趙文杰,宋志琦,程廣宇,趙德明,楊利峰
(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,鄭州 450000;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,北京 海淀 100193)
長爪沙鼠(Merionesunguiculatus)又名沙土鼠或蒙古沙鼠,屬于哺乳綱,嚙齒目,倉鼠科,沙鼠亞科,沙鼠屬。在我國主要分布在內(nèi)蒙古以及鄰省區(qū)的沙化草原地帶[1]。相比于大鼠,小鼠而言,長爪沙鼠易于管理和維護(hù),不易被腎病和其他的自發(fā)的疾病感染。但是必須保證長爪沙鼠的飼養(yǎng)環(huán)境清潔、干凈[2]。雖然較其他鼠使用的少,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有20多年的歷史,在生物醫(yī)學(xué)研究以及疾病感染動(dòng)物模型的建立得到廣泛的使用,是一種“多功能的”、具有非常重要開發(fā)價(jià)值的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源。長爪沙鼠長期棲息于沙漠地區(qū),可以把飲水量控制在每100 g體重2 mL左右,而對(duì)體重毫無影響,能有效利用食物中的水分和體內(nèi)代謝的水分,對(duì)水的要求很低,具有尿液濃縮等特點(diǎn)。由于長爪沙鼠泌尿系統(tǒng)的特殊性,是研究腎功能性病變的良好的動(dòng)物模型,國內(nèi)外已有相關(guān)的報(bào)道[3-4]。但對(duì)泌尿器官正常的組織學(xué)結(jié)構(gòu)未見報(bào)道。本文通過HE染色和光鏡技術(shù)初步對(duì)長爪沙鼠的腎、輸尿管等進(jìn)行了組織學(xué)觀察,報(bào)告如下。
取6只成年長爪沙鼠的腎、輸尿管、膀胱,經(jīng)4%甲醛溶液固定,常規(guī)組織處理,石蠟包埋,2 μm切片,HE染色光學(xué)顯微鏡下觀察、描述。
2.1.1 腎實(shí)質(zhì)包括髓質(zhì)和皮質(zhì):低倍鏡下,髓質(zhì)位于皮質(zhì)內(nèi)側(cè),內(nèi)無腎小體,它由腎椎體、腎柱、髓放線和皮質(zhì)迷路組成。髓質(zhì)內(nèi)層特別發(fā)達(dá);髓袢由近端小管的直部、遠(yuǎn)端小管的直部和細(xì)段組成,髓袢的粗段發(fā)達(dá),一直延伸到皮質(zhì)層(圖1)。
2.1.2 腎實(shí)質(zhì):主要由腎單位和腎小管組成 腎單位由腎小體和腎小管組成(如圖2)。
2.1.3 腎小體:腎小體由血管球和腎小囊組成,血管球基部的一端稱為血管極,對(duì)側(cè)為尿極,靠近血管極的遠(yuǎn)端小管上皮細(xì)胞排列緊密,稱為致密斑。腎小囊為包裹血管球的雙層囊,臟層緊附血管球,由組細(xì)胞構(gòu)成,壁層為單層上皮,壁層與臟層之間的間隙稱為腎小囊腔。腎小管分為近端小管和遠(yuǎn)端小管,近端小管管腔較遠(yuǎn)端小管的管腔的直徑較粗。(如圖3)
輸尿管分為黏膜、肌層和外膜3層。黏膜上皮為一層很厚的變移上皮構(gòu)成,典型的輸尿管的肌層較厚由三層組成,分別為:分為內(nèi)縱、中環(huán)和外縱三層,但輸尿管中上部即遠(yuǎn)離膀胱的部分無外縱肌層。外膜由結(jié)締組織構(gòu)成,起固定輸尿管的作用(如圖4)。
膀胱由內(nèi)向外依次:黏膜、肌層和外膜。黏膜上皮為一層變移的上皮(圖5)(圖1~5見封底)。
長爪沙鼠的泌尿系統(tǒng)包括腎、輸尿管、膀胱和尿道。與人類或其他的嚙齒類動(dòng)物(大鼠,小鼠)相似,其腎單位分為淺表和髓旁兩種類型,腎髓質(zhì)內(nèi)層較厚;輸尿管呈橢圓形,管腔大,其肌層較薄。
長爪沙鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已有較長時(shí)間,因其獨(dú)特的解剖學(xué)、生理學(xué)和行為學(xué)等特征在營養(yǎng)代謝病、腦血管疾病、自發(fā)性腫瘤等諸多研究中應(yīng)用廣泛。長爪沙鼠腎臟功能非常特殊,使自己能排出濃縮的尿液,以節(jié)省水分,適應(yīng)沙漠嚴(yán)酷的環(huán)境。體內(nèi)的貯水功能較大鼠、兔子發(fā)達(dá),長爪沙鼠腎臟貯存的尿液為5 000 mOsm/kg[6-7],大鼠貯存尿液的能力為2 600~2 900 mOsm/kg[4,8],兔子的為1500 mOsm/kg。長爪沙鼠在保持很高的尿量時(shí),除了與它們的生活環(huán)境與習(xí)性有關(guān),還與它們腎臟結(jié)構(gòu)相關(guān)。沙鼠的腎髓質(zhì)內(nèi)層較人的厚,它的腎能產(chǎn)生20倍于血漿滲透濃度的高滲尿,而人的最多能產(chǎn)生4~5倍于血漿滲透濃度的高滲尿。尿液濃縮是通過髓袢細(xì)段的逆流倍增機(jī)制[9]與遠(yuǎn)曲小管、髓袢的升支粗段對(duì)鈉離子的轉(zhuǎn)運(yùn)的過程來完成[10]。所以髓袢是形成髓質(zhì)滲透梯度的重要結(jié)構(gòu),髓袢愈長,濃縮能力就愈強(qiáng)。從解剖學(xué)上看,長爪沙鼠的髓袢比大鼠的長從解剖學(xué)上看,長爪沙鼠的髓袢比大鼠的長,大鼠的腎中70%的腎單位的髓袢都很短,僅延伸到髓質(zhì)內(nèi)帶和外帶的分界線,而長爪沙鼠髓袢的粗段在髓質(zhì)外帶邊界線高度發(fā)達(dá),一直延伸到皮質(zhì)層,所以尿液的濃縮能力比大鼠的更有效[6、11]。除此之外它們的遠(yuǎn)曲小管數(shù)量多遍布在整個(gè)皮質(zhì)層,長爪沙鼠腎結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)能使尿液濃縮加強(qiáng),以節(jié)省體內(nèi)的水分,適應(yīng)嚴(yán)酷的沙漠環(huán)境。
由于腎臟的獨(dú)特性,長爪沙鼠可被用于急性和慢性鉛中毒的研究[3]。給予沙鼠和大鼠相同的口服劑量,沙鼠腎中的鉛含量較大鼠高四至六倍。長期或短期投給鉛,腎臟可產(chǎn)生各種各樣的病理變化,類似于人類慢性鉛中毒的變化。大鼠口服相同劑量的醋酸鉛,腎臟無明顯的病理變化。沙鼠成了近代研究急慢性鉛中毒模型[14-15]。有文獻(xiàn)報(bào)道,長爪沙鼠也適合于糖尿病動(dòng)物模型的研究[14-15]。長爪沙鼠對(duì)饑渴的忍受力它具有遺傳性不易受外界環(huán)境的影響,鄭海洪等[16]對(duì)野生長爪沙鼠馴養(yǎng)多年,但對(duì)饑渴的忍耐力依然很強(qiáng)。長爪沙鼠這些特殊的腎功能特點(diǎn)是研究腎功能性病變的良好動(dòng)物。本文通過對(duì)長爪沙鼠泌尿系統(tǒng)的組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),長爪沙鼠的遠(yuǎn)端小管數(shù)量多;腎髓質(zhì)內(nèi)層發(fā)達(dá);輸尿管管腔大、肌層壁薄,這些發(fā)現(xiàn)有望為長爪沙鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化提供支持。
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