BALB/c突變卷毛小鼠皮膚組織結(jié)構(gòu)的分析

李曉娟，李 碩，白冰珂，胡 燕，李 蓓，侯 俊，李瑞生

(1.解放軍第302醫(yī)院實驗技術(shù)研究保障中心，北京 100039；2.解放軍第302醫(yī)院醫(yī)務(wù)部，北京 100039)

突變系小鼠由于遺傳基因突變所導(dǎo)致的表型特征多種多樣，有的表現(xiàn)在器官異常，如突變的白內(nèi)障小鼠眼球呈白內(nèi)障病變[1]；有的則體現(xiàn)在外觀體征變異，如突變的BALB/c無毛小鼠則沒有被毛[2]。而本實驗室發(fā)現(xiàn)培育的突變系卷毛小鼠則表現(xiàn)為被毛卷曲，這種被毛異常改變可能是由于堿基突變所導(dǎo)致的，為了探討突變后小鼠的皮膚和毛囊結(jié)構(gòu)是否也發(fā)生了變異。本實驗利用不同日齡的BALB/c突變卷毛小鼠，對其皮膚和毛囊結(jié)構(gòu)進(jìn)行病理學(xué)檢測，并與正常BALB/c小鼠進(jìn)行對比分析，以期了解突變小鼠的皮膚組織和毛囊結(jié)構(gòu)與正常BALB/c小鼠是否存在差異，這種差異性的變化對于今后研究卷毛小鼠突變基因與皮膚組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及研發(fā)應(yīng)用突變卷毛小鼠動物模型提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

選擇出生后10 d、21 d、42 d和63 d的BALB/c突變卷毛小鼠各10只，雄性，由解放軍第302醫(yī)院動物實驗室近交培育的突變小鼠，實驗動物使用許可證【SYXK(軍)2012-0010】；選擇出生后10 d、21 d、42 d和63 d的正常BALB/c小鼠各10只，雄性，來源于軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心，生產(chǎn)許可證【SCXK(軍)2012-0004】。

1.2 試劑與飼料

甲醛(批號：1210122，西隴化工股份有限公司)；生理鹽水(批號：130520405，石家莊四藥有限公司)；小鼠飼料由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心飼料室提供，生產(chǎn)許可證【SCXK(軍)2012-0003】。

1.3 動物被毛特征觀察

繁殖小鼠均飼養(yǎng)在本實驗室的SPF級屏障環(huán)境內(nèi)，自由飲水，采食正常維持鼠料。小鼠在繁殖培育過程中，每天觀察同日齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常BALB/c小鼠被毛生長發(fā)育情況，記錄不同日齡的兩組小鼠被毛的生長特點，對比分析其被毛生長發(fā)育的差異。

1.4 皮膚組織病理學(xué)檢測

選擇10 d、21 d、42 d和63 d的兩組所有小鼠，將背部被毛剃除，各取兩小塊皮膚組織，一小塊置于干凈玻璃片直接光鏡鏡檢，另一小塊皮膚置于10%甲醛溶液中固定，然后采用常規(guī)脫水、石蠟包埋、切片和HE染色等方法進(jìn)行病理組織學(xué)檢測，在光學(xué)顯微鏡下對不同日齡組小鼠的皮膚組織形態(tài)學(xué)進(jìn)行對比觀察，拍照分析。

2 結(jié)果

2.1 BALB/c突變卷毛小鼠被毛外觀的分析

BALB/c突變卷毛小鼠出生后7～8 d時小鼠體表長出一層薄薄的被毛，可觀察到BALB/c突變卷毛小鼠的被毛有微微彎曲的趨勢，到10 d時能夠完全看出被毛出現(xiàn)彎曲的狀態(tài)，與同日齡的正常BALB/c小鼠相比可清晰地鑒別(圖1)；21 d時BALB/c突變卷毛小鼠被毛向四周不規(guī)則散在排列，呈波浪狀卷曲，被毛明顯較正常BALB/c小鼠稀疏；而正常BALB/c小鼠的被毛整齊，毛發(fā)濃密，以一定角度平行于身體表面，兩者外觀差異非常明顯(圖2)。

注：左側(cè)：突變卷毛小鼠；右側(cè)：正常BALB/c小鼠

注：左側(cè)：正常BALB/c小鼠；右側(cè)：突 變卷毛小鼠

2.2 BALB/c突變卷毛小鼠毛囊外觀的分析

光鏡下對10 d、21 d、42 d和63 d小鼠皮膚直接觀察結(jié)果顯示：BALB/c突變卷毛小鼠毛囊中毛發(fā)根數(shù)明顯較正常小鼠少，被毛稀疏且毛發(fā)卷曲明顯，毛發(fā)中間為實心，外層多呈螺紋狀。而正常BALB/c小鼠毛囊中的毛發(fā)密集，被毛豐富且呈豎直形，毛發(fā)外層光滑，呈中空狀。兩組小鼠之間的毛發(fā)密集程度的差異較為明顯。

2.3 BALB/c突變卷毛小鼠皮膚組織病理學(xué)分析

光鏡下10 d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠皮膚均由表皮、真皮構(gòu)成。突變卷毛小鼠可見稀疏散落的小上皮芽狀毛囊，而正常小鼠的毛囊數(shù)量多，濃密緊湊(圖3 A和E)。21 d和42 d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠均可見清晰地毛囊，可見毛囊已有生長的被毛，突變卷毛小鼠的毛囊排列散亂，數(shù)量稀少(圖3 B和C)；正常小鼠毛囊排列相對整齊，數(shù)量較多(圖3 F和G)。63d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠均可見處于生長期的毛囊，胚芽向下生長，部分包繞毛乳頭。突變卷毛小鼠的毛囊數(shù)較少，且出現(xiàn)毛發(fā)彎曲的現(xiàn)象(圖3 D)，正常小鼠的毛囊數(shù)較多，以一定角度平行傾斜，排列整齊(圖3 H)(圖3見彩插4)。

3 討論

小鼠的自發(fā)突變是在小鼠培育繁殖過程中自然發(fā)生的變異，是獲得新的遺傳變異和基因功能的重要途徑[3]。其中卷毛突變是一種被毛和胡須發(fā)生彎曲的突變，這些突變小鼠能夠為研究毛發(fā)的發(fā)育、組織分化和生長調(diào)節(jié)提供有價值的動物模型[4]。對于BALB/c突變卷毛小鼠的體長、尾長和一些部分臟器系數(shù)等指標(biāo)也進(jìn)行了相關(guān)的初步探討，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在一定的差異[5]。國外Stanwood等[6]和Sibilia等[7]報道wave-1和wave-2分別是轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-α)基因缺失和表皮生長因子受體基因(EGFR)的點突變造成動物出現(xiàn)卷毛現(xiàn)象，Kuramoto等[8]與Johnson等[9]報道swh和Cub均為隱性突變基因也可致被毛稀疏或全裸。而國內(nèi)章金濤等[10]研究的豫醫(yī)無毛小鼠是hr基因突變造成角質(zhì)層和毛囊發(fā)生了變化；劉星等[11]研究的BALB/c突變無毛小鼠是由Uncv基因突變造成毛球和毛髓不發(fā)達(dá)現(xiàn)象。上述研究均表明基因的突變造成皮膚組織與毛囊發(fā)生變化從而引起表型毛發(fā)的改變，但國內(nèi)至今還未見有關(guān)突變卷毛小鼠皮膚組織學(xué)的報道。

因此，本實驗對4組不同日齡的BALB/c突變卷毛小鼠與正常BALB/c小鼠的被毛、皮膚外觀及皮膚組織病理學(xué)進(jìn)行對比分析發(fā)現(xiàn)：BALB/c突變卷毛小鼠生長到10 d時被毛彎曲很明顯，已能夠與正常小鼠明顯區(qū)別。隨著生長發(fā)育其被毛向四周不規(guī)則散在排列，呈波浪狀卷曲，被毛明顯較正常BALB/c小鼠稀疏，觸須和腿部的被毛也呈現(xiàn)出略微彎曲的形狀。皮膚光鏡和病理學(xué)結(jié)果同樣顯示：4組不同日齡BALB/c突變卷毛小鼠的毛發(fā)和毛囊數(shù)均顯著少于正常BALB/c小鼠，而毛囊是公認(rèn)的毛發(fā)形成和生長的發(fā)生地[12]，因此可推斷毛囊數(shù)量少是造成BALB/c突變卷毛小鼠毛發(fā)稀疏的主要原因。而63 d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠均可見處于生長期的毛囊，但BALB/c突變卷毛小鼠可見毛發(fā)彎曲的現(xiàn)象，此結(jié)果提示卷毛小鼠的毛發(fā)從毛囊長出后即出現(xiàn)卷曲的趨勢，由此可推斷BALB/c突變卷毛小鼠的突變基因可能影響了毛囊的發(fā)育而導(dǎo)致突變小鼠出現(xiàn)了毛囊數(shù)量減少和毛發(fā)卷曲的現(xiàn)象。此結(jié)果與朱奎成等[13]研究毛發(fā)和毛囊的形成分化受基因調(diào)控的結(jié)果基本相一致。而對于本實驗室所發(fā)現(xiàn)培育的BALB/c突變卷毛小鼠是由于基因突變還是毛囊發(fā)育不全所造成的卷毛還有待進(jìn)一步深入研究確定。

綜上所述，BALB/c突變卷毛小鼠的外觀、皮膚組織及毛囊數(shù)均與正常BALB/c小鼠存在顯著地差異，提示突變基因?qū)π∈蟮钠つw組織和毛囊的發(fā)育周期均產(chǎn)生一定的影響。此結(jié)果為進(jìn)一步研究突變基因的定位提供了理論依據(jù)，同時也為BALB/c突變卷毛小鼠模型應(yīng)用于皮膚疾病機(jī)理研究、藥物篩選與評價等方面奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。

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