蘇博美利奴羊胎兒皮膚毛囊結(jié)構(gòu)及形態(tài)發(fā)育

阿布來(lái)提·蘇來(lái)曼，田月珍，許琴，何軍敏，趙冰茹，徐新明，付雪峰，熱娜古麗·艾尼瓦爾江，黃錫霞，田可川

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蘇博美利奴羊胎兒皮膚毛囊結(jié)構(gòu)及形態(tài)發(fā)育

阿布來(lái)提·蘇來(lái)曼1,2，田月珍1,2，許琴3，何軍敏1，趙冰茹1，徐新明2，付雪峰2，熱娜古麗·艾尼瓦爾江1，黃錫霞1，田可川2

（1新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊830052；2新疆畜牧科學(xué)院畜牧研究所，烏魯木齊830011；3新疆軍區(qū)總醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)科，烏魯木齊830000）

【目的】研究蘇博美利奴羊毛囊的組織結(jié)構(gòu)與形態(tài)發(fā)育過(guò)程，為解析細(xì)毛羊毛囊發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)制奠定組織學(xué)基礎(chǔ)?！痉椒ā坎捎檬炃衅夹g(shù)分析胎齡為第65、85、105和135天的蘇博美利奴羊胎兒頭部、頸側(cè)、頸上緣、鬐甲、背部、體側(cè)、肩甲、腹部、薦部及股部等10個(gè)不同部位皮膚的組織學(xué)特性?！窘Y(jié)果】蘇博美利奴羊毛囊結(jié)構(gòu)同其它動(dòng)物一樣，由毛球、連接組織鞘、外根鞘、內(nèi)根鞘和毛干等幾部分組成。在胎齡65d時(shí)初級(jí)毛囊(primary follicles, PF)已經(jīng)發(fā)生形成毛芽，毛芽延長(zhǎng)，繼續(xù)向真皮層深入，形成柱狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)由大量真皮細(xì)胞在末端聚集，形成帽子結(jié)構(gòu)，各部位表皮均形成完整的結(jié)構(gòu)。胎齡85d時(shí)毛囊上部形成一個(gè)膨大部，在毛乳頭上方形成錐形結(jié)構(gòu)，毛球基本形成，毛乳頭長(zhǎng)度明顯大于寬度；在初級(jí)毛囊基底部可見次級(jí)毛囊（secondary follicles ,SF）的囊泡結(jié)構(gòu)，并形成皮脂腺原始細(xì)胞。在胎齡105d時(shí)次級(jí)毛囊大量形成，伴隨著初級(jí)毛囊毛芽伸長(zhǎng)，次級(jí)毛囊毛芽向真皮層深入，毛乳頭直徑逐漸增大，皮脂腺開始形成；原始次級(jí)毛囊頸部隆突部開始再分化出再分化次級(jí)毛囊(secondary-derived follicles ,SD)，并可見汗腺，毛管發(fā)育完整；已形成完整的毛囊群結(jié)構(gòu)，主要為三元毛囊群，每個(gè)毛囊群由1—3個(gè)初級(jí)毛囊和圍繞其周圍的幾個(gè)次級(jí)毛囊組成。胎齡135d時(shí)大量形成再分化次級(jí)毛囊，形成成熟的汗腺，大部分初級(jí)毛囊和部分次級(jí)毛囊發(fā)育成熟，毛囊形成角質(zhì)化毛干并穿出體表?！窘Y(jié)論】蘇博美利奴羊胚胎皮膚初級(jí)毛囊約50—55d開始形成；胎齡65—75d是初級(jí)毛囊形成的重要時(shí)期；胎齡80—85d是次級(jí)毛囊形成期，此時(shí)期，初級(jí)毛囊大量形成；胎齡105—135d是次級(jí)毛囊大量再分化，再分化次級(jí)毛囊形成及發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。

蘇博美利奴羊；毛囊結(jié)構(gòu)；形態(tài)變化；初級(jí)毛囊；次級(jí)毛囊；再分化次級(jí)毛囊

0 引言

【研究意義】蘇博美利奴羊是中國(guó)2014年培育出的超細(xì)型細(xì)毛羊新品種，該品種具有產(chǎn)毛量高、羊毛品質(zhì)好、羊毛細(xì)度為17.0—19.0μm、適應(yīng)草原放牧、抗逆性強(qiáng)、繁殖成活率高等特點(diǎn)。毛囊是控制羊毛生長(zhǎng)的附屬物，毛囊雖然小但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由18層獨(dú)特的細(xì)胞群構(gòu)成[1]，分別來(lái)源于外胚層和內(nèi)胚層，在毛囊中的位置、作用以及基因表達(dá)特性均不同[2]。毛囊的性狀和皮膚組織結(jié)構(gòu)決定著羊毛的品質(zhì)和產(chǎn)量。近年來(lái)通過(guò)體外毛囊的培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，毛囊及周圍組織通過(guò)自分泌和旁分泌的方式產(chǎn)生一些可溶性因子，它們對(duì)毛發(fā)的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的作用，所以研究毛囊對(duì)提高羊毛品質(zhì)和產(chǎn)毛量等有重要的意義；同時(shí)研究毛囊發(fā)育形態(tài)結(jié)構(gòu)變化及發(fā)育規(guī)律，是探究毛囊生長(zhǎng)發(fā)育分子調(diào)控機(jī)制的基礎(chǔ)，可為培育更高品質(zhì)的細(xì)毛羊提供理論依據(jù)[3]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】HARDY等[4-5]研究了澳大利亞美利奴羊和中國(guó)超細(xì)毛羊（甘肅型）皮膚毛囊發(fā)生與生長(zhǎng)的組織學(xué)變化過(guò)程。STENN等[6]研究了成年綿羊毛囊的周期性生長(zhǎng)變化過(guò)程。王春亮等[7]的研究主要針對(duì)敖漢細(xì)毛羊胎齡第90和120天的胎兒及出生后1 d和30 d的羔羊體側(cè)部（多毛區(qū)）和腹股溝部（少毛區(qū)）皮膚組織的組織學(xué)研究?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近年來(lái)，柳楠等[8]從分子層面上研究了細(xì)毛羊羊毛性狀的形成機(jī)理。有關(guān)人和鼠毛囊結(jié)構(gòu)功能和形態(tài)發(fā)生過(guò)程的相關(guān)分子調(diào)控機(jī)制已有較多研究[9-12]，在成年綿羊中，毛囊周期性生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程及分子調(diào)控機(jī)理也多有報(bào)道[6,13]。目前，毛囊結(jié)構(gòu)功能和形態(tài)形成過(guò)程及相關(guān)分子調(diào)控機(jī)制是毛囊研究的熱點(diǎn)，而對(duì)細(xì)毛羊胎兒期不同部位毛囊發(fā)生發(fā)育形態(tài)變化的研究報(bào)道較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究以蘇博美利奴羊?yàn)椴牧?，利用組織切片方法，在組織學(xué)水平上了解胎兒各時(shí)期不同部位皮膚毛囊的差異，旨在探明蘇博美利奴羊胎兒皮膚毛囊發(fā)育及分化的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，為研究毛囊生長(zhǎng)發(fā)育及其調(diào)控機(jī)制提供組織學(xué)基礎(chǔ)，為選育高品質(zhì)細(xì)毛羊提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2015年6月在新疆科創(chuàng)繁育中心進(jìn)行，選購(gòu)試驗(yàn)所需經(jīng)產(chǎn)母羊，分別進(jìn)行人工授精；2015年8—11月，根據(jù)妊娠時(shí)間分4批次剖取胎兒，并采集胎兒皮膚樣本；2016年3—5月，在新疆軍區(qū)總醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)科完成石蠟切片、H.E.染色及圖像采集。

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

蘇博美利奴羊經(jīng)產(chǎn)母羊（2—3歲），新疆科創(chuàng)繁育中心提供。根據(jù)配種時(shí)間，分別于妊娠期第65、85、105和135天剖取胎兒，分別剪取10個(gè)不同部位的皮膚組織（圖1）。每個(gè)時(shí)期分別取3只公羔，共12只，切取皮膚約2cm2，生理鹽水沖洗后裝入凍存管中，投入液氮中保存?zhèn)溆谩?/p>

A：頭部；B：頸上緣；C：頸側(cè)；D：鬐甲部；E：肩胛；F：背部；G：體側(cè)；H：腹部；I：薦部；J：股部

1.2 儀器和試劑

Leica RM2235切片機(jī)、Leica DM5500顯微鏡、THZ-C-1低溫?fù)u床、烘箱、恒溫水浴槽。二甲苯、無(wú)水乙醇、4%多聚甲醛、中性樹脂、蘇木素、伊紅、石蠟等。

1.3 試驗(yàn)方法

將固定好的皮樣修整后，用PBS緩沖液沖洗，經(jīng)逐級(jí)濃度乙醇脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，將包埋好的蠟塊固定到切片機(jī)上，連續(xù)切片，厚度為5μm。展片后用載玻片撈起，37℃干燥，H.E.染色，中性樹脂封片，顯微鏡下觀察照相。

2 結(jié)果

2.1 皮膚的結(jié)構(gòu)

綿羊皮膚由表皮層（圖2-A）、真皮層(圖2-B)和皮下結(jié)締組織（圖2-C）構(gòu)成，表皮極薄，主要由角質(zhì)層和生發(fā)層構(gòu)成，真皮下有疏松結(jié)締組織。根據(jù)機(jī)能和形態(tài)特點(diǎn)，真皮層可分為毛囊層和網(wǎng)狀層，乳頭層以疏松結(jié)締組織為主，內(nèi)有毛囊和皮脂腺等結(jié)構(gòu)。

A：表皮層；B：真皮層；C：皮下結(jié)蹄組織

2.2 毛囊的結(jié)構(gòu)

蘇博美利奴羊皮膚毛囊結(jié)構(gòu)包括連接組織鞘、外根鞘、內(nèi)根鞘、毛干、毛球、毛乳頭及毛母質(zhì)(圖3-A)。根據(jù)發(fā)生的時(shí)間和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，毛囊可分為初級(jí)毛囊和次級(jí)毛囊(圖3-B)。初級(jí)毛囊發(fā)生較早，毛球直徑較大，毛囊長(zhǎng)度較長(zhǎng)，具有2個(gè)發(fā)達(dá)的皮脂腺、汗腺、豎毛肌等附屬結(jié)構(gòu)。次級(jí)毛囊發(fā)生較晚，毛球直徑較小，深度較淺，無(wú)汗腺和豎毛肌，毛干沒有髓質(zhì)，有或無(wú)不發(fā)達(dá)的小型皮脂腺(圖3-C和圖3-D)。

2.3 初級(jí)毛囊形態(tài)發(fā)生變化過(guò)程

通過(guò)制作縱切石蠟切片，獲得有關(guān)毛囊發(fā)育圖像，從而全面探究毛囊發(fā)生及發(fā)育過(guò)程。以下將描述蘇博美利奴羊各時(shí)期胎兒不同部位皮膚初級(jí)毛囊的發(fā)育特征。在胚胎發(fā)育過(guò)程中，毛囊最初由上皮細(xì)胞和真皮細(xì)胞間相互作用形成毛囊原始體，逐漸生長(zhǎng)發(fā)育形成結(jié)構(gòu)完整的毛囊。

蘇博美利奴羊胎齡65 d時(shí)，胎兒表皮結(jié)構(gòu)完整，角質(zhì)化細(xì)胞整齊的排列在表皮基底層，聚集在一起形成泡團(tuán)結(jié)構(gòu)（圖4-A-a2）。泡團(tuán)從表皮細(xì)胞延伸到真皮，在真皮有大量的真皮細(xì)胞發(fā)生聚集，形成表皮囊泡結(jié)構(gòu)（圖4-B-b），即毛芽的前體。真皮細(xì)胞聚集在表皮囊泡的下方，形成毛芽狀結(jié)構(gòu)（圖4-C-c1），隨著毛芽狀結(jié)構(gòu)向真皮層伸入，它的末端逐漸膨大形成一個(gè)由多層角化細(xì)胞組成的凹形結(jié)構(gòu)，這些細(xì)胞圍著毛囊軸整齊排列著毛囊末端周圍的成纖維原細(xì)胞向凹形末端伸入，形成一個(gè)球形的真皮毛乳頭（圖4-C-c2），周圍伴行的成纖維細(xì)胞形成連接組織鞘（圖4-D-d）。毛芽延長(zhǎng)，繼續(xù)向真皮層深入，形成了一個(gè)由上皮細(xì)胞組成的柱狀結(jié)構(gòu),末端聚集大量真皮細(xì)胞，形成帽子結(jié)構(gòu)（圖4-E-e1—e4）。到胎齡85d時(shí)，毛囊隨胎齡增加繼續(xù)向真皮深層延伸，逐漸變長(zhǎng)、變粗。毛囊上部形成一個(gè)膨大部（圖4-F-f），在毛乳頭上方形成一個(gè)錐形結(jié)構(gòu)（圖4-G-g），它將形成以后的內(nèi)根鞘，毛球基本形成（圖4-H-h2）。此時(shí)，毛乳頭長(zhǎng)度大于寬度，一部分毛乳頭細(xì)胞已經(jīng)被毛母質(zhì)細(xì)胞包圍?。▓D4-H-h3）?？梢姷狡ぶ僭?xì)胞（圖4-H-h1），以后將形成皮脂腺。胎齡105 d時(shí)，毛芽延伸至雙子葉皮脂腺基底，形成毛囊（圖4-I），毛囊進(jìn)一步發(fā)育至結(jié)構(gòu)完整，毛管發(fā)育完成（圖4-J-j1）。此時(shí)，內(nèi)根鞘、外根鞘、真皮毛乳頭、毛母質(zhì)和毛干已經(jīng)形成，毛囊基本形成完整結(jié)構(gòu)（圖4-I），同時(shí)也能看到汗腺（圖4-K）。胎齡135 d時(shí)，皮脂腺結(jié)構(gòu)完整（圖4-j2），已有很多毛囊達(dá)到真皮的深部，毛干也穿出體表（圖4-j1），橫切切片可觀察到大量毛的髓質(zhì)，表明初級(jí)毛囊的發(fā)育已基本完成。

A, C, D：毛囊結(jié)構(gòu)(100×)；B：毛囊類型(200×)。Bulb：毛球；DP：真皮毛乳頭；HM：毛母質(zhì)；ORS：外根鞘；IRS：內(nèi)根鞘；CTS：連接組織鞘；HS：毛干；HC：毛管；SG：皮脂腺；SWG：汗腺；PF：初級(jí)毛囊；SF：次級(jí)毛囊；SD：再分化次級(jí)毛囊

2.4 次級(jí)毛囊形態(tài)發(fā)生變化過(guò)程

蘇博美利奴羊胎兒皮膚次級(jí)毛囊發(fā)生時(shí)間相對(duì)初級(jí)毛囊要晚，次級(jí)毛囊的形態(tài)變化過(guò)程大體與初級(jí)毛囊相似，在次級(jí)毛囊發(fā)育后期，原始次級(jí)毛囊（SO）或再分化次級(jí)毛囊（SD）可分化出多個(gè)再分化次級(jí)毛囊（SD）。胎齡85 d時(shí)，次級(jí)毛囊開始發(fā)生，但它不像初級(jí)毛囊那樣由表皮和真皮細(xì)胞共同作用而形成，而是從初級(jí)毛囊表皮部位的膨大部(圖5-A-a1)進(jìn)一步發(fā)育形成次級(jí)毛囊的毛芽(圖5-B-b3)。胎齡105 d時(shí)，次級(jí)毛囊大量形成，伴隨著初級(jí)毛囊毛芽伸長(zhǎng)，次級(jí)毛囊毛芽深入真皮層，真皮乳頭直徑逐漸增大，皮脂腺開始形成(圖5-D)。此時(shí)期最重要的特點(diǎn)是次級(jí)毛囊再分化出再分化次級(jí)毛囊(圖5-C)。在毛囊頸部的上部開始形成表皮毛管，在毛囊頸部以下部位皮脂腺細(xì)胞開始退化，形成結(jié)構(gòu)完整的次級(jí)毛囊(圖5-D)。胎齡135 d時(shí)，SO進(jìn)一步再分化形成大量SD，大多數(shù)次級(jí)毛囊形成完整結(jié)構(gòu)，一部分次級(jí)毛囊已經(jīng)發(fā)育成熟，并角質(zhì)化羊毛尖端開始出現(xiàn)在毛管中，最終穿出皮膚表面。此時(shí)，形成成熟的汗腺(圖5-E)。

蘇博美利奴羊再分化次級(jí)毛囊的發(fā)育過(guò)程與原始次級(jí)毛囊基本相似，胎齡105d時(shí)，再分化次級(jí)毛囊開始形成，它是來(lái)自一個(gè)SO或一個(gè)SD，而不是來(lái)自表皮層；胎齡135 d時(shí)，再分化次級(jí)毛囊大批量形成，SD纖維進(jìn)入到毛管，這是由SO纖維分化形成次級(jí)毛囊束的共同毛管(圖6-A，B)。

通過(guò)上述的試驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)，蘇博美利奴羊胚胎皮膚初級(jí)毛囊約于胎齡50—55 d開始形成；胎齡65—75 d是初級(jí)毛囊形成的重要時(shí)期，與其他部位相比，頭部初級(jí)毛囊最早發(fā)生；胎齡80—85 d是次級(jí)毛囊形成期，該時(shí)期初級(jí)毛囊數(shù)量迅速增加；胎齡105—135 d是再分化次級(jí)毛囊形成及發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。詳見圖7。

A：胎兒期65d頭部(200×)；B：胎兒期65d背部(200×)；C：胎兒期65d體側(cè)(200×)；D：胎兒期65d肩胛部(200×)；E：胎兒期65d頸上緣(200×)；F：胎兒期85d頸側(cè)(400×)；G：胎兒期85d股部(200×)；H：胎兒期85d薦部(200×)；I：胎兒期105d腹部(100×)；J：胎兒期105d體側(cè)(100×)；K：胎兒期105d背部(100×)；L：胎兒期135d鬐甲部(200×)。a1：表皮；a2：泡團(tuán)；a3：真皮；b：囊泡；c1：毛芽；c2：真皮纖維原細(xì)胞；d：連接組織鞘；e1, e3：增長(zhǎng)的毛芽；e2, e4：真皮纖維原細(xì)胞組成的帽狀結(jié)構(gòu)；f：膨大部；g：毛錐形體；h1：皮脂腺原始體；h2：毛球；h3：真皮乳頭細(xì)胞；i1：真皮毛乳頭；i2：毛母質(zhì)；i3：連接組織鞘；i4：內(nèi)根鞘；i5：外根鞘；i6：毛干；j1：毛管；j2：皮脂腺；j3：真皮毛乳頭；k：汗腺；l1：穿出體表的毛干；l2：皮脂腺；l3：汗腺

A：胎兒期85d肩胛部(200×)；B：胎兒期85d背部(200×)；C：胎兒期105d鬐甲(100×)；D：胎兒期105d頭部(100×)；E：胎兒期135d體側(cè)(100×)。a1：膨大部；a2：初級(jí)毛囊毛芽；b1：皮脂腺原始體；b2：初級(jí)毛囊毛芽；b3：次級(jí)毛囊毛芽；PF：初級(jí)毛囊；SF：次級(jí)毛囊；Bulb：毛球；DP：真皮毛乳頭；HM：毛母質(zhì)；CTS：連接組織鞘；ORS：外根鞘；IRS：內(nèi)根鞘；HS：毛干；SG：皮脂腺；SWG：汗腺

圖6 蘇博美利奴羊胎兒期次級(jí)毛囊再分化變化過(guò)程(100×)

3 討論

本研究選取了生產(chǎn)性能典型優(yōu)質(zhì)的超細(xì)型細(xì)毛羊品種蘇博美利奴羊，該品種在體型和外貌上具有細(xì)毛羊的共同特征。因此作為試驗(yàn)樣品采集的原材料，了解蘇博美利奴羊毛囊結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，為闡明細(xì)毛羊毛囊生長(zhǎng)發(fā)育及分子調(diào)控機(jī)制研究具有指導(dǎo)意義。在確定試驗(yàn)樣品時(shí)間點(diǎn)方面，根據(jù)前人的研究結(jié)果，綿羊胚胎發(fā)育約第50天，皮膚開始形成初級(jí)毛囊；胚胎發(fā)育到第85天，第一種次級(jí)毛囊開始出現(xiàn)；到胎齡105 d時(shí)，第二種次級(jí)毛囊開始形成；至羔羊出生時(shí)，所有的毛囊都已經(jīng)形成，且初級(jí)毛囊已成熟，但是次級(jí)毛囊還沒有成熟，在羔羊出生后，次級(jí)毛囊成熟還需4—5個(gè)月[14-15]。因此于胎齡65、85、105和135 d進(jìn)行皮膚組織采集，為后期更好地了解毛囊的形成和形態(tài)發(fā)育規(guī)律的必須條件。

圖7 蘇博美利奴羊毛囊發(fā)育時(shí)間

綿羊皮膚是由表皮和真皮構(gòu)成，表皮極薄，主要由角質(zhì)層和生發(fā)層構(gòu)成，真皮下有疏松結(jié)蹄組織。真皮層可以分為毛囊層和網(wǎng)狀層，毛囊層以疏松結(jié)蹄組織為主，內(nèi)部有毛囊和皮脂腺等結(jié)構(gòu)。毛囊是調(diào)控羊毛生長(zhǎng)的附屬物，根據(jù)毛囊發(fā)生的早晚及形態(tài)特點(diǎn)，可將毛囊分為初級(jí)毛囊和次級(jí)毛囊兩種。初級(jí)毛囊發(fā)生較早，且具有2個(gè)發(fā)達(dá)的皮脂腺、汗腺、立毛肌等附屬物。而次級(jí)毛囊發(fā)生較晚，無(wú)汗腺和豎毛肌，有或無(wú)不發(fā)達(dá)的小型皮脂腺。蘇博美利奴羊毛囊是以毛囊群的結(jié)構(gòu)存在，每個(gè)毛囊群由1—3個(gè)初級(jí)毛囊及幾個(gè)次級(jí)毛囊形成。

毛囊形態(tài)發(fā)生涉及表皮和真皮之間一系列復(fù)雜的相互作用，首先由真皮細(xì)胞發(fā)出初始信號(hào)，誘導(dǎo)表皮形成毛芽，毛芽釋放TGF-β、Laminin-511、β-catenin等因子誘導(dǎo)真皮纖維原細(xì)胞形成真皮毛乳頭，真皮毛乳頭能調(diào)節(jié)角質(zhì)細(xì)胞的活性；毛乳頭由真皮細(xì)胞組成，可釋放第二種信號(hào)刺激上皮細(xì)胞增生，分化形成完整的毛囊結(jié)構(gòu)[9,16]。在胚胎發(fā)育過(guò)程中，初級(jí)毛囊是表皮和真皮細(xì)胞相互作用，有序增殖和分化形成的毛囊，而次級(jí)毛囊形成并不是兩者相互作用形成的，而是初級(jí)毛囊的分支。

本研究發(fā)現(xiàn)，蘇博美利奴羊在胎兒65 d時(shí)各部位均出現(xiàn)初級(jí)毛囊，這與張燕軍[17]報(bào)道內(nèi)蒙古阿爾巴斯絨山羊在胎齡55—65 d各部位開始發(fā)生形成毛芽相同，但是與吳瑜瑜[5]報(bào)道中國(guó)超細(xì)毛羊（甘肅型）的胎兒84 d時(shí)體側(cè)部皮膚開始發(fā)生初級(jí)毛囊不同。在胎齡85 d時(shí)，初級(jí)毛囊發(fā)生形成毛芽，在初級(jí)毛囊基底部可見次級(jí)毛囊的囊泡結(jié)構(gòu)，這與中國(guó)超細(xì)毛羊（甘肅型）在胎齡87 d時(shí)初級(jí)毛囊基底層次級(jí)毛囊的囊泡結(jié)構(gòu)相同[5]。在胎齡105 d時(shí)，可見再分化次級(jí)毛囊，這個(gè)結(jié)果與敖漢細(xì)毛羊在胎齡120 d時(shí)再分化次級(jí)毛囊不同[18]。在胎齡135 d時(shí)，蘇博美利奴羊的初級(jí)毛囊發(fā)育基本成熟。但不同動(dòng)物的毛囊發(fā)生和發(fā)育成熟的時(shí)間不相同，人類在胚胎11—13周形成毛芽，26—28周成熟[19]；小鼠在胚胎13.5—14.5 d形成毛芽[20]，18.5 d左右成熟[21]，這可能與妊娠期的長(zhǎng)短及毛囊的類型有關(guān)。通過(guò)觀察切片，蘇博美利奴羊毛囊的結(jié)構(gòu)和其它哺乳動(dòng)物一樣，由連接組織鞘、外根鞘、內(nèi)根鞘、毛球（毛乳頭和毛母質(zhì)）和毛干幾部分組成。毛乳頭和連接組織鞘是由真皮細(xì)胞組成，其它部分由上皮細(xì)胞組成[22]。連接組織鞘是圍繞毛囊最外層的真皮源性組織，有研究認(rèn)為，連接組織鞘的真皮細(xì)胞是毛乳頭細(xì)胞的儲(chǔ)備細(xì)胞[23]。毛母質(zhì)不斷分裂增生向上推移形成內(nèi)根鞘和毛發(fā)，雖然毛母質(zhì)細(xì)胞是毛發(fā)的來(lái)源，但是毛乳頭細(xì)胞對(duì)毛母質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化都是必須的，毛乳頭通過(guò)控制毛母質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量而控制毛發(fā)的性狀和大小[11,24]。毛乳頭細(xì)胞顯著的生物學(xué)特性表現(xiàn)為凝集性的生長(zhǎng)方式及具有誘導(dǎo)毛囊形成的能力，在毛囊的形態(tài)學(xué)發(fā)生及其周期性生長(zhǎng)調(diào)控中處中心環(huán)節(jié)。與其它哺乳動(dòng)物一樣，毛囊發(fā)育過(guò)程一般都要經(jīng)歷囊泡期、毛芽期、毛釘期和毛囊期，最終發(fā)育為成熟毛囊。

不同胎齡，同一部位初級(jí)毛囊生長(zhǎng)發(fā)育程度不同。同一部位，初級(jí)毛囊在胎齡85 d前生長(zhǎng)速度緩慢，在胎齡85—105 d生長(zhǎng)速度較快，胎齡105 d后生長(zhǎng)緩慢。同一胎齡，不同部位間初級(jí)毛囊生長(zhǎng)發(fā)育程度不同。如在胎齡65 d時(shí)，頭部、頸側(cè)及頸上緣可觀察到明顯的初級(jí)毛囊，背部和肩胛部出現(xiàn)初級(jí)毛囊原始體，其他部位的初級(jí)毛囊原始體剛剛形成。在胎齡85 d時(shí)，初級(jí)毛囊在各部位均發(fā)生，并迅速增長(zhǎng)；在胎齡105 d時(shí)，不同部位初級(jí)毛囊生長(zhǎng)發(fā)育緩慢；僅在胎兒頭部可見穿出體表的角質(zhì)化毛干；在胎齡135 d時(shí)，各部位均有穿出的毛干。同一部位的次級(jí)毛囊隨胎齡的增長(zhǎng)呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)，胎齡105 d前生長(zhǎng)發(fā)育速度緩慢，胎齡105—135 d增長(zhǎng)速度較快；次級(jí)毛囊在同一時(shí)期不同部位間變化有差異，但沒有明顯的規(guī)律。如在胎齡85 d時(shí)，在頸上緣、肩胛部、鬐甲、背部及體側(cè)觀察到明顯的次級(jí)毛囊原始體，其他部位次級(jí)毛囊原始體的發(fā)生速度較慢；在胎齡105 d時(shí)，次級(jí)毛囊在各部位都大量發(fā)生；在胎齡135 d時(shí)發(fā)生速度緩慢。

蘇博美利奴羊毛囊分為初級(jí)毛囊和次級(jí)毛囊，初級(jí)毛囊發(fā)生于表皮隆突部，次級(jí)毛囊來(lái)源于初級(jí)毛囊的分支。在原始次級(jí)毛囊發(fā)育后期，可分化出再分化次級(jí)毛囊，這些再分化次級(jí)毛囊圍繞著次級(jí)毛囊，有各自的毛根，毛干從一側(cè)進(jìn)入同一毛管伸出體表。這與小鼠胚胎中所有初級(jí)、次級(jí)毛囊都擁有各自獨(dú)立的毛管不同[25]。同一組次級(jí)毛囊共用一個(gè)毛管導(dǎo)致毛干在伸出體表時(shí)受到更大壓力，使得毛纖維更細(xì)、更長(zhǎng)[26]。蘇博美利奴羊羊毛主要是次級(jí)毛囊產(chǎn)生的，其次級(jí)毛囊與初級(jí)毛囊數(shù)量之比（S/P）達(dá)20﹕1，而一般品種羊的S/P大約為5﹕1，S/P值是反映產(chǎn)毛量高低的指標(biāo)。羊毛纖維細(xì)度、長(zhǎng)度和密度是決定羊毛品質(zhì)和產(chǎn)量的重要指標(biāo)，皮膚毛囊的發(fā)育直接影響羊毛品質(zhì)和產(chǎn)量。對(duì)羊毛生長(zhǎng)的調(diào)控，遺傳是最主要的因素，內(nèi)分泌在其中也起著重要的作用，環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)最終都是通過(guò)對(duì)有關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控而發(fā)揮作用[27]。綿羊的毛囊數(shù)是由遺傳因素所決定的，美利奴羊總毛囊密度的遺傳力估計(jì)值變化范圍在0.20—0.60，密度和產(chǎn)毛量間的遺傳相關(guān)估計(jì)為0.14—0.30。毛囊和產(chǎn)毛性狀之間的遺傳相關(guān)較大[28]。LINDER等[29]發(fā)現(xiàn)毛囊細(xì)胞在中期經(jīng)歷凋亡，這與bcl-2調(diào)控相關(guān)。相似的研究也發(fā)現(xiàn)c-myc在毛發(fā)循環(huán)中表達(dá)，可推測(cè)bcl-2和c-myc基因的表達(dá)可能是凋亡的信號(hào)，bcl-2在乳頭中表達(dá)的結(jié)果表明乳頭與抗凋亡基因的表達(dá)有關(guān)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)控綿羊毛生長(zhǎng)的因子有類胰島素樣生長(zhǎng)因子-I(IGF-I)、表皮生長(zhǎng)因子(EGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-α(TGF-α)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)等。PHILPORRT報(bào)道了IGFS有刺激毛囊生長(zhǎng)的正向調(diào)節(jié)作用[30]。

遺傳上優(yōu)良的品種或個(gè)體，只有在優(yōu)良的環(huán)境和充足的營(yíng)養(yǎng)條件下才表現(xiàn)出所固有的各種優(yōu)良特性和生產(chǎn)力水平。研究資料表明，胚胎期的營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)毛囊的發(fā)育至關(guān)重要，若該時(shí)期營(yíng)養(yǎng)水平較低，則可能阻止毛囊的發(fā)育。良好的營(yíng)養(yǎng)條件可使皮膚毛囊原始體的數(shù)量增加，隨后可促使胎兒皮膚結(jié)構(gòu)的發(fā)育加快，并使皮膚厚度增加，改進(jìn)膠質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)和特性，從而改善羊毛品質(zhì)。羊毛蛋白質(zhì)中含有豐富的含硫氨基酸，其中主要是胱氨酸，占羊毛蛋白質(zhì)含硫氨基酸的90%以上，所以維持羊毛快速生長(zhǎng)，須為綿羊提供足夠的胱氨酸[31]。毛囊的發(fā)育以及毛囊發(fā)生的誘導(dǎo)和模式形成，都受到動(dòng)態(tài)信號(hào)通路的嚴(yán)格調(diào)控。調(diào)節(jié)毛囊發(fā)育的信號(hào)通路主要有Wnt/β-catenin信號(hào)通路、Eda-A1/NF-κB、BMP信號(hào)通路、Notch信號(hào)通路以及Noggin信號(hào)通路等，其中Wnt信號(hào)通路被認(rèn)為是調(diào)節(jié)毛囊形態(tài)發(fā)生誘導(dǎo)、起始和發(fā)育最重要的信號(hào)通路[21,32-33]。目前關(guān)于調(diào)控毛囊發(fā)育的信號(hào)通路、細(xì)胞凋亡、營(yíng)養(yǎng)和調(diào)控因子的作用機(jī)制還需要進(jìn)一步的深入研究。

4 結(jié)論

本研究通過(guò)觀察蘇博美利奴羊胚胎皮膚的組織切片，發(fā)現(xiàn)在胎齡65 d時(shí)形成完整的表皮結(jié)構(gòu)，初級(jí)毛囊開始發(fā)生形成毛芽；胎齡85 d時(shí)次級(jí)毛囊開始發(fā)生并出現(xiàn)皮脂腺原始體；胎齡105 d時(shí)在原始次級(jí)毛囊頸部隆突部開始再分化出再分化次級(jí)毛囊，在頭部可見穿出體表的毛，形成完整的皮脂腺、毛管及汗腺；胎齡135 d時(shí)大多數(shù)初級(jí)毛囊及一部分次級(jí)毛囊基本成熟；次級(jí)毛囊并不像初級(jí)毛囊通過(guò)上皮細(xì)胞和真皮細(xì)胞相互作用形成，而是它的一個(gè)分支。次級(jí)毛囊再分化是影響毛囊密度的最主要因素，它能有效地增加毛囊密度，提高羊毛細(xì)度。

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（責(zé)任編輯 林鑒非）

Study on Fetal Skin Hair Follicle Structure and Morphological Development of Subo Merino Sheep

Ablat Sulayman1,2, TIAN YueZhen1,2, XU Qin3, HE JunMin1, ZHAO BingRu1, XU XinMing2, FU XueFeng2, Ranagul Anwarjan1, HUANG XiXia1, TIAN KeChuan2

(1College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052;2Xinjiang Academy of Animal Science, Urumqi 830011;3Laboratory of Animal Science of General Hospital of Xinjiang Military District, Urumqi 830000)

【Objective】The main purpose of this study was to study the tissue structure and morphological development process of hair follicles in SuboMerino sheep, and results of the study will laya histological basis for further resolving the molecular regulation mechanism of hair follicle development of fine-wool sheep. 【Method】The histological characteristics of ten different parts of skin, such as (the poll, midside of neck, up side of neck, wither, back, midside of body, shoulder, belly, sacrum and femur, respectively) of Subo Merino sheep fetuses on the 65, 85, 105 and 135 day of gestational age were analyzed using paraffin section methods.【Result】The results showed that the hair follicle structure of Subo Merino sheep was in the same manner compared with other animals, which was composed of hair bulb, connective tissue sheath, outer root sheath, inner root sheath and hair shaft.At the embryonic age of 65 days，primary follicles has been formed hair germs, with the extension of the hair germs, and continue depth into the dermis, the columnar structure was formed. The cap-like structure was formed by the aggregation of a large number of dermal cells at the end parts; at this stage, the epidermis of each part were formed a complete structure.At the embryonic age of 85 days，the upper part of the hair follicle formed bulge, formed hair cone structure above the dermal papilla,hair bulb was basically formed, and the length of the hair papilla was larger than the width;the vesicle structure of the secondary follicle could be found at the bottom of the primary hair follicle, and also the original sebaceouscell were found. A great quantity of secondary follicles were formed at the embryonic age of 105 days; along with the extension of the primary follicles, secondary follicles inserted into the dermis layer, the diameter of the dermal papilla was gradually increased and sebaceous glands began to form; the secondary-derived follicles began to differentiate from the neck carina of the original secondary follicles, sweat gland and hair canal could also be found,and formed a complete hair follicle group structure,trio group was dominant; each hair follicle group was composed of 1-3 primary follicles and several secondary hair follicles surrounding it. A large number of secondary-derived follicles were formed at the embryonic age of 135 days, formed mature sweat glands, most of primary follicles and some of secondary hair follicle had matured at this stage, hair follicle formed a keratinizated hair shaft and emerged through the epidermis.【Conclusion】 It can be inferred from the experiment that primary follicles of embryonic skin in Subo Merino sheep began to form about 50-55d; gestational age of 65-75 days are an important period for forming of primary follicle; gestational age of 80-85 days are the formation period of secondary follicle, in this period, a great number of primary follicles were formed; a great deal of secondary follicles were differentiated at the gestational age of 105-135 days, this is the critical period of the formation and development of secondary follicles.

Subo Merino sheep; hair follicle structure; morphogenesis; primary follicle; secondary follicle; secondary-derived follicle

2016-10-11；接受日期：2017-06-15

國(guó)家自然科學(xué)基金（31460593，31360543）、國(guó)家絨毛用羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（CARS-40）

阿布來(lái)提·蘇來(lái)曼，E-mail：iblat2009@sina.cn。通信作者黃錫霞，E-mail：au-huangxixia@163.com。通信作者田可川，E-mail：tiankechuan@163.com