亞高原習(xí)服大、小鼠消化管組織學(xué)觀察

徐文漭, 王媛媛, 黎貴蕓, 李　濤, 蔡　琳, 王　力, 崔　靜, 李　霞

（1. 成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院病理科, 云南省實驗動物病理檢測中心, 昆明　650032；

2. 成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院全軍創(chuàng)傷骨科研究所, 昆明　650032）

亞高原習(xí)服大、小鼠消化管組織學(xué)觀察

徐文漭1, 王媛媛1, 黎貴蕓1, 李濤1, 蔡琳1, 王力1, 崔靜1, 李霞2

（1. 成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院病理科, 云南省實驗動物病理檢測中心, 昆明650032；

2. 成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院全軍創(chuàng)傷骨科研究所, 昆明650032）

目的探討亞高原習(xí)服SD大鼠及KM小鼠消化管的組織學(xué)特征，為毒理學(xué)、新藥安全性評價等提供依據(jù)。方法選取按照現(xiàn)行實驗動物質(zhì)量國家檢測標(biāo)準(zhǔn)檢測合格的SD大鼠20只、KM小鼠20只, 按飼養(yǎng)地區(qū)分為平原組及亞高原組各10只, 分別處死并剖檢。選取消化管組織經(jīng)體積分?jǐn)?shù)10%甲醛固定, 常規(guī)石蠟切片, HE染色, 顯微鏡下觀察組織結(jié)構(gòu)和細胞的異同。結(jié)果（1）炎癥是消化管普通存在的自發(fā)性病變，亞高原組炎癥反應(yīng)較平原組重。（2）亞高原組舌肌內(nèi)鏈核增多，肌間隙增寬。（3）亞高原組小腸上皮黏膜內(nèi)有杯狀細胞化生。（4）亞高原組肌胃內(nèi)更容易觀察到肥大細胞浸潤。其余組織學(xué)結(jié)構(gòu)未見明顯差異。結(jié)論SD大鼠與KM小鼠消化管組織學(xué)結(jié)構(gòu)基本相同。亞高原組與平原組在消化管的組織學(xué)結(jié)構(gòu)上存在一定的差異，主要表現(xiàn)為細胞和組織的適應(yīng)性反應(yīng)，研究人員在進行實驗研究、藥物安全性評價時應(yīng)予充分考慮。

大鼠； 小鼠； 消化管； 平原； 亞高原； 比較組織學(xué)

實驗動物的病理學(xué)檢測建立在正常實驗動物組織學(xué)的基礎(chǔ)上，昆明地處云貴高原，屬亞高原地區(qū)，在包括生命科學(xué)研究和藥品、食品安全性評價等科研實驗中的實驗動物，與平原地區(qū)相比，實驗動物的器官和組織會發(fā)生適應(yīng)性改變，若把這些改變認(rèn)為是病變，將會對科研實驗、模型復(fù)制等造成影響。消化管是實驗動物的重要器官，是進行造模及藥物藥效、副作用評價的重要靶器官，同時也是建立實驗動物病理檢測標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容之一，對其進行正常組織學(xué)研究，將為判斷是否存在病變、是否是受外源性施加因素而改變提供組織學(xué)對照依據(jù)。

本研究旨在對經(jīng)過現(xiàn)有實驗動物質(zhì)量國家檢測標(biāo)準(zhǔn)［1-4］（環(huán)境、細菌、病毒、寄生蟲、飼料、遺傳檢測標(biāo)準(zhǔn)）檢測合格的SD大鼠、KM小鼠在昆明習(xí)服飼養(yǎng)8周后進行解剖和組織學(xué)切片觀察，研究其消化管的正常組織學(xué)結(jié)構(gòu)并與平原地區(qū)同周齡大、小鼠比較，為實驗動物的研究及合理應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1實驗動物

2.5月齡清潔級SD大鼠及KM小鼠各20只（雌、雄均各半），由成都達碩生物科技有限公司提供［SCXK（川）2008-11］，［SCXK（川）2008-24］。

1.2實驗方法

1.2.1動物分組及處死按隨機數(shù)字表法分為2組：亞高原組（SD大鼠10只, 雌、雄各半； KM小鼠10只,雌、雄各半）。亞高原組動物運至昆明后習(xí)服喂養(yǎng)于本院實驗動物中心［SYXK（軍）2012-0038］，8周后處死。平原組（同周齡SD大鼠10只，雌、雄各半； 同周齡KM小鼠10只，雌、雄各半）直接處死。KM小鼠采用頸椎脫臼法處死，SD大鼠采用體積分?jǐn)?shù)3%戊巴比妥鈉（50 mg/kg體質(zhì)量）腹腔注射麻醉后股動脈放血處死。

1.2.2剖檢與固定按腹腔、盆腔、胸腔、皮膚、肌肉的剖檢順序進行剖檢，消化管標(biāo)本經(jīng)大體檢查后將一端結(jié)扎，用20 mL注射器將體積分?jǐn)?shù)10%中性甲醛注入管腔內(nèi)，再結(jié)扎另一端后置于體積分?jǐn)?shù)10%中性甲醛中固定。固定液量約為標(biāo)本體積的10倍，固定時間3～7 d。

1.2.3取材組織塊長度及寬度均不超過2 cm，厚度0.2～0.3 cm。取材部位包括舌、食管、胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結(jié)腸、直腸。因大、小鼠的消化管直徑較細，所取材塊盡量采取橫切，保持器官的完整性，便于整體觀察。1.2.4病理制片使用Shandon（PC1390EON6）脫水機按實驗動物標(biāo)本脫水處理程序脫水, 常規(guī)石蠟包埋，厚度設(shè)定為3 μm連續(xù)切片，Leica（AUTO STAINER XL）全自動染色機常規(guī)HE染色、封片機封片。

1.2.5組織學(xué)觀察Olympus （BX41）光學(xué)顯微鏡下觀察兩組消化管組織學(xué)結(jié)構(gòu)： 實質(zhì)與間質(zhì)的比例及其形態(tài)，構(gòu)成該組織的細胞種類及胞質(zhì)、胞核的形態(tài)特征；有無自發(fā)性病變。所有病理切片由2名有經(jīng)驗的病理醫(yī)師分別觀察并記錄觀察結(jié)果。若觀察結(jié)果不一致時請第三方上級醫(yī)師會診確定。

2　結(jié)果

2.1舌的組織學(xué)觀察

舌體表面黏膜由復(fù)層角化型鱗狀上皮構(gòu)成，黏膜下組織由舌肌及穿插其間的舌腺構(gòu)成。SD大鼠的舌肌淺層為縱形排列，中層及深層排列稍紊亂，縱橫交錯； KM小鼠的舌肌淺層也為縱形排列，中、深層排列規(guī)則，縱橫相間。兩組SD大鼠、KM小鼠舌肌均可觀察到肌膜核的變化，表現(xiàn)為鏈核，與平原組相比，亞高原組肌纖維內(nèi)的鏈核相對較多，成小灶狀，且肌纖維間隙增寬，部分肌纖維萎縮（圖1-1）。兩組舌腺組織學(xué)結(jié)構(gòu)一致，由黏液腺、漿液腺及混合腺構(gòu)成，混合腺較少。舌腺導(dǎo)管周圍均可觀察到淋巴細胞及漿細胞浸潤。舌背及兩側(cè)的黏膜隆起形成乳頭，部分乳頭內(nèi)含有味蕾。兩組舌乳頭的結(jié)構(gòu)及味蕾的數(shù)量相似，與其它實驗動物相比，如猴、犬、兔，除絲狀乳頭較為發(fā)達外，葉狀乳頭、菌狀乳頭及輪廓乳頭欠發(fā)達。葉狀乳頭及菌狀乳頭內(nèi)味蕾的數(shù)量較少，不易觀察到，輪廓乳頭味蕾數(shù)量相對較多，最多可觀察到7個（圖1-2）。

2.3食管的組織學(xué)觀察

兩組SD大鼠、KM小鼠食管未發(fā)現(xiàn)組織學(xué)結(jié)構(gòu)差異, 食管壁分為黏膜層、黏膜下層、肌層及外膜，黏膜層由上皮、固有層及黏膜肌構(gòu)成。與人及其它實驗動物相比，如獼猴、比格犬, SD大鼠、KM小鼠的肌層組織學(xué)結(jié)構(gòu)一致，由內(nèi)環(huán)外縱兩層平滑肌構(gòu)成，但人的食管黏膜層表面上皮為非角化型復(fù)層鱗狀上皮, 在黏膜下層內(nèi)有食管腺，而SD大鼠及KM小鼠的食管黏膜層表面上皮為角化型復(fù)層鱗狀上皮（圖1-3）, 且不存在食管腺。與其它實驗動物相比，SD大鼠及KM小鼠的黏膜肌及黏膜下層相對較薄, 厚度分別為19.5 μm、28.5～32.8 μm。

2.4胃的組織學(xué)觀察

SD大鼠、KM小鼠的胃大體上分為2部分（單室混合胃）（圖1-4），前部分胃壁與食管壁移行，薄壁透明囊狀，無黏膜皺襞，無賁門腺，表面為角化的復(fù)層鱗狀上皮，稱為肌胃； 后部分胃壁稍厚，含有胃腺及平滑肌，有黏膜皺襞，伸縮性強，稱為腺胃。肌胃與腺胃移行處黏膜下層內(nèi)有少量黏液性腺體。胃底黏膜絨毛無突起，胃小凹短、直，上部及下部胃底腺由壁細胞與主細胞、黏液細胞交叉排列, 中部則主要為壁細胞。幽門腺為分支管狀腺，腺上皮黏膜內(nèi)可見少量淋巴細胞浸潤。黏膜肌及肌層均由內(nèi)環(huán)外縱兩層平滑肌構(gòu)成。與平原組相比，亞高原組SD大鼠及KM小鼠在胃組織黏膜肌、黏膜下層及肌層內(nèi)可觀察到數(shù)量不等的肥大細胞浸潤（圖1-5）, 主要集中在肌胃, 而這種現(xiàn)象在平原組內(nèi)較為罕見。相比較, 亞高原組幽門腺上皮黏膜內(nèi)淋巴細胞、漿細胞浸潤更為常見（圖1-6）。此外, 亞高原組SD大鼠胃黏膜固有層及黏膜肌內(nèi)可見具有環(huán)形核或弧形核的嗜酸性粒細胞浸潤（圖1-7）。

2.5小腸的組織學(xué)觀察

圖1　大鼠、小鼠消化管組織學(xué)觀察

與平原組比較，亞高原組SD大鼠及KM小鼠在小腸組織學(xué)結(jié)構(gòu)上有如下特點： （1）SD大鼠黏膜表面上皮內(nèi)杯狀細胞增多（圖1-8、9）； （2）SD大鼠、KM小鼠小腸黏膜固有層內(nèi)炎癥細胞的浸潤更加明顯（圖1-10、11）； （3）SD大鼠、KM小鼠小腸黏膜下層內(nèi)可觀察到炎細胞浸潤。其余組織學(xué)結(jié)構(gòu)兩組未見明顯差異，如： SD大鼠及KM小鼠十二指腸腺主要分布于黏膜下層，但部分可下陷到淺肌層內(nèi)；除KM小鼠回腸固有層內(nèi)可見較多的潘氏細胞，其余小腸段SD大鼠及KM小鼠固有層內(nèi)的潘氏細胞均較少，不易觀察到；在十二指腸及空腸固有層內(nèi)未見淋巴小結(jié)，而在回腸內(nèi)存在集合淋巴小結(jié)；從十二指腸至空腸、回腸，SD大鼠上皮黏膜內(nèi)杯狀細胞的數(shù)量在逐漸增加，而KM小鼠變化不如SD大鼠明顯。兩組SD大鼠及KM小鼠十二指腸黏膜層、十二指腸腺及空腸、回腸黏膜層的組織學(xué)比較見表1。

表 1　平原組、亞高原組SD大鼠及KM小鼠十二指腸組織學(xué)比較

2.6大腸的組織學(xué)觀察

SD大鼠及KM小鼠大腸由盲腸、闌尾、結(jié)腸及直腸組成。與平原組相比，亞高原組除黏膜固有層內(nèi)炎癥細胞較為明顯外，其余未見顯著差異。在結(jié)腸黏膜固有層內(nèi)SD大鼠及KM小鼠均有淋巴小結(jié)，SD大鼠為集合性淋巴小結(jié)圖（圖1-12），而KM小鼠基本為孤立性淋巴小結(jié)（圖1-13），其次，SD大鼠大腸黏膜固有層內(nèi)依然可觀察到具有環(huán)形或弧形核的嗜酸性粒細胞，而KM小鼠罕見。

3　討論

舌、食管、胃、小腸和大腸是消化管的重要組成器官，除口腔與咽外，它們的組織學(xué)結(jié)構(gòu)層次基本一致，自內(nèi)向外分為黏膜層、黏膜下層、肌層與漿（或外）膜4層。消化管是一個開放的器官，與外界相通，在自然飼養(yǎng)條件下易受食物、環(huán)境等因素的影響而產(chǎn)生一些自發(fā)性疾病、適應(yīng)性改變或應(yīng)激性改變，這些改變包括炎癥、微生物感染、腫瘤、組織的損傷與修復(fù)以及增生、肥大、萎縮、化生及局部血液循環(huán)障礙等。有文獻報道［5,6］，衰老的實驗猴在消化系統(tǒng)方面的自發(fā)性病變有很高的檢出率，并隨著年齡的增長而增加。在年輕的實驗猴中，有研究指出其自發(fā)性疾病的檢出率也不低［7］。

本研究中平原組及亞高原組SD大鼠、KM小鼠在組織學(xué)差異上主要以細胞和組織的適應(yīng)性反應(yīng)以及自發(fā)性病變?yōu)橹?。如亞高原組舌內(nèi)骨骼肌可以觀察到更多的細胞核位置發(fā)生變化，出現(xiàn)核鏈。在人類骨骼肌內(nèi)出現(xiàn)核鏈通常見于肌張力性營養(yǎng)不良、慢性外周神經(jīng)病，而肌營養(yǎng)不良通常與染色體遺傳異常有關(guān)。故推測本研究亞高原組中核鏈的出現(xiàn)可能與慢性外周神經(jīng)病相關(guān)的肌纖維神經(jīng)源性萎縮有關(guān)，如肌纖維失去神經(jīng)支配或喪失其緊張性刺激即可發(fā)生。其次，由于代謝性或炎癥性病變引起的末梢神經(jīng)疾患也可造成神經(jīng)源性萎縮。作者還觀察到肌纖維間隙增寬及萎縮，后期萎縮的肌纖維間將由脂肪及纖維組織替代。此外，在亞高原組肌胃內(nèi)觀察到了數(shù)量不等的肥大細胞浸潤，肥大細胞受刺激后會從胞質(zhì)內(nèi)釋放組胺及白三烯，二者可以使毛細血管擴張，通透性增加，導(dǎo)致血漿白蛋白和液體溢出，引發(fā)組織水腫，也可使其它系統(tǒng)發(fā)生不同程度的過敏反應(yīng)。亞高原組在小腸及大腸黏膜內(nèi)炎癥反應(yīng)較平原組重，主要與亞高原地區(qū)氧含量低、飼養(yǎng)環(huán)境改變以及應(yīng)激有關(guān)。同時，亞高原組在小腸上皮黏膜內(nèi)出現(xiàn)了更多的杯狀細胞，這主要是適應(yīng)性反應(yīng)的一種表現(xiàn)——杯狀細胞化生，杯狀細胞底部狹窄，頂部膨大，胞質(zhì)內(nèi)含有黏原顆粒，分泌后與水結(jié)合形成黏液，可以潤滑及保護腸道上皮抵御細菌、病毒等微生物及其它理化因子的侵襲。

形態(tài)結(jié)構(gòu)的衍化是為適應(yīng)功能需求而產(chǎn)生的，各種動物由于種類以及進化、遺傳、生存環(huán)境、飲食條件等不盡相同，導(dǎo)致其消化系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)、組織學(xué)形態(tài)有進化層次的差別，甚至在同一種屬不同類別間也會有差異存在［8］，本研究也發(fā)現(xiàn)有相似之處。如SD大鼠及KM小鼠在結(jié)腸黏膜固有層均有淋巴組織，SD大鼠主要以集合淋巴小結(jié)的形式存在，而KM小鼠則主要表現(xiàn)為孤立性淋巴小結(jié)。SD大鼠及KM小鼠的食管均無食管腺，不像其它實驗動物可通過食管腺分泌黏液保護食管免受胃酸返流的侵蝕，而其食管表面角化型鱗狀上皮的角化層同樣可保護食管免受機械和化學(xué)因素的損傷。正因為食管腺的缺失，使得它們在胃食管返流液的刺激下可誘導(dǎo)出多層上皮, 成為Barreet食管及食管癌造模的首選動物［9］。人工飼養(yǎng)條件下實驗動物的自發(fā)性疾病作為一種觀察結(jié)果也不容忽視, 已成為影響動物質(zhì)量和干擾動物實驗結(jié)果的重要因素［10］, 平原組及亞高原組觀察到的自發(fā)性疾病為炎癥性病變, 在亞高原組KM小鼠結(jié)腸內(nèi)還觀察到了寄生蟲感染。

上述組織學(xué)結(jié)構(gòu)的異同及亞高原組的組織學(xué)變化特性，可為實驗人員在今后的實驗動物造模、標(biāo)本合理取材［11］以及毒理學(xué)研究、新藥安全性評價中對靶器官及連帶器官是否有損傷作為對比資料，不能在判讀時認(rèn)為是人為施加干預(yù)造成的。

［1］GB 14925-2010實驗動物環(huán)境及設(shè)施［S］.

［2］GB 14922.2-2011實驗動物微生物學(xué)等級及監(jiān)測［S］.

［3］GB 14922.1-2001實驗動物寄生蟲學(xué)等級及監(jiān)測［S］.

［4］GB 14923-2010實驗動物哺乳類實驗動物的遺傳質(zhì)量控制［S］.

［5］黃韌, 程樹軍, 譚文雅, 等. 實驗恒河猴肝臟自發(fā)病變的組織學(xué)初步觀察［J］. 中國實驗動物學(xué)雜志, 2002, 12（1）：24-27.

［6］程樹軍, 黃韌, 秦瑤, 等. 獼猴消化系統(tǒng)自發(fā)病變的組織病理學(xué)觀察［J］. 上海實驗動物科學(xué), 2003, 23（3）：131-134.

［7］Chamanza R, Parry NM, Rogerson P, et al. Spontaneous lesions of the cardiovascular system in purpose-bred laboratory nonhuman primates［J］. ToxicolPathol, 2006, 34（4）：357-363.

［8］楊貴波, 彭燕章, 葉智彰. 中國食葉猴胃底黏膜的組織學(xué)結(jié)構(gòu)及與其他靈長類的比較研究［J］. 解剖學(xué)報, 1996, 27（1）：96-99.

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［11］ 劉向云, 曹霖, 孫祖越. 藥物毒理學(xué)中實驗動物臟器取材方法探討［J］. 實驗動物與比較醫(yī)學(xué), 2006, 26（1）：45-46.

Histological Observation on Digestive Tract of Sub-plateau Acclimatized SD Rats and KM Mice

XU Wen-mang1, WANG Yuan-yuan1, LI Gui-yun1, LI Tao1, CAI Lin1, WANG Li1, CUI Jing1, LI Xia2
（1. Department of Pathology， Kunming General Hospital of Chengdu Military Command. Pathology Testing Center of Laboratory Animal of Yunnan Province， Kunming 650032， China； 2. Dept of Orthopaedics，Kunming General Hospital of Chengdu Military Command， Kunming 650032， China）

ObjectiveTo explore histological characters of the digestive tract of Sub-plateau acclimatized SD rats and 20 KM mice and to provide comparative data for pathological inspection, toxicological studies and drug safety evaluation. MethodsTwenty SD rats and 20 KM mice were divided into flatland group and sub-plateau group, each group include 10 ones. Animal quality and breedingcondition complied with the state standard without any infectious disease after quarantine. Tissues of digestive tract were collected after euthanasia and autopsy . Tissues were fixed with 10% neutral formalin, the pathologic slide specimens were prepared by HE staining after paraffin imbedding, and then which were observed and studied under the light microscope. The same and different histological structure characters of them were summarized by comparative study. The histological structures of digestive tract were observed by light microscopy. Results（1） Inflammation was a common spontaneous lesion of digestive tract in all groups, but imflammation in the sub-plateau groups were more serious than the flatland groups. （2） Widening of space between lingualis, and more nuclear chains of lingualis were seen in sub-plateau groups. （3） Goblet cell metaplasia existed in intestinal mucous membrane of sub-plateau groups. （4） The mast cells were observed much easier in muscle stomach of sub-plateau groups. ConclusionThe digestive tract characters of SD rat and KM mice are basically the same, but there are some histological differences in digestive tract between the flatland and sub-plateau group, which is an adaptive response of cell and tissue, and this difference should be fully considered in experimental research, toxicological studies and drug safety evaluation.

Rat； Mouse； Digest tract； Flatland； Sub-plateau； Comparative histology

Q954.6； R361.2

A

1674-5817（2015）05-0378-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2015.05.007

2015-01-06

云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究自籌項目（2011FZ323）

徐文漭（1980-）, 男, 主治醫(yī)師, 碩士, 從事專業(yè)： 腫瘤病理、實驗動物病理及軍事醫(yī)學(xué)病理研究, E-mail： highskysky@126.com

李霞, 女, 副主任醫(yī)師,E-mail： lixia7649@163.com