小写字母表示差异显著（< 0.05）；肩标不同大写字母表示差异极显著（< 0.01）；肩标相同字母或无字母标注表示差异不显著（> 0.05）

表2 短耳鸮和雉鸡肝脏的超微结构

Table 2 The liver ultrastructure of short-eared owl and common pheasant

项目短耳鸮雉鸡 线粒体体积密度 (%)2.36 ± 0.14 a1.67 ± 0.52 b 糖原颗粒体积密度 (%)0.81 ± 0.02 A4.44 ± 0.38 B 内质网体积密度 (%)1.75 ± 0.11 a1.06 ± 0.14 b 溶酶体体积密度 (%)0.29 ± 0.04 a0.73 ± 0.06 b 胆小管微绒毛数目49.05 ± 7.35 A93.27 ± 8.13 B

3 讨论

肝脏是动物体内重要的产热器官，也是重要的贮能器官。肝脏表面都覆盖有被膜和浆膜，表面被膜结缔组织深入肝实质把肝分隔成许多小叶（即肝小叶），肝小叶是动物肝脏的结构和功能单位。肝脏内小叶间结缔组织的多少和肝小叶之间的界限在不同种的动物间存在一定的差异[14]。本实验观察显示，与大多数鸟类相似[15-19]，短耳鸮、雉鸡、大鵟、长耳鸮、戴胜、虎斑地鸫、鸡、红腹锦鸡、虎皮鹦鹉等肝脏的小叶间结缔组织都不发达，肝小叶的界限不清楚，只能依靠肝中央静脉的位置和门管区来大致辨别肝小叶的轮廓。但短耳鸮和雉鸡相比，雉鸡的肝小叶较为清楚。

已有研究表明，脊椎动物由低等向高等进化时，肝细胞围绕中央静脉逐渐呈规则、索状放射排列，门管区逐渐明显，小叶间动脉、小叶间静、小叶间胆管的结构逐渐明显，其肝细胞呈现增大趋势[16]。本实验观察显示，短耳鸮和雉鸡肝细胞都围绕中央静脉呈放射状排列，肝门管区清晰可见，但雉鸡肝小叶的肝细胞排列较松散，肝细胞大多数3 ～ 6个成团聚集，而短耳鸮的肝细胞排列较为规则，这提示短耳鸮的肝脏相比雉鸡可能较为完善，两者肝细胞大小又无显著差异。另外，与短耳鸮相比，雉鸡的肝血窦较宽、数量较多，意味着血液在肝脏的流速慢，为物质充分交换创造了条件。

本实验观察分析显示，短耳鸮肝细胞内线粒体、内质网的数量明显比雉鸡多，但肝细胞内糖原颗粒、溶酶体及胆小管面的微绒毛的数量又明显小于短耳鸮。细胞线粒体通过氧化磷酸化为细胞生命活动提供能量ATP，内质网与核糖体共同合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白及为脂质合成提供合成基地，肝糖原是由许多葡萄糖分子聚合而成的储备能源物质，溶酶体则参与生物大分子的细胞内消化作用[15]。所以，肝脏对维持动物机体的代谢平衡有重要作用，参与分泌、解毒、储存、合成及营养物质代谢等功能，是动物体内非常活跃的器官[19]。短耳鸮是肉食性鸟类，主要以小鼠、鸟类、昆虫和蛙类食源[1-2]。而雉鸡是杂食性鸟类，以各种植物的果实、种子、植物叶、芽、草籽和部分昆虫为食[3-4]。肝脏组织的结构和功能与营养代谢相关，也必然与相关物种的食性相适应。短耳鸮和雉鸡在食性方面存在差异，其消化食物、吸收营养物质的方式及储存营养的模式也会不同，这可能是导致其肝脏组织结构差异的原因。

4 小结

本研究观察比较了短耳鸮和雉鸡肝脏的组织结构，结果显示短耳鸮和雉鸡的肝脏显微和超微结构存在差异，这种差异可能是对其特殊食性进化适应的结果。

[1] Tseng W, Lin W L, Lin S M. Wintering ecology and nomadic movement patterns of Short-eared Owls Asio flammeus on a subtropical island[J]. Bird Study, 2017, 64(3): 317-327.

[2] Keyes K L, Gahbauer M A. Aspects of the breeding ecology of short-eared owls ( Asio flammeus ) on amherst and wolfe islands, eastern ontario[J]. Journal of Raptor Research,2016,50(1):121-124.

[3] 杨怡珠.特种经济动物雉鸡养殖技术要点[J]. 畜牧兽医杂志, 2010, 29(3): 87-89.

[4] 龙帅,周材权,王维奎,等. 南充雉鸡的巢址选择和春夏季栖息地选择[J]. 动物学研究, 2007,(3): 249-254.

[5] Djiali K, Sekour M, Souttou K, et al. Diet of Short-eared Owl Asio flammeus (Pontoppidan, 1763) in desert area at Hassi El Gara (El Golea, Algeria)[J]. Journal of Raptor Research, 2016, 50(3): 159-165.

[6] 陈玉琴,俞诗源. 红腹锦鸡、石鸡和雉鸡的部分血液生理生化指标[J]. 动物学报, 2007, 53(4): 674-681.

[7] 周天林,韩芬茹. 3种雉科鸟类血液生理指标的比较研究[J].经济动物学报, 2006, 10(2): 85-87.

[8] Zhang Y N, Song T, Pan T, et al. Complete sequence and gene organization of the mitochondrial genome of Asio flammeus (Strigiformes, strigidae)[J]. Mitochondrial DNA Part A, 2016, 27(4): 2665-2667.

[9] Colihueque N, Gantz A, Rau J, et al. Genetic divergence analysis of the Common Barn Owl Tyto alba (Scopoli, 1769) and the Short-eared Owl Asio flammeus (Pontoppidan, 1763) from southern Chile using COI sequence[J]. ZooKeys, 2015, 534: 135-146.

[10] 孙毅,马飞,肖冰,等. 鸮形目两种鸟类线粒体基因组全序列测定与比较研究[J]. 中国科学C辑:生命科学, 2004 (6): 527-536.

[11] 白维. 雉科鸟类线粒体全基因组及系统发育关系[D]. 太原: 山西大学, 2020.

[12] 齐赛飞,袁施彬,周材权,等. 短耳鸮的骨骼系统解剖[J]. 西华师范大学学报:自然科学版, 2010, (3): 244-249.

[13] 孟德荣,赵国才,付婷. 短耳鸮消化系统形态学解剖[J]. 四川动物, 2008, 27(6): 1091-1092.

[14] 王昱. 三种雉科鸟类肝脏的比较研究[J]. 甘肃高师学报, 2012, 17(2): 37-39.

[15] 王悦. 大鵟和长耳鸮胃肠道、肝的组织学观察及相关活性物质的表达[D]. 兰州: 西北师范大学, 2010.

[16] 王昱,杨小录,何九军,等.几种鸟类肝脏的组织学比较[J]. 西南师范大学学报:自然科学版, 2011, 36(5): 140-144.

[17] 罗克家. 禽解剖学与组织学[M]. 福州: 福建科学技术出版社, 1983: 50-76.

[18] 张德禄,俞诗源,刘世倩,等. 红腹锦鸡肝脏的显微结构观察[J]. 西北师范大学学报:自然科学版,2002,38(2): 61-63.

[19] 王昱,俞诗源,邓海平,等. 虎皮鹦鹉肝脏结构的光镜和透射电镜观察[J]. 西北师范大学学报:自然科学版, 2008, 44(5): 83-87.

COMPARATIVE STUDIES ON THE LIVER STRUCTURE OF SHORT-EARED OWL AND COMMON PHEASANT

WANG Yu1,2

（1. College of Agriculture and Forestry, Longnan Teachers College, Chengxian, Gansu 742500, China; 2. Center for Research & Development of Longnan Characteristic Agro-bioresources, Longnan Teachers College, Chengxian, Gansu 742500, China）

The liver structure of short-eared owland common pheasantwas compared by light and transmission electron microscope. The results showed that the liver lobules of short-eared owl and common pheasant were unsharp, which were similar to those of most other birds. Conglobation hepatocytes or hepatic cords lined into a radiating shape surrounding the central vein. The portal area was distinct. But the hepatocytes arrangement of short-eared owl was regular. Three to six hepatocytes of common pheasant lined in a form of conglobation, and its hepatic sinusoids were very abundant. The number of mitochondrium and endopladmic reticulum in short-eared owl s liver was more than that of common pheasant, however the number of glycogen granule, lysosome and microvilli in bile canaliculus was less than that of common pheasant. The evidence indicates that there were differences between short-eared owl and common pheasant in their liver structures, which may be an adaption to their feeding habits.

liver structure

1674-8085（2022）01-0046-06

Q954.6

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2022.01.008

2021-08-18；

2021-09-23

甘肃省自然科学基金项目(1107RJZK243)；甘肃省陇南市科技计划项目(2019-ZD-10)；陇南机场鸟情调研项目(LNJCYJXM201801)；陇南特色农业生物资源研究开发中心项目(LNSZYFZX202101)

王 昱(1973-)，男，甘肃天水人，教授，硕士，主要从事天然产物药理、细胞与发育生物学研究(E-mail: gswangyu@126.com).