張若竹，李 娜，郁 楓

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

山羊絨是由山羊的次級(jí)毛囊產(chǎn)生，為粗毛根部生長的一層很薄的細(xì)絨，會(huì)適應(yīng)自然氣候的變化而周期性生長和脫落，是一種稀有的特種纖維。山羊絨是次級(jí)毛囊的產(chǎn)物[1]，研究皮膚毛囊的結(jié)構(gòu)特征和發(fā)育發(fā)生規(guī)律不僅是生物學(xué)的重要內(nèi)容之一，而且研究次級(jí)毛囊對(duì)于如何增加絨毛產(chǎn)量和提高絨毛品質(zhì)都有著十分重要而直接的影響[2]。

絨山羊被毛(保護(hù)性毛)由初級(jí)毛囊中生長[3]，而底絨(下部被毛)則是由次級(jí)毛囊產(chǎn)生[1]。在皮膚組織學(xué)研究中，山羊的相關(guān)研究較少。山羊和綿羊次級(jí)毛囊的生長規(guī)律和毛囊群結(jié)構(gòu)規(guī)律相近，還有研究認(rèn)為次級(jí)毛囊的發(fā)生是初級(jí)毛囊的分支[4]。本試驗(yàn)以內(nèi)蒙古絨山羊胚胎和一月齡羊羔的體側(cè)部皮膚作為研究材料，觀察毛囊及毛囊群的形態(tài)結(jié)構(gòu)，以探索內(nèi)蒙古絨山羊次級(jí)毛囊形態(tài)發(fā)生規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物的選擇

在內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市臨河區(qū)采集內(nèi)蒙古阿爾巴斯白絨山羊胚胎208例以及出生后飼養(yǎng)一個(gè)月的同種絨山羊2只，公母不限。根據(jù)胚胎體長及其體表特征，根據(jù)荀崇文等[5]的山羊胎齡估算圖譜，按照胚胎長度取得其中推算胚齡為Ed70到出生前的胚胎36例見表1，并且取同種出生后一個(gè)月的絨山羊羊羔作對(duì)照。

1.2 取材與方法

試驗(yàn)皮膚樣品采自胚胎和羊羔左體側(cè)肩胛骨后方體中線下方，1 cm2大小，4%多聚甲醛-0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液固定。

將多聚甲醛固定好的皮樣用PBS緩沖液沖洗，用梯度乙醇給胚胎皮膚脫水。Ed70～90絨山羊胚胎皮膚脫水時(shí)間為30%(3 h)、50%(5 h)、70%(5 h)、80%(5 h)、90%(1 h)、95%(0.5 h)、100%Ⅰ、100%Ⅱ乙醇各30 min；Ed90～120絨山羊胚胎皮膚為30%、50%、70%、80%乙醇各5 h，90%、95%乙醇各2 h，100%Ⅰ、100%Ⅱ乙醇各35 min；Ed120～150以及成年的絨山羊皮膚為30%、50%乙醇各5 h，70%乙醇過夜，80%5 h，90%、95%乙醇各2 h，100%Ⅰ、100%Ⅱ乙醇各45 min；苯醇(乙醇和二甲苯等比混合)1 h，二甲苯透明，透明之后再將樣品放進(jìn)苯蠟(二甲苯和石蠟等比中45 ℃ 3 h，55 ℃左右將樣品侵蠟3次之后再包埋。切片機(jī)手搖連續(xù)切片，切片厚度為6 μm，用50 ℃左右的溫水充分展片之后，再將切片置于載破片上，41 ℃使切片充分干燥，進(jìn)行HE染色。

表1 絨山羊胚胎體長與胚齡對(duì)照Table 1 The embryo length and embryo age of the cashmere goat

2232223231.5-3333.5-34.535-37.538-39.539.5-40.540.5-4343-45 46-51105-110110-115115-120120-125125-130130-135135-140140-出生前

2 結(jié)果與分析

將絨山羊次級(jí)毛囊形態(tài)發(fā)生按照第一批發(fā)生的S0次級(jí)毛囊的發(fā)育來進(jìn)行劃分，分為毛基板前期(0期)、毛基板期(1期)、毛芽期(2期)、毛釘1～2期(3～4期)以及毛囊1～4期(5～8期)共9個(gè)時(shí)期。與其它絨毛不明顯或者被毛絕大多數(shù)都為粗毛的動(dòng)物不同，絨山羊的毛囊發(fā)育可以分為不同批次，并且次級(jí)衍生毛囊(SD)的發(fā)生存在不同方式，對(duì)整個(gè)毛囊群的構(gòu)成產(chǎn)生影響。

2.1 絨山羊次級(jí)毛囊的形態(tài)發(fā)生

絨山羊次級(jí)毛囊的形態(tài)發(fā)生見圖1，如圖1-a Ed70～80絨山羊次級(jí)毛囊皮膚切片所示，此時(shí)次級(jí)毛囊的發(fā)育正處在毛基板前期，可看到初級(jí)毛囊的銳角端漸漸有細(xì)胞聚集。次級(jí)毛囊發(fā)育1期見圖1-b，也就是次級(jí)毛囊的毛基板期，可以看到局部表皮細(xì)胞增厚，并且下方有間充質(zhì)細(xì)胞開始聚集。

次級(jí)毛囊發(fā)育2期，也就是毛芽期，表皮細(xì)胞進(jìn)一步增厚，呈“出芽”狀向下生長見圖2-a，向下生長到一定的長度，毛芽以和初級(jí)毛囊一樣的方向生長，毛囊的生長具有極性。

圖1 絨山羊次級(jí)毛囊形態(tài)發(fā)生0-1期(Ed 70-80，HE染色，a,200×;b,630×)a.毛基板前期(0期);b.毛基板期(1期)Fig. 1 Stage 0-1 of cashmere goats embryonic secondary wool folliclea. Pre-placode stage (stage 0);b. Hair-placode stage (stage 1)

圖2 絨山羊次級(jí)毛囊發(fā)育2期(Ed 85-95，HE染色，400×)a.次級(jí)毛囊小毛芽;b.芽生長方向Fig. 2 Stage 2 of cashmere goats embryonic secondary wool folliclea. Small hair-germ of secondary wool follicles;b. Growth direction of hair-germ

上一個(gè)時(shí)期的毛芽增長變成毛釘見圖3-a，毛釘進(jìn)一步發(fā)育，形狀變得更加細(xì)長并且底部的真皮凝聚物更加明顯見圖3-b。

毛釘進(jìn)一步發(fā)育，底端開始膨大，真皮凝聚物成半圓形見圖4-a，進(jìn)一步發(fā)育，成纖維細(xì)胞開始包裹真皮凝聚物，也就是毛乳頭前體，當(dāng)完全包裹住的時(shí)候，毛釘期結(jié)束。

毛釘期結(jié)束之后，次級(jí)毛囊的發(fā)育進(jìn)入毛囊期，此時(shí)毛圓錐頂端開始向上凸起見圖5-a，并且毛圓錐在頂端能看到黑素聚集，準(zhǔn)備產(chǎn)生毛纖維。

毛囊發(fā)育的6～8期，這個(gè)時(shí)期次級(jí)毛囊的內(nèi)根鞘向上生長形成毛道見6-a，纖維生長緊隨其后見圖6-b，直到毛纖維長出毛道后，次級(jí)毛囊，主要是次級(jí)S0的形態(tài)發(fā)生基本完成。

2.2 絨山羊次級(jí)毛囊的2種發(fā)生方式

其中一種是從表皮發(fā)出相連的次級(jí)毛囊，這種形式發(fā)生的次級(jí)毛囊間的關(guān)系是并行的，隨胚胎生長發(fā)育，幾乎處于相同的毛囊發(fā)育時(shí)期見圖7。

另外一種是次級(jí)衍生毛囊SD從S0次級(jí)毛囊的皮脂腺位置發(fā)出見圖8，也因此SD又稱為次級(jí)衍生毛囊。

并行關(guān)系的次級(jí)毛囊除了單獨(dú)兩個(gè)毛囊并行見圖9-a之外，還有多個(gè)次級(jí)毛囊并行見圖9-b，及兩個(gè)各自含有多個(gè)次級(jí)的次級(jí)毛囊團(tuán)并行見圖9-c。

圖3 絨山羊次級(jí)毛囊發(fā)育3期(Ed90-100，HE染色，400×)Fig.3 Stage 3 of cashmere goats embryonic secondary wool follicla.毛釘1期開始b.毛釘1期末a.At the beginning of hair-peg stage 1；b. At the end of hair-peg stage 1

圖4 絨山羊次級(jí)毛囊發(fā)育4期(Ed 95-105，HE染色， 400×)Fig. 4 Stage 4 of cashmere goats embryonic secondary wool follicla.毛釘2期，底端膨大；b.成纖維細(xì)胞開始包裹毛乳頭前體a.Hair-peg in stage 2 with expansion at the bottom；b.Fibroblast began to wrap up the dermal papilla precursor

圖5 絨山羊次級(jí)毛囊發(fā)育5期 (Ed 100-115，HE染色，縱切，400×)Fig.5 Stage 5 of cashmere goats embryonic secondarywool follicla.毛圓錐向上凸起；b.有紅色內(nèi)根鞘a. Hair cone was bulged upward ; b.Red inner root sheath occured

圖6 絨山羊次級(jí)毛囊發(fā)育6-8期(Ed110-140，HE染色，200×)Fig.6 Stage 6-8 of cashmere goats embryonic secondary wool follicla.內(nèi)根鞘向上形成毛道，有毛干形成；b.毛纖維增長；c.毛纖維長出表皮a. Inner root sheath went upward to form hair road and hair shaft was formed；b. Hair fiber grew longer；c. Hair fiber rushed out the epidermis

2.3 絨山羊毛囊群結(jié)構(gòu)

1～4期的毛囊群結(jié)構(gòu)和三毛群結(jié)構(gòu)中的毛囊大小變化，以及次級(jí)毛囊的發(fā)生的空間位置，以及其數(shù)量隨胚齡的增長，和與生長發(fā)育相應(yīng)的形態(tài)變化圖10-a,b,c,d。0～1期觀察不到次級(jí)毛囊見圖10-a，毛芽期的次級(jí)毛囊橫切觀察出現(xiàn)于兩個(gè)相鄰初級(jí)毛囊夾角之間見圖10-2，之后隨胚齡增長數(shù)目增加見圖10-c,d。

S0進(jìn)入毛釘期，次級(jí)毛囊在空間呈團(tuán)狀存在，初級(jí)毛囊三毛群中兩邊的毛囊和中間的相比明顯變小見圖11-a，次級(jí)毛囊和中間的初級(jí)毛囊一起被結(jié)締組織包裹為一個(gè)毛囊群見圖11-b，次級(jí)毛囊開始出現(xiàn)橫切能明顯觀察到的毛道和紅色的外根鞘見圖11-c，出生后一周的毛囊群，可以看到一個(gè)毛囊群中的次級(jí)毛囊開始分出小群。

圖7 從表皮發(fā)出相連的次級(jí)毛囊(Ed80-150，HE染色，a,b 400×，c,d, 200×)Fig.7 Secondary follicles connected from the epidermis of cashmere goats embryonica.兩個(gè)表皮相連毛芽;b.表皮相連的2個(gè)毛芽和1個(gè)毛釘;c.表皮相連毛釘;d.表皮相連次級(jí)毛囊團(tuán)。箭頭是毛囊連接處a.Hair-germ connected to two layers of epidermis;b.Two hair-germs and one hair-peg connected to epidermis;c. Hair-peg connected to epidermis;d.Secondary wool follicles clumps connected to epidermis.Arrows used to indicate the joint of the hair follicle

圖8 從次級(jí)毛囊S0 bulge區(qū)發(fā)生的SD次級(jí)毛囊 (Ed90-150，HE染色， 400×)Fig.8 SD from the bulge aere of S0 of cashmere goats embryonic a.SD從S0的bulge區(qū)發(fā)生； b.SD從S0皮脂腺發(fā)出箭頭表示發(fā)生位置a.SD from the bulge area of S0； b. SD from the sebaceous glands of S0 Arrows used to indicate the initation location

圖9 并行的次級(jí)毛囊 (Ed75-150，HE染色，a,b.400×，c.630×)Fig.9 Secondary hair follicles on equal footing of cashmere goats embryonica.2個(gè)不同時(shí)期平行生長毛釘；b.多個(gè)平行次級(jí)毛囊；c.兩個(gè)平行的次級(jí)毛囊團(tuán)a.Two parallelly grown hair-pegs in different stages b. Multiple parallel secondary hair follicles；c. Two parallel secondary hair follicles group

圖10 1-4期絨山羊毛囊群結(jié)構(gòu) (Ed75-100，HE染色，a,b, c,d. 200×)Fig.10 The follicle group structure of cashmere goats embryonic of 1-4 stage a.0-1期觀察不到次級(jí)毛囊;b.次級(jí)毛囊在兩個(gè)初級(jí)夾角間產(chǎn)生;c.次級(jí)毛囊增多;d.次級(jí)毛囊隨胚齡增加a. No secondary hair follicles were observerd in stage 0-1 ;b. Secondary hair follicles occured between the angles of the two primary hair follicles; c. Secondary hair follicles increased; d. Secondary hair follicles increased with the embryonic day

圖11 絨山羊4-8期毛囊群(Ed90-100，HE染色，a-d 200×)Fig.11 The follicle group structure of cashmere goats embryonic of 4-8 stagea.輔助次級(jí)毛囊變小;b.次級(jí)毛囊增多長大;c.次級(jí)毛囊外根鞘明顯;d.出生后一周，次級(jí)毛囊分小群a. Auxiliary secondary follicles decreased; b. Secondary hair follicles increased; c. Outer root sheath of the secondary hair follicles was clear; d. Secondary hair follicles were divided into small groups a week after birth

3 討 論

3.1 絨山羊次級(jí)毛囊的形態(tài)發(fā)生過程

按照美利奴羊次級(jí)毛囊的劃分，內(nèi)蒙古絨山羊次級(jí)毛囊的形態(tài)發(fā)生也可以按照S0的形態(tài)變化劃分為0～8期共9個(gè)階段，而根據(jù)形態(tài)的差異也可以簡單劃分為毛基板前期、毛基板期、毛芽期、毛釘1-2期和毛囊1～4期[6]。

在毛基板前期，次級(jí)毛囊和初級(jí)毛囊一樣，會(huì)有細(xì)胞聚集增殖，造成毛基板增厚，之后再表皮和間充質(zhì)的相互作用下，會(huì)形成毛芽，這就進(jìn)入了2期；在3期，也就是毛釘期的后期，在S0將來會(huì)生成皮脂腺的位置會(huì)產(chǎn)生新的次級(jí)毛囊，并且新的次級(jí)毛囊會(huì)在發(fā)生之后和原本的次級(jí)毛囊一起發(fā)育，并且這些后生的次級(jí)毛囊發(fā)生的時(shí)間很接近；當(dāng)衍生的次級(jí)毛囊增多，外根鞘成型開始產(chǎn)生內(nèi)根鞘的時(shí)候，次級(jí)毛囊發(fā)育就進(jìn)入了5期；隨后，當(dāng)內(nèi)根鞘也產(chǎn)生，有清晰毛道的時(shí)候，次級(jí)毛囊的發(fā)育就完全進(jìn)入了毛囊期。

在毛釘期之后，次級(jí)毛囊的形態(tài)發(fā)生進(jìn)入到了6期，有紅色的內(nèi)根鞘和正在生成的毛道以及毛纖維，在第一批次級(jí)毛囊發(fā)生毛干的這個(gè)過程當(dāng)中，有很多新的次級(jí)毛囊產(chǎn)生。這些次級(jí)毛囊中的一部分，在下部生長到初級(jí)毛囊一半深度時(shí)就會(huì)開始產(chǎn)生毛纖維。次級(jí)毛囊和初級(jí)毛囊不同，這些次級(jí)毛囊的發(fā)生雖然受到各種影響因子的調(diào)控而導(dǎo)致基本上一個(gè)時(shí)期有一定的數(shù)量，但并不是準(zhǔn)確的，而且在S0的毛囊期，新的次級(jí)毛囊?guī)缀蹼S時(shí)都在產(chǎn)生。

3.2 絨山羊胚胎次級(jí)毛囊團(tuán)(S0+SD)的構(gòu)成發(fā)生方式

在次級(jí)毛囊發(fā)育的觀察中，不同時(shí)期次級(jí)毛囊內(nèi)根鞘和毛道更為明顯，可以看出兩種次級(jí)毛囊發(fā)育的時(shí)間相差較大。除此之外，在皮膚組織的HE切片中，能夠很明顯的觀察到次級(jí)毛囊的產(chǎn)生在出生前是一直沒有停止的。S0次級(jí)毛囊會(huì)在出生前達(dá)到8期，但在Ed105～120這個(gè)胚齡長出的次級(jí)毛囊的毛囊，在出生之前也會(huì)發(fā)育到長出絨毛的程度。與初級(jí)毛囊比起來，次級(jí)毛囊的發(fā)育很迅速，并且很多SD毛囊并沒有類似皮脂腺之類的附屬結(jié)構(gòu)，甚至在表皮上會(huì)在同一個(gè)開口長出毛纖維。

SD次級(jí)毛囊的發(fā)生有兩種主要方式：在其他次級(jí)毛囊的bulge區(qū)(皮脂腺處)發(fā)生，次級(jí)毛囊在表皮相連處發(fā)生，不管是那種發(fā)生方式靠近表皮和其它毛囊的的位置容易產(chǎn)生新的次級(jí)毛囊；在胚胎后期(Ed100-150)，有很多新的S0-SD次級(jí)毛囊結(jié)構(gòu)會(huì)在表皮間隔很近的地方產(chǎn)生兩團(tuán)平行的小毛囊，這也是次級(jí)毛囊間關(guān)系一個(gè)很重要的模式，因?yàn)樵谂咛⒁錾钡匠錾笠粋€(gè)月的時(shí)間里，在表皮相連的"根部"產(chǎn)生的次級(jí)毛囊和S0Bulge區(qū)產(chǎn)生的次級(jí)毛囊以及并行的小次級(jí)毛囊團(tuán)產(chǎn)生的次級(jí)毛囊可能會(huì)混雜在一起作為一個(gè)大的S0-SD次級(jí)毛囊群而存在。

3.3 絨山羊毛囊群隨胚胎發(fā)育的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

與綿羊相似，絨山羊不同種類的毛囊在皮膚上也構(gòu)成了有序的毛囊群落[7]。絨山羊的毛囊群大部分是三元結(jié)構(gòu)毛囊群，它的基本結(jié)構(gòu)是三個(gè)大的初級(jí)毛囊和許多圍繞在周圍的次級(jí)毛囊，通常在胚齡較大絨山羊的皮膚橫切切片中可以看到，這三個(gè)初級(jí)毛囊中有一個(gè)最大的主要初級(jí)毛囊和兩個(gè)較小的輔助初級(jí)毛囊。然而，從橫切切片的HE染色中可以很清楚地看到，當(dāng)次級(jí)毛囊處在1期的時(shí)候，因?yàn)榇渭?jí)毛囊還沒有確實(shí)地發(fā)生，能清晰地看到三個(gè)差不多大的初級(jí)毛囊組成了一個(gè)三元結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)于絨山羊來說十分值得關(guān)注，因?yàn)榻酉聛碓诿亢兔斊诖渭?jí)毛囊的橫切中，發(fā)現(xiàn)次級(jí)毛囊正是在兩個(gè)初級(jí)毛囊之間，與汗腺相對(duì)的位置開始生長的時(shí)候，每一次有新的并非從S0的皮脂腺附近的“根部”，而是從表皮重新發(fā)生的次級(jí)毛囊產(chǎn)生，都是在兩個(gè)毛囊之間，而且一般而言都在靠近銳角端的位置，并不是在鈍角端。

一個(gè)完整成熟的三元結(jié)構(gòu)毛囊群由三個(gè)初級(jí)毛囊和周圍的次級(jí)毛囊被結(jié)締組織所包裹為團(tuán)狀。在胚胎發(fā)生的過程中，先產(chǎn)生三個(gè)直徑均一的初級(jí)毛囊，次級(jí)毛囊在初級(jí)毛囊將要成熟(達(dá)到毛囊期)的時(shí)候發(fā)生，位于三個(gè)初級(jí)毛囊的夾角處，之后發(fā)生的次級(jí)毛囊位于S0外圍和S0的和初級(jí)毛囊的夾角處。此時(shí)，由于產(chǎn)生了結(jié)締組織將這組毛囊包裹起來，加上S0-SD的體積不斷增大，可能由于營養(yǎng)原因?qū)е鲁跫?jí)-次級(jí)毛囊間營養(yǎng)物質(zhì)的重新分配，造成了出生前的毛囊群呈現(xiàn)中間的初級(jí)毛囊大、兩邊的初級(jí)毛囊小的情況，并且在這之后產(chǎn)生的次級(jí)毛直徑也比較細(xì)，附屬物不全。

4 結(jié) 論

(1) 內(nèi)蒙古絨山羊次級(jí)毛囊(S0)的形態(tài)發(fā)生大約開始于Ed75表皮，位于初級(jí)毛囊的銳角側(cè)，衍生次級(jí)毛囊(SD)以兩種方式持續(xù)發(fā)生，出生后衍生次級(jí)毛囊發(fā)生更加活躍，最終構(gòu)成三元結(jié)構(gòu)毛囊群中的次級(jí)毛囊團(tuán)。

(2) 內(nèi)蒙古絨山羊次級(jí)毛囊(S0)的形態(tài)發(fā)生從啟動(dòng)到成熟可劃分為9個(gè)時(shí)期：毛基板前期、基板期、毛芽期、毛釘1-2期、毛囊1-4期。

(3) 內(nèi)蒙古絨山羊典型的三元結(jié)構(gòu)毛囊群的初級(jí)毛囊在次級(jí)毛囊發(fā)生之前直徑均一，此后因初級(jí)毛囊的夾角間發(fā)生次級(jí)毛囊，整個(gè)毛囊群被結(jié)締組織膜包圍，形成毛囊群；之后，隨著次級(jí)毛囊數(shù)目的增多，三元結(jié)構(gòu)中兩側(cè)的初級(jí)毛囊直徑變小，衍生次級(jí)毛囊發(fā)生越晚直徑越小，這是由于毛囊群結(jié)構(gòu)受空間限制的結(jié)果。

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