菲牛蛭消化系統(tǒng)的組織學(xué)和組織化學(xué)研究

高勝濤蘇 巖，2袁 淵陳冬明付憲冬王志堅(jiān)（.西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院水產(chǎn)科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 40075； 2.重慶市中藥研究院，重慶 400065； .重慶市藥用水蛭企業(yè)工程技術(shù)研究中心，重慶 400800）

菲牛蛭消化系統(tǒng)的組織學(xué)和組織化學(xué)研究

高勝濤1蘇 巖1，2袁 淵3陳冬明1付憲冬3王志堅(jiān)1
（1.西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院水產(chǎn)科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715； 2.重慶市中藥研究院，重慶 400065； 3.重慶市藥用水蛭企業(yè)工程技術(shù)研究中心，重慶 400800）

摘要：利用解剖、HE和AB-PAS染色技術(shù)研究了菲牛蛭消化系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)及組織化學(xué)特征。結(jié)果表明，菲牛蛭消化系統(tǒng)由消化管和單細(xì)胞唾液腺組成。消化管包括口、咽、食道、嗉囊、腸、直腸和肛門?？陂_孔于前吸盤腹中部，口腔內(nèi)有3片呈三角形排列的顎片，顎片由輻射肌和橫紋肌構(gòu)成，其脊上具單列細(xì)齒，可切開寄主皮膚。單細(xì)胞唾液腺開口于顎片兩側(cè)的乳突上，可分泌蛭素； 咽呈短球形，由黏膜層、肌層和外膜構(gòu)成，肌層發(fā)達(dá)； 食道短而窄，黏膜層見少量杯狀細(xì)胞和大量嗜酸性顆粒； 嗉囊兩側(cè)有10對(duì)側(cè)盲囊，最后一對(duì)側(cè)盲囊最長(zhǎng)且延伸至肛門兩側(cè)； 腸部尚無明顯分化，可細(xì)分為腸和直腸。腸前段腔內(nèi)有多個(gè)盲囊狀的細(xì)管，形成 “腸內(nèi)盲囊”，黏膜層具較多腺細(xì)胞，黏膜下層發(fā)達(dá)，具豐富的血管和淋巴細(xì)胞； 直腸腸腔明顯大于腸的腸腔，褶皺高度明顯比腸的低，上皮細(xì)胞間可見少量杯狀細(xì)胞。AB-PAS染色結(jié)果顯示菲牛蛭消化管黏液細(xì)胞有4種類型:Ⅰ型被染成紅色，Ⅱ型被染成藍(lán)色，Ⅲ型染成紫紅色，Ⅳ型染成藍(lán)紫色。口腔部黏液細(xì)胞分布以Ⅳ型和Ⅲ型為主，少量Ⅱ型與Ⅰ型黏液細(xì)胞，咽部以Ⅲ型為主，食道、嗉囊、腸前部以及直腸壁均無酸性和中性黏液細(xì)胞存在，腸中后部以Ⅰ型為主，肛門壁存在大量的Ⅱ型黏液細(xì)胞。討論了菲牛蛭消化管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與食性的關(guān)系等問題，發(fā)現(xiàn)腸是菲牛蛭整個(gè)消化管最主要的消化和吸收?qǐng)鏊蚁芴厥獾慕Y(jié)構(gòu)特征決定了菲牛蛭主要以血液作為食物來源。

關(guān)鍵詞：菲牛蛭； 消化系統(tǒng)； 形態(tài)特征； 組織學(xué)； 組織化學(xué)

菲牛蛭Poecilobdella manillensis，俗稱金邊螞蟥，隸屬于環(huán)節(jié)動(dòng)物門 Annelida 蛭綱Hirudinea 無吻蛭目 Arhynchobdellida 醫(yī)蛭科Hirudinidae 牛蛭屬Poecilobdella，是吸血蛭類中個(gè)體較大的一種，以吸吮人和脊椎動(dòng)物如牛、青蛙等的血液為生［1］。主要分布于我國(guó)的廣東、廣西和海南等地區(qū)?，F(xiàn)代藥理研究表明，菲牛蛭所含天然水蛭素的抗凝血酶活性明顯強(qiáng)于目前中藥材市場(chǎng)上通用的非吸血水蛭類寬體金線蛭Whitmania pigra［2，3］，而天然水蛭素又是迄今世界上所發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)天然抗凝血酶物質(zhì)，其凝血和溶栓作用優(yōu)于傳統(tǒng)的抗凝血藥物——肝素［4—6］。然而，菲牛蛭作為治療人類心腦血管疾病的原材料，正隨著目前環(huán)境的嚴(yán)重破壞而失去了生存的空間。近年來，各地競(jìng)相開展菲牛蛭的人工養(yǎng)殖，但對(duì)菲牛蛭的基礎(chǔ)生物學(xué)知識(shí)缺乏了解，在普及人工養(yǎng)殖方面還面臨著巨大的挑戰(zhàn)。所以，了解菲牛蛭的基礎(chǔ)生物學(xué)對(duì)自然資源的保護(hù)和人工養(yǎng)殖的推廣有極為重要的意義。

迄今，對(duì)于菲牛蛭抗凝血酶活性的分離和純化［7，8］、抗凝血酶活性基因的克隆和序列分析［9—11］及水蛭素基因重組［12］、神經(jīng)生理學(xué)［13，14］等方面的研究，國(guó)內(nèi)外已有相關(guān)報(bào)道，但對(duì)消化系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)、組織學(xué)和組織化學(xué)的研究還未見資料。本文旨在通過對(duì)菲牛蛭消化管組織學(xué)的研究，以期為其消化生理的研究及其增養(yǎng)殖提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試驗(yàn)用成體菲牛蛭采自廣西欽州市。共20條，體重為2—5 g。在25℃條件下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)養(yǎng)殖兩個(gè)月，實(shí)驗(yàn)前兩周不投喂。

1.2 試驗(yàn)方法

將菲牛蛭放入10%—15%的乙醇中麻醉10min，待其昏迷并舒展身體后，吸干體表水分，分別稱重和測(cè)量體長(zhǎng)，沿背中線剪開，Nikon SMZ1000解剖鏡下觀察其形態(tài)特征，拍照并測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)。組織學(xué)材料取顎片、咽、食道、嗉囊、腸、直腸等，Bouin's液固定，石蠟切片，厚度為5—7 μm，HE染色，中性樹膠封片。組織化學(xué)觀察采用阿利新藍(lán)-過碘酸雪夫氏反應(yīng)（AB-PAS）染色法顯示黏液物質(zhì)。在顯微鏡（Nikon DXM1200）下觀察和拍照。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Image-Pro Plus 6.0圖像軟件測(cè)量形態(tài)指標(biāo)，SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（mean±SE）表示，顯著性差異表示為P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 消化系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)

菲牛蛭消化系統(tǒng)由消化管和單細(xì)胞唾液腺構(gòu)成，整個(gè)消化管由口腔、咽、食道、嗉囊、腸、直腸和肛門等部分組成（圖版Ⅰ-1）。

口腔 菲牛蛭口開孔于前吸盤腹中部，體視鏡下可見口唇四周有白色乳狀突起，口腔大且深，呈圓柱型，腔內(nèi)有數(shù)道肌肉性縱褶（圖版Ⅰ-2）?？诘子?枚肌肉型顎片，大小一致，呈新月形，1枚居背面，2枚居腹側(cè)，圍成一倒“Y”形（圖版Ⅰ-3）。顎脊上有約150-200顆單列細(xì)齒，單細(xì)胞唾液腺則開口于顎兩側(cè)分散的乳突上，共4列約30個(gè)左右，其中靠近顎脊的乳突較?。▓D版Ⅰ-4）。

咽 咽位于Ⅶ-Ⅷ體節(jié)，咽前段與顎內(nèi)基相連，咽頭發(fā)達(dá)，整體呈短球形，外圍有發(fā)達(dá)的輻射肌牽引（圖版Ⅰ-5）。咽腔較大，腔內(nèi)具6條寬而高的內(nèi)縱褶，背中和腹的兩側(cè)各一對(duì)，并在咽前段會(huì)合（圖版Ⅰ-6）。體視鏡下咽頭和咽內(nèi)壁未觀察到單細(xì)胞唾液腺乳突。

食道 食道短而直，相對(duì)狹窄，位于Ⅷ-Ⅸ體節(jié)，食道壁極薄，呈透明狀，食道、咽與嗉囊無明顯的分界（圖版Ⅰ-7）。

嗉囊 菲牛蛭嗉囊平鋪于神經(jīng)索之上，是整個(gè)消化管最長(zhǎng)最發(fā)達(dá)的部位，位于節(jié)Ⅸ-ⅩⅩⅢ體節(jié)，兩側(cè)共伸出10對(duì)側(cè)盲囊（圖版Ⅰ-1），前9對(duì)側(cè)盲囊囊腔由前向后依次增大，但第10對(duì)側(cè)盲囊的囊腔長(zhǎng)度和寬度都遠(yuǎn)大于前9對(duì)，盲囊壁與食道相似，幾乎呈透明狀。每對(duì)側(cè)盲囊各分兩葉，前葉小、后葉大，其中最后一對(duì)側(cè)盲囊最長(zhǎng)，位于ⅩⅨ-ⅩⅩⅢ 體節(jié)，可延伸至肛門兩側(cè)（圖版Ⅰ-1）。

腸 未出現(xiàn)明顯的分化，為一直行管，始于嗉囊末端的幽門括約?。▓D版Ⅰ-8），后端通過一括約肌開口于直腸。腸前段膨大，向后稍有變細(xì)，至直腸前一段最細(xì)，且顏色亦變?yōu)榘胪该鳡睿c壁較嗉囊壁厚，外面包裹一層網(wǎng)狀的纖維組織（圖版Ⅰ-9）。

直腸 直腸較短，僅為腸長(zhǎng)的1/5左右。整體膨大，外表顏色半透明，易與腸區(qū)分，直腸的腔明顯比腸的腔大，直腸壁略薄于腸壁（圖版Ⅰ-9）。

肛門 肛門直接與直腸相連，無肛管，通過尾吸盤背面前部開口向外（圖版Ⅰ-10），此段腔隙極度收縮。

2.2 消化系統(tǒng)的顯微結(jié)構(gòu)

菲牛蛭消化管主要由黏膜層、黏膜下層、肌層和漿膜層組成，各部位具體結(jié)構(gòu)描述如下。

口腔壁 口腔壁無漿膜層（圖版Ⅱ-1）。黏膜上皮為復(fù)層扁平上皮，上皮細(xì)胞外有較厚的染成紅色的物質(zhì)。口腔內(nèi)顎片由上皮細(xì)胞層、肌肉層和顎腔組成（圖版Ⅱ-2）。上皮細(xì)胞表面覆蓋一層半透明狀的角質(zhì)層，上皮細(xì)胞為單層扁平細(xì)胞，細(xì)胞排列緊密，核位于細(xì)胞中部。上皮細(xì)胞層與肌肉層之間被一層較厚的腺泡層隔開，該層細(xì)胞聚集成團(tuán)，形成腺泡（圖版Ⅱ-2），而具有分泌抗凝血酶活性物質(zhì)的唾液腺乳突則鑲嵌于該層，乳突呈錐狀，乳突內(nèi)分布有大量嗜堿性顆粒物質(zhì)（圖版Ⅱ-3），該層腺泡狀細(xì)胞團(tuán)為抗凝血酶活性物質(zhì)的分泌部位。發(fā)達(dá)的肌層圍成顎，肌層由橫紋肌和輻射肌構(gòu)成，橫紋肌肌束排列緊密，無間隙，顎片主要依靠非常發(fā)達(dá)的輻射肌錨定在體壁上。顎片內(nèi)充滿了大量的嗜堿性細(xì)胞和空泡狀細(xì)胞，細(xì)胞核清晰可見，整個(gè)顎片被橫穿的彈性纖維均勻分隔成多個(gè)小的部分（圖版Ⅱ-2）。

咽 咽壁無黏膜下層，漿膜層極薄，幾乎不可見（圖版Ⅱ-4）。黏膜層包括復(fù)層扁平上皮、固有層和黏膜肌層，黏膜上皮為復(fù)層扁平細(xì)胞，無杯狀細(xì)胞分布，細(xì)胞排列緊密，表層細(xì)胞扁平狀，仍可見細(xì)胞核，未發(fā)生角質(zhì)化，深層基底細(xì)胞矮柱狀。上皮向咽腔內(nèi)突起，伸出6道錐形皺襞，呈輻射對(duì)稱，皺襞上有紋狀緣。光鏡下未觀察到固有層。黏膜肌層為縱行肌，較發(fā)達(dá)，位于黏膜層下，其肌纖維排列較松散，在光鏡下可見大量空隙。肌層發(fā)達(dá)，主要為環(huán)肌，由相同走向的肌束構(gòu)成，肌纖維排列緊密，周圍分布有大量圍咽神經(jīng)細(xì)胞。漿膜極薄，肌層外另有發(fā)達(dá)的輻射肌牽引，輻射肌由肌層外發(fā)出，橫穿整個(gè)肌層直達(dá)錐形皺襞，與肌層、黏膜肌層交織共同牽引咽部肌肉活動(dòng)（圖版Ⅱ-5）。

食道 食道管壁無黏膜下層，厚度約為15—30 μm，內(nèi)壁表層無角質(zhì)層，紋狀緣較厚，其下為食道上皮細(xì)胞，上皮大部分排成單列，細(xì)胞呈橢圓形或圓形，排列疏松，大小不一，弱嗜堿性，細(xì)胞核圓形，位于細(xì)胞基底部。上皮有固有膜支撐向腔內(nèi)突出形成大量指狀突起，突起的皺襞無分支（圖版Ⅱ-6）。上皮細(xì)胞內(nèi)散布大量嗜酸性顆粒，幾乎無杯狀細(xì)胞的分布。固有層為不規(guī)則的致密結(jié)締組織，黏膜肌層為縱肌。肌層較厚，由外環(huán)內(nèi)縱兩層肌肉構(gòu)成，外層環(huán)肌比內(nèi)層縱肌厚，內(nèi)層縱肌不連續(xù)間斷分布。最外層為漿膜層，由疏松的結(jié)締組織構(gòu)成，可明顯觀察到大量成纖維細(xì)胞（圖版Ⅱ-7）。

嗉囊 嗉囊囊腔較食道腔明顯增大，除第10對(duì)側(cè)盲囊外，囊壁厚度約為20—40 μm。黏膜上皮為單層柱狀細(xì)胞，細(xì)胞橢圓形，排列較松散，細(xì)胞核卵圓形，位于細(xì)胞中部，游離面具角質(zhì)增厚，細(xì)胞間有極少量的杯狀細(xì)胞。黏膜層向腔內(nèi)突出，形成大量縱行褶皺，褶皺高度不一，呈指狀，分支較少，排列稀疏。黏膜肌層不發(fā)達(dá)，僅稀疏分布于固有層間。黏膜下層較厚，為疏松的結(jié)締組織，其中可見大量成纖維細(xì)胞和小血管。肌層僅環(huán)肌一層，非常發(fā)達(dá)，屬于平滑肌。漿膜層極薄（圖版Ⅱ-8）。第10對(duì)側(cè)盲囊囊壁厚度約為15—30 μm，囊壁厚度薄于前幾對(duì)。上皮細(xì)胞游離面角質(zhì)增厚程度大于其他嗉囊，上皮與固有層向囊腔伸出形成形狀不一的皺襞，主要呈細(xì)長(zhǎng)指狀和葉片狀，其高度明顯大于其他嗉囊。肌層厚度略小于其他嗉囊（表 1），漿膜層幾乎不可見（圖版Ⅱ-9）。

腸 腸約占整段腸長(zhǎng)的4/5，腸壁厚度明顯大于嗉囊，其厚度約為40—100 μm。黏膜上皮為單層柱狀上皮，上皮細(xì)胞狹長(zhǎng)且排列緊密，細(xì)胞核圓形，位于細(xì)胞中央，細(xì)胞內(nèi)有大量嗜酸性顆粒。上皮細(xì)胞間分布有少量空泡狀的杯狀細(xì)胞，細(xì)胞游離面紋狀緣發(fā)達(dá)。黏膜層和部分黏膜下層向腸腔突出形成許多皺襞，部分皺襞形成次級(jí)皺襞，皺襞高度大約為食道和嗉囊的2倍（表 1）。皺襞中軸固有層有豐富的毛細(xì)血管，皺襞基底部可見腸腺。黏膜肌層由排列疏松的縱行平滑肌纖維組成。黏膜下層發(fā)達(dá)，其厚度是嗉囊的2倍（表 1），黏膜下層中含有大量的血管、成纖維細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。肌層僅有較厚的環(huán)形肌一層，肌纖維排列不緊密，可見大量間隙。漿膜層極薄，間斷貼附于肌層之上。整段腸除形成中央大的腸腔外，其四周還環(huán)顧有許多小的管狀腔隙，形成特殊的“腸內(nèi)盲囊”結(jié)構(gòu)特征（圖版Ⅱ-10）。

直腸 直腸僅約占整段腸長(zhǎng)的1/5，直腸壁厚度約為30—70 μm。直腸腸腔整體膨大，明顯大于腸的腸腔。直腸壁無漿膜層。黏膜上皮細(xì)胞為單層柱狀細(xì)胞，細(xì)胞呈矮柱狀，排列緊密，細(xì)胞核多位于細(xì)胞基底部，細(xì)胞間分布少量杯狀細(xì)胞，上皮皺襞短錐狀，皺襞高度基本一致。黏膜肌層不發(fā)達(dá)。黏膜下層為疏松結(jié)締組織，其中有豐富的血管、神經(jīng)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分布。肌層僅有一層縱行肌，較薄且間斷分布（圖版Ⅱ-11）。

肛門 肛門壁無漿膜層。黏膜層上皮細(xì)胞為復(fù)層扁平上皮，而肌層的收縮導(dǎo)致腸腔腔隙極度減小。黏膜下層與固有膜分界不明顯，肌層較厚，為內(nèi)環(huán)、外縱兩層，其中含少量淋巴細(xì)胞（圖版Ⅱ-12）。菲牛蛭消化道不同形態(tài)指數(shù)見表 1。

2.3 消化系統(tǒng)的組織化學(xué)特征

根據(jù)AB-PAS染色結(jié)果，將菲牛蛭消化系統(tǒng)黏液細(xì)胞及其分泌的黏液物質(zhì)分為以下4個(gè)類型（表 2）。

表 1 菲牛蛭消化管組織形態(tài)指數(shù)Tab.1 Morphpological index of digestive tract of P.manillensis（μm）

口腔部4種類型的黏液細(xì)胞均有分布，其中以Ⅲ型和Ⅳ型黏液細(xì)胞并分泌混合黏液物質(zhì)為主，Ⅱ型和Ⅰ型黏液細(xì)胞分布較少（圖版Ⅲ-1）。咽部則含有豐富的Ⅲ型黏液細(xì)胞和少量的Ⅰ型黏液細(xì)胞，未觀察到Ⅱ型和Ⅳ型黏液細(xì)胞分布（圖版Ⅲ-2）。食道、整個(gè)嗉囊、腸前段和直腸均未發(fā)現(xiàn)4種類型的黏液細(xì)胞存在（圖版Ⅲ-3—6、8）。而腸中后段則含有豐富的Ⅰ型和極少量的Ⅲ型黏液細(xì)胞（圖版Ⅲ-7）。肛門壁近直腸端僅有Ⅱ型黏液細(xì)胞存在（圖版Ⅲ-9）。整個(gè)消化管黏液細(xì)胞中黏液物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)見（表 3），但從消化管口腔直至肛門處黏液細(xì)胞的分布無明顯的規(guī)律可尋。

3 討論

3.1 消化系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)特征與食性的關(guān)系

菲牛蛭常生活于稻田、水溝和池塘等處，以吸吮人和脊椎動(dòng)物如牛、青蛙等的血液為生，具極強(qiáng)的耐饑餓能力［1］。菲牛蛭特殊的食性與消化系統(tǒng)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和特性密切相關(guān)。本研究表明，菲牛蛭消化管不同段的組織結(jié)構(gòu)差異明顯，由此承擔(dān)不同的消化和吸收功能。

與攝食方式相適應(yīng)，菲牛蛭消化系統(tǒng)分化發(fā)育出具發(fā)達(dá)肌肉性縱褶的口腔，口腔大且深，口腔周圍有豐富的圍口神經(jīng)，而圍口神經(jīng)又是重要的化學(xué)感受器，同時(shí)，水蛭在覓食時(shí)頭部和其他部位的體節(jié)感受器也會(huì)感受水的波動(dòng)［15，16］，菲牛蛭口唇部在光鏡下可同時(shí)觀察到豐富的白色乳狀突起-感受器，這些特殊的組織結(jié)構(gòu)為菲牛蛭快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的吸附到寄主皮膚表面奠定了基礎(chǔ)，這與劉宏等［17］在研究螞蝗不同月齡口器組織學(xué)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果是一致的。菲牛蛭口腔內(nèi)3枚呈倒“Y”形排列的顎片上布有銳利的細(xì)齒，在發(fā)達(dá)的橫紋肌和輻射肌往復(fù)地動(dòng)作下可輕易切割開寄主的皮膚，血液在肌肉性咽的吮吸下，自由的流入消化道內(nèi)，同時(shí)，顎片上著生的大量唾液腺乳突，可分泌抗凝血酶活性物質(zhì)，阻止吸食到消化道內(nèi)的血液凝固。

菲牛蛭咽為取食特化，咽部肌肉異常發(fā)達(dá)，在圍咽神經(jīng)的調(diào)節(jié)下，咽部橫紋肌橫向運(yùn)動(dòng)、縱肌縱向擴(kuò)張，使短球形的咽不停吮動(dòng)，加上矮柱狀的上皮具紋狀緣，便于血液順利進(jìn)入消化道。咽上皮細(xì)胞無法區(qū)分細(xì)胞間隙，也無角質(zhì)層，主要是因?yàn)榉婆ｒ我晕獮橹?，無需角質(zhì)層保護(hù)，這與直隸環(huán)毛蚓Pheretima tschiliensis［18］相似。

表 2 菲牛蛭消化管黏液細(xì)胞及其分泌的黏液物質(zhì)分類Tab.2 Mucous cells and mucus secretion in digestive system of P.manillensis

表 3 菲牛蛭消化管黏液物質(zhì)性質(zhì)Tab.3 Mucous substance properties in digestive system of P.manillensis

食道是連接咽和嗉囊的管道，陳立靖等［19］對(duì)寬體金線蛭消化管的組織學(xué)觀察研究表明，寬體金線蛭食道含豐富的杯狀細(xì)胞，肌層不發(fā)達(dá)，為控制運(yùn)送食物速率和初期消化的場(chǎng)所。本研究發(fā)現(xiàn)菲牛蛭食道很短，幾乎無杯狀細(xì)胞分布，基本不具酶活性，加上黏膜下層被發(fā)達(dá)的肌層取代，故食道僅起運(yùn)輸和內(nèi)吞血液的作用。與以螺類為食的寬體金線蛭［20］有所區(qū)別。

嗉囊為菲牛蛭消化管最發(fā)達(dá)的部位。菲牛蛭主要吸食人畜血液，其攝食具一定的隨機(jī)性，攝食一次可維持很長(zhǎng)的時(shí)間，其發(fā)達(dá)的嗉囊與存儲(chǔ)食物密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)解剖觀察到菲牛蛭嗉囊兩側(cè)伸出10對(duì)盲囊，嗉囊上皮向腔內(nèi)伸出形成豐富的褶皺，當(dāng)血液流入嗉囊內(nèi)，褶皺因囊腔膨大而迅速減少，這便于菲牛蛭存儲(chǔ)大量的血液，而嗉囊上皮細(xì)胞間僅有的少量杯狀細(xì)胞說明其消化能力較差。囊腔外周結(jié)締組織、肌層環(huán)肌非常發(fā)達(dá)，而環(huán)肌的收縮又可使嗉囊變細(xì)［21］，以便血液流入腸道內(nèi)，這為嗉囊的伸縮、儲(chǔ)血和血液順利進(jìn)入腸道提供了基礎(chǔ)條件。以上幾點(diǎn)正解釋了菲牛蛭一次攝食可長(zhǎng)時(shí)間維持的原因。

與以螺類為食的寬體金線蛭相比，菲牛蛭的腸道更加細(xì)長(zhǎng)。劉飛等［22］對(duì)寬體金線蛭臟器和皮膚的組織結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)螞蝗的腸腔面有豐富的絨毛結(jié)構(gòu)，曾端等［23］認(rèn)為腸道黏膜表面的結(jié)構(gòu)和腸道分泌能力對(duì)物質(zhì)的消化吸收有至關(guān)重要的作用。本研究同樣發(fā)現(xiàn)菲牛蛭腸上皮有發(fā)達(dá)的絨毛結(jié)構(gòu)，且上皮細(xì)胞間分布的嗜酸性顆粒有利于腸道的消化吸收，杯狀細(xì)胞分泌的黏液有利于食物順利進(jìn)入腸道，較厚的腸道肌層，有利于腸道的蠕動(dòng)，皺襞中軸固有層還有豐富的毛細(xì)血管分布，皺襞基底面發(fā)現(xiàn)有腸腺，這些都為腸的消化吸收提供了明顯的幫助。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，菲牛蛭腸腔內(nèi)四周環(huán)繞與腸相同走向的細(xì)長(zhǎng)管道，直接開口于腸壁，其結(jié)構(gòu)與腸相同，這種長(zhǎng)短不一的細(xì)管形成了特殊的“腸內(nèi)盲囊”結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)可能一是為了增加血液的消化吸收的面積，二是減少大量血液對(duì)體內(nèi)的沖擊，起到緩沖的作用。因?yàn)榉婆ｒ我淮挝逞褐亓靠蛇_(dá)自身體重的5—8倍，吸血一次又可長(zhǎng)時(shí)間維持［1］，而菲牛蛭的整個(gè)消化和吸收都集中在腸部；其次，菲牛蛭無骨骼系統(tǒng)，肌肉系統(tǒng)發(fā)達(dá)，身體伸縮性極好，又長(zhǎng)期生活在水環(huán)境中，吸食的大量血液在身體伸縮狀態(tài)下會(huì)大面積移動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)減少了攝食的血液對(duì)腸道的沖擊。所以，此結(jié)構(gòu)與菲牛蛭的食性和習(xí)性密切相關(guān)。從“腸內(nèi)盲囊”特殊結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，到上皮細(xì)胞間嗜酸性顆粒、杯狀細(xì)胞數(shù)量的增多，再到腸道肌層厚度的增加，都要優(yōu)于消化管的各部，所以，腸是菲牛蛭整個(gè)消化管最主要的消化和吸收?qǐng)鏊@與寬體金線蛭［19］一致。

直腸與腸差異明顯，直腸是整段腸體最膨大的部分，腸皺襞大為減少，上皮細(xì)胞有少量杯狀細(xì)胞，黏膜下層血管豐富，可對(duì)食物進(jìn)一步消化吸收。直腸末端膨大并開口于尾吸盤背面前部，形成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的肛門，這與疣吻沙蠶Tylorrhynchus heterochaetus［24］較為相似?？傊?，菲牛蛭消化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，功能相對(duì)不完善，這也與環(huán)節(jié)動(dòng)物門類消化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)化程度一致。

3.2 消化系統(tǒng)的黏液物質(zhì)在進(jìn)食過程中的作用

黏液細(xì)胞分泌的黏液中含有多種活性物質(zhì)，如黏多糖、糖蛋白以及各種水解性酶類等成分［25］，因此，黏液物質(zhì)在消化道各部的分布對(duì)消化道執(zhí)行其功能至關(guān)重要。

本研究發(fā)現(xiàn)菲牛蛭消化管的始端與末端黏液細(xì)胞分布較集中，分泌豐富的黏液，有利于食物順利進(jìn)入消化管并被消化吸收。如口腔部黏液細(xì)胞分布密度大且類型多，與其結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜性有關(guān)，菲牛蛭攝食時(shí)會(huì)隨著食物帶入病原微生物，Ⅱ型和Ⅳ型黏液細(xì)胞分泌的黏液物質(zhì)含豐富的水解酶［25］等抗菌物質(zhì)，可有效防止病原微生物直接進(jìn)入體內(nèi)，起到防御的作用，同樣研究發(fā)現(xiàn)肛門處也有豐富的Ⅱ型黏液細(xì)胞。因口腔和肛門與外界直接接觸，環(huán)境復(fù)雜，接觸病原微生物幾率較大，所以此兩處分布的黏液細(xì)胞分泌的黏液物質(zhì)種類和數(shù)量相對(duì)豐富，研究結(jié)果與王宜艷等［26］對(duì)皺紋盤鮑Haliotis discus hannai的研究相一致。同時(shí)，在咽部觀察到大量的Ⅲ型黏液細(xì)胞存在，而這些黏液細(xì)胞分泌的中性偏酸性的混合黏液物質(zhì)被認(rèn)為對(duì)食物的潤(rùn)滑和參與消化管內(nèi)pH值的調(diào)節(jié)有至關(guān)重要的作用［25］。食道、嗉囊、腸前段和直腸處的染色結(jié)果均未發(fā)現(xiàn)有任何黏液細(xì)胞的分布，此結(jié)果進(jìn)一步說明了食道、嗉囊消化功能相對(duì)不強(qiáng)，食道起到食物運(yùn)輸?shù)淖饔?，嗉囊可存?chǔ)大量食物，腸前段和直腸不是消化吸收的主要場(chǎng)所，腸的中后段是整個(gè)消化管重要的消化、吸收區(qū)域。從AB-PAS染色的結(jié)果發(fā)現(xiàn)腸中后段含大量的Ⅰ型黏液細(xì)胞，該類細(xì)胞分泌的中性黏液物質(zhì)常與堿性磷酸酶共存，故有消化的功能，同時(shí)中性黏液物質(zhì)還起到促進(jìn)大分子物質(zhì)在細(xì)胞膜間的吸收和運(yùn)輸，并與二糖和短脂肪酸的吸收功能有關(guān)［27］。總之，從消化管黏液細(xì)胞的分布和類型可以看出消化管不同部位執(zhí)行著各自重要的功能。

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圖版 Ⅰ 菲牛蛭消化系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)觀察

圖版 Ⅱ 菲牛蛭消化系統(tǒng)的組織學(xué)觀察（HE）

圖版 Ⅲ 菲牛蛭消化系統(tǒng)不同類型黏液細(xì)胞（AB-PAS）

HISTOLOGICAL AND HISTOCHEMISTRICAL STUDY ON DIGESTIVE SYSTEM OF POECILOBDELLA MANILLENSIS

GAO Sheng-Tao1，SU Yan1，2，YUAN Yuan3，CHEN Dong-Ming1，F(xiàn)U Xian-Dong3and WANG Zhi-Jian1
（1.The Key Laboratory of Aquatic Science of Chongqing，School of Life Science，Southwest University，Chongqing 400715，China；2.Chongqing Academy of Chinese Materia Medica，Chongqing 400065，China； 3.Chongqing Engineering Research Center for Enterprise Technology in Medicinal Leeches，Chongqing 400800，China）

Abstract:The current study investigated the morphological structure and histochemical characteristics of the digestive system of Poecilobdella manillensis.The results showed that the digestive system was consisted of digestive tract and unicellular salivary glands.Digestive tract includes mouth，pharynx，esophagus，crop，intestine，rectum，and anus.Mouth with three triangular arranged jaws inside opens in the central part of anterior sucker.These jaws，constituted by radiation and striated muscle and covered by single serration on ridge，can cut the skin of the host.Single-celled salivary glands opening on the mastoid on either side of the jaw secreted hirudin.The globose pharynx is mainly composed of mucosa，developed muscularis and adventitia from inside to outside.Esophagus is short and narrow with a few goblet cells and a large number of eosinophilic granules on the mucosa layer.There are 10 pairs of contralateral blind sac outstretched from both sides of crop，and the last and longest one extends to both sides of anus.The intestine is no obvious differentiation and can be subdivided into the intestine and rectum.There are several blind sac-like structures in intestinal front cavity，forming “inner blind sac in intestine”.Mucosa with more glandular cell and developed submucosa is rich in blood vessels and lymphocytes.Rectal cavity is obvious greater than intestinal lumen，while its fold height is lower than that of intestine.A few goblet cells can be seen between epithelial cells.According to AB-PAS staining，four types of mucous cells were observed in digestive system of the P.manillensis:typeⅠ（red），typeⅡ（blue），typeIII（purple reddish）and typeⅣ（blue purple）.Mucous cells in oral cavity were dominated by type Ⅳ and typeIII with a small amount of type Ⅱ and type Ⅰ.TypeIII cells were the major mucous cells in pharynx.There was no mucous cells in esophagus，crop，anterior intestine and rectum.Most of mucous cells in postmedian of intestine were of typeⅠ，but only typeⅡ in anus.We also discussed the relationship between the structural characteristics of the digestive tract of P.manillensis and the feeding habits.

Key words:Poecilobdella manillensis； Digestive system； Morphology characteristics； Histolog； Histochemistry

中圖分類號(hào)：Q954.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-3207（2016）03-0514-10

doi:10.7541/2016.69

收稿日期：2015-05-22；

修訂日期：2015-10-12

基金項(xiàng)目：重慶市萬盛區(qū)科技局應(yīng)用開發(fā)類項(xiàng)目（yykf-2014-002）資助［Supported by Application Development Project in Wansheng District Science and Technology Bureau of Chongqing（yykf-2014-002）］

作者簡(jiǎn)介：高勝濤（1988—），男，安徽宣城人； 在讀碩士研究生； 主要研究方向?yàn)橘Y源動(dòng)物學(xué)。E-mail:372825937@qq.com

通信作者：王志堅(jiān)（1969—），男，四川南充人； 教授，博士； E-mail:wangzj1969@126.com