中華鱉腸道、脾臟和腦垂體的主要功能細胞學(xué)研究.pdf

1、中華鱉是我國重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖動物，具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值。在生物學(xué)方面，中華鱉屬于爬行綱，具有冬眠現(xiàn)象和變溫特點，其消化、免疫和內(nèi)分泌等的生理活動和代謝過程有別于其它動物。隨著我國人工飼養(yǎng)的規(guī)模不斷擴大，中華鱉一些傳染病的流行和擴散也越來越嚴重。以往，關(guān)于中華鱉的試驗研究較多都集中在與疾病相關(guān)領(lǐng)域，對于其特殊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性研究，資料比較缺乏。本文以具有我國特色的中華鱉為模式動物，詳細研究了其代表性的器官組織：消化系統(tǒng)的腸道，免疫系統(tǒng)的

2、脾臟，內(nèi)分泌系統(tǒng)的腦垂體等的細胞學(xué)特征，并分析了其功能意義。論文主要內(nèi)容包括鱉腸道黏膜機械屏障和免疫屏障細胞組成和結(jié)構(gòu)特征；cajal間質(zhì)細胞在腸道的分布差異和超微結(jié)構(gòu)特征；脾臟橢球高內(nèi)皮毛細血管的發(fā)現(xiàn)及淋巴細胞遷移的細胞學(xué)基礎(chǔ)；腺垂體內(nèi)分泌細胞超微結(jié)構(gòu)及其季節(jié)性變化。從以上三個方面，闡述了中華鱉的細胞特征及其意義，為進一步研究其生理功能、免疫機能、冬眠期和非冬眠期的生理周期變化奠定了理論的基礎(chǔ)，同時為人工飼養(yǎng)、疾病預(yù)防和治療方面提供科

3、學(xué)依據(jù)。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴中華鱉腸道上皮內(nèi)黏膜屏障的結(jié)構(gòu)與細胞特征通過光鏡和電鏡觀察正常情況下，中華鱉腸道上皮內(nèi)黏膜屏障的結(jié)構(gòu)特征，統(tǒng)計分析了中華鱉不同月份腸免疫屏障的主要成分-上皮內(nèi)淋巴細胞(IEL)在小腸和大腸的分布規(guī)律。結(jié)果顯示：小腸黏膜上皮為單層柱狀或假復(fù)層柱狀上皮。黏膜上皮頂部的上皮細胞之間排列緊密，有發(fā)達的緊密連接，中間連接和橋粒等細胞連接復(fù)合體。黏膜上皮中部和基底部的上皮細胞之間也存在橋粒和嵌合連接。小

4、腸黏膜上皮大多數(shù)上皮細胞胞質(zhì)內(nèi)含有少量線粒體，少量上皮細胞胞質(zhì)含有豐富線粒體和脂滴。大腸黏膜上皮為假復(fù)層柱狀上皮，所有的上皮細胞胞質(zhì)內(nèi)未見脂滴分布。黏膜上皮頂部的上皮細胞排列緊密，而中部和基底部的上皮細胞排列疏松，細胞之間的間隙寬大而明顯。許多黏液細胞散在分布于整個腸道的黏膜上皮細胞之間，有的細胞胞質(zhì)內(nèi)黏液顆粒電子密度低，而有的電子密度高。黏液細胞分泌的黏液覆蓋于腸黏膜表面。腸黏膜上皮內(nèi)缺乏微皺褶細胞。腸道黏膜上皮細胞之間存在直徑為1-

5、7μm的通道，有時可見通道內(nèi)有淋巴細胞分布。IEL(直徑4-9μm)位于腸道黏膜上皮細胞之間，并在它們之間伸出偽足，顯示出IEL具有遷移趨勢。腸腔內(nèi)可見完整的游離淋巴細胞。在上皮細胞之間發(fā)現(xiàn)了漿細胞的分布，一般位于腸道黏膜上皮的中部和基底部，漿細胞有兩種形態(tài)：一種粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為擴張狀態(tài)，另一種是扁平囊狀。IEL細胞數(shù)量從5月、9月到12月逐漸減少。以上試驗結(jié)果提示，鱉腸道黏膜上皮具有黏膜屏障功能。上皮細胞及其緊密連接復(fù)合體、黏液細胞分泌的

6、黏液構(gòu)成機械屏障；漿細胞、IEL和通道構(gòu)成免疫屏障。鱉腸道黏膜免疫細胞分布也受季節(jié)影響。
　　 ⑵中華鱉腸黏膜免疫屏障中CD3+T、CD22+B淋巴細胞的分布采用免疫細胞化學(xué)SABC法，觀察中華鱉腸道免疫屏障內(nèi)CD3+T、CD22+B淋巴細胞的分布特征，統(tǒng)計并分析了中華鱉各腸段CD3+T淋巴細胞、CD22+B淋巴細胞的分布規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：CD3+T淋巴細胞主要分布在固有膜內(nèi)，少量見于黏膜上皮內(nèi)。而大部分CD22+B淋巴細胞分布于

7、黏膜上皮，固有膜內(nèi)卻少見。在上皮內(nèi)，CD3+T淋巴細胞在小腸從前到后依次遞增，小腸后段數(shù)量最多；而在大腸CD3+T淋巴細胞依次遞減。在固有膜內(nèi)，CD3+T淋巴細胞在小腸中段密度最高，而在大腸依次遞減。上皮內(nèi)，固有膜內(nèi)CD3+T淋巴細胞各腸段相比，大部分腸段之間差異顯著。固有膜CD3+T淋巴細胞數(shù)量是上皮內(nèi)的3.11倍，小腸CD3+T淋巴細胞數(shù)量是大腸的2倍。對于CD22+B淋巴細胞而言，在上皮內(nèi)，CD22+B淋巴細胞在小腸后段數(shù)量最多，

8、而在大腸從前到后逐漸減少；在固有膜，CD22+B淋巴細胞從小腸前到小腸后段依次減少，在大腸依次降低。上皮內(nèi)CD22+B淋巴細胞各腸段相比，大部分腸段之間差異不顯著，固有膜內(nèi)CD22+B淋巴細胞在各腸段之間沒有顯著差異。上皮內(nèi)CD22+B淋巴細胞數(shù)量是固有膜的7.99倍，小腸CD22+B淋巴細胞數(shù)量是大腸的1.75倍。以上試驗結(jié)果說明鱉腸道各段免疫屏障中T、B淋巴細胞的分布存在差異，提示它們在腸道黏膜免疫應(yīng)答中發(fā)揮著不同的生物學(xué)作用。

9、r>　　 ⑶中華鱉腸道S-100蛋白免疫細胞化學(xué)反應(yīng)研究應(yīng)用免疫組織化學(xué)技術(shù)，研究了S-100蛋白陽性細胞在中華鱉腸道的分布規(guī)律。結(jié)果顯示：S-100蛋白陽性細胞可以分為兩種類型：第一種類型S-100陽性細胞形態(tài)不規(guī)則，細胞突起粗細長短不一，主要分布于小腸固有膜和黏膜下層，大腸內(nèi)幾乎沒有陽性細胞分布。第二種類型S-100蛋白陽性細胞分為雙極和星形細胞。雙極S-100蛋白陽性細胞突起有的長，有的短。它們分布于小腸和大腸的黏膜下層和環(huán)形肌

10、之間，環(huán)形肌內(nèi)，環(huán)形肌和縱形肌之間，大腸的黏膜下層。星形S-100蛋白陽性細胞僅分布于大腸前段固有膜，這些細胞含有多個突起，突起之間相互交織在一起形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。S-100蛋白是樹突狀細胞的特異性抗體，但在Cajal間質(zhì)細胞、神經(jīng)膠質(zhì)細胞也有表達。根據(jù)形態(tài)和分布位置，本實驗第一種類型S-100蛋白陽性細胞為樹突狀細胞，第二種類型S-100蛋白陽性細胞可能是cajal間質(zhì)細胞或神經(jīng)膠質(zhì)細胞。目前研究認為，樹突狀細胞具有抗原呈遞作用，Caj

11、al間質(zhì)細胞是腸道蠕動的起搏點，神經(jīng)膠質(zhì)細胞可以維護腸黏膜上皮完整性。因此，推測樹突狀細胞參與的免疫屏障功能主要在鱉小腸，Cajal間質(zhì)細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞分別具有調(diào)節(jié)腸道運動和腸黏膜屏障功能。
　　 ⑷Cajal間質(zhì)細胞在中華鱉腸道的分布差異和超微特征本文應(yīng)用 c-kit免疫細胞化學(xué)技術(shù)和透射電鏡研究了Cajal間質(zhì)細胞(ICC)在中華鱉腸道中的分布和超微結(jié)構(gòu)特征。c-Kit免疫細胞化學(xué)反應(yīng)顯示，cajal間質(zhì)細胞分為雙極和星形

12、細胞。雙極c-Kit+ICC細胞突起有的長，有的短或不明顯。這些細胞分布于大腸黏膜下層，小腸和大腸的黏膜下層與環(huán)肌層之間、環(huán)形肌內(nèi)、環(huán)形肌和縱形肌之間、漿膜。在黏膜下層，雙極c-Kit+ICC圍繞血管分布。在黏膜下層與環(huán)形肌之間，環(huán)形肌和縱形肌之間，呈線形或呈簇分布，有時圍繞在血管周圍。在環(huán)形肌內(nèi)，雙極c-Kit+ICC圍繞在血管周圍或與平滑肌細胞平行分布。在漿膜內(nèi)，雙極c-Kit+ICC散在分布。星形c-Kit+ICC細胞只分布在大腸

13、固有膜內(nèi)，這些細胞具有多個突起，突起之間相互交織形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，主要圍繞在血管周圍分布。電鏡下，雙極和星形ICC細胞胞質(zhì)內(nèi)含有線粒體，膜內(nèi)陷小泡，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和多個不規(guī)則的胞漿突起。ICC細胞與ICC細胞之間、ICC細胞與神經(jīng)、ICC細胞與平滑肌細胞之間具有縫隙連接。以上試驗結(jié)果提示中華鱉腸道ICC細胞具有獨特的分布特點和超微結(jié)構(gòu)，其形態(tài)特點與其在維護腸道蠕動中的重要作用相一致。
　　 ⑸中華鱉脾臟橢球高內(nèi)皮毛細血管的發(fā)現(xiàn)及淋巴細胞

14、遷移的細胞學(xué)基礎(chǔ)本文應(yīng)用光鏡和電鏡等技術(shù)，對中華鱉脾臟白髓組織結(jié)構(gòu)進行了研究，發(fā)現(xiàn)中華鱉脾臟橢球血管不同于其它動物，其血管屬于高內(nèi)皮毛細血管，內(nèi)皮細胞呈高柱狀或立方形，相當(dāng)于哺乳動物高內(nèi)皮微靜脈。脾臟內(nèi)存在血-脾屏結(jié)構(gòu)，一方面可以阻止外來異物抗原(碳粒)進入橢球周圍淋巴鞘(PELS)，另一方面可以形成特殊臨時性通道，允許淋巴細胞在其中遷移，到達PELS。通道結(jié)構(gòu)是由網(wǎng)狀細胞、網(wǎng)狀纖維、遷移細胞(淋巴細胞、巨噬細胞、紅細胞)、支持細胞、橢

15、球相關(guān)細胞、通道共同構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。它們形成了一個有利于淋巴細胞運動的微環(huán)境。本試驗發(fā)現(xiàn)淋巴細胞遷移過程如下：橢球高內(nèi)皮毛細血管內(nèi)皮細胞之間形成通道，淋巴細胞沿著通道，穿過橢球高內(nèi)皮毛細血管基膜，到達橢球；淋巴細胞在支持細胞及其突起作用下，沿著通道，從橢球到達PELS外；淋巴細胞與橢球相關(guān)細胞及其突起相聯(lián)系，從PELS外進入PELS。以上試驗結(jié)果為深入研究爬行動物淋巴細胞歸巢提供了細胞學(xué)基礎(chǔ)。
　　 ⑹中華鱉腺垂體內(nèi)分泌細胞超微

16、結(jié)構(gòu)及其季節(jié)性變化研究采用透射電鏡技術(shù)對冬眠期和非冬眠期的中華鱉腺垂體中各種內(nèi)分泌細胞的超微結(jié)構(gòu)進行了觀測分析。結(jié)果顯示，腺垂體主要有5種內(nèi)分泌細胞：生長激素(GH)細胞、催乳激素(PRL)細胞、促甲狀腺激素(TSH)細胞、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)細胞和促性腺激素(GTH)細胞。它們各有其超微結(jié)構(gòu)特征：GH細胞呈圓形或橢圓形，直徑為10-12μm；分泌顆粒分布稠密，呈圓形。PRL細胞橢圓形或不規(guī)則形，長徑為7-9μm，細胞核形狀不規(guī)

17、則，胞質(zhì)電子密度高。TSH細胞呈卵圓形或不規(guī)則的多角形，直徑為8-12μm，細胞核橢圓形，分泌顆粒數(shù)量不多，主要分布在細胞周邊。ACTH細胞不規(guī)則，直徑8-10μm，細胞核為橢圓形，分泌顆粒較少。GTH細胞圓形或卵圓形，直徑12-15μm，細胞核為圓形或橢圓形，胞質(zhì)內(nèi)有大、小兩種分泌顆粒。同時，鱉腺垂體中各種內(nèi)分泌細胞的結(jié)構(gòu)特征和分泌顆粒密度等存在一定的季節(jié)性變化。冬眠期，GH細胞胞質(zhì)內(nèi)細胞器比非冬眠期明顯減少；TSH細胞在非冬眠期數(shù)量