實驗樹鼩主要內(nèi)分泌器官的組織學(xué)觀察

匡德宣，孫曉梅，陸彩霞，王文廣，仝品芬，殷安國，李曉飛，代解杰

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所樹鼩種質(zhì)資源中心，云南省重大傳染病疫苗研發(fā)重點實驗室，昆明 650118)

內(nèi)分泌系統(tǒng)由獨立的內(nèi)分泌器官(腦垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、松果體和腎上腺)和其他器官內(nèi)的內(nèi)分泌組織(胰腺內(nèi)的胰島、卵巢內(nèi)的黃體、睪丸內(nèi)的間質(zhì)等)以及散在的內(nèi)分泌細胞組成。內(nèi)分泌腺體分泌高效能的有機化學(xué)物質(zhì)(稱為激素)，激素直接進入周圍的血管和淋巴管中，由血液和淋巴液將激素輸送到全身的靶細胞、靶組織或靶器官，發(fā)揮興奮或抑制作用[1,2]。樹鼩(tree shrew,Tupaiabelangeri),又稱北方樹鼩(northern tree shrew),是外形酷似松鼠的小型哺乳動物,動物學(xué)分類地位屬于介于食蟲目與靈長目之間攀鼩目(Scandentia),其新陳代謝、生理機能、大體解剖和基因組與人類具有相似性等特點，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究領(lǐng)域，可能成為替代靈長類動物的值得選擇的小型實驗動物[3,4]。以往學(xué)者側(cè)重于樹鼩的養(yǎng)殖學(xué)研究, 而形態(tài)學(xué)研究甚少, 有關(guān)樹鼩內(nèi)分泌器官的組織學(xué)研究至今未見報道。本文以樹鼩內(nèi)分泌器官為對象, 對其組織形態(tài)結(jié)構(gòu)特征進行了初步觀察研究, 旨在為樹鼩在生理學(xué)、病理學(xué)、比較解剖學(xué)、人類相關(guān)疾病模型制作及藥物臨床前安全性評價等領(lǐng)域中的應(yīng)用提供形態(tài)學(xué)依據(jù)資料。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

10只人工馴養(yǎng)經(jīng)篩選健康合格的成年仔一代樹鼩(中緬樹鼩滇西亞種)，由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所提供[SCXK(滇)K2013-0001，SYXK(滇)K2013-0001]。體重(120～140)g,年齡為8～10月齡，雌雄各半，在普通環(huán)境中用全價營養(yǎng)飼料飼養(yǎng)，自由飲水，動物健康狀況良好。

1.2 主要試劑和儀器

戊巴比妥、4%多聚甲醛、戊巴比妥、蘇木素染液、伊紅染液、鹽酸乙醇分化液、二甲苯、梯度濃度乙醇等。電子天平：(Mettler Toledo PL2002-IC，d=0.01g和Acculab ALC-210， d=0.1 mg)，光學(xué)顯微鏡(Nikon-Eclipse 50I)，全自動脫水機(Shandon Excelsior ES)，全自動染色機(Leica，Autostainer XL)，Leica組織切片機(ASP 300)等。

1.3 實驗方法

1.3.1 解剖：解剖前樹鼩禁食禁水12～14 h,腹腔注射戊巴比妥(50 mg/kg)麻醉樹鼩，股動脈放血處死。立即解剖取內(nèi)分泌器官(腦垂體、甲狀腺、甲狀旁腺和腎上腺)各組織標(biāo)本，進行照相測量。

1.3.2 固定取材：將標(biāo)本置放于廣口玻璃容器中，加入10% 中性甲醛溶液，固定液量約為標(biāo)本體積的5倍，固定時間72 h以上。取材時組織塊長度不超過2 cm,厚度(0.2～0.3) cm,因組織內(nèi)分泌器官為小器官組織，盡量保存器官的完整性，避免將其切為碎塊。

1.3.3 脫水、包埋、制片：Shandon Excelsior ES全自動脫水機脫水透明，常規(guī)石蠟包埋,連續(xù)切片，厚度為3 μm；Leica，Auto stainer XL全自動染色機HE 染色、封片。

1.3.4 讀片照相：在組織學(xué)光學(xué)顯微鏡(Nikon-Eclipse 50I)下進行觀察讀片，圖像采集使用的物鏡倍數(shù)依次為10倍、20倍及40倍，表示為10×、20×、40×，用計算機對圖像進行標(biāo)注并拍照。

2 結(jié)果

2.1 甲狀腺

樹鼩甲狀腺淡黃色，位于氣管兩側(cè)，在第2～4氣管軟骨環(huán)之間，呈板狀，長約5 mm,寬約為2 mm,兩腺體之間無峽相連。重量為(17.45±1.80)mg。樹鼩甲狀腺和其他哺乳動物一樣，表面包有纖維結(jié)締的被膜，被膜伸人甲狀腺實質(zhì)內(nèi)分成若干小葉。小葉內(nèi)有濾泡和濾泡旁細胞，腺泡之間為網(wǎng)狀結(jié)締組織和微血管所填充。

2.1.1 濾泡：樹鼩甲狀腺每個小葉內(nèi)含20～40個大小不同的濾泡,濾泡有單層的矮立方上皮細胞組成，慮泡腔充滿濾泡上皮細胞分泌的膠狀物質(zhì)，在HE染色片中呈淡紅色。但由于各濾泡膠狀物質(zhì)的濃度、組分不一，其著色也不完全一致。(圖1-A)。

2.1.2 濾泡旁細胞：在濾泡之間和濾泡中可見到單個或幾個聚集在一起的C細胞(又稱為濾泡旁細胞、降血鈣素細胞、含降血鈣素細胞、主質(zhì)細胞)，胞體較大，呈圓形、卵圓形或不規(guī)則狀。核為圓形，胞質(zhì)內(nèi)不含有類膠質(zhì)顆粒，蘇木精-伊紅染色，胞質(zhì)著色較淺，含有細小的顆粒，又稱明細胞。(圖1-B)。

2.2 甲狀旁腺

樹鼩甲狀旁腺每側(cè)一個，位于甲狀腺顱側(cè)或中部外表面，稍被甲狀腺覆蓋，呈圓形或卵圓形，直徑約為1 mm，在固定標(biāo)本中顏色較甲狀腺深，而在新鮮標(biāo)本中則較淺淡。甲狀旁腺實質(zhì)由主細胞(暗主細胞和淡主細胞)、嗜酸性細胞(暗嗜酸性細胞和淡嗜酸性細胞)組成,并可見腺泡樣結(jié)構(gòu)和脂肪細胞。(圖2-A)。

2.2.1 主細胞：主細胞數(shù)量較多，構(gòu)成腺體的主體，細胞呈圓形或多邊形，體積較小，胞核圓形或卵圓形，位于中央，異染色質(zhì)多，故染色較深，胞質(zhì)弱嗜酸性，呈淡紅色。(圖2-B)。

2.2.2 嗜酸性細胞：嗜酸性細胞數(shù)量較少,分布于腺小葉之間的結(jié)締組織內(nèi)。在HE染色標(biāo)本中，嗜酸性細胞體積較大,呈多邊形,胞核小而圓，染色較深,胞質(zhì)內(nèi)充滿嗜酸性顆粒，故呈強嗜酸性。(圖2-B)。

2.3 腦垂體

樹鼩腦垂體位于蝶鞍內(nèi)，沒有垂體隱窩，重量為(8.58±1.18)mg，類似于靈長類，垂體有腺垂體和神經(jīng)垂體兩部組成，表面包有結(jié)締組織被膜。腺垂體分為遠側(cè)部、中間部和結(jié)節(jié)部，神經(jīng)垂體由神經(jīng)部和漏洞部組成。遠側(cè)部又垂體前葉，神經(jīng)部和中間部合稱后葉。前葉較大，略呈卵圓形，后葉較小，中間部和結(jié)節(jié)部更小，肉眼不易分辨。(圖3-A)。

2.3.1 腺垂體：遠側(cè)部：占垂體的大部分，約占垂體面積的80%。腺細胞排列成團狀或索狀，其間有少量結(jié)締組織和豐富的毛細血管，HE染色呈深紅色，根據(jù)細胞大小、胞質(zhì)比例、核的顏色,遠側(cè)部含有3種細胞,即嗜酸性細胞、嗜堿性細胞和嫌色細胞。其中數(shù)量較多、輪廓清晰是嗜酸性細胞，該細胞圓形或卵圓形，體積大，胞質(zhì)多, 核圓形,位于細胞中央，HE染色后呈深紅色；數(shù)量較少的是嗜堿性細胞，呈卵圓形或多邊形，大小不一，界限清晰，胞質(zhì)較少，核為淡紫色；嫌色細胞數(shù)量最多，呈零星分布，其細胞最小，為圓形或多邊形，無胞質(zhì)或者胞質(zhì)很少，細胞膜模糊,核呈紅色，核膜清晰，核仁明顯。遠側(cè)部與中間部相接觸的細胞多數(shù)為嗜酸性細胞，此處垂體門脈毛細血管。(圖3-B)。

中間部：較小，HE染色呈深紫色，位于神經(jīng)垂體和腺垂體遠側(cè)部之間的狹長區(qū)域。由嗜堿性細胞和嫌色細胞組成，還有少量由立方形細胞圍成的大小不等的濾泡，泡腔內(nèi)含膠質(zhì)。細胞的形態(tài)與遠側(cè)部相似。

結(jié)節(jié)部：呈套狀包圍著神經(jīng)垂體的漏斗，內(nèi)含豐富的血竇。腺細胞主要是嗜堿性細胞和嫌色細胞，也有少量嗜酸性細胞，它們沿血管縱向呈團狀或索狀排列于其間，細胞的形態(tài)與遠側(cè)部相似。

2.3.2 神經(jīng)垂體：神經(jīng)垂體主要由神經(jīng)內(nèi)分泌細胞的軸突構(gòu)成的無髓神經(jīng)纖維束、竇狀毛細血管及神經(jīng)膠質(zhì)細胞等構(gòu)成。無髓神經(jīng)纖維束遍布神經(jīng)垂體各處, 發(fā)出許多分枝伸入腺垂體各部與腺垂體中的細胞或血管發(fā)生聯(lián)系。竇狀毛細血管周圍鑲嵌許多形態(tài)各異(多為梭形)、深紅色的赫令氏體, 尼氏染色顯示赫令氏體呈致密的斑塊狀。神經(jīng)膠質(zhì)細胞又叫垂體細胞，其形態(tài)多樣，常有數(shù)個突起，分為扁平的型和圓的O型細胞。(圖3-C)(圖1～3見封三)。

2.4 腎上腺

樹鼩腎上腺呈卵圓形，赭黃色，長約5 mm，寬約2 mm，位于腎門顱側(cè)，與腎相連。重量為(36.87±10.13)mg。樹鼩腎上腺外包被膜，實質(zhì)明顯區(qū)分為皮質(zhì)和髓質(zhì)兩部分。被膜組織深入皮質(zhì)形成縱隔。(圖4-A)。

2.4.1 皮質(zhì)部：皮質(zhì)部從外到內(nèi)可分為球狀帶、束狀帶和網(wǎng)狀帶。球狀帶最薄，束狀帶最厚，網(wǎng)狀帶介于中間。

球狀帶(又稱弓狀帶)：位于被膜下方，較薄，染色較深，細胞緊密排列，呈弓狀，細胞之間有少量結(jié)締組織和豐富的血竇，球狀帶可見2種細胞：一種為暗細胞，數(shù)量較多，呈立方形或多邊形，胞核圓形，較大，位于中央，核仁清晰，胞質(zhì)較少，含有脂滴。另一種為明細胞，數(shù)量較少，呈圓形或卵圓形，胞核圓形，較小，偏于一側(cè)，染色較深，不見核仁，胞質(zhì)幾乎不著色，不見脂滴。(圖4-B)。

束狀帶：位于球狀帶深面，最厚，染色較淺，細胞整齊排列呈條索狀，細胞索之間有豐富的竇狀毛細血管和少量的結(jié)締組織。束狀帶可見明、暗2種細胞，但以暗細胞較多。細胞較大，呈多邊形，細胞核大而圓，染色較淡，核仁明顯。胞質(zhì)較多，嗜酸性，細胞含大量脂滴，經(jīng)制片處理呈空網(wǎng)狀。(圖4-C)。

網(wǎng)狀帶：位于束狀帶深部，接近髓質(zhì)，不同的個體或不同的部位，厚薄不同，有的網(wǎng)狀帶可深入束狀帶，甚至接近球狀帶，網(wǎng)狀帶可見明、暗2種細胞，但以暗細胞為主，細胞呈多邊形，比束狀帶細胞小，細胞核小而圓，染色較深，位于中央，核仁清晰。胞質(zhì)較多，嗜酸性，細胞含大量脂滴和脂褐素顆粒，細胞相互交織呈網(wǎng)狀，細胞索間有大量竇狀毛細血管和少量結(jié)締組織存在。(圖4-D)。

2.4.2 髓質(zhì)部：髓質(zhì)部位于網(wǎng)狀帶的深部，腺體中央，主要由髓質(zhì)細胞組成，細胞排列成團塊或索狀，并互相連成網(wǎng)，其間含有大小不等的竇狀毛細血管和少量結(jié)締組織。髓質(zhì)細胞分為明、暗2種細胞，明細胞占大多數(shù)，暗細胞較少。髓質(zhì)中可見到中央靜脈。(圖4-E)(圖4見封底)。

3 討論

3.1 關(guān)于甲狀腺的組織結(jié)構(gòu)

以往研究表明, 從兩棲類到陸生哺乳類, 甲狀腺的一般形態(tài)結(jié)構(gòu)基本相同[5]。本研究的觀察結(jié)果與之相符, 即甲狀腺的實質(zhì)由濾泡和濾泡旁細胞組成。濾泡旁細胞又稱C 細胞, 是合成、貯存、釋放降鈣素的內(nèi)分泌細胞, 對機體代謝具有重要作用[6]。哺乳類的濾泡旁細胞還含有生長抑素、去甲腎上腺素、P 物質(zhì)和血管活性腸肽等[1]。在魚類、兩棲類、爬蟲類和鳥類的C細胞形成單獨的細胞團塊，而哺乳類在腮后體并入甲狀腺，構(gòu)成的另一重要部分。樹鼩C細胞呈圓形或橢圓形，胞核圓形，HE染色胞漿呈淡紅色，其胞體明顯大于濾泡細胞，與其它哺乳動物甲狀腺C細胞的形態(tài)是相似的[7]。在人和獼猴C細胞主要聚集存在為主，特別是在狗和豚鼠，但在樹鼩C細胞主要是單個存在，與金絲猴相似[8]。樹鼩濾泡腔內(nèi)通常充滿膠質(zhì), 濾泡上皮細胞多呈扁平形,這與恒河猴、果子貍相似[9,10]。樹鼩甲狀腺組織結(jié)構(gòu)觀察未發(fā)現(xiàn)和其它實驗動物之間有明顯的比較組織學(xué)意義，且無明顯的性別差異。

3.2 關(guān)于甲狀旁腺的組織結(jié)構(gòu)

樹鼩甲狀旁腺的組織結(jié)構(gòu)與靈長類動物基本相似[8,9]。大多數(shù)哺乳動物, 如小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔和狗等的甲狀旁腺只含有主細胞[11-13]; 人甲狀旁腺的組分通常分為主細胞和嗜酸性細胞2 種[14]; 臺灣猴、恒河猴、白頰長臂猿和金絲猴等含有2 種細胞, 且進一步分為暗主細胞、淡主細胞、暗嗜酸性細胞和淡嗜酸性細胞[8]。本研究觀察到,樹鼩的甲狀旁腺細胞也可分為4 種類型, 并且從細胞數(shù)量關(guān)系來看, 由多到少依次為暗主細胞、淡主細胞、暗嗜酸性細胞和淡嗜酸性細胞; 從細胞大小關(guān)系來看, 從大到小依次為淡嗜酸性細胞、暗嗜酸性細胞、淡主細胞和暗主細胞。此外, 還觀察到樹鼩的甲狀旁腺可形成腺泡樣結(jié)構(gòu), 并且存在單個和成群的脂肪細胞。在金絲猴中觀察到一種透明細胞, 有學(xué)者在人也觀察到類似的細胞, 但本研究在樹鼩中未見到這類細胞。

3.3 關(guān)于腦垂體的組織結(jié)構(gòu)

本試驗結(jié)果表明, 樹鼩腦垂體位于蝶鞍內(nèi)，沒有垂體隱窩，樹鼩腦垂體組織學(xué)形態(tài)結(jié)構(gòu)與其它動物及人類垂體相似，垂體的各種細胞各有其超微結(jié)構(gòu)特征, 根據(jù)其胞體和胞核的形態(tài), 分泌顆粒的有無、形態(tài)、大小、數(shù)量、電子密度和分布等, 分類并不困難[22-25]。據(jù)報道[26]，在兔和嚙齒類動物之間并無明顯差異，和其他實驗動物相比, 畢格犬的垂體分葉十分明顯, 且垂體中間部較寬, 中間部內(nèi)有許多獨特的與人類垂體相似類似濾泡的腺腔結(jié)構(gòu)，此種腺腔結(jié)構(gòu)在其他實驗動物均未發(fā)現(xiàn)，它主要位于垂體中間部的邊緣, 大小不等, 腔內(nèi)有均質(zhì)狀膠體分泌物。常用實驗動物之間在腦垂體組織學(xué)結(jié)構(gòu)方面有一定差異，這種組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異對于相關(guān)人類疾病的動物實驗研究具有一定的比較組織學(xué)意義，且無明顯的性別差異[27]。樹鼩神經(jīng)垂體中各神經(jīng)內(nèi)分泌顆粒的類型和特征, 以及神經(jīng)纖維類型和腺垂體中各類激素分泌細胞的分類和分布還有待于通過免疫組織化學(xué)技術(shù)及電鏡技術(shù)進一步研究。

3.4 關(guān)于腎上腺的組織結(jié)構(gòu)

樹鼩腎上腺組織結(jié)構(gòu)犬、兔、嚙齒類等多種哺乳動物及人類相似,由皮質(zhì)和髓質(zhì)兩部分組成，皮質(zhì)部有明顯的球狀帶、束狀帶及網(wǎng)狀帶結(jié)構(gòu)[15-17]。據(jù)報導(dǎo),犬的腎上腺球狀帶十分發(fā)達, 其內(nèi)有明顯的結(jié)締組織將球狀帶內(nèi)的細胞群分隔開來[18]。嚙齒類動物腎上腺皮質(zhì)的球狀帶極薄, 結(jié)構(gòu)不明顯[19]。牛類的腎上腺球狀帶細胞內(nèi)含有大小不等的嗜酸性小體, 但其意義未明, 有待進一步進行超微結(jié)構(gòu)的研究[20,21]。樹鼩腎上腺的球狀帶細胞排列成弓形, 因此又稱之為弓形帶。樹鼩腎上腺組織結(jié)構(gòu)觀察和其它實驗動物腎上腺組織學(xué)結(jié)構(gòu)有一定差異，這種組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異對于相關(guān)人類疾病的動物實驗研究具有一定的比較組織學(xué)意義，且無明顯的性別差異。

樹鼩是作為新型的靈長類實驗動物，與人類親緣關(guān)系密切，其內(nèi)分泌器官總體結(jié)構(gòu)特點是：腺細胞排列成索狀、團狀或圍成濾泡狀，沒有排送分泌物的導(dǎo)管，毛細血管豐富。內(nèi)分泌器官分泌的各種激素對機體各器官的生長發(fā)育、機能活動、新陳代謝起著十分復(fù)雜而又十分重要的調(diào)節(jié)作用。探討樹鼩內(nèi)分泌器官的組織學(xué)特征可為其正常組織形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)化提供資料，為后續(xù)研究樹鼩內(nèi)分泌器官的功能及調(diào)節(jié)機制奠定基礎(chǔ)。

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