酉州烏羊皮膚黑色素組織形態(tài)分析

趙金紅，劉良佳，任航行，陳 靜，王高富，周 鵬，孫曉燕通信作者

(1.重慶市畜牧科學(xué)院，重慶 400015；2.重慶市山羊工程技術(shù)研究中心，重慶 402460)

0 引言

酉州烏羊分布區(qū)位于武陵山區(qū)腹地的酉陽土家族苗族自治縣境內(nèi)的西南山區(qū)，藥用植物達(dá)300余種。寬闊的林地和草地，豐富的植被為該羊的繁殖發(fā)展提供了較好的自然生態(tài)條件[1]。西州烏羊全身皮膚、眼、鼻、嘴、肛 門、陰門等處可視黏膜為烏色。多數(shù)全身被毛白色，背脊有一條黑色脊線，兩眼線為黑色，部份四肢下部為黑色，少量黑色或麻色被毛[2]。

酉州烏羊是一個(gè)極具特色的山羊品種，因全身皮膚呈現(xiàn)烏色，是研究色素沉積的絕佳材料[3-5]。據(jù)表型觀察，酉州烏羊成年羊耳部組織皮膚顏色明顯要比身體軀干部位深，然而這種差異在組織形態(tài)學(xué)層面是否有所表現(xiàn)，需要進(jìn)一步去驗(yàn)證。因此本研究以酉州烏羊耳組織及腹部皮膚為研究對象，通過HE染色對這兩個(gè)部位皮膚組織黑色素進(jìn)行對比分析，為進(jìn)一步完善酉州烏羊皮膚發(fā)育的組織形態(tài)學(xué)理論提供依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 樣本

實(shí)驗(yàn)選用2～3歲健康酉州烏羊成年羊3只，在同一飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下分圈全舍飼飼養(yǎng)，自由采食、飲 水。屠宰后分別采集耳部皮膚及腹部皮膚組織，迅速剪取皮膚縱1 cm、橫0.5 cm，達(dá)淺筋膜，用75%酒精擦拭皮膚3遍消毒，將組織展平，浸于4%多聚甲醛中固定溶液。

1.2 主要儀器及試劑

Leica手搖輪式石蠟切片機(jī)，Leica EG1150H、Leica ASP300S組織全自動(dòng)脫水機(jī)，DK-600型電熱恒溫水浴鍋，顯微鏡、載玻片、蓋玻片、染缸、干燥箱。HE染色試劑盒(北京索萊寶科技有限公司)，梯度酒精(100%、95%、90%、80%、70%)、二甲苯、中性樹膠、石蠟、濃鹽酸 等均為國產(chǎn)試劑。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

蘇木精-伊紅染色[6]。取耳部皮膚及腹部皮膚組織，用4%多聚甲醛中固定24 h以上，因羊皮比較硬，在固定液中浸泡的時(shí)間較長。過夜流水沖洗，洗去組織中多余的多聚甲醛；梯度濃度乙醇脫水，起始濃度為50%，以后為60%、75%(過夜)、85%、95%和100%；二甲苯兩次透明，每次10 min；石蠟浸透(要比一般組織器官浸蠟時(shí)間長，需要4～6 h)和包埋；經(jīng)脫水、透明、石蠟包埋后制成5 μm石蠟切片，42℃水浴攤片，56℃恒溫培養(yǎng)箱烤片4 h以上；蘇木精伊紅染色，光鏡下觀察全層皮膚的一般結(jié)構(gòu)。

2 結(jié)果與分析

采用HE法對酉州烏羊不同部位皮膚組織進(jìn)行染色，觀察黑色素形態(tài)和分布等。由圖1可以看出，酉州烏羊耳部(圖1A)和腹部皮膚(圖1B)組織表皮和真皮中均有黑色素顆粒存在，主要分布于基底層和毛囊等部位，比較發(fā)現(xiàn)酉州烏羊耳部皮膚組織含有較多的黑色素顆粒，黑色素沉積較多，腹部皮膚有相對較少的黑色素沉積。

圖1 酉州烏羊耳部及腹部皮膚組織HE染色圖片(200倍)

將圖片放大，如圖2所示，觀察這兩個(gè)部位皮膚組織基底層，黑色素顆粒都由基底層向角質(zhì)層蔓延，耳部皮膚(圖2A)組織部位較多黑色素顆粒聚集，形成了更明顯的帽狀結(jié)構(gòu)。

圖2 酉州烏羊耳部及腹部皮膚組織HE染色圖片(400倍)

3 討論

哺乳動(dòng)物的毛色、眼睛顏色和膚色由體內(nèi)黑色素的數(shù)量、質(zhì)量和分布狀況決定[7]。在哺乳動(dòng)物中，一般存在真黑素和褐黑素2種黑色素:真黑素(棕黑或深色不溶性聚合物)能使皮膚和毛發(fā)表現(xiàn)為黑色或褐色；褐黑素(紅黃色可溶性聚合物)能使皮膚和毛發(fā)表現(xiàn)為紅色和黃色[8]。酉州烏羊區(qū)別于其他品種羊的顯著特征是其體內(nèi)富含黑色素。前期對酉州烏羊皮膚黑色素含量和結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)黑色素在結(jié)構(gòu)上具有天然黑色素的典型紅外特征，初步判定為具有吲哚結(jié)構(gòu)的真黑色素，為下一步研究提供了科學(xué)依據(jù)[9]。

動(dòng)物的色素沉積具有明顯的表型差異，可以用來區(qū)分物種，同一個(gè)體身體不同部位的膚色也有差異[10-11]。皮膚的顏色決定于表皮細(xì)胞內(nèi)黑色素的多少[12]。黑色素具有射線保護(hù)、抗氧化應(yīng)激和抗線粒體DNA損傷的作用。表皮基底層的黑色素細(xì)胞合成的黑色素主要用于形成膚色，具有保護(hù)作用，使機(jī)體免受紫外線傷害，紫外線對皮膚有穿透作用，皮膚在紫外線強(qiáng)烈照射下會(huì)導(dǎo)致皮膚變黑、老化、炎癥甚至引發(fā)皮膚癌[13]對哺乳動(dòng)物而言，毛發(fā)中黑色素的沉積是哺乳動(dòng)物抵御紫外線損傷的第一道防線。黑色素能夠減少紫外線對皮膚的穿透作用而有效降低紫外輻射對細(xì)胞的損傷[14]相對于身體軀干部位，頭部暴露在紫外線中的概率較大，這可能致使酉州烏羊耳部皮膚呈現(xiàn)更深顏色。采用HE染色法，比較發(fā)現(xiàn)酉州烏羊耳部皮膚組織含有較多的黑色素顆粒，黑色素沉積較多，腹部皮膚組織有相對較少的黑色素沉積。這與觀察的表型結(jié)果是一致的。研究從組織形態(tài)學(xué)層面出發(fā)，闡釋深淺烏色不同部位皮膚黑色素的差異，完善了色素理論相關(guān)數(shù)據(jù)。

酉州烏羊是經(jīng)長期自然選擇和一定時(shí)期人工培育而成的優(yōu)良地方山羊品種，具有優(yōu)良的品質(zhì)及有別于其他山羊品種的特性，是寶貴的優(yōu)良生物資源和基因庫[2]。由于山區(qū)十分閉塞的交通、信息，落后的經(jīng)濟(jì)文化及其原始、落后的生產(chǎn)方式，使其未能得到較好的繁育發(fā)展。通過對酉州烏羊的生物學(xué)特性，烏質(zhì)特征等方面深層次的研究，為進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。