胡 博,汪來香,錢兆全,張文靜,周金星,2*

(1.安徽科技學(xué)院 動物科學(xué)學(xué)院,安徽 鳳陽 233100;2.安徽省動物營養(yǎng)調(diào)控與健康重點實驗室,安徽 鳳陽 233100;3.黃山市黃山區(qū)太平湖鎮(zhèn)人民政府,安徽 黃山 245717)

黃淮山羊廣泛分布于黃淮流域,是安徽省畜禽遺傳資源保護名錄中的優(yōu)良地方品種。與其他山羊相比,黃淮山羊體型較小、生長速度慢。由于近年來與波爾山羊等外來優(yōu)良品種開展雜交,以提高山羊的產(chǎn)肉性能和養(yǎng)殖效益,導(dǎo)致黃淮山羊的數(shù)量急劇減少,由20世紀80年代的710萬只急劇減少到20世紀末的400萬只[1]。因此,加強對黃淮山羊的研究,特別是對其生理特性的基礎(chǔ)研究,提高其生產(chǎn)性能,擴大其種群數(shù)量尤其重要。目前,對于黃淮山羊的基礎(chǔ)形態(tài)學(xué)研究主要集中在腸道黏膜[2-3]、皮膚及毛囊[4]、蹄部形態(tài)[5]、心肌組織[6-7]、子宮[8]等方面,對于黃淮山羊胃的基礎(chǔ)形態(tài)學(xué)觀察未見報道。

多室胃是反芻動物消化吸收的重要器官,從前到后分別是瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃。剛出生時期的反芻動物前胃不起消化作用,僅由皺胃行使功能,其消化作用和單胃動物相同。隨著反芻動物生長,前胃迅速發(fā)育,在功能上發(fā)生了獨特的變化,如反芻活動[9]和瘤胃微生物發(fā)酵[10]。國內(nèi)外關(guān)于不同日齡羊胃組織的研究主要集中在陳紹淑等[11]對不同日齡灘羊網(wǎng)胃組織變化的研究,宋代軍等[12]研究不同日齡大足黑山羊胃組織器官發(fā)育指數(shù)變化規(guī)律,王彩蓮等[13]在放牧和飼糧條件下研究不同日齡甘肅高山細毛羊胃組織形態(tài)的變化規(guī)律,姜丹等[14]研究不同日齡山羊前胃組織形態(tài)學(xué)的變化,趙瑋等[15]研究不同日齡山羊皺胃組織形態(tài)學(xué)的變化。然而有關(guān)黃淮山羊胃組織增齡性結(jié)構(gòu)變化特點的研究目前未見報道。因此,本研究以黃淮山羊為試驗動物,研究其瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃增齡性結(jié)構(gòu)變化特點,為黃淮山羊胃功能研究提供組織形態(tài)學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗動物

20只健康黃淮山羊,雌雄不限,購自安徽省毫州市利辛縣綠墅牧業(yè)有限公司,分成4組：7、30、60、120日齡組,每組5只,每個日齡組選取3只體重相近、體尺相似、健康山羊屠宰、解剖、采樣。

1.2 樣本采集與處理

所有試驗羊在屠宰前禁食24 h,禁水12 h,經(jīng)麻醉由頸動脈放血處死后,打開腹腔,將各胃室分離,清除食糜并用生理鹽水清洗干凈,分別取相同部位的瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃組織塊,經(jīng)4%多聚甲醛固定后備用。

1.3 組織切片制作

取固定好的組織樣本,經(jīng)修塊、流水沖洗24 h后,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,浸蠟,石蠟包埋,制作厚度為5 μm切片,經(jīng)蘇木素-伊紅(HE)、阿利新藍-過碘酸雪夫氏(AB-PAS)和Verhoeff VG(VVG)染色。

1.4 儀器設(shè)備

Leica RM2235手動輪轉(zhuǎn)式切片機,Leica HI1210攤片機,LeicaHI1220烘片機,MPSP2型冷熱臺包埋機(德國徠卡公司);Olympus BX63正置熒光顯微鏡(日本奧林巴斯公司)。

1.5 圖像采集與分析

用Olympus BX63顯微成像系統(tǒng)對HE、AB-PAS和VVG染色后的胃組織切片進行觀察并照相。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同日齡黃淮山羊瘤胃組織結(jié)構(gòu)變化

2.1.1 瘤胃黏膜解剖學(xué)特點 7日齡黃淮山羊瘤胃黏膜呈粉色,黏膜乳頭呈點狀,表面無角質(zhì)化結(jié)構(gòu)(圖1A);30日齡黃淮山羊乳頭顏色開始變深,可觀察到角質(zhì)化結(jié)構(gòu),乳頭數(shù)量多而密集,乳頭高度也隨之增加(圖1B);60日齡黏膜乳頭數(shù)增加,至120日齡時,黃淮山羊瘤胃黏膜乳頭呈現(xiàn)深褐色、錐狀,乳頭數(shù)量和高度達到最高(圖1C、1D)。

圖1 不同日齡黃淮山羊瘤胃黏膜形態(tài)圖Fig.1 Rumen mucosa morphology of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡瘤胃黏膜形態(tài);B為30日齡瘤胃黏膜形態(tài);C為60日齡瘤胃黏膜形態(tài);D為120日齡瘤胃黏膜形態(tài)。

2.1.2 黃淮山羊瘤胃組織結(jié)構(gòu)特點 顯微觀察可見7日齡黃淮山羊瘤胃分為黏膜層、黏膜下層、肌層和外膜層。其中黏膜的上皮細胞類型為復(fù)層扁平上皮,固有層含有大量淋巴細胞,黏膜上皮表層中可觀察到彈性纖維(圖2A、3A)。30日齡瘤胃黏膜層細胞層數(shù)增加,表面可觀察到復(fù)層扁平上皮的角質(zhì)化細胞,黏膜下層中可觀察到大量膠原纖維,與固有層分界不明顯(圖2B、3B)。60日齡黏膜表面的角質(zhì)化增多,有較多的彈性纖維,黏膜下層可觀察到較多的淋巴細胞(圖2C、3C),120日齡瘤胃黏膜上皮細胞層數(shù)增加,表面可觀察到數(shù)層空泡狀角質(zhì)化細胞,黏膜下層中都觀察到大量膠原纖維和少量彈性纖維(圖2D、3D)。在黃淮山羊各日齡段的瘤胃胃壁中均未觀察到黏膜肌層和腺體,黏膜固有層和黏膜下層無明顯分界。

圖2 不同日齡黃淮山羊瘤胃基本組織結(jié)構(gòu)特點Fig.2 Tissue structure characteristics of rumen of huanghuai goats at different ages注：A為7日齡瘤胃組織結(jié)構(gòu)特點HE 400×;B為30日齡瘤胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;C為60日齡瘤胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;D為120日齡瘤胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;EP為黏膜上皮;SU為黏膜下層;ML為肌層;KE為角質(zhì)化上皮細胞;VK為空泡狀角質(zhì)化細胞;Ly為淋巴細胞。

圖3 不同日齡黃淮山羊瘤胃胃壁纖維分布特點Fig.3 Distribution characteristics of rumen wall fiber of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡瘤胃纖維分布VVG 400×;B為30日齡瘤胃纖維分布VVG 400×;C為60日齡瘤胃纖維分布VVG 400×;D為120日齡瘤胃纖維分布VVG 400×;EP為黏膜上皮;SU為黏膜下層;ML為肌層;CF為膠原纖維;EF為彈性纖維。

2.2 不同日齡黃淮山羊網(wǎng)胃組織結(jié)構(gòu)變化

2.2.1 網(wǎng)胃黏膜解剖學(xué)特點 7日齡黃淮山羊網(wǎng)胃黏膜呈粉色,黏膜表面可以觀察到大小不等的網(wǎng)胃房(圖4A)。30日齡黃淮山羊網(wǎng)胃黏膜顏色變深,網(wǎng)胃房增大,但網(wǎng)胃房形態(tài)不規(guī)則,周緣塌陷,表面可觀察到較小的錐狀乳頭(圖4B),60日齡網(wǎng)胃房形態(tài)規(guī)則(圖4C),120日齡黃淮山羊網(wǎng)胃黏膜呈深褐色,網(wǎng)胃房寬度和高度達到巔峰,表面及周緣的錐狀乳頭呈乳白色,高度角質(zhì)化(圖4D)。

圖4 不同日齡黃淮山羊網(wǎng)胃黏膜形態(tài)圖Fig.4 Reticulum mucosa morphology of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡網(wǎng)胃黏膜形態(tài);B為30日齡網(wǎng)胃黏膜形態(tài);C為60日齡網(wǎng)胃黏膜形態(tài);D為120日齡網(wǎng)胃黏膜形態(tài)。

2.2.2 黃淮山羊網(wǎng)胃組織結(jié)構(gòu)特點 顯微觀察可見7日齡黃淮山羊網(wǎng)胃黏膜上皮類型為復(fù)層扁平上皮,表層無角質(zhì)化結(jié)構(gòu),細胞核扁平狀,黏膜下層主要由膠原纖維構(gòu)成,延伸生長至肌層的肌束膜(圖5A、6A)。30日齡黃淮山羊網(wǎng)胃黏膜上皮細胞基底部可觀察到毛細血管(圖5B),黏膜上皮細胞層數(shù)增加,復(fù)層上皮細胞表層細胞脫落,但未見空泡狀角質(zhì)化細胞,在黏膜下層中可觀察到較多的膠原纖維和少量的彈性纖維(圖6B),未觀察到黏膜肌層。60日齡黃淮山羊網(wǎng)胃黏膜復(fù)層上皮表層可觀察到空泡狀角質(zhì)化細胞,角質(zhì)化部位可觀察到較多的彈性纖維(圖5C、6C),至120日齡時,這種角質(zhì)化細胞的特征更加典型(圖5D、6D)。在黃淮山羊各日齡段的網(wǎng)胃胃壁中均未觀察到黏膜肌層和腺體,黏膜固有層和黏膜下層無明顯分界。

圖5 不同日齡黃淮山羊網(wǎng)胃基本組織結(jié)構(gòu)特點Fig.5 Tissue structure characteristics of reticulum of huanghuai goats at different ages注：A為7日齡網(wǎng)胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;B為30日齡網(wǎng)胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;C為60日齡網(wǎng)胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;D為120日齡網(wǎng)胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;EP為黏膜上皮;SU為黏膜下層;ML為肌層;VK為空泡狀角質(zhì)化細胞;KE為角質(zhì)化上皮細胞;BC為毛細血管。

圖6 不同日齡黃淮山羊網(wǎng)胃胃壁纖維分布特點Fig.6 Distribution characteristics of reticulum wall fiber of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡網(wǎng)胃纖維分布VVG 400×;B為30日齡網(wǎng)胃纖維分布VVG 400×;C為60日齡網(wǎng)胃纖維分布VVG 400×;D為120日齡網(wǎng)胃纖維分點VVG 400×;EP為黏膜上皮;SU為黏膜下層;ML為肌層;CF為膠原纖維;EF為彈性纖維。

2.3 不同日齡黃淮山羊瓣胃組織結(jié)構(gòu)變化

2.3.1瓣胃黏膜解剖學(xué)特點 7日齡黃淮山羊瓣胃黏膜呈粉色,瓣葉表面分布有錐形乳白色乳頭(圖7A)。30日齡黃淮山羊瓣胃黏膜顏色變深,表面錐形乳頭明顯(圖7B)。60日齡黃淮山羊瓣葉數(shù)量明顯增多(圖7C),至120日齡成年山羊瓣胃呈現(xiàn)深褐色,錐狀乳頭尖銳,高低不等分布于瓣葉表面(圖7D)。

圖7 不同日齡黃淮山羊瓣胃黏膜形態(tài)圖Fig.7 Omasum mucosa morphology of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡瓣胃黏膜形態(tài);B為30日齡瓣胃黏膜形態(tài);C為60日齡瓣胃黏膜形態(tài);D為120日齡瓣胃黏膜形態(tài)。

2.3.2 黃淮山羊瓣胃組織結(jié)構(gòu)特點 顯微觀察可見7日齡黃淮山羊瓣胃黏膜上皮類型為復(fù)層扁平上皮,黏膜表面未觀察到角化的細胞,但表層上皮細胞胞核較小,呈圓形或橢圓形,染色深,瓣葉內(nèi)固有層含有豐富的膠原纖維,彈性纖維含量較少(圖8A、9A),黏膜下層很薄。30日齡黃淮山羊瓣胃黏膜上皮表層可觀察到角質(zhì)化細胞,瓣葉固有層中可觀察到膠原纖維,較多的彈性纖維(圖8B、9B)。60和120日齡瓣胃黏膜上皮角質(zhì)化細胞特征更加明顯(圖8C、8D),上皮細胞的表層細胞核呈梭形,染色深,可觀察到細胞脫落現(xiàn)象,瓣葉的固有層中可觀察到膠原纖維、彈性纖維交替分布(圖9C、9D)。在黃淮山羊各日齡段的瓣胃胃壁中均未觀察腺體和黏膜肌層,黏膜固有層發(fā)達,但黏膜下層很薄,不明顯。

圖8 不同日齡黃淮山羊瓣胃基本組織結(jié)構(gòu)特點Fig.8 Tissue structure characteristics of omasum of huanghuai goats at different ages注：A為7日齡瓣胃組織結(jié)構(gòu) HE 400×;B為30日齡瓣胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;C為60日齡瓣胃組織結(jié)構(gòu)HE 400×;D為120日齡瓣胃組織結(jié)構(gòu) HE 400×;EP為黏膜上皮;SU為黏膜下層;ML為肌層;KE為角質(zhì)化上皮細胞。

圖9 不同日齡黃淮山羊瓣胃胃壁纖維分布圖Fig.9 Distribution characteristics of omasum wall fiber of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡瓣胃纖維分布VVG 400×;B為30日齡瓣胃纖維分布VVG 400×;C為60日齡瓣胃纖維分布VVG 400×;D為120日齡瓣胃纖維分布VVG 400×;EP為黏膜上皮;SU為黏膜下層;ML為肌層;CF為膠原纖維;EF為彈性纖維。

2.4 不同日齡黃淮山羊皺胃組織結(jié)構(gòu)變化

2.4.1 皺胃黏膜解剖學(xué)特征 7日齡黃淮山羊皺胃黏膜皺褶小,黏膜表面無黏液及食糜附著(圖10A)。30日齡黏膜皺褶較7日齡變化不明顯,但表面能觀察到黃色的食糜(圖10B)。60和120日齡可觀察到皺胃黏膜的皺褶顯著增多,且皺褶發(fā)達,表面觀察到較多的黃色食糜(圖10C、10D)。各年齡段山羊皺胃黏膜顏色相近,呈近似粉色或蒼白色。

圖10 不同日齡黃淮山羊皺胃黏膜形態(tài)圖Fig.10 Abomasum mucosa morphology of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡皺胃黏膜形態(tài);B為30日齡皺胃黏膜形態(tài);C為60日齡皺胃黏膜形態(tài);D為120日齡皺胃黏膜形態(tài)。

2.4.2 黃淮山羊皺胃組織結(jié)構(gòu)特點 顯微觀察可見7日齡黃淮山羊黏膜上皮細胞排列不整齊,細胞形態(tài)近立方形,細胞核多呈球形或橢圓形,固有層可觀察到大量的管狀胃腺,黏膜肌層明顯(圖11A)。30～60日齡黃淮山羊黏膜上皮細胞排列整齊,上皮細胞以短柱狀形態(tài)為主,胃腺形態(tài)規(guī)則,黏膜肌層明顯(圖11B、11C)。120日齡黃淮山羊黏膜上皮細胞近立方形,呈矮柱狀,胞核多呈球形,胃腺形態(tài)規(guī)則,之間可觀察到大量的彌散淋巴細胞(圖11D)。各日齡段黃淮山羊皺胃黏膜上皮中,未觀察到角質(zhì)化細胞。在黏膜的上皮和固有層內(nèi)無膠原纖維和彈性纖維(圖12)。

圖11 不同日齡黃淮山羊皺胃基本組織結(jié)構(gòu)特點Fig.11 Tissue structure characteristics of abomasum of huanghuai goats at different ages注：A為7日齡皺胃組織結(jié)構(gòu)特點HE 400×;B為30日齡皺胃組織結(jié)構(gòu)特點HE 400×;C為60日齡皺胃組織結(jié)構(gòu)特點HE 400×;D為120日齡皺胃組織結(jié)構(gòu)特點HE 400×;EP為黏膜上皮;MM為黏膜肌層;LP為固有層;Ly為淋巴細胞。

2.4.3 黃淮山羊皺胃胃腺黏液性質(zhì) 通過AB-PAS染色、顯微觀察可見7日齡黃淮山羊皺胃胃腺分泌的腺液及黏膜表面黏液呈藍色,腺管較小(圖13A),至30日齡時,黏膜表面的黏液層減少,胃腺分泌的腺液和黏膜表面的黏液性質(zhì)沒有變化,主要為酸性粘多糖類物質(zhì)(圖13B)。60日齡皺胃胃腺黏膜表面的黏液呈紫色,固有層中的胃腺分泌的腺液在近上皮層處呈紫色,向深層延伸變?yōu)樗{色,表明此日齡段黏膜表面和胃腺淺層的黏液為中性粘多糖和酸性粘多糖兩種類型,深層為藍色,主要為酸性粘多糖(圖13C)。120日齡,黏膜上皮的黏液層進一步減少,黏膜表面及胃腺分泌的腺液呈藍色,類型為酸性粘多糖類物質(zhì)(圖13D)。

圖13 不同日齡黃淮山羊皺胃胃腺腺液性質(zhì)特征Fig.13 Characteristics of abomasum glands and mucus of huanghuai goat at different ages注：A為7日齡皺胃腺體及黏液性質(zhì)特征AB-PAS 400×;B為30日齡皺胃腺體及黏液性質(zhì)特征AB-PAS 400×;C為60日齡皺胃腺體及黏液性質(zhì)特征AB-PAS 400×;D為120日齡皺胃腺體及黏液性質(zhì)特征AB-PAS 400×;FG為胃底腺。

3 結(jié)論與討論

本研究表明,黃淮山羊胃的組成包括瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃,其組織結(jié)構(gòu)和功能與其他反芻動物,例如,牛[16]、駱駝[17-18]和鹿[19]相似,但各層又有明顯特點。黃淮山羊瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃黏膜上皮層均由復(fù)層扁平細胞構(gòu)成,皺胃黏膜上皮層則主要由短柱狀或近立方形細胞構(gòu)成,在瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃的黏膜層沒有觀察到黏膜肌層,結(jié)果與鄒琦等[20]對黃羊胃組織學(xué)研究結(jié)果不一致。30日齡黃淮山羊的瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃黏膜均可觀察到角質(zhì)化細胞結(jié)構(gòu),這和丁莉等[21]對關(guān)中奶山羊瘤胃在15日齡,網(wǎng)胃在30日齡和瓣胃在60日齡出現(xiàn)角質(zhì)化細胞的研究結(jié)果不一致。其可能與綿羊和山羊所屬不同種屬有關(guān)。

黃淮山羊胃組織有兩類黏液細胞,一類為表面黏液細胞,位于胃組織的黏膜上皮層;另一類為頸黏液細胞,位于黏膜固有層的胃底腺,與楊桂文等[22]報道的河鱸胃部黏液細胞類型一致。本研究利用AB-PAS染色方法觀察到不同日齡黃淮山羊胃組織中糖原的分布,隨日齡的增長PAS陽性反應(yīng)逐漸增強。胃液中的黏液其主要成分是粘多糖,主要功能是潤滑食物及維持胃黏膜內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)[23]。馬俊南[24]等研究表明皺胃腺體分泌胃酸、胃泌素、粘多糖及各種消化酶。本研究發(fā)現(xiàn)皺胃腺體的分泌主要由皺胃黏膜上皮分泌及胃底腺分泌,表面黏液細胞及頸黏液細胞頂部可見分泌黏原顆粒,呈現(xiàn)頂漿分泌的特性,因此120日齡時皺胃上皮層和固有層中陽性反應(yīng)最高;黏原顆粒經(jīng)AB-PAS染色觀察可以發(fā)現(xiàn),7～120日齡,其粘多糖性質(zhì)變化規(guī)律為由出生期酸性性質(zhì)到生長期的中性和酸性,成年后又轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝哉扯嗵?。胃組織的黏液細胞種類和其粘多糖的化學(xué)性質(zhì)直接反應(yīng)了黏液細胞的功能差異,尹苗等[25]研究表明,黏液細胞通過AB-PAS染色后可以根據(jù)粘多糖顏色劃分成不同類型,分別為染色呈紅色,含有中性粘多糖;染色呈藍色,含有酸性粘多糖。本研究表明,黃淮山羊皺胃黏膜表面的分泌物經(jīng)AB-PAS染色觀察可以發(fā)現(xiàn),7～120日齡,其粘多糖性質(zhì)變化規(guī)律為由出生期酸性性質(zhì)到生長期的中性和酸性,成年后又轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝哉扯嗵?。目前對于羊胃不同類型黏液細胞的功能尚未報?但黏液細胞所分泌的黏液中具有抵抗病原微生物入侵的非特異性的免疫化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)[22],這充分表明任何時期的黃淮山羊皺胃均具有強大的非特異性免疫功能,具有較強的抗病力,但瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃不具備非特異性免疫功能。

胃黏膜固有層中含有的淋巴細胞可以移動到上皮層中,稱為上皮內(nèi)淋巴細胞,行使黏膜免疫功能。魯延剛等[26]觀察到牦牛皺胃黏膜含有豐富的淋巴細胞,本研究結(jié)果表明,黃淮山羊的瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃的胃壁黏膜固有層中少見或未見淋巴細胞,但在皺胃的黏膜固有層中可觀察到淋巴細胞,特別是在120日齡黃淮山羊皺胃黏膜固有層中含有大量淋巴細胞,這充分表明成年黃淮山羊皺胃也具有強大的黏膜免疫功能,具有較強的抗病力,但瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃不具備黏膜免疫功能。

綜上,不同日齡黃淮山羊瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃均無黏膜肌層,黏膜上皮均為復(fù)層扁平細胞,固有層內(nèi)少見或未見淋巴細胞,未觀察到腺體組織。皺胃黏膜上皮細胞主要為短柱狀或立方形,固有層可見大量淋巴細胞,黏液細胞的粘多糖性質(zhì)7～120日齡變化規(guī)律為酸性、酸性和中性混合、酸性。