秃鹫肺组织的光镜和电镜观察
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第44卷2008年第6期
Journal of Northwe st Normal Universit y (Nat ural Science) Vol 144 2008 No 16
西 北 师 范 大 学 学 报(自然科学版)
秃鹫肺组织的光镜和电镜观察
贾艳芳, 俞诗源3, 王 昱, 冯红丽, 邓海平
(西北师范大学生命科学学院, 甘肃兰州 730070)
摘 要:为了解秃鹫肺的组织结构特征, 探讨其结构与生理功能之间的关系, 运用生物显微技术和透射电镜技术, 观察研究了一例成体秃鹫肺的组织结构. 结果表明秃鹫的肺由各级支气管、无数肺小叶及小叶间结缔组织组成. 肺小叶
呈多面棱柱形, 包括三级支气管、肺房、漏斗和呼吸毛细管, 而呼吸毛细管相互吻合成网状; 呼吸毛细管上皮胞质内细胞器较少, 而含较多吞饮小泡; 呼吸毛细管壁外面包围有丰富的毛细血管; 气Ο血屏障极薄. 关键词:秃鹫; 肺; 组织结构; 呼吸毛细管
中图分类号:Q 954 文献标识码:A 文章编号:10012988Ⅹ(2008) 0620094204
Observations on the lung tissue of Aeg y pi us monachus
By L M and TEM
J IA Y a n Οfang , Y U Shi Οyuan , WAN G Yu , FEN G Hong Οli , DEN G Hai Οping
(College of Life Science , Northwe st No rmal Univer sit y , La nzhou 730070, Gansu , China )
Abstract :To e xplore t he st ruct ural cha racteri stics of t he lung ti ssue of A eg y p i us mon ach us , and probe i nto t he relat ion bet ween t he fa bric and physiology , t he ti ssue st ruct ure of a sample of al dut Aeg y p i us
mon achus π1ung were obser vat ed by light microscope (LM ) and t ransmission elect ron micro scope (TEM ) . The resul t s show t hat t he A eg y p i us mon ach us πl ung is consi sted of all l evel s brochi , a lot of pulmonary 1obulos and connect ive ti ssue. The pul mo nary 1obulos are hexahedron incl uding t erti ary bronchus , pul monary a nt rum , funnel and air capillaries. Many breat hi ng capil larie s for m ana stomosed ret iculation wit h each ot her. There are le ss organelle s i n t he epit helial cell s of t he air capillaries , but more pi nocyt ot ic ve sicle. The ai r capil larie s are surrounded by many capillaries , and t he blood Οair barrier is ext raor di narily t hi n.
K ey w or ds :A eg y p i us monach us ; l ung ; histological st r uct ure ; air capillary 秃鹫(A eg y p i us mo nachus ) 属隼形目, 鹰科, 俗称座山雕, 是猛禽中体型最大的鸟类家族, 属于国家二级保护动物. 有关秃鹫的研究较少, 路纪琪等研究了秃鹫消化系统的形态结构[1], 俞曙林等对秃鹫标本进行了形态学观察与测量[2], 寿晓玲等报告了一例缺乏维生素B 1的黑秃鹫[3], 张西云等利用D 型肉毒灭鼠剂对秃鹫做了敏感性试验[4], 张心如、张炜、罗克等分别研究了禽类肺组织及呼
收稿日期:2008Ο05Ο15; 修改稿收到日期:2008Ο08Ο30
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30370163) ; 甘肃省自然科学基金资助项目(Z S031ΟA25Ο005ΟZ ) ; 甘肃省创新人才
基金资助项目(ZS006Ο016)
) , 女, 山西晋中人, 硕士研究生. 主要研究方向为细胞与发育生物学. 作者简介:贾艳芳(1983—
3通讯联系人, 教授, 硕士研究生导师. E Οmail :syyu006@nwnu1edu 1cn
吸系统疾病[5Ο7], 王水莲等[8]对黄腹角雉的肺进行
了解剖与观察, 朱平等[9]观察了丹顶鹤肺的显微结构与超微结构, 李光武等[10]研究了扬子鳄肺的超微结构, 本课题组[11]研究了红腹锦鸡肺微血管的构筑, 但有关秃鹫肺的组织结构方面的研究尚未见报道. 为了进一步搞清鸟肺的结构及特点, 笔者对秃鹫肺进行了光镜和电镜观察, 旨在了解秃鹫肺的组织结构, 积累野生动物的器官组织学资料, 并
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贾艳芳等:秃鹫肺组织的光镜和电镜观察
Obser vations on t he lung tissue of Ae gypius monachus B y LM and TEM
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为野生动物养殖中临床疾病的诊治提供参考资料.
1 材料与方法
111 实验材料
) , 解剖观察其肺的用因伤致残的秃鹫1只(♂
整体形态、位置、毗邻关系后, 切取肺组织块作为实验材料.
112 光镜观察
切取肺组织小块放入15%的福尔马林溶液中固定24h , 常规石蜡包埋、切片(厚约6μm) , H 1E 染色后在显微镜(Ol ympus , FX Ο35WA ,J apan )
下观察并拍照.
113 透射电镜观察
将秃鹫肺组织切成小于110mm ×110mm ×210m m 的组织块, 用210%的多聚甲醛和210%
) , 再用磷酸缓冲液的戊二醛溶液固定24h (4℃
(pH 712) 冲洗后, 置于1%的锇酸中后固定2h , 磷酸缓冲液冲洗后系列酒精脱水, Epon 812包埋, 超薄切片机(C HB Ο5型) 切片(60～90nm ) , 醋酸铀Ο柠檬酸铅染色, 透射电镜(JEM Ο1230,Japa n) 观察并拍照.
光镜与透射电镜观察结果如图版Ⅰ所示
.
图版Ⅰ 秃鹫肺组织的光镜和透射电镜图
Plate Ⅰ LM and TEM figur e of the lung tissue of Aegy pi us monachus
图版说明
1肺小叶光镜图:示三级支气管(ttt ) , 肺房(tt ) , 毛细血管(↑) ;
2呼吸毛细管电镜图:示呼吸毛细管腔(L ) , 吞饮小泡(↑) , 细胞核(Ne) ; Explana tio n of pla te
1Light microscope figure of pulmonary lobule :ttt shows te rtiar y bronchus , tt shows pulmonar y antr um , ↑shows capillar y ;
2T EM f igure of breat hing capillar ies :L shows the cavity of breat hing capilla rie s , ↑shows vesicle , Ne shows nucleus ; 3T EM figure of the epithelial of br ea thing capillarie s :L
shows t he ca vit y of breat hing capilla ries ;
4TEM figure of blood Οair bar rier :L shows t he cavity of breathing capillaries , Ec shows t he epithelial cell of breathing capillarie s , Bm
shows
ba sal
me mbra ne , En
shows
the
3呼吸毛细管上皮电镜图:示呼吸毛细管腔(L ) ;
4气Ο血屏障电镜图:示呼吸毛细管腔(L ) , 呼吸毛细管上皮(Ec ) , 基膜(B m ) , 毛细血管内皮(En ) .
endot helium cell of capilla ry.
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2 观察结果
211 大体形态
秃鹫的左、右肺略呈扁平四边形的海绵样结构, 鲜红色, 不分叶, 表面光滑、湿润、柔软且富有弹性, 位于胸腔背侧部, 背侧面嵌入肋间. 肺内的支气管分支形成互相通连的网状管道, 而不象兽类的支气管那样呈树枝状.
肺外支气管入肺后由前向后纵贯全长, 形成初级支气管, 初级支气管向后延伸, 其管腔逐渐变小. 从初级支气管上分出前内侧群、后背侧群、后腹侧群和后外侧群次级支气管. 从次级支气管上又分出许多三级支气管, 呈袢状连于两群次级支气管之间. 此外, 在三级支气管间还有吻合支存在. 212 显微组织结构
秃鹫肺表面被覆浆膜, 浆膜表面覆有薄层液体, 润滑. 肺实质由各级支气管、肺房、小叶间结缔组织和肺毛细血管构成. 肺表面的浆膜深入肺内将肺实质分隔成许多肺小叶, 肺小叶是肺的结构单位, 小叶之间有结缔组织间隔. 在肺表面可见肺小叶的轮廓, 肺小叶呈多面棱柱形, 以三级支气管为中心, 肺房呈辐射状排列在它的周围(图版ⅠΟ1) . 肺房发出若干葡萄状漏斗, 漏斗又分出许多呼吸毛细管(微气管) , 后者相当于兽类的肺泡, 是一些弯曲的小管, 并相互吻合成网状. 在肺小叶间结缔组织内可见有较大的动脉、静脉以及丰富的淋巴组织. 初级支气管被覆一层纤毛柱状上皮细胞和少量杯状细胞, 次级支气管的黏膜上皮逐渐移行为单层柱状纤毛上皮, 上皮中杯状细胞减少或消失. 三级支气管内衬以单层扁平上皮细胞, 外面围以散在的平滑肌纤维和少量弹性纤维. 呼吸毛细管壁仅有网状纤维做支架, 内衬以单层扁平上皮细胞, 外面包围有丰富的毛细血管. 毛细血管仅由单层内皮细胞围成. 213 超微结构
透射电镜下呼吸毛细管切面近似于椭圆形, 壁极薄, 由上皮和呼吸毛细管隔(相当于哺乳动物肺泡隔) 组成. 呼吸毛细管上皮胞质内细胞器不丰富, 而含较多吞饮小泡. 呼吸毛细管壁外面包围有丰富的毛细血管. 毛细血管腔可通过一个含核红细胞, 在断面上可观察到毛细血管壁很薄, 毛细血管内皮细胞扁平状, 胞质薄, 细胞器少, 内皮下为薄层基膜. 呼吸毛细管壁的上皮细胞、毛细血管内皮细胞
连同其间的两层基膜共同构成生理上的气Ο血屏障(bloodΟai r ba rrie r). 两层基膜往往呈融合状(图版ⅠΟ2,3,4) .
3 讨论
秃鹫的肺和家禽肺的组织结构[12]相似, 都由各级支气管、肺小叶、小叶间结缔组织和血管构成, 这与以往研究的红腹锦鸡、岩鸽、家鸽、家
鸡、黄腹角雉等鸟类肺的结构一致[8Ο14]
. 但与哺乳动物的肺结构有明显的差异. 哺乳动物两肺悬垂于
左、右胸腔, 可以自由舒缩; 秃鹫的肺有约1/3嵌入在肋间隙里, 因此, 它的扩张性并不大. 哺乳动物肺实质形成各级支气管树, 末稍呈盲端的肺泡; 而秃鹫的肺则不形成支气管树, 各级支气管间互相连结成相通连的网状管道. 秃鹫肺的各部均与气囊有直接连通, 因此, 当肺部有炎性产物时往往比哺乳动物更容易扩散至全身. 哺乳类具有发达的支气管系统及大量的肺泡, 肺结构比较复杂. 而鸟类的肺由各级支气管及其周围的呼吸毛细管组成, 呼吸毛细管外面包围有丰富的毛细血管网. 鸟类的呼吸毛细管相当于哺乳动物的肺泡, 但在结构上又有本质的区别, 即肺泡是微细支气管终端的盲囊, 而呼吸毛细管则与保持有畅通新鲜气流的平行支气管通连, 致使肺的气体交换总面积相对于哺乳类大很多. 鸟类的肺体积相对较小, 结构紧密, 高度血管化, 肺与体重之比和哺乳类类似, 但所占体积仅相当于哺乳类的一半, 加之气囊系统的存在, 其呼吸系统的总体积比哺乳类约大3倍[15]. 鸟类的肺既不同于哺乳类复杂的肺结构, 也不同于两栖类和爬行动物囊状肺的结构. 如花背蟾蜍[16]等两栖类的囊状肺的内壁上仅有网状隔膜及少量的次级隔膜, 尽管在网状隔膜、次级隔膜、肺泡隔及肺泡上均有丰富的毛细血管, 可以提高气体交换率, 改善供氧状况, 但其呼吸的总有效面积还是很有限的. 由此充分显示出鸟类肺的结构较之哺乳类或是一些比它低等的种类更为精致, 更有利于气体交换, 有利于支持鸟类较高的代谢率所需氧气供应的特点. 哺乳动物的肺泡壁具有Ⅰ、Ⅱ型两种上皮细胞. Ⅰ型细胞扁平; Ⅱ型细胞体积较大, 较高突, 嵌于Ⅰ型细胞之间, 其胞质内除一般细胞器外尚含有特征性板层小体, 其功能可能与稳定肺房表面张力和其口径有关[18]. Ⅱ型细胞除分泌表面活性物质外, 还能进行自我更新, 分裂增殖转化为Ⅰ型肺
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泡细胞[19]. 而秃鹫肺的呼吸毛细管壁上仅见到相当于哺乳动物肺的Ⅰ型上皮细胞, 而未见相当于哺乳动物肺的Ⅱ型上皮细胞, 且没有在相当于哺乳动物肺Ⅱ型上皮细胞胞质中观察到电子密度较高的板层分泌性颗粒. 这与朱平等研究的丹顶鹤肺中有相当于人类肺的Ⅱ型上皮细胞的结果不一致. 板层分泌性颗粒在鸟类肺内是否普遍存在尚不清楚, 还有及组织形态观察[J].动物医学进展, 2006, 27(7) :
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(责任编辑 孙晓玲)