本溪型辽宁绒山羊皮肤毛囊全年周期性发育研究

孟 杨，陈洋，姜怀志*，杨宝忠

（1.吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118；2.辽宁省本溪县畜牧技术推广总站，辽宁本溪 117100）

绒山羊的初级毛囊（Primary Follicle，PF）和次级毛囊（Secondary Follicle，SF）具有自我更新和周期性生长的特点，能够控制绒山羊被毛生长与脱落，其组织结构及发育过程与山羊绒产量及品质密切相关。阐明绒山羊皮肤毛囊组织形态的周期性变化对提高山羊绒产量及加快选育进程具有重要意义。国内已对内蒙古绒山羊、陕北白绒山羊、柴达木绒山羊、新疆绒山羊等品种的皮肤毛囊组织结构及生长周期变化规律大量的研究工作，为品种选育提供了科学依据。

辽宁绒山羊的系统选育在品种内已经形成了分别以盖州、瓦房店和本溪为中心产区的高产型、多绒型和优质型等各具特性的不同品系。作者所在团队自20 世纪90 年代以来对中心产区在盖州的高产型辽宁绒山羊的毛囊结构特征、毛囊性状遗传参数、毛囊活性周期性及毛囊的细胞凋亡等进行大量的研究工作，揭示了高产型辽宁绒山羊的皮肤毛囊周期性变化规律，但对本溪县辽宁绒山羊优质型的皮肤毛囊结构与毛囊的组织学周期性变化规律未进行系统性研究。因此，本实验拟以本溪型辽宁绒山羊优质品系核心育种群为研究对象，通过组织学方法对1 个生物年内（9 月至次年8 月）的辽宁绒山羊（优质型）皮肤毛囊结构及周期性变化过程进行揭示，为该品种选育提高提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集 在辽宁省本溪县永祥绒山羊育种场核心群中，选取2.5 岁本溪型辽宁绒山羊母羊24 只，连续在2018 年9 月—2019 年8 月的一个生物年内，于每月4—6 日从供试羊体侧肩胛骨后缘3 cm 处，用皮肤活检采样器钻取1 cm2 的皮样，每次尽量靠近最初一次的采样部位，立即浸入现用现配的4%多聚甲醛溶液固定24 h，备用。

1.2 仪器与试剂 试剂均为分析纯。二甲苯、无水乙醇、冰醋酸、甘油（天津化学试剂有限公司）；重铬酸钾、浓盐酸、多聚甲醛、中性树胶（天津市化学试剂三厂）；切片石蜡（熔点52～54℃，熔点58～60℃，上海标本模型厂）；靛蓝洋红（上海劲马生物科技有限公司）；天青石兰（国药集团化学试剂有限公司）；苦味酸（台山市众城化工有限公司）；臧红T（天津市光复精细化工研究所）。

实验仪器包括转轮式石蜡切片机（Leica RM 2235，德国徕卡仪器公司）、生物组织摊烤片机（ZT-HB，北京维欣仪奥科技发展有限公司）、生物组织包埋机（YD-6D，金华市益迪医疗设备厂）、三目生物显微镜（Leica DM 1000，德国徕卡仪器公司）、显微数码摄像系统（Pixera pro150ES，美国Pixera 公司）、体视显微镜（PXS-1020，上海巴拓仪器有限公司）。

1.3 石蜡切片制作 皮肤组织修整后，经逐级浓度酒精脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，切片（厚度为4μm），Sacpic 法染色，中性树脂封片，干燥后观察统计。

1.4 统计分析 利用Image-Pro Plus 6.0 测定纵切片的皮肤各层的厚度、初级毛囊和次级毛囊深度、毛球宽度，横切片的初级毛囊和次级毛囊密度和初级毛囊密度与次级毛囊密度比值（S/P）；根据活性毛囊判断标准（即为红色内根鞘），按照毛囊活性计算公式：毛囊活性=有红色内根鞘毛囊数/总毛囊数×100%。

皮肤组织在固定、脱水及透明的过程中会发生收缩现象，所以在研究毛囊性状时，必需对皮肤的收缩率进行校正。按以下公式校正：皮肤缩率=脱水透明后皮肤面积/活体羊皮肤面积。成年辽宁绒山羊的皮肤缩率为0.82。

对所获得试验数据，利用SPSS 18.0 统计软件分析相关数据的平均数和标准差，并利用Duncan's 法进行单因子方差分析和多重比较。

2 结果

2.1 本溪型辽宁绒山羊皮肤毛囊结构特征 本溪型辽宁绒山羊皮肤由表皮层、真皮层和皮下组织构成，初级毛囊和次级毛囊均呈同一方向倾斜状分布于皮肤内，初级毛囊分布较深，次级毛囊分布较浅，初级毛囊和次级毛囊的末端均为膨大的毛球（图1-A）；初级毛囊由5 层同心圆组成，由外向内依次是连接结缔组织鞘、外根鞘、内根鞘、皮质层和髓质层；次级毛囊较初级毛囊缺失髓质层（图1-B）。

图1 本溪型辽宁绒山羊皮肤毛囊结构（横切，100×）

2.2 本溪型辽宁绒山羊皮肤厚度变化规律 由表1 可见，本溪型辽宁绒山羊的成年母羊的表皮层、真皮层、真皮层厚度/表皮层厚度的比值在一个生物年内呈“波”状动态性变化。表皮厚度自1 月起呈逐月升高趋势，5 月达到全年峰值，随后逐渐下降，8 月为到全年最低，其后又开始逐月增加；从各个月份间的表皮厚度差异性来看，7—10 月、11 月至第二年2 月、3—6 月均无显著差异，但3—6 月的各个月份均显著高于11 月至第二年2 月的各个月份，极显著高于7—10 月的各个月份。辽宁绒山羊成年母羊真皮厚度的变化趋势与表皮相反，自在1 月起呈逐月下降趋势，至5 月达到全年最低，之后逐月增加至8 月达到全年峰值，随后逐月下降。8 月的真皮厚度极显著高于其余各月，而12 月至第二年2 月及6 月、3—4 月、7—9 月、10—11 月内的各个月份真皮层厚度无显著差异，但这几个区间段间的真皮层厚度具有一定的差异（<0.05）。真皮层厚度/表皮层厚度的比值的一个生物年的变化趋势及各个月份间的差异情况与真皮厚度变化一致。

表1 辽宁绒山羊成年母羊不同月份的皮肤厚度

2.3 本溪型辽宁绒山羊皮肤毛囊性状参数 由表2 可见，全年12 个月的本溪型辽宁绒山羊成年母羊初级毛囊、次级毛囊的毛囊深度和毛球宽度，初级毛囊密度、次级毛囊密度均自1 月起逐月下降，至5 月达到全年最低值，随后逐渐上升，8 月达到全年最高值后逐月下降。S/P值的变化趋势与上述性状一致，但最低值出现在7 月，最高值出现在10 月。本溪型辽宁绒山羊成年母羊初级毛囊、次级毛囊的深度除了5 月与其他月份间差异极显著外，11 月至次年2 月、3—4 月、7—9 月的相邻各个月间无显著差异，但这几个月份区段间有显著差异。

表2 本溪型辽宁绒山羊成年母羊全年各个月份的毛囊性状参数

每年4 月和5 月初级毛囊的毛球宽度间存在极显著差异，但均与其他月份间存在极显著差异，12 月与1—2 月、3 月与6 月、8—9 月、7 月与10—11 月的初级毛囊毛球宽度无显著差异，但这几个区段间有显著差异；次级毛囊的毛球宽度除每年的5 月极显著低于其他月份外，其余月份间的变化规律与初级毛囊一致。

5 月辽宁绒山羊（本溪型）的初级毛囊密度最低，除与4 月无显著差异外，均极显著低于其他各月，10月至次年3 月、8 和9 月的各个月份间无显著差异，7月初级毛囊密度显著低于8 月；各个月份次级毛囊的密度变化规律与初级毛囊基本一致，但5 月与4 月具有显著差异。

本溪型辽宁绒山羊S/P 值的变化规律与其他性状具有差异性，全年呈“V”型变化，即从1 月起逐月下降，至7 月达到最低值，8 月后又逐月上升；11 月至次年4月及8 月和9 月间的各个月份无显著差异，5—7 月也无显著差异，但这2 个区段间具有显著差异，10 月均显著高于其余各月。

2.4 本溪型辽宁绒山羊各个月份的毛囊活性变化规律由表3 可知，辽宁绒山羊成年母羊初级毛囊和次级毛囊活性率在全年12 月份呈“波”形变化，初级毛囊和次级毛囊的活性率在每年8 月达到最高值，9 月后逐月下降，直至次年5 月达到最低，其后逐月上升。无论初级毛囊还是次级毛囊，5 月的毛囊活率均低于其余月份（<0.01）。根据毛囊活性可以看出，本溪型辽宁绒山羊的初级毛囊和次级毛囊在每年6—7 月为兴盛前期，8—11 月为兴盛期，12 月至次年2 月为退行期，3—5月为休止期。

表3 本溪型辽宁绒山羊成年母羊不同月份的毛囊活性率 %

3 讨 论

皮肤是哺乳动物机体最大的器官，主要由表皮层、真皮层和皮下组织构成，在自然条件下，动物毛发呈规律性生长，毛囊作为陆生哺乳动物产生被毛的皮肤附属器官，其贯穿于皮肤的表皮和真皮。哺乳动物皮质中的毛囊根据发生时间和组织结构分为初级毛囊和次级毛囊，前者产生纤维直径较大的具有髓质的有髓毛，后者产生纤维直径较小的不具髓质的无髓毛。皮肤的表皮层厚度和真皮层厚度与毛囊重建密切相关，国内相关研究表明，在绒山羊的羊绒生长旺盛时期即秋季时真皮层明显增厚，而表皮层变薄，而在羊绒脱落后，毛囊重构即休止期的末期，由于毛囊重构需要生发层参与，因而皮肤的表皮层增厚，并且在山羊绒毛生长旺盛期，其皮肤的毛囊深度和毛球宽度均明显高于其他时期，本研究结果与国内其他绒山羊相关研究结果一致。国内外在细毛羊和绒山羊中发现，皮肤中毛囊性状，特别是S/P 值是遗传力为0.3～0.4 的中等遗传力性状，受非遗传因素影响较少，但与羊毛（山羊绒）的产量及品质密切相关，也是反映品种本身种质特性的重要指标之一。本研究发现本溪型辽宁绒山羊的皮肤的皮肤中初级毛囊密度和次级毛囊密度尽管在不同月龄间发生变化，但S/P 值在11.5～13.2，与国内其他绒山羊品种相一致。

在哺乳动物整个生命过程中，毛囊上皮细胞和真皮间充质细胞的相互作用促使毛囊反复经历生长期——退行期——休止期的过程，毛囊依托于此种周期性再生循环决定中被毛的生长与脱落，毛囊是陆生哺乳动物出生后为数不多的具有再生功能的器官。绒山羊作为以产绒毛为主的家养农业动物，其皮肤的初级毛囊和次级毛囊均具有周期性发育的规律。内蒙古阿尔巴斯绒山羊次级毛囊的兴盛前期（毛囊重构期）为每年4—7 月，兴盛期为每年的8—11 月，退行期为每年12 月至次年1 月，休止期为每年2—4 月；柴达木绒山羊在周期变化中7 月进入兴盛期，休止期为1—3 月；新疆山羊兴盛期在9 月左右，休止期为3 月左右。Yang 等对内蒙古阿尔巴斯白绒山羊研究表明，内蒙古阿尔巴斯白绒山羊次级毛囊的兴盛前期为3—7 月，兴盛期为8—11 月，退行期为12 月至次年3 月，休止期为1—2 月。辽宁绒山羊（高产型）的休止期是每年5—6 月，兴盛前期是7—8 月，兴盛期是9 月至次年2 月，退行期是3—4 月。可见不同品种绒山羊次级毛囊的兴盛期、退行期和休止期长短具有品种间差异，但羊绒生长阶段的兴盛期大多在8—11 月，并且兴盛期毛囊活性大多超过90%，而本研究中本溪型辽宁绒山羊的毛囊发育周期与内蒙古阿尔巴斯绒山羊相接近，但相应时间滞后于同为辽宁绒山羊的高产型，尤其是兴盛期较辽宁绒山羊高产型短3 个月，此结果整合与2 个类型间产绒量有200 g 左右差异性相吻合，也可能是辽宁绒山羊本溪型山羊绒纤维直径小于同品种高产型的原因所在。