韓 梅
(青海省藏醫(yī)藥研究院藥物研究所,青海 西寧 810003)
藏羚羊俗稱獨(dú)角羊,青藏高原土生物種,屬偶蹄目、???、藏羚屬,系青藏高原特有物種,主要分布在西藏和青海的大部分以及新疆南緣、四川西北隅和甘南西南的部分地區(qū)。它們的棲息高度在3700m~5500m,尤以4500m~5500m的高原無(wú)人區(qū)比較常見(jiàn),如高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠等環(huán)境[1]。藏羚羊是長(zhǎng)期在極高海拔生活,在長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月左右的牧草枯草期,尤其是冬季,草原經(jīng)常被大雪覆蓋,導(dǎo)致藏羚羊所能獲取到的食物極其有限但就是在這樣惡劣的環(huán)境下,藏羚羊依然頑強(qiáng)的生活,這可能與它的消化和吸收能力有著密切的聯(lián)系。據(jù)曹俊虎[2]等對(duì)藏羚羊冷季干物質(zhì)的消化效率的實(shí)驗(yàn)研究表明,藏羚羊在枯草期對(duì)禾本科牧草上部(含種子)、禾本科莖桿及禾本科牧草、混合牧草干物質(zhì)的消化率分別為72.56%、65.60%和70.86%,對(duì)比趙新全[3]、劉金祥[4]、Merkel[5]等多人在野生藏綿羊、高山草原放牧綿羊、公山羊等反芻動(dòng)物對(duì)干物質(zhì)的消化率的研究,發(fā)現(xiàn)藏羚羊冬季對(duì)牧草的消化率比以上研究所測(cè)得對(duì)干物質(zhì)的消化率(40% ~64%)相對(duì)較高,這表明在嚴(yán)酷的生境下,藏羚羊通過(guò)對(duì)牧草干物質(zhì)較高的消化率為其生存提供了一定的條件。消化道是脊椎動(dòng)物體內(nèi)最大、最復(fù)雜的內(nèi)分泌器官[6]。嗜銀細(xì)胞屬于內(nèi)分泌細(xì)胞,其主要分泌5-羥色胺(5-HT)[7],它具有刺激平滑肌收縮、血管擴(kuò)張及調(diào)節(jié)胃腸消化的功能。那么,藏羚羊在高寒低氧、食物匱乏的環(huán)境中能夠生存,其消化系統(tǒng)尤其是調(diào)節(jié)小腸消化功能的嗜銀細(xì)胞有何特征呢?為了保護(hù)和發(fā)展這一世界珍稀物種,本實(shí)驗(yàn)采用組織化學(xué)的方法對(duì)藏羚羊和生活在同一海拔高度的藏綿羊的小腸嗜銀細(xì)胞的分布和數(shù)量進(jìn)行了比較研究。
經(jīng)國(guó)家林業(yè)局批準(zhǔn)(林護(hù)批字[2009]194號(hào)),在青海省可可西里自然保護(hù)區(qū)(海拔4 300 m)捕捉健康藏羚羊和藏綿羊各5只,頸總動(dòng)脈采血后放血處死,就地迅速解剖,取十二指腸、空腸和回腸中段各2 cm左右快速置入4%多聚甲醛磷酸緩沖液(0.1 mol/L,pH7.4)固定液,搖勻,固定48 h。
1.2.1 脫水透明包埋:固定好的組織分別依次經(jīng)過(guò)50%酒精24 h→70%酒精24 h→80%酒精18 h→95%酒精18 h→100%酒精6 h→酒精﹕二甲苯1 h→二甲苯I 10~20 min(二甲苯的時(shí)間長(zhǎng)短不同,組織變透亮為宜)→二甲苯﹕蠟30 min→蠟Ⅰ30 min→蠟Ⅱ30 min。包埋時(shí)先預(yù)熱鋁板、鋁條、鑷子等工具,先倒蠟后放組織。
1.2.2 切片:制作橫斷面連續(xù)切片,每隔10張取1張,片厚 3 μm。
1.3.1 試劑的配制:(1)1%硝酸銀水溶液:硝酸銀0.1 g,加入10 mL雙蒸水,混合均勻即可。(2)0.2 mol/L醋酸鈉緩沖液的配制:A液:99% ~100%冰醋酸(比重:1.050~1.054)2.875 mL,加蒸餾水至 250 mL。B 液:醋酸鈉 6.8 g,加蒸餾水至250 mL。A液B液混合即可得0.2 mol/L醋酸鈉緩沖液。(3)硝酸銀液:取1%硝酸銀水溶液3 mL,0.2 mol/L醋酸鈉緩沖液的配制10 mL,加雙蒸水至100 mL混勻。(4)還原液:對(duì)苯二酚1 g,亞硫酸鈉2.5 g,加水至100 mL。
1.3.2 染色步驟:切片按常規(guī)脫蠟、復(fù)水,然后放入60℃硝酸銀液4 h,雙蒸水洗2次,放入45℃還原液35 min,蒸流水洗3次洗去多余的染液,放入5%硫代硫酸鈉2 min,雙蒸水洗2次,脫水、透明、中性樹(shù)膠封片。
光鏡下觀察嗜銀細(xì)胞的形態(tài)分布;嗜銀細(xì)胞的計(jì)數(shù)是每只動(dòng)物各段小腸分別統(tǒng)計(jì)5張切片橫斷面全層的嗜銀細(xì)胞數(shù),并用Moditec照相處理軟件,計(jì)算單位面積內(nèi)的嗜銀細(xì)胞數(shù)。
數(shù)據(jù)處理采用SPSS.V13.0軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
嗜銀細(xì)胞經(jīng)Grimelins染色后,細(xì)胞質(zhì)被染成棕褐色,細(xì)胞核不著色,胞漿內(nèi)顆粒豐富。細(xì)胞形態(tài)有梭形、蝌蚪形、圓形和不規(guī)則形,主要分布在黏膜層,尤其在靠近黏膜肌的小腸腺上皮之間,絨毛上皮之間和絨毛軸心中也有零星分布。并且藏羚羊嗜銀細(xì)胞在回腸最多,十二指腸次之,空腸較少,藏綿羊嗜銀細(xì)胞在十二指腸最多,回腸次之,空腸較少。
圖1 藏羚羊(A)和藏綿羊(B)十二指腸的嗜銀細(xì)胞(箭頭所示)Grimelins染色40×
由下表可知,藏羚羊小腸的嗜銀細(xì)胞數(shù)少于藏綿羊小腸的嗜銀細(xì)胞數(shù)(P>0.05),其中藏羚羊十二指腸的嗜銀細(xì)胞數(shù)量比藏綿羊的減少38.38%(P <0.05),而藏羚羊空腸和回腸的嗜銀細(xì)胞數(shù)比藏綿羊空腸和回腸的多31.76%(P >0.05),12.93%(P >0.05)。
同一物種不同腸段的嗜銀細(xì)胞數(shù)量比較,藏羚羊嗜銀細(xì)胞數(shù)量在回腸最多,十二指腸次之,空腸最少,其中回腸分別較十二指腸、空腸的多 32.36%(P <0.05)、43.11%(P <0.05),十二指腸與空腸間差異不顯著(P >0.05)。藏綿羊嗜銀細(xì)胞數(shù)在十二指腸最多,回腸次之,空腸較少,其中十二脂腸分別較空腸、回腸的多131.22%(P <0.05)、38.48%(P >0.05)。
表1 藏羚羊和藏綿羊小腸嗜銀細(xì)胞的數(shù)量 (cells/mm2)
圖2 藏羚羊與藏綿羊小腸嗜銀細(xì)胞數(shù)量的比較
嗜銀細(xì)胞是消化道內(nèi)的一類內(nèi)分泌細(xì)胞,主要分泌5-HT,5-HT能刺激胃腸黏膜分泌,平滑肌收縮和血管擴(kuò)張,對(duì)消化功能有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)功能。5-HT在5-HT受體的介導(dǎo)下刺激初級(jí)傳入神經(jīng)元,然后該神經(jīng)元與肌間神經(jīng)叢中與上行、下行中間神經(jīng)元形成突觸,從而產(chǎn)生局部的興奮和抑制作用。上行性中間神經(jīng)元通過(guò)釋放P物質(zhì)和乙酰膽堿作用于興奮性運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,引起環(huán)行肌收縮;下行性中間神經(jīng)元通過(guò)釋放5-HT、血管活性腸肽、生長(zhǎng)抑素、速激肽、一氧化氮、血管活性腸肽等神經(jīng)遞質(zhì)作用于抑制性運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元而使環(huán)行肌松弛。由此形成了胃腸道由近端向遠(yuǎn)端的蠕動(dòng)反射[8]。腸道的運(yùn)動(dòng)與其內(nèi)容物的傳輸密切相關(guān)。腸道的蠕動(dòng)速度快,則對(duì)腸內(nèi)容物的傳輸速度也快,反之則慢。有研究發(fā)現(xiàn)[9],在靜脈內(nèi)注射5-HT或給予選擇性5-HT再攝取抑制劑后,小腸蠕動(dòng)增強(qiáng),推進(jìn)速度加快,內(nèi)容物通過(guò)回盲部的時(shí)間縮短;給予大鼠腹膜內(nèi)注射5-HT能顯著增強(qiáng)其結(jié)腸的推進(jìn)性運(yùn)動(dòng),使腸內(nèi)容物由近端向遠(yuǎn)端結(jié)腸移動(dòng),快速至直腸排出,甚至可以導(dǎo)致腹瀉。本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明,藏羚羊小腸內(nèi)嗜銀細(xì)胞數(shù)量少于藏綿羊,尤其是十二指腸的嗜銀細(xì)胞數(shù)量顯著少于藏綿羊,較少的嗜銀細(xì)胞使得其分泌少量的5-TH,后者所激活的一級(jí)神經(jīng)元數(shù)量少,從而導(dǎo)致小腸蠕動(dòng)較弱,腸道由近端向遠(yuǎn)端的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)緩慢,這個(gè)過(guò)程使得藏羚羊所采的食物在小腸特別是在十二指腸的存留時(shí)間相對(duì)藏綿羊要長(zhǎng),因此其對(duì)食物的消化時(shí)間要長(zhǎng),消化和吸收的效率更高,這在很大程度上促進(jìn)了藏羚羊?qū)κ澄锏睦眯省?/p>
有關(guān)哺乳動(dòng)物小腸嗜銀細(xì)胞的分布形式有2種[10],第一種:內(nèi)分泌細(xì)胞數(shù)量在十二指腸較多,向尾端有降低的趨勢(shì),形成一條從小腸頭端向尾端傾斜的分布密度曲線,如豬、貓、馬、豚鼠;第二種:內(nèi)分泌細(xì)胞在小腸中段數(shù)量極少,而在頭尾兩端即十二指腸和回腸數(shù)量較多,形成一個(gè)“U”形的密度分布曲線,如大鼠。本研究中藏羚羊和藏綿羊小腸嗜銀細(xì)胞的分布形式與第二種一致。
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