雙峰駝隱睪組織結(jié)構(gòu)分析

袁莉剛，曲亞玲，李 聰，魯玉榮，閆振龍

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雙峰駝隱睪組織結(jié)構(gòu)分析

袁莉剛*，曲亞玲，李 聰，魯玉榮，閆振龍

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，蘭州730070）

摘 要：比較觀察同年齡（2歲）雙峰駝（Camelus bactrianous）正常睪丸與隱睪的顯微及超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。采用光鏡和電鏡制片及組織化學(xué)染色技術(shù)，比較雙峰駝隱睪與正常睪丸的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)而用IPP圖像分析軟件進(jìn)行定量分析。結(jié)果：光鏡下雙峰駝隱睪生精上皮由1～3層細(xì)胞組成，生精小管平均直徑顯著減小（P＜0.05），間質(zhì)組織面積極顯著增加（P＜0.01），間質(zhì)/管腔面積比較正常組極顯著增大（P＜0.01）。電鏡觀察，雙峰駝?wù)２G丸生精小管固有膜層發(fā)育良好，相鄰Sertoli細(xì)胞之間形成典型連接復(fù)合體；生精細(xì)胞之間多處形成細(xì)胞間小管和橋粒結(jié)構(gòu)。隱睪生精上皮基膜增生明顯，其上半橋粒結(jié)構(gòu)不清晰，發(fā)育不成熟的Sertoli細(xì)胞相鄰細(xì)胞膜間存在不完全的橋粒結(jié)構(gòu)，可見相鄰精母細(xì)胞間的胞質(zhì)橋及Sertoli細(xì)胞與初級精母細(xì)胞之間橋粒連接；雙峰駝?wù)２G丸Leydig細(xì)胞內(nèi)滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相延續(xù)；隱睪Leydig細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，胞內(nèi)腫脹線粒體數(shù)量較多，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不發(fā)達(dá)；隱睪間質(zhì)毛細(xì)血管基膜不清晰；血管內(nèi)皮細(xì)胞之間可見縫隙連接。雙峰駝隱睪生精小管組織結(jié)構(gòu)主要變化為Sertoli細(xì)胞異常分化及精子發(fā)育阻滯；隱睪Sertoli細(xì)胞多為幼稚型，其與基膜連接的改變以及Sertoli細(xì)胞外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結(jié)構(gòu)及橋粒結(jié)構(gòu)不完整影響了血－睪屏障構(gòu)成；Leydig細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)育不均衡為其分泌功能與機(jī)體發(fā)育階段關(guān)系研究提供思路。

關(guān)鍵詞：雙峰駝；隱睪；睪丸；顯微結(jié)構(gòu)；超微結(jié)構(gòu)

雙峰駝（Camelus bactrianus）是中國西北荒漠地區(qū)的主要畜種資源，能在生存條件極差的地域繁衍生息與其獨(dú)特的繁殖機(jī)制有關(guān)。近年來農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的提高導(dǎo)致雙峰駝養(yǎng)殖戶不斷減少，駱駝科動物自身繁殖率又較低，諸多因素影響導(dǎo)致分布在亞洲雙峰駝數(shù)量急劇下降；尤其是自然生態(tài)環(huán)境惡化導(dǎo)致野生雙峰駝瀕臨滅絕，使其攜帶的優(yōu)良基因大量丟失［1－2］，國際動物保護(hù)同盟（IUCN）于2002年將野生雙峰駝從瀕危物種提升為極瀕危物種。資料表明，雙峰駝雄性生殖系統(tǒng)組織學(xué)結(jié)構(gòu)與多數(shù)哺乳動物類似，但也有與其他動物不同的特征，睪丸內(nèi)除了Sertoli細(xì)胞之間的緊密連接之外，橋粒也參與血－睪屏障的形成，該特征可能有利于提高雙峰駝對沙漠環(huán)境的適應(yīng)性［3］。

隱睪是引起駝科動物不孕的生殖系統(tǒng)疾病之一，據(jù)報道，單峰駝不孕時生精小管基膜增厚，Sertoli細(xì)胞數(shù)量減少及其結(jié)構(gòu)變化是精子發(fā)生障礙的主要病理表現(xiàn)［4］；研究表明，豬隱睪內(nèi)Sertoli細(xì)胞和Leydig細(xì)胞增殖和分化不足，且分化成熟的Sertoli細(xì)胞較少而導(dǎo)致生精上皮內(nèi)緊密連接帶數(shù)量較少，同時，生精小管上皮基膜異常增厚，導(dǎo)致精子發(fā)生異常［5］。隱睪是研究睪丸內(nèi)緊密連接動力學(xué)的模型之一，對于分析血睪屏障損壞時細(xì)胞因子激活或抑制作用具有重要意義，且對于深入研究雄性生殖生理局部微環(huán)境調(diào)節(jié)也不可忽視［6］。目前駱駝睪丸形態(tài)學(xué)資料中對雙峰駝或單峰駝?wù)２G丸結(jié)構(gòu)研究較多［3－4，7］，少量資料報道了雄性單峰駝不孕時睪丸的病理特征，但對于雙峰駝隱睪組織結(jié)構(gòu)尚未見研究。作者通過光鏡及電鏡比較觀察同年齡雙峰駝隱睪及正常睪丸顯微及超微結(jié)構(gòu)，并以IPP圖像統(tǒng)計軟件對局部組織結(jié)構(gòu)變化指數(shù)進(jìn)行分析，探究隱睪時生精細(xì)胞發(fā)育微環(huán)境變化，為深入探討雙峰駝生殖生理研究提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

自寧夏回族自治區(qū)吳忠市澇河橋養(yǎng)殖戶，冬季采集健康未交配2歲雙峰駝。經(jīng)睪丸摘除手術(shù)采集組織標(biāo)本，共5例，其中正常睪丸2例，隱睪3例。組織樣分正常睪丸組和隱睪組進(jìn)行比較研究。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 組織樣本制備和觀察 組織樣品切成1cm×1cm×0.6cm大小，Bouin’s液固定，梯度酒精逐級脫水，二甲苯透明，常規(guī)石蠟包埋，切片厚5μm，蘇木素－伊紅常規(guī)染色。Masson三色染色（亮綠），膠原纖維呈現(xiàn)藍(lán)綠色，細(xì)胞核呈現(xiàn)灰黑或灰藍(lán)色，紅細(xì)胞呈紅色；Gomori銀染顯示網(wǎng)狀纖維為灰色，蘇木素－伊紅復(fù)染后呈棕紅色。中性樹脂封片，顯微鏡下觀察照相。

1.2.2 電鏡樣本制備和觀察 樣品切成0.1cm×0.1cm×0.1cm組織塊，2%多聚甲醛－2.5%戊二醛溶液固定24h，1%鋨酸后固定，丙酮乙醇梯度脫水，Epon812包埋，LKB8800型超薄切片機(jī)切片，醋酸鈾、硝酸鉛雙重染色，日本JEM－100CX透射電子顯微鏡觀察照相。

1.3 測量及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

切片在NIKON ECLIPSE 80i顯微攝像系統(tǒng)進(jìn)行照相。每組隨機(jī)選取5張切片，每張切片隨機(jī)選取6個不重復(fù)視野（×400），用Image Pro Plus 6.0軟件統(tǒng)計每個視野下Sertoli細(xì)胞、生精小管管徑和生精小管面積；用SPSS13.0軟件進(jìn)行配對t檢驗(yàn)。結(jié)果計為均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，P＜0.05為差異有顯著性意義。

2 結(jié) 果

2.1 雙峰駝?wù)２G丸及隱睪顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

光鏡下，雙峰駝?wù)２G丸表面有一層厚而致密的結(jié)締組織被膜，深入實(shí)質(zhì)將其分成大小不等的睪丸小葉，其間分布有豐富的結(jié)締組織（圖1A）。生精上皮為3～5層生精細(xì)胞及柱狀Sertoli細(xì)胞構(gòu)成，腔面無明顯精子分布，肌樣細(xì)胞細(xì)胞核呈長索形圍繞于生精小管固有膜外周（圖1B）；間質(zhì)組織中毛細(xì)淋巴管及血管散在，Leydig細(xì)胞核呈圓形、橢圓形，核膜清晰明顯，成簇分布于豐富的膠原纖維及網(wǎng)狀纖維之間（圖1C，D）。隱睪內(nèi)生精小管發(fā)育不全，管間結(jié)締組織疏松（圖1E）；生精上皮由1～3層細(xì)胞組成，以Sertoli細(xì)胞數(shù)量居多，與圓形初級精母細(xì)胞存在于基膜處，Leydig細(xì)胞核呈圓形或橢圓形散在于結(jié)締組織之間（圖1F）；間質(zhì)內(nèi)膠原纖維稀疏，僅小血管周圍較清晰（圖1G），網(wǎng)狀纖維明顯分布于生精小管周圍（圖1H）。

統(tǒng)計結(jié)果表明，隱睪Sertoli細(xì)胞數(shù)量較正常睪丸顯著增加，生精小管平均直徑較正常組顯著減小（P＜0.05，表1），間質(zhì)組織面積極顯著增加，間質(zhì)/管腔面積比較正常組極顯著增大（P＜0.01，表1）。

圖1 雙峰駝?wù)２G丸和隱睪組織顯微結(jié)構(gòu)Fig.1 The microstructure of the Bactrian camel scrotal testis and cryptorchidism

2.2 雙峰駝?wù)２G丸及隱睪超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

電鏡觀察，正常睪丸生精小管發(fā)育良好的固有膜層由基膜、Ⅰ型膠原（collagen，ColⅠ）構(gòu)成一個非細(xì)胞區(qū)和管周肌樣細(xì)胞、淋巴內(nèi)皮細(xì)胞參與的細(xì)胞區(qū)組成，內(nèi)層連續(xù)基膜上半橋粒結(jié)構(gòu)將Sertoli細(xì)胞錨定在生精上皮，連續(xù)基膜外圍與內(nèi)層肌樣細(xì)胞之間包繞著一層較厚的Ⅰ型膠原纖維，在內(nèi)層肌樣細(xì)胞內(nèi)表面形成一層不連續(xù)的基膜，固有膜最外層由一層豐富的膠原纖維及外層肌樣細(xì)胞包繞。Sertoli細(xì)胞和精原細(xì)胞靠近基膜交錯排列，核仁明顯，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)線粒體以及滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布較少（圖2A）。Sertoli細(xì)胞多邊形核內(nèi)有一個或多個核仁，異染色質(zhì)集合于核膜不同部分，細(xì)胞核核孔清晰，相鄰細(xì)胞膜下形成典型外質(zhì)特化與肌動蛋白絲形成的細(xì)胞膜下纖維束，且由膜性囊泡定向平行于Sertoli細(xì)胞質(zhì)膜，相鄰Sertoli細(xì)胞間由緊密連接、中間連接、橋粒和縫隙連接共同構(gòu)成典型的連接復(fù)合體（圖2B）。Sertoli細(xì)胞近腔面有發(fā)育不同程度的初級精母細(xì)胞，內(nèi)有少量脂褐素顆粒，相鄰初級精母細(xì)胞之間呈現(xiàn)出相互交叉的指狀突起及橋粒連接（圖2C），高倍下可見相鄰細(xì)胞膜下也形成典型外質(zhì)特化區(qū)，且由膜性囊泡定向平行于質(zhì)膜，細(xì)胞之間多處形成細(xì)胞間小管和橋粒結(jié)構(gòu)（圖2D）。

相比較正常睪丸，雙峰駝隱睪生精上皮基膜增生明顯，凹凸不平，其上半橋粒結(jié)構(gòu)不明顯，外圍Ⅰ型膠原纖維較少，而膠原原纖維異常豐富，管周肌樣細(xì)胞不典型；Sertoli細(xì)胞異染色質(zhì)豐富，靠近基膜排列，核呈多邊形，核仁不明顯，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分布滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以及線粒體，相鄰Sertoli細(xì)胞細(xì)胞膜下線粒體豐富，不規(guī)則囊泡散在（圖2E）；沒有觀察到Sertoli細(xì)胞之間的連接復(fù)合體，偶爾能夠看到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池及細(xì)胞膜下細(xì)絲束，且存在發(fā)育不完全的橋粒結(jié)構(gòu)（圖2F）；生精細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為典型不規(guī)則、松散的泡狀結(jié)構(gòu)，初級精母細(xì)胞少見，可見相鄰精母細(xì)胞間的胞質(zhì)橋（圖2G）；Sertoli細(xì)胞與初級精母細(xì)胞之間細(xì)胞膜下散在線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，可見二者細(xì)胞膜之間橋粒連接（圖2H）。

雙峰駝?wù)２G丸Leydig細(xì)胞核為圓形或橢圓形（圖2I）；細(xì)胞內(nèi)滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稀疏，二者相延續(xù)，高爾基器與線粒體散在，脂滴不明顯（圖2J）；隱睪Leydig細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，絨毛突起不明顯（圖2K），細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)量較多，腫脹明顯，線粒體嵴模糊；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少，沒有形成平行排列，偶見脂滴（圖2L）。雙峰駝?wù)２G丸間質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管豐富，其橫切可見核扁平狀的內(nèi)皮細(xì)胞及清晰的管壁基膜，血管外周可見成纖維細(xì)胞和膠原纖維（圖2M）；高倍下相鄰毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞之間形成緊密連接，可見內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)外較多的胞質(zhì)小泡（圖2N）。隱睪間質(zhì)組織內(nèi)纖維細(xì)胞散在，核形態(tài)不規(guī)則，細(xì)胞質(zhì)較少；間質(zhì)毛細(xì)血管管徑較小，基膜不清晰（圖2O）；血管內(nèi)皮細(xì)胞之間可見縫隙連接及零散的胞質(zhì)小泡（圖2P）。

表1 雙峰駝?wù)２G丸及隱睪生精小管特征指數(shù)比較（±s，n＝20）Table 1 The characteristics index of seminiferous tubule in the Bactrian camel scrotal testis and cryptorchism（±s，n＝20）

表1 雙峰駝?wù)２G丸及隱睪生精小管特征指數(shù)比較（±s，n＝20）Table 1 The characteristics index of seminiferous tubule in the Bactrian camel scrotal testis and cryptorchism（±s，n＝20）

與正常睪丸相比，*.P＜0.05；**.P＜0.01Compared with counterparts of the Bactrian camel normal testis，*P＜0.05；**P＜0.01

間質(zhì)面積/管腔面積The ratio of interstitial area and bureaucratic area正常睪丸Scrotal testis　13.7±3.7 164.695±2.146 20 291.761±132.416 8 Sertoli細(xì)胞個數(shù)/個Numbers of Sertoli cells生精小管管徑/μm The diameter of the seminiferous tubules生精小管橫截面積/μm2Bureaucratic area間質(zhì)面積/μm2Interstitial area 768.196±897.338 　0.452±0.067隱睪Cryptorchidism22.8±4.5*98.512±2.155*7 618.741±82.592**17 682.286±1 535.427**2.432±0.081**

圖2 雙峰駝?wù)２G丸和隱睪組織超微結(jié)構(gòu)Fig.2 The ultrastructure of the testis tissue of the Bactrian camel scrotal and cryptorchidism

3 討 論

睪丸組織形態(tài)學(xué)發(fā)生改變其生精功能也會受到影響。研究表明，隱睪癥的病理改變是由于睪丸熱效應(yīng)導(dǎo)致精子活動能力降低及成年干細(xì)胞遲發(fā)育及減數(shù)分裂障礙，生殖細(xì)胞數(shù)目減少［3－6］。雄性雙峰駝一般于4歲進(jìn)入初情期，本研究中2歲雙峰駝?wù)２G丸生精上皮雖無明顯精子存在，但發(fā)育良好已形成3～5層生精細(xì)胞，而在同一季節(jié)同年齡雙峰駝隱睪則以Sertoli細(xì)胞數(shù)量居多及圓形初級精母細(xì)胞存在于近基膜處，電鏡下觀察則多為幼稚型Sertoli細(xì)胞且生精細(xì)胞明顯退化，生精小管的組織學(xué)改變主要表現(xiàn)為Sertoli細(xì)胞異常分化及精子發(fā)育阻滯。哺乳動物睪丸間質(zhì)結(jié)締組織構(gòu)成間質(zhì)內(nèi)血管、淋巴管以及Leydig細(xì)胞等的組織支架。D.N.Ezeasor［8］研究表明，山羊隱睪時生精小管發(fā)育不全而顯得管間結(jié)締組織更加疏松，與此相一致，本研究中雙峰駝隱睪生精小管平均直徑較正常組顯著減小，間質(zhì)膠原纖維稀疏，間質(zhì)/管腔面積比較正常組極顯著增大。研究表明，間質(zhì)面積增加對精子數(shù)量及質(zhì)量都會產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致生精功能下降［9］。牛睪丸間質(zhì)結(jié)締組織的增加與精子質(zhì)量降低相關(guān)，間質(zhì)結(jié)締組織的變化可能會影響睪丸間質(zhì)組織局部代謝［10］；本研究中雙峰駝隱睪間質(zhì)組織的變化也可能為生精功能下降的因素之一。

哺乳動物成熟睪丸血－睪屏障位于間質(zhì)毛細(xì)血管腔和生精小管管腔之間，由Sertoli細(xì)胞之間膜性囊泡，肌動蛋白絲及緊密連接共同形成，Sertoli細(xì)胞質(zhì)膜下微絲束和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池構(gòu)成細(xì)胞外質(zhì)特化（Ectoplasmic specialization，ES）結(jié)構(gòu)與緊密連接等共同構(gòu)成連接復(fù)合體，是哺乳動物血睪屏障建立和完善的重要標(biāo)志［11］。研究表明，人進(jìn)入老年后睪丸Sertoli細(xì)胞形態(tài)異常影響血－睪屏障構(gòu)成［12］。本研究表明雙峰駝?wù)２G丸生精上皮下有一層發(fā)育良好的固有膜，其上半橋粒結(jié)構(gòu)將Sertoli細(xì)胞錨定在基膜上，外圍包繞著一層較厚的Ⅰ型膠原，在肌樣細(xì)胞內(nèi)表面形成一層不連續(xù)基膜；而且Sertoli細(xì)胞之間連接復(fù)合體結(jié)構(gòu)清楚，間質(zhì)毛細(xì)血管緊密連接完整，這些結(jié)構(gòu)區(qū)域是構(gòu)成良好的血睪屏障的強(qiáng)有力憑證。與之相比，隱睪時電鏡下生精小管固有膜增厚，組織分層不明顯。研究報道，單峰駝生殖機(jī)能障礙以及山羊和豬隱睪時會產(chǎn)生睪丸組織纖維化及生精小管固有膜增厚，分析認(rèn)為其與Sertoli細(xì)胞的發(fā)育密切相關(guān)，Sertoli細(xì)胞發(fā)育不成熟會影響固有膜的形態(tài)及血睪屏障連接的完整性［4，8，13］；本研究中雙峰駝隱睪Sertoli細(xì)胞多為幼稚型，其與基膜連接的改變可能影響了血－睪屏障。本研究中雙峰駝隱睪雖然間質(zhì)毛細(xì)血管壁內(nèi)皮細(xì)胞間形成縫隙連接，相鄰Sertoli細(xì)胞存在發(fā)育不完全的橋粒結(jié)構(gòu)，但生精小管內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池及細(xì)胞膜下細(xì)絲束偶見，尤其缺乏血－睪屏障所特有外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結(jié)構(gòu)。研究表明，外質(zhì)特化是精子與Sertoli細(xì)胞粘連部位［14］。血－睪屏障改變會引起管腔環(huán)境的異常，而且細(xì)胞間連接的變化可影響生精小管內(nèi)細(xì)胞間信息傳遞，進(jìn)一步導(dǎo)致生精細(xì)胞發(fā)育障礙［12］。因此，雙峰駝睪丸Sertoli細(xì)胞外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結(jié)構(gòu)及橋粒結(jié)構(gòu)不完整影響了血－睪屏障的構(gòu)成，進(jìn)而阻礙生精功能。

研究認(rèn)為，Sertoli細(xì)胞與生精細(xì)胞間相互交叉指狀突起類似橋粒連接，或細(xì)胞間形成連接復(fù)合體有利于細(xì)胞間連接穩(wěn)定及信息傳遞，且與生精細(xì)胞沿Sertoli細(xì)胞移動有密切關(guān)系［15－16］。本研究中正常雙峰駝睪丸相鄰初級精母細(xì)胞之間呈現(xiàn)橋粒連接，而且初級精母細(xì)胞之間形成細(xì)胞間小管和橋粒，這與前人在大鼠和牛睪丸研究相一致，認(rèn)為其有利于Sertoli細(xì)胞分泌物釋放或生精細(xì)胞移動［16－17］。哺乳動物生精過程中從精原細(xì)胞到精子形成要經(jīng)過數(shù)次細(xì)胞分裂，在多次分裂中除早期幾次精原細(xì)胞分裂是完全分裂外，生精過程中同源細(xì)胞有胞質(zhì)橋（cytoplasmic bridge）相連有利于生精細(xì)胞傳遞信息，保持同步發(fā)育，與生精上皮波的形成密切相關(guān)［18］。本研究中雙峰駝隱睪生精小管初級精母細(xì)胞少見，Sertoli細(xì)胞與初級精母細(xì)胞之間細(xì)胞膜下散在線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，可見二者細(xì)胞膜之間的橋粒連接以及相鄰精母細(xì)胞間的胞質(zhì)橋，提示雙峰駝隱睪時生精過程中亦可能會形成生精上皮波，也為深入研究其生精細(xì)胞的同步發(fā)育提供參考。

睪丸Sertoli細(xì)胞內(nèi)不同信號通路的激活控制著精原干細(xì)胞增殖和分化因子的表達(dá)，其結(jié)構(gòu)改變可致使細(xì)胞功能受到影響［19］。據(jù)報道，成年人睪丸Sertoli細(xì)胞的特征是核仁大居中及細(xì)胞質(zhì)中大量脂滴；季節(jié)性發(fā)情動物在非發(fā)情季節(jié)，Sertoli細(xì)胞中脂滴數(shù)量明顯增加［20－21］。H.Jiang等［20］研究表明老年人Sertoli細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體含量較少，脂滴含量也較少，認(rèn)為因其合成能力較低。研究報道，2歲之前雙峰駝睪丸內(nèi)生精小管以未空腔化睪丸索形式存在，尚未進(jìn)入青春期［3］，本研究中雙峰駝睪丸精原干細(xì)胞并不處于大量分化和增殖階段，Sertoli細(xì)胞內(nèi)沒有脂滴積聚，同時線粒體及滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少，或者表明其合成能力較低。

Leydig細(xì)胞是睪丸間質(zhì)組織中最重要的內(nèi)分泌細(xì)胞，其超微結(jié)構(gòu)變化在一定程度上反映其功能狀態(tài)。研究表明，牦牛隱睪時Leydig細(xì)胞內(nèi)線粒體腫脹與細(xì)胞氧化應(yīng)激有關(guān)［22］，隱睪時睪丸處于高溫、缺血、缺氧等非正常狀態(tài)，進(jìn)而影響生精功能［6］。M.Ott等［23］研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激介導(dǎo)線粒體變性，使其功能受損，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。本研究中隱睪Leydig細(xì)胞內(nèi)線粒體腫脹明顯，線粒體嵴模糊。線粒體內(nèi)膜上附著著各種代謝生化酶，內(nèi)膜面積與酶數(shù)量成正比，當(dāng)組織缺氧時，線粒體發(fā)生損傷，線粒體蛋白合成受阻，嵴消失內(nèi)膜面積減小，氧化能力下降并產(chǎn)生畸變凋亡［24］；因此，隱睪時Leydig細(xì)胞內(nèi)線粒體腫脹致氧化能力下降，而數(shù)量增加可能作為總線粒體呼吸功能代償。

D.N.Ezeasor［8］研究表明山羊隱睪時Leydig細(xì)胞內(nèi)脂滴較正常睪丸增加明顯，認(rèn)為脂滴為雄激素合成前體，可能因Leydig細(xì)胞合成活性下降，導(dǎo)致激素前體積累。本研究中雙峰駝隱睪與正常睪丸相比Leydig細(xì)胞內(nèi)脂滴無明顯增加。研究報道，袋鼠Leydig細(xì)胞脂滴含量初生時增加，10d后下降，60d以后又會出現(xiàn)增加，與其睪酮水平變化相一致［25］。研究表明單峰駝在2歲快速發(fā)育時期，無論在發(fā)情季節(jié)還是非發(fā)情季節(jié)，睪丸組織中睪丸酮濃度較1.5和3歲及以后都要低［26］，這與N.Rawlings等［27－28］在牛和豬的研究相一致，認(rèn)為在動物體成熟迅速發(fā)育階段，睪丸組織中睪丸酮濃度有急劇降低的趨勢，且與Leydig細(xì)胞體積、數(shù)量以及細(xì)胞內(nèi)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含量顯著相關(guān)。本研究中2歲阿拉善雙峰駝?wù)幱诳焖偕L發(fā)育初期，尚未進(jìn)入初情期，性活動不明顯，正常睪丸Leydig細(xì)胞內(nèi)滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相延續(xù)，表明其處于不斷發(fā)育完善過程；而隱睪Leydig細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少且沒有平行排列，這與山羊隱睪時Leydig細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)相一致，表明細(xì)胞合成能力沒有完全形成［8］，因此，2歲雙峰駝雄激素前體尚未儲備，滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)育不均衡，與機(jī)體發(fā)育階段細(xì)胞分泌功能變化關(guān)系密切；隱睪時Leydig細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其發(fā)育階段及合成分泌能力的關(guān)系有待于進(jìn)一步研究。

因此，本研究中2歲雙峰駝隱睪生精小管的組織學(xué)改變主要表現(xiàn)為Sertoli細(xì)胞異常分化及精子發(fā)育阻滯；隱睪Sertoli細(xì)胞多為幼稚型，其與基膜連接的改變以及Sertoli細(xì)胞外質(zhì)特化區(qū)形態(tài)結(jié)構(gòu)及橋粒結(jié)構(gòu)不完整影響了血－睪屏障的構(gòu)成；Leydig細(xì)胞腫脹內(nèi)線粒體數(shù)量增加，雄激素前體尚未儲備，Leydig細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)育不均衡為其分泌功能與機(jī)體發(fā)育階段關(guān)系研究提供思路；本研究提示雙峰駝隱睪時生精過程中亦可能會形成生精上皮波，也為深入研究其生精細(xì)胞的同步發(fā)育提供參考。

參考文獻(xiàn)（References）：

［1］ SKIDMORE J A.The main challenges facing camel reproduction research in the 21st century［J］.Reprod Suppl，2003，61：37－47.

［2］ TIBARY A，ANOUASSI A，SGHIRI A，et al.Current knowledge and future challenges in camelid reproduction［J］.Soc Reprod Fertil Suppl，2007，64：297－313.

［3］ 徐志浩.雄性雙峰駝生殖系統(tǒng)組織學(xué)特征研究［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2011.XU Z H.Histological studies on reproductive system in male Bactrian camel（Camelus Bactrianus）［D］.Lanzhou：Lanzhou University，2011.（in Chinese）

［4］ ALI A，DERAR R，AL－SOBAYIL F，et al.Impotentia generandi in male dromedary camels：clinical findings，semen characteristics，and testicular histopathology ［J］.Theriogenology，2014，82（6）：890－896.

［5］ PINART E，SANCHO S，BRIZ M D，et al.Ultrastructural study of the boar seminiferous epithelium：changes in cryptorchidism［J］.J Morphol，2000，244 （3）：190－202.

［6］ AMANN R P，VEERAMACHANENI D N.Cryptorchidism in common eutherian mammals［J］.Reproduction，2007，133（3）：541－561.

［7］ 袁莉剛，閆振龍，陶金忠，等.PGP9.5和神經(jīng)肽Y在雙峰駝?wù)２G丸和隱睪的分布比較［J］.畜牧獸醫(yī)學(xué)報，2015，46（2）：303－308.YUAN L G，YAN Z L，TAO J Z，et al.The distribution of PGP9.5and NPY in the normal testis and cryptorchidism of Bactrian camel［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2015，46（2）：303－308.（in Chinese）.

［8］ EZEASOR D N.Light and electron microscopical observations on the Leydig cells of the scrotal and abdominal testes of naturally unilateral cryptorchid West African dwarf goats［J］.J Anat，1985，141：27－40.

［9］ POP O T，COTOI C G，PLE爦EA I E，et al.Histological and ultrastructural analysis of the seminiferous tubule wall in ageing testis［J］.Rom J Morphol Embryol，2011，52（1Suppl）：241－248.

［10］ HOFLACK G，VAN DEN BROECK W，MAES D，et al.Testicular dysfunction is responsible for low sperm quality in Belgian Blue bulls［J］.Theriogenology，2008，69（3）：323－332.

［11］ LI M W，CHENG C Y，MRUK D D.Sertolin mediates blood－testis barrier restructuring［J］.Endocrinology，2014，155（4）：1520－1531.

［12］ PAUL C，ROBAIRE B.Impaired function of the blood－testis barrier during aging is preceded by a decline in cell adhesion proteins and GTPases［J］.PLoSOne，2013，8（12）：e84354.

［13］ PINART E，BONET S，BRIZ M，et al.Morphological and histochemical characteristics of the lamina propria in scrotal and abdominal testes from postpubertal boars：correlation with the appearance of the seminiferous epithelium［J］.J Anat，2001，199（4）：435－448.

［14］ CHENG C Y，MRUK D D.Actin binding proteins and spermiogenesis：Some unexpected findings［J］.Spermatogenesis，2011，1（2）：99－104.

［15］ KOPERA I A，BILINSKA B，CHENG C Y，et al.Sertoli－germ cell junctions in the testis：a review of recent data［J］.Philos Trans R Soc Lon B Biol Sci，2010，365（1546）：1593－1605.

［16］ KAYA M.HARRISON R G.The ultrastructural relationships between Sertoli cells and spermatogenic cells in the rat［J］.J Anat，1976，121（Pt 2）：279－290.

［17］ WROBEL K H，SINOWATZ F，MADEMANN R.Intertubular topography in the bovine testis［J］.Cell Tissue Res，1981，217（2）：289－310.

［18］ GREENBAUM M P，YAN W，WU M H，et al.TEX14is essential for intercellular bridges and fertility in male mice［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2006，103（13）：4982－4987.

［19］ GARCIA T X，F(xiàn)ARMAHA J K，KOW S，et al.RBPJ in mouse Sertoli cells is required for proper regulation of the testis stem cell niche［J］.Development，2014，141（23）：4468－4478.

［20］ JIANG H，ZHU W J，LI J，et al.Quantitative histological analysis and ultrastructure of the aging human testis［J］.Int Urol Nephrol，2014，46（5）：879－885.

［21］ HAYRABEDYAN S，TODOROVA K，PASHOVA S，et al.Sertoli cell quiescence－new insights［J］.Am J Reprod Immunol，2012，68（6）：451－455.

［22］ 陳國娟.牦牛睪丸局部調(diào)節(jié)因子增齡性與季節(jié)性變化的表達(dá)研究［D］.蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.CHEN G J.The Expression study of the local regulation factor in Yak testis associated with age and season［D］.Lanzhou：Gansu Agricultural University，2015.（in Chinese）

［23］ OTT M，GOGVADZE V，ORRENIUS S，et al.Mitochondria，oxidative stress and cell death［J］.Apoptosis，2007，12（5）：913－922.

［24］ 左清清，姚 娜，董坤哲，等.低氧適應(yīng)的線粒體調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展［J］.畜牧獸醫(yī)學(xué)報，2013，44（7）：993－999.ZUO Q Q，YAO N，DONG K Z，et al.How mitochondria play a role in hypoxic adaptation［J］.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica，2013，44（7）：993－999.（in Chinese）.

［25］ BUTLER C M，SHAW G，CLARK J，et al.The functional development of Leydig cells in a marsupial［J］.J Anat，2008，212（1）：55－66.

［26］ EL－HARAIRY M A，ATTIA K A.Effect of age，pubertal stage and season on testosterone concentration in male dromedary camel［J］.Saudi J Biol Sci，2010，17（3）：227－230.

［27］ RAWLINGS N，EVANS A C，CHANDOLIA R K，et al.Sexual maturation in the bull［J］.Reprod Domest Anim，2008，43（Suppl 2）：295－301.

［28］ LUNSTRA D D，F(xiàn)ORD J J，CHRISTENSON R K，et al.Changes in leydig cell ultrastructure and function during pubertal development in the boar［J］.Biol Reprod，1986，34（1）：145－158.

（編輯 白永平）

The Histologic and Ultrastructural Characteristics of the Bactrian Camel Testis in Cryptorchidism

YUAN Li－gang*，QU Ya－ling，LI Cong，LU Yu－rong，YAN Zhen－long
（College of Veterinary Medicine，Gansu Agricultural University，Lanzhou730070，China）

Abstract：The histological and ultrastructural features of testis tissue between the healthy Bactrian camels and the bilateral cryptorchid Bactrian camels were compared at the same ages.The Bactrian camel scrotal testis and cryptorchidism testis of 2years old were prepared for light and electron microscopy by histochemistry and transmission electron methods and IPP（Image－Pro Plus）statistics methods were used to identify the characteristics index of seminiferous tubule in the both testis.The observations made with the light microscope showed that the bilateral cryptorchid Bactrian camels with 1－3layers seminiferous epithelium in seminiferous tubules of much smaller diameter（P＜0.05），thus accounting for the interstitial area and the ratio of interstitial area and bureaucratic area were significantly increased（P＜0.01）.Electron micrographs of seminiferous tubule showed that the junctional complex between adjacent Sertoli cells，and also the intercellular canaliculi and associated desmosomes between adjacent primary spermatocyte were obviously observed in the Bactrian camel scrotal testis，but in the testis of the bilateral cryptorchid Bactrian camels，the lamina propria of seminiferous epithelium were hyperplasia which specifically associat－ed with hemidesmosomes.However，there were rudimentary desmosome between adjacent immature Sertoli cells and the primary spermatocytes were rarely found in the tubular lumen with cytoplasmic bridge and desmosome between adjacent Sertoli cells and primary spermatocyte.The Leydig cells of the scrotal testis note the typical features of granular reticulum in the cisternae in direct continuity with this type of agranular reticulum，but in the cryptorchidism Leydig cell，the background cytoplasm were crowded with swelling mitochondria and reticulum were not obvious.The capillary vessel of cryptorchid Bactrian camels testis was smaller and the epithelial basal of the lamina was not clear，and the junction were observed between adjacent microvessel endothelial cells.Taken together，the abnormal proliferation of the Sertoli cells and the arrest of spermatogenesis were the main characters in cryptorchidism seminiferous tubule，and the blood－testis barrier，which affected by the immature Sertoli cells connection with the basement membrane，the defects of the ectoplasmic specialization in Sertoli cells and the rudimentary desmosome adjacent between the Sertoli cells and primary spermatocyte，in addition，the paucity of mixed endoplasmic reticulum and the differences in the development of smooth endoplasmic reticulum apparent in the Leydig cells of the cryptorchid testis could serve as a meaningful index for the further research of the reticulum involved in steroid biosynthesis may be related to the stage of different ages.

Key words：Bactrian camel；cryptorchidism；testis；histologic structure；ultrastructural character

中圖分類號：S852.162

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：0366－6964（2016）05－0993－08

doi：10.11843/j.issn.0366－6964.2016.05.017

收稿日期：2015－09－28

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（31160488）；甘肅省自然科學(xué)研究基金（145RJZA223）；甘肅省財政廳基本科研業(yè)務(wù)項目（2012）

作者簡介：袁莉剛（1974－），女，甘肅隴南人，教授，博士，主要從事動物發(fā)育生物學(xué)研究，Tel：0931－7631229

*通信作者：袁莉剛，教授，E－mail：yuan2918@126.com