李培倫， 魯萬橋， 劉 偉， 唐富江， 王繼隆

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 黑龍江水產(chǎn)研究所/黑龍江省冷水性魚類種質(zhì)資源及增養(yǎng)殖重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室， 黑龍江 哈爾濱 150070)

0 引言

【研究意義】魚類腎臟的最前部為頭腎，而中部和后部合稱為體腎，其中頭腎是魚體內(nèi)部重要的免疫器官和造血器官，而體腎是魚類的泌尿器官，具有排泄功能[1]。魚類腎臟是結(jié)構(gòu)復(fù)雜和功能多樣的復(fù)合器官，不僅能夠維持魚體的水鹽平衡，對(duì)其進(jìn)行滲透壓調(diào)節(jié)，還具有免疫、造血及排泄功能[2-3]。因此，研究魚類體腎的結(jié)構(gòu)特征并揭示其與功能之間的關(guān)系，對(duì)魚類組織學(xué)、生理學(xué)及水生動(dòng)物保護(hù)學(xué)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，已有通過組織學(xué)或組織化學(xué)方法研究安南龜(Annamensissannamensis)[4]、丁鱥(Tincatinca)[5]、雜交鱘(Amursturgeon)[6]和黃河鯉(Cyprinuscarpiohaematopterus)[7]等水產(chǎn)動(dòng)物體腎組織及功能的報(bào)道，但不同物種間體腎的形態(tài)和組織微結(jié)構(gòu)存在較大差異，其發(fā)育特點(diǎn)可一定程度上反應(yīng)魚類物種的進(jìn)化水平。大麻哈魚(Oncorhynchusketa)屬鮭形目(Salmoniformes)鮭科(Salmonidae)大麻哈魚屬(Oncorhynchus)，主要分布于北緯35°～73°、東經(jīng)120°～123°的海洋及其出?？诘牡恿髦?，為典型的溯河生殖洄游型冷水性魚類[8]。目前，有關(guān)大麻哈魚的研究報(bào)道主要集中在生長(zhǎng)特性[9-10]、鹽度脅迫[11-12]、生活史特征[13]和增殖放流效果評(píng)估[14-15]等方面。【研究切入點(diǎn)】目前，未見關(guān)于大麻哈幼魚和成魚體腎組織結(jié)構(gòu)及功能特性的研究報(bào)道。為此，選擇大麻哈幼魚和2齡成魚，探究其體腎的組織結(jié)構(gòu)及功能特性?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探明大麻哈幼魚與2齡成魚體腎的組織結(jié)構(gòu)及功能特性，以期為大麻哈魚資源的保護(hù)與利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 大麻哈魚 大麻哈幼魚和2齡成魚，來源于中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所養(yǎng)殖車間，分別選取幼魚和成魚各5尾進(jìn)行解剖取樣，其中幼魚叉長(zhǎng)平均5.03 cm、體質(zhì)量平均1.42 g；成魚叉長(zhǎng)平均21.69 cm，體質(zhì)量平均168.41 g。

1.1.2 試劑與儀器 MS-222麻醉劑，南京百慕達(dá)生物科技有限公司；二甲苯，青島騰岳海邦化工科技有限公司；SLEE切片機(jī)，德國(guó)SLEE公司；Carl Zeiss光學(xué)顯微鏡，德國(guó)蔡司(中國(guó))有限公司。

1.2 方法

取樣前用麻醉劑麻醉魚體，將幼魚解剖取出內(nèi)臟，并剪去頭部、尾部及背部肌肉后于波恩試液中固定24 h，成魚則取出體腎組織直接固定于波恩試液中24 h后分別置入75%酒精中保存。固定的體腎組織經(jīng)75%～100%的梯度酒精脫水后，采用二甲苯透明、石蠟包埋、切片機(jī)切片(厚6 μm)后經(jīng)二甲苯脫蠟后進(jìn)行HE染色、梯度酒精脫水，二甲苯透明后中性樹膠封片保存。最后采用Carl Zeiss光學(xué)顯微鏡和SZSS2000顯微成像系統(tǒng)對(duì)組織進(jìn)行觀察和拍照測(cè)量。

2 結(jié)果與分析

大麻哈魚的腎臟位于體腔背側(cè)，緊貼脊柱兩側(cè)，扁平長(zhǎng)條狀，前端膨大，可分為頭腎和體腎2個(gè)部分，且頭腎與體腎是一個(gè)連續(xù)的整體，無明顯區(qū)分界限。組織學(xué)觀察顯示，大麻哈幼魚體腎由腎單位、擬淋巴組織和血竇組成(圖1-1)，而成魚體腎則由腎單位、擬淋巴組織和血管組成(圖1-5)。腎單位包括腎小體和腎小管，擬淋巴組織主要由淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞、血細(xì)胞和黑色素巨噬細(xì)胞等組成。腎小體是腎單位的起始部位，又是腎臟執(zhí)行泌尿功能的基本單位，包括腎小球(毛細(xì)血管球)和腎小囊，其中腎小球是腎動(dòng)脈的小分支從腎小體的血管極一端進(jìn)入腎小囊后盤繞形成的球狀結(jié)構(gòu)，而腎小囊位于腎小體外圍，由單層柱狀上皮組織構(gòu)成。大麻哈魚腎小體數(shù)量較少且隨機(jī)分布在腎組織中，多為單個(gè)存在，偶見2個(gè)相鄰聚集，其中幼魚的腎小體直徑約29.34 μm，成魚腎小體直徑約48.46 μm，與幼魚相比，成魚腎小體尿極一側(cè)腎小球與腎小囊之間的空隙更大(圖1-2，6)。

注：1～4，大麻哈幼魚體腎橫切；5～8，大麻哈成魚體腎橫切；BK，體腎；RC，腎小體；NS，頸段；PI，第一近曲小管；PII，第二近曲小管；DS，遠(yuǎn)端小管；CS，集合管；MM，黑色素巨噬細(xì)胞；U，尿道；MSC，黏液細(xì)胞；BS，血竇；BC，血細(xì)胞。

大麻哈魚的腎小管由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成，為一條曲狀的管道，可將其分為頸段、第一近曲小管、第二近曲小管、遠(yuǎn)端小管和集合管，且每個(gè)管段之間無明顯的分界線。頸段連接腎小體的尿極一側(cè)，該段較短且管腔較小，細(xì)胞多呈立方狀或短柱狀，細(xì)胞核圓形且染成深藍(lán)色，細(xì)胞之間界限模糊，管腔內(nèi)刷狀緣明顯(圖1-2，6)。大麻哈幼魚頸段的管徑和腔徑分別約16.89 μm和2.48 μm，而成魚頸段的管徑和腔徑分別約36.11 μm和6.58 μm。大麻哈幼魚第一近曲小管和第二近曲小管的細(xì)胞多呈棱柱狀，細(xì)胞核橢圓狀且多位于細(xì)胞的中部，細(xì)胞之間界限不清晰，胞質(zhì)粉紅色，管腔內(nèi)刷狀緣亦染成粉紅色導(dǎo)致腔徑界限模糊(圖1-3)；第一近曲小管的管徑較第二近曲小管大，分別約26.76 μm和18.55 μm。大麻哈成魚第一近曲小管和第二近曲小管的細(xì)胞多呈高柱狀，細(xì)胞之間界限較清晰，細(xì)胞核長(zhǎng)橢圓形且染成藍(lán)紫色，刷狀緣明顯染成紅色(圖1-6)；第一近曲小管的管徑和腔徑分別約40.85 μm和6.34 μm，第二近曲小管的管徑和腔徑分別約32.58 μm和5.96 μm。大麻哈幼魚和成魚遠(yuǎn)端小管內(nèi)的細(xì)胞多呈柱狀，細(xì)胞核長(zhǎng)橢圓形且染成深藍(lán)色，細(xì)胞間界限模糊，管腔內(nèi)無明顯刷狀緣(圖1-4，6)，其中幼魚遠(yuǎn)端小管的管徑和腔徑分別約18.86 μm和2.61 μm，成魚遠(yuǎn)端小管的管徑和腔徑分別約35.77 μm和4.23 μm。大麻哈魚集合管上皮細(xì)胞為長(zhǎng)柱狀，細(xì)胞之間邊界明顯，幼魚和成魚的細(xì)胞核分別呈長(zhǎng)橢圓形和圓形，細(xì)胞核多位于管腔內(nèi)側(cè)或中部，無刷狀緣(圖1-4，7)；幼魚集合管的管徑和腔徑分別約為31.38 μm和11.12 μm，成魚集合管的管徑和腔徑分別約為43.93 μm和18.16 μm。大麻哈幼魚體腎組織中觀察到輸尿管結(jié)構(gòu)，其管徑和腔徑分別約為180.20 μm和75.61 μm，輸尿管內(nèi)的黏膜層和環(huán)肌層明顯可見，其中黏膜層由單層長(zhǎng)柱狀上皮細(xì)胞構(gòu)成，厚度約16.05 μm，長(zhǎng)柱狀上皮細(xì)胞之間夾雜少量黏液細(xì)胞(圖1-8)。

組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，大麻哈幼魚體腎組織中黑色素巨噬細(xì)胞數(shù)量較少，主要分布在擬淋巴組織和血竇中(圖1-3)，而成魚體腎組織中黑色素巨噬細(xì)胞數(shù)量較多，廣泛分布于擬淋巴組織中，此外，在腎小管單層上皮組織中亦有出現(xiàn)(圖1-7)。

3 討論

魚類的腎臟通常分為5種(A～E)類型[3]：A型，左右腎臟完全融合，頭腎和體腎區(qū)分不明顯；B型，腎臟的頭部和中部左右分開，后部融合；C型，腎臟的頭部分開，中部和后部融合；D型，腎臟的后部融合，頭部和中部無明顯區(qū)分；E型，腎臟頭部左右分開，中部和后部融合，且頭部和中部區(qū)分不明顯。大麻哈魚腎臟的頭腎和體腎相連接，二者之間無明顯區(qū)分界限，屬A型腎臟，與牙鲆(Paralichthysolivaceus)[16]和條斑星鰈(Veraspermoseri)[17]等魚類相似。大麻哈魚體腎實(shí)質(zhì)中腎小體的分布亦呈明顯規(guī)律性，多為單個(gè)存在，偶見2個(gè)相鄰聚集，與西藏墨頭魚[2]和貝氏高原鰍(Trilophysableekeri)[18]等魚類相似。代金彩等[6,19-20]按體腎實(shí)質(zhì)中腎小體直徑的大小，將硬骨魚類分為4種類型，其中淡水硬骨魚類為第一大類，其腎小球較大，直徑≥60 μm；海水硬骨魚類為第二大類，又可細(xì)分為3個(gè)小類型：Ⅰ型，腎小體數(shù)量較多，直徑為30～60 μm；Ⅱ型，腎小體數(shù)量較少，直徑為20～40 μm；Ⅲ型，具有腎小體，但其不發(fā)達(dá)或缺失。研究結(jié)果表明，大麻哈魚體腎實(shí)質(zhì)中腎小體的數(shù)量較少，幼魚和成魚的腎小體直徑分別約29.34 μm和48.46 μm，故推斷大麻哈幼魚屬于海水硬骨魚類Ⅰ型，而成魚則介于Ⅰ型和Ⅱ型之間。

淡水硬骨魚類的腎小管一般可分為頸段、第一近曲小管、第二近曲小管、間段、遠(yuǎn)端小管和集合管，但頸段和間段劃分存在爭(zhēng)議。如西藏墨頭魚[2]、白甲魚(Varicorhinussinus)[21]、班鱖(Sinipercascherzeri)[21]和瓦氏雅羅魚(Leuciscuswaleckii)[22]等的腎小管均無頸段和間段，而雜交鱘[6]、黃河鯉[7]和青魚(Mylopharyngodonpiceus)[23]等腎小管均有頸段和間段。林浩然[3]指出，除海水無腎小球魚類外，各種魚類均有頸段，間段管腔內(nèi)具有微絨毛。研究結(jié)果表明，大麻哈魚腎小管有頸段，但未見具有微絨毛的間段結(jié)構(gòu)，與南方鲇(Silurusmeridionalis)[20]體腎中發(fā)現(xiàn)頸段而無間段的研究結(jié)果相同。大麻哈魚第一近曲小管和第二近曲小管內(nèi)刷狀緣豐富，可通過胞飲作用吸收顆粒物質(zhì)，以提高重吸收功能，尤其對(duì)大分子物質(zhì)的重吸收作用增強(qiáng)，與黃河鯉[7]和白甲魚[21]等的近曲小管結(jié)構(gòu)功能類似。與大多數(shù)魚類相似，大麻哈魚遠(yuǎn)端小管內(nèi)無明顯的刷狀緣，其主要功能是參與Na+的主動(dòng)重吸收，此外，對(duì)單價(jià)離子的保存和尿液的稀釋具有重要作用[3]。遠(yuǎn)端小管匯合后，形成管徑較大的集合管，減緩尿液流速，增加Na+在腎小管的停留時(shí)間，以提高其重吸收的效率[24]。

大麻哈魚體腎的腎實(shí)質(zhì)中，除具有腎單位外，還具有擬淋巴組織，包含血竇、淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞及黑色素巨噬細(xì)胞，而擬淋巴組織的多少及腎臟是否出現(xiàn)區(qū)域化分隔，可反映魚類的進(jìn)化水平[7]。大麻哈魚體腎內(nèi)擬淋巴組織所占比重與腎單位相近，且無明顯的區(qū)域劃分，說明其在硬骨魚類的進(jìn)化中處于低等地位[21]。此外，大麻哈幼魚和成魚體腎中還存在一些黑色素巨噬細(xì)胞，尤其成魚體腎中的黑色素巨噬細(xì)胞數(shù)量較多，且能聚集成黑色素巨噬細(xì)胞中心。PRESS等[25-26]研究表明，黑色素巨噬細(xì)胞內(nèi)含有棕黃色顆粒和少量淋巴細(xì)胞，不僅能夠參與免疫應(yīng)答反應(yīng)，還具有貯存血黃素和吞噬可溶性顆粒物質(zhì)的功能。因此，推斷大麻哈魚體腎不僅具有排泄功能，亦能發(fā)揮少量免疫功能。

4 結(jié)論

大麻哈魚的腎臟屬A型腎臟，體腎的腎實(shí)質(zhì)中，除有腎單位外，還有擬淋巴組織，包含血竇、淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞及黑色素巨噬細(xì)胞，其中腎小管有頸段，但未見具有微絨毛的間段結(jié)構(gòu)；成魚體腎的黑色素巨噬細(xì)胞數(shù)量較多，不僅具有排泄功能，亦能發(fā)揮少量免疫功能。