代金彩 蔣 俊 李艷慧 聶竹蘭

（塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾843300）

施氏鱘(Amur sturgeon)和西伯利亞鱘(Acipenser baerii)屬鱘形目Acipenseriformes、鱘科Acipenseridae、鱘屬Acipenser［1］。鱘魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展使種業(yè)問(wèn)題日益突顯，如鱘魚(yú)養(yǎng)殖生長(zhǎng)減緩、疾病頻發(fā)等問(wèn)題［2］，因此良種選育工作迫在眉睫。中國(guó)目前主要養(yǎng)殖的鱘魚(yú)種類是施氏鱘和西伯利亞鱘，施氏鱘僅分布于黑龍江水系，是黑龍江的特有種和重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類［3］。其個(gè)體大，生長(zhǎng)速度較快，但抗病力較差，不耐運(yùn)輸［4］。西伯利亞鱘主要分布于我國(guó)額爾齊斯河水系［3］和中亞?wèn)|歐［5］，其抗病力強(qiáng)，耐運(yùn)輸，但生長(zhǎng)速度較慢［4］。結(jié)合以上兩種鱘魚(yú)的特點(diǎn)，我國(guó)于2007 年前后成功培育出西伯利亞鱘(♀)×施氏鱘(♂)雜交F1（下簡(jiǎn)稱“雜交鱘”），該雜交種在生長(zhǎng)速度、存活率、抗病性等方面，較雙親有明顯的優(yōu)勢(shì)［6］，自培育成功迅速在全國(guó)范圍內(nèi)推廣養(yǎng)殖，目前雜交鱘已成為廣受人們歡迎的鱘魚(yú)養(yǎng)殖品種，也成為科學(xué)研究者研究的對(duì)象，如對(duì)雜交鱘生長(zhǎng)性能、生化指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)成分的研究［7-8］以及對(duì)雜交鱘魚(yú)病的研究［9-10］等。

魚(yú)類泌尿系統(tǒng)的研究是科學(xué)研究工作者研究的熱點(diǎn)。對(duì)紅唇薄鰍（Leptobotia rubrilabris）［11］、貝氏高原鰍（Triplophysa bleekeri）［12］、食蚊魚(yú)（Gambusia affinis）［13］、條紋鱸魚(yú)（Roccus saxatilis）和白鱸魚(yú)（Roccus americanus）［14］、大西洋鯛（Sparus aurata）和丁鱥（Tinca tinca）［15］等、巴西刺鮨（Acanthistius brasilianus）［16］等泌尿系統(tǒng)組織學(xué)方面的研究已有相關(guān)報(bào)道。研究結(jié)果表明：魚(yú)類腎臟的功能不僅具有泌尿作用，還具有造血功能和免疫調(diào)節(jié)的功能。目前還未見(jiàn)雜交鱘泌尿系統(tǒng)相關(guān)的研究報(bào)道。

為了解該魚(yú)滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)理及其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，本文采用常規(guī)組織切片技術(shù)，對(duì)雜交鱘泌尿系統(tǒng)的組織學(xué)進(jìn)行了初步觀察，旨在豐富鱘科魚(yú)類基礎(chǔ)生物學(xué)，為鱘后期的選育工作提供基礎(chǔ)理論。

1 材料與方法

1.1 材料

2018 年6 月，所用試驗(yàn)魚(yú)來(lái)自新疆伊河鱘業(yè)科技股份有限公司，共5 尾，以施氏鱘為母本和西伯利亞鱘為父本雜交產(chǎn)生的西雜后代，全部為成魚(yú)個(gè)體，雌雄皆有，體質(zhì)健康無(wú)損傷無(wú)病害，體重分別為1.58 kg、161 kg、1.63 kg、1.68 kg、1.73 kg，體長(zhǎng)分別為51. 72 cm、52. 15 cm、52. 34 cm、52. 97 cm、53. 24 cm，于實(shí)驗(yàn)室暫養(yǎng)6天。

1.2 方法

石蠟組織切片能夠清晰顯示組織細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，提供基礎(chǔ)組織的形態(tài)學(xué)資料［17］。本文采用梯度酒精脫水、石蠟包埋、連續(xù)切片（切片厚47 μm）、H.E.染色、中性樹(shù)膠封片、徠卡顯微鏡明美拍照系統(tǒng)測(cè)量分析腎小體、腎小管等的管徑、管腔徑大小。對(duì)于集合管是否屬于腎小管，存在爭(zhēng)議，有的學(xué)者認(rèn)為集合管屬于腎小管［18］，而有的學(xué)者則認(rèn)為應(yīng)該在腎小管之外另外劃分［19］，本次試驗(yàn)采用后者的劃分方法。

2 結(jié)果

2.1 解剖學(xué)觀察

雜交鱘的腎臟位于魚(yú)體體腔背壁，去掉雜交鱘體內(nèi)的多余臟器，可觀察到魚(yú)體腹腔平坦且光滑。其腎臟左右合并，呈紅褐色，形狀扁平，其前部為頭腎，中腎位于魚(yú)體腔中前端，由前向后逐漸縮小，腎臟的末端較為尖細(xì)。左側(cè)和右側(cè)的腎臟與輸尿管相連，輸尿管呈一條細(xì)長(zhǎng)的線型。左側(cè)和右側(cè)的輸尿管沿脊柱排列，至腎臟將近末端位置合并到一起，再往后一段距離，逐漸擴(kuò)張形成輸尿管膀胱。膀胱的呈長(zhǎng)囊狀，經(jīng)過(guò)泌尿孔與體外相通（圖1）。

2.2 組織學(xué)觀察

腎臟是雜交鱘成魚(yú)的主要泌尿器官。低倍鏡觀察下，雜交鱘的中腎整體染色比較深，主要包括腎主質(zhì)和腎間質(zhì)，兩者的區(qū)分不明顯（圖2）。腎主質(zhì)包括腎小體、腎小管和集合管，腎小體有偶爾聚集的現(xiàn)象（圖3）；腎小管分成：頸段、第一近端段、第二近端段、遠(yuǎn)端段。腎間質(zhì)是填充于泌尿小管和腎內(nèi)血管之間的結(jié)締組織。

2.2.1 中腎組織學(xué)

中腎由腎小體、腎小管和集合管組成（表1）。

（1）腎小體

腎小體又稱馬氏體，分內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層稱為腎小球，外層稱為腎小囊（圖4）。腎小球?qū)嵸|(zhì)為一團(tuán)毛細(xì)血管網(wǎng)，呈血管球狀，其中可見(jiàn)經(jīng)過(guò)染色的細(xì)胞核，呈圓形。血管壁上皮細(xì)胞的邊界不明顯。腎小囊又稱鮑曼氏囊，在外層，包裹著腎小球，包括臟層和壁層。壁層是一層比較稀疏的上皮細(xì)胞，為單層扁平狀，長(zhǎng)橢圓型或梭型的細(xì)胞核，細(xì)胞邊界不清；臟層與毛細(xì)血管連接在一起，不易識(shí)別。腎小體的平均直徑為105.44μm，多數(shù)呈卵圓形。在組織切片中，常見(jiàn)2～4個(gè)腎小體聚集在一起，也有單個(gè)分布的現(xiàn)象（圖5），偶見(jiàn)8 個(gè)以上聚集在一起的現(xiàn)象（圖6），腎小體在腎臟前、中、后段的數(shù)量分布差異不大。

（2）腎小管

將腎小體和集合管連接在一起的泌尿管道稱為腎小管(圖7)。在所觀察的雜交鱘腎臟組織切片中，雜交鱘的腎小管數(shù)目比較多，其腎小管發(fā)達(dá)。根據(jù)腎小管的形態(tài)和分布位置不同，可將腎小管分成：頸段、第一近端段、第二近端段、遠(yuǎn)端段。

頸段（圖8），多分布在腎小體附近，該段短，管腔徑較小，管腔徑直徑均值為30.62μm，管徑直徑均值為55.75 μm。上皮細(xì)胞呈單層立方狀和錐形，游離端具有纖毛，細(xì)胞直徑均值為5.87 μm，橢圓形的細(xì)胞核，細(xì)胞相互之間的邊界不明顯。

第一近端段（圖9），管腔徑直徑均值為54. 12μm，管徑直徑均值為90.76μm。上皮細(xì)胞為單層柱狀，細(xì)胞緊湊地排列在一起，細(xì)胞直徑均值為7. 12μm，并且相互之間的邊界不易區(qū)分。橢圓形的細(xì)胞核，細(xì)胞核在細(xì)胞中央，細(xì)胞核周圍有嗜酸性粒細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)被伊紅染色較深且不均勻。內(nèi)腔具有明顯的紅色絲狀物—刷狀緣，刷狀緣平均高為5. 71μm。

第二近端段（圖10），腎小管中最長(zhǎng)的一段，是第一近端小管向后逐步過(guò)渡中形成的。第二近端段管徑與第一近端段相比，管徑較大，管徑大小差距范圍大。管腔徑直徑均值為112.96μm，管徑直徑均值為154.72μm。上皮細(xì)胞多為單層柱狀，少數(shù)細(xì)胞為單層立方狀，細(xì)胞的顏色偏紅，細(xì)胞直徑均值為6. 58μm，細(xì)胞的排列方式與第一近端段相比更為緊湊，細(xì)胞相互之間的邊界相對(duì)于第一近端段而言比較清楚，細(xì)胞核多為橢圓形或圓形，位置多分布在上皮細(xì)胞的中央?yún)^(qū)域。第二近端段內(nèi)腔具有刷狀緣，但比第一近端段染色淺，刷狀緣平均高為8.35μm。

遠(yuǎn)端段（圖11），遠(yuǎn)端段與頸段的位置較為接近，管腔徑直徑均值為33. 88 μm，管徑直徑均值為56.33 μm。上皮細(xì)胞為砥柱狀，細(xì)胞直徑均值為6. 14μm，細(xì)胞的顏色偏藍(lán)較淡，細(xì)胞核為圓形或橢圓形，細(xì)胞相互之間的邊界比頸段的更容易區(qū)分。管腔的游離端沒(méi)有刷狀緣存在，腔內(nèi)絨毛較少。

（3）集合管

腎小管中的遠(yuǎn)端段集合在一起之后形成集合管（圖12）。管腔徑直徑均值為85.38μm，管徑直徑均值為111.62μm。上皮細(xì)胞為單層立方狀，細(xì)胞直徑均值為7.41 μm，細(xì)胞核為圓形或橢圓形，細(xì)胞核多偏向管腔內(nèi)側(cè)，細(xì)胞相互之間的邊界明顯。游離端不具有刷狀緣。

表1 腎小管和集合管組織

2.2.2 輸尿管和膀胱組織學(xué)

雜交鱘的輸尿管由集合管匯集后形成（圖13）。輸尿管的壁比較薄，可分為4 層（圖14，15）：黏膜層、黏膜下層、肌肉層、漿膜層。黏膜層為變移上皮，有較多的皺褶，呈縱向分布，細(xì)胞3～4 層，圓形或橢圓形的細(xì)胞核，變移上皮層平均高度為17.80μm，在變移上皮空白結(jié)構(gòu)中分布有分泌細(xì)胞，空白結(jié)構(gòu)的平均高度為20. 19 μm。黏膜下層較薄，為結(jié)締組織。肌肉層為環(huán)狀的平滑肌，無(wú)縱肌。漿層又稱外膜，外膜極薄，包括內(nèi)部的疏松結(jié)締組織和覆蓋在外面的一層間皮組織兩部分。

雜交鱘的膀胱為輸尿管型膀胱（圖16）。膀胱壁與輸尿管后段組織結(jié)構(gòu)無(wú)明顯差異。黏膜層為變移上皮，平均厚度為30.37μm。有2～5 層上皮細(xì)胞與變移分泌細(xì)胞覆蓋在黏膜層表面。黏膜下層由疏松結(jié)締組織形成，平均厚度為26.48 μm。肌肉層為內(nèi)縱外環(huán)的平滑肌，肌層中存在較多縱褶。外膜與輸尿管結(jié)構(gòu)相似，外膜極薄，不易觀察（圖17，18）。

3 討論

3.1 雜交鱘的腎小體

在孟慶聞的《魚(yú)類的比較解剖》一書(shū)中記載，淡水真骨魚(yú)類按腎小體大小可將其分為四種類型，第一大類型魚(yú)類為淡水真骨魚(yú)類，其腎小球呈中大型，腎小球直徑大于60 μm；第二大類為海水真骨魚(yú)類，其腎單位又可分為3 種小類：Ⅰ型，腎小球的數(shù)量較多，腎小球的平均直徑為30-60μm；Ⅱ型，腎小球的數(shù)量較少，腎小球的平均直徑為20-40μm；Ⅲ型，有腎小球，但是其血管球不夠發(fā)達(dá)或有腎小球缺失現(xiàn)象［20］。雜交鱘的腎小球平均直徑為105.45μm，應(yīng)當(dāng)屬于第一大類型，但是根據(jù)鱘魚(yú)類分類學(xué)研究表明［21］，雜交鱘為軟骨硬鱗類。雜交鱘的腎小體的平均直徑為105.45μm，有研究表明其他淡水真骨魚(yú)類如華鯪腎小體的平均大小為61.44μm［18］、紅唇薄鰍腎小體平均直徑為64.00μm［11］、短體副鰍（Paracobitis potanini）腎小體平均直徑為74. 00 μm［22］。相比較，雜交鱘腎小體的平均直徑更大。

在雜交鱘組織切片中，常見(jiàn)2～3 個(gè)腎小體聚集在一起，也有單個(gè)分布的現(xiàn)象，偶見(jiàn)8 個(gè)以上聚集在一起。而車靜［13］在食蚊魚(yú)（Gambusia affinis）研究中，也觀察到多個(gè)（8 個(gè)）腎小體聚集在一起的現(xiàn)象，食蚊魚(yú)為較高等的硬骨魚(yú)類，在腎臟的原始區(qū)域之間存在分隔的現(xiàn)象。因此，車靜認(rèn)為腎臟的區(qū)域之間分隔的現(xiàn)象為較高等動(dòng)物的特點(diǎn)，腎小體聚集現(xiàn)象可以作為腎功能分區(qū)形成的開(kāi)端。在史晉絨［11］、溫龍嵐［12］等的研究中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)鰍科魚(yú)類的腎小體呈獨(dú)自分布，偶爾也會(huì)有幾個(gè)腎小體聚集在一塊的時(shí)候，但是腎功能分區(qū)的雛形并沒(méi)有形成。如果說(shuō)雜交鱘出現(xiàn)了功能分區(qū)的雛形，則代表著車靜［13］的推測(cè)是不成立的。雜交鱘屬于較低等的硬骨魚(yú)類，進(jìn)化等級(jí)低，且其腎小體有多個(gè)（8 個(gè)以上）聚集在一起的現(xiàn)象，對(duì)于功能分區(qū)的形成以及對(duì)雜交鱘的功能分區(qū)的雛形的判定，需要進(jìn)一步研究比較相同科屬魚(yú)類腎小體的差異，才能更好地確認(rèn)。此外，魚(yú)類因?yàn)榉N類不同，腎小體在腎中的分布會(huì)表現(xiàn)出一定的差異性。一些魚(yú)類的腎小體在腎臟的中段數(shù)量居多，前段數(shù)量較少，腎后段最少，如鯉（Cyprinus carpio）［23］，黃鱔（Monopterus albus）［24］；還有一魚(yú)類的腎小體在腎中的分布沒(méi)有明顯差異，例如貝氏高原鰍（Triplophysa bleekeri）［12］；雜交鱘的腎小體在腎中的分布與貝氏高原鰍相似，在腎組織中的位置分布較隨機(jī)，故腎組織無(wú)皮質(zhì)和髓質(zhì)的區(qū)分，且其數(shù)量在腎前段和后段無(wú)明顯差異。

3.2 雜交鱘的腎小管、集合管

魚(yú)類之間的腎小管分類有所區(qū)別，其中大多數(shù)基本分為以下幾段：頸段、第一近端段、第二近端段、間段和遠(yuǎn)端段，腎小管中的遠(yuǎn)端段集合在一起之后形成了集合管。由集合管在末端聚集在一起后離開(kāi)腎臟形成輸尿管［25］。根據(jù)多名學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，魚(yú)類的腎小管可能因?yàn)榉N類不同會(huì)出現(xiàn)部分缺失或者部分增加的現(xiàn)象［26］，然而，有些魚(yú)類的腎小管既不存在頸段也不存在間段。

雜交鱘腎小管中各組成小管分為：頸段、第一近端段、第二近端段和遠(yuǎn)端段。在觀察雜交鱘的組織切片中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)間段存在，其腎小管中具有頸段，頸段腔內(nèi)有纖毛，這與紅唇薄鰍（Leptobotia rubrilabris）［11］研究結(jié)果相同。纖毛通過(guò)搖擺作用將有機(jī)、無(wú)機(jī)物質(zhì)由腎小囊移動(dòng)到腎小管的內(nèi)腔當(dāng)中，這有利于促進(jìn)原尿的排出。雜交鱘近端段與鰍科屬魚(yú)紅唇薄鰍［11］和短體副鰍［22］的近端段相似，其第二近端段管徑、管腔徑略大于第一近端段（表2）。第一近端段、第二近端段都具有發(fā)達(dá)的刷狀緣，這與白甲魚(yú)（Onychostoma sima）［27］的第二近端段刷狀緣較第一近端段的發(fā)達(dá)程度相同，與南方鲇［12］不相同。近端段可通過(guò)胞飲作用吸收顆粒，提高重吸收作用，對(duì)大分子物質(zhì)的重吸收作用增強(qiáng)。林浩然《魚(yú)類生理學(xué)》一書(shū)中認(rèn)為第二近端段還可能參與滲透壓的Na+重吸收和H+的分泌，遠(yuǎn)端段無(wú)刷狀緣，只有少量的纖毛。遠(yuǎn)端段主要功能是參與Na+的重吸收，在維持淡水魚(yú)的滲透壓和水鹽平衡方面起著重要作用［11］。遠(yuǎn)端段匯合后，形成集合管，集合管管徑大，使尿液的流速減慢，增加了Na+留在腎小管的時(shí)間，提高Na+重吸收效率［14］。

表2 第一近端段和第二近端段

3.3 雜交鱘的輸尿管、膀胱

魚(yú)類膀胱有兩種類型，一種為內(nèi)鼻孔亞綱的少數(shù)魚(yú)類，屬于泄殖腔膀胱，而大部分屬于輸尿管膀胱［13］。雜交鱘為輻鰭亞綱，其膀胱為輸尿管膀胱，由輸尿管后端擴(kuò)大而成，根據(jù)觀察可知其膀胱的組成與輸尿管后段的組成相似，在光學(xué)顯微鏡下不易區(qū)分。雜交鱘膀胱的形狀呈長(zhǎng)囊狀，在雜交鱘膀胱中有很多與其膀胱形態(tài)相適應(yīng)的縱褶，縱褶可伸縮，增加了膀胱腔的表面積，可以積累更多的尿液。在輸尿管壁和膀胱的變移上皮中可見(jiàn)許多呈白色空泡狀的結(jié)構(gòu)，有些空泡內(nèi)具有細(xì)胞核，有些空泡內(nèi)有模糊的如同松仁般的結(jié)構(gòu)體，其組成有所差異，空泡里面的物體從有到無(wú)。史晉絨［11］和岳興建［12］認(rèn)為這種空泡狀結(jié)構(gòu)為分泌細(xì)胞，對(duì)于其具體的結(jié)構(gòu)與功能并沒(méi)有更多的討論。而曾嶒在研究黃鱔[17]的膀胱中稱之為松仁體，是一類分泌細(xì)胞，含有分泌物質(zhì)可進(jìn)入膀胱腔中發(fā)揮作用。

附圖

圖1-18 雜交鱘泌尿系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)

1. 泌尿器官，頭腎、中腎、輸尿管、膀胱、泌尿孔，手繪圖；2. 腎臟；3. 腎小體；4. 腎小體，示腎小球、腎小囊；5. 腎小體；6. 腎小體；7.腎小管，示頸段、第一近端段、第二近端段、集合管；8.頸段；9.第一近端段，示刷狀緣；10.示第一近端段、第二近端段；11. 遠(yuǎn)端段；12. 集合管；13. 輸尿管；14. . 輸尿管，示變移上皮、黏膜下層、肌肉層、分泌細(xì)胞、尿液結(jié)晶；15. 輸尿管，示變移上皮、黏膜下層、肌肉層、分泌細(xì)胞；16.膀胱，示膀胱腔；17.膀胱，示變移上皮、黏膜下層、肌肉層、膀胱腔；18.膀胱，示變移上皮、黏膜下層、肌肉層、分泌細(xì)胞、縱褶。
注：PP 頭腎(pronephros)、MP 中腎(mesonephros)、U 輸尿管(ureteral)、UB 膀胱(urinary bladder)、UP 泌尿孔(uropore)、RC 腎小體(renal corpuscle)、BB 刷狀緣(brush border)、BC 腎小囊(bowman corpuscle)、CT 集合管(collecting segment)、D 遠(yuǎn)端段(distal segment)、G 腎小球(glomerular)、LP 縱褶(longitudinal plicae)、M 肌肉層(mucosa)、N 頸段(neck Segment)、PI 第一近端段(the primary proximal segment)、PII 第二近端段(the second proximal segment)、SC 分泌細(xì)胞(secretory cell)、TE 變移上皮(transitional epithelium)、TS黏膜下層(tunicae submucosa)、U輸尿管(ureteral)、UL膀胱腔(urinary bladder lumen)、Uc尿液結(jié)晶(urine crystallization)