5种小动物心脏的比较组织学研究

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　　摘  要：为探讨金鱼（Carassius auratus auratus Linnaeus）、中华大蟾蜍（Bufo gargarizans）、鸡（Gallus domesticus）、家鸽（Aplopelia bonaparte）和家兔（Oryctolagus cuniculus）心脏的组织结构与其生境的适应关系，制作了5种动物心脏石蜡组织切片，并采集图像进行了分析。结果表明：5种动物心脏所占体重百分比以家鸽最高，金鱼最小。金鱼心肌纤维细长，且分支少，家兔心肌纤维分支多。5种动物心脏结构的差异，与其从水生到两栖再到陆生的生境迁移变化相适应。
　　关键词：金鱼;中华大蟾蜍;家鸽;心脏;比较组织学
　　中图分类号 Q954   文献标识码 A   文章编号 1007-7731（2019）09-0065-3
　　Abstract：Paraffin tissue sections of hearts of five small animals were prepared to investigate the relationship between the structure of hearts of Carassius auratus auratus Linnaeus，Bufo gargarizans，Gallus domesticus，Aplopelia bonaparte and Oryctolagus cuniculus and their habitats.The results showed that Pigeons had the highest percentage of heart weight and goldfish had the smallest percentage.The myocardial fibers of goldfish are slender and less branched，and the myocardial fibers of rabbits are more branched.The differences of heart structure of five species of animals are adapted to the changes of their habitat migration from aquatic to amphibian to terrestrial.
　　Key words：Carassius auratus auratus Linnaeus;Bufo gargarizans;Aplopelia bonaparte;Heart;Comparative Histology
　　心臟是脊椎动物循环系统中的重要器官，其主要功能是推动血液流动，把血液运行至身体各个部分。目前，关于初生麋鹿、非洲白犀牛、穿山甲等动物的心脏组织结构及其功能的研究已有报道[1-3]，而从生物进化与生境角度对多种动物心脏结构进行比较的研究仍较少。石蜡组织切片技术是组织胚胎学、生理病理学以及细胞生物学中一种常用的试验方法，能够反映组织细胞的真实状况[4-5]。本试验根据脊椎动物从水生、两栖到陆生的进化关系，选取金鱼、中华大蟾蜍、鸡、家鸽和家兔5种动物，制作石蜡组织切片并采集图像进行比较分析，以期获得5种动物心脏的组织结构在这一演化过程中的变化规律，为进一步研究动物心脏组织结构以及进化发育等相关研究提供科学依据。
　　1 材料
　　1.1 试验动物 市购健康成年金鱼、中华大蟾蜍、鸡、家鸽和家兔各10例，不分雌雄。各种动物的基本形态特征见表1。
　　1.2 试剂与仪器 苏木精，由南京奥多福尼生物科技有限公司生产;伊红（Y水溶），由天津市大茂化学试剂厂生产;乙醇（分析纯），由南京华嘉化学试剂有限公司生产;二甲苯（分析纯），由广州迪鑫多科学仪器有限公司生产;切片机（2508型），由上海珂淮仪器有限公司生产;体式显微镜（型号为MOTIC SMZ-140）;倒置荧光显微镜（型号为徕卡DMI3000B）。
　　2 方法
　　2.1 取材 用适量乙醚将动物麻醉后，迅速解剖取出心脏，生理盐水清洗2～3次，然后用中性甲醛溶液固定约24h。
　　2.2 石蜡切片制作 将组织于70%乙醇中分别冲洗3次，脱水和透明程序依次为：70%乙醇→80%乙醇→95%乙醇I→95%乙醇II→无水乙醇I→无水乙醇II各历时1h→无水乙醇∶二甲苯=1∶1→二甲苯I→二甲苯II各历时40min。浸蜡步骤为蜡杯Ⅰ40min?蜡杯Ⅱ50min?蜡杯Ⅲ1h，然后包埋。用旋转式切片机把蜡块切成6μm厚的薄片，50℃烤片30min。脱蜡程序为二甲苯（Ⅰ）和二甲苯（Ⅱ）各15min，二甲苯∶无水乙醇=1∶1为5min。常规方法复水后磷钨酸苏木精染色30min，5%的冰乙酸分色40s后伊红染色5min。常规方法脱水透明后制作成永久切片，倒置显微镜观察并采集图谱。
　　3 结果与分析
　　3.1 心脏解剖结构比较 金鱼的心脏比较小，约占体重的0.11%，由静脉窦、心房和心室3个部分构成。在心室的前方有1个膨大的动脉球，是鱼类腹大动脉起始部的球状肥厚部，动脉球肌层厚且向内凸起形成肉嵴（图1A）。中华大蟾蜍心脏约占体重的0.13%，可分为心室、心房和静脉窦3部分（图1B）。心室较小，近似三角形，心室壁厚，向内形成肉柱或肉嵴，可以缓冲由左右心房流进心室内的血。心房由房间隔分为左右2个部分（图1C）。鸡的心脏约为体重的0.44%，家鸽心脏约为体重的0.49%，鸟类心室和心房完全分隔开，左心室腔狭细，壁厚;右心室腔稍大，壁稍薄;左右心房均较小（图1D和图1E）。家兔的心脏约为体重的0.43%，分为4个腔，具有主动脉弓，其管腔较大，管壁较厚;静脉系统趋于简化（图1F）。 　　3.2 心脏组织结构比较 5种动物心壁均由3层膜组成，从内向外依次为心内膜、心肌膜和心外膜，以心肌膜最厚，主要由心肌组成。金鱼心肌纤维呈长条状，纤维细长，分支较少，心肌纤维排列规则紧密，间隙较小（图2A和图2B）。中华大蟾蜍心肌纤维细长，排列较规则，有分支且互相吻合（图2C和图2D）。蟾蜍心脏有明显的瓣膜，其细胞呈卵圆形，排列致密整齐，细胞核较小，居中（图2E和图2F）。鸡心肌纤维细长，分支少，排列紧密整齐，横切面心肌细胞多呈圆形，细胞核多1个且居中。心肌纤维多内纵外斜两层排列，部分为内纵中环和外斜3层分布，部分心肌向内增厚形成肉嵴（图2G和图2H）。家鸽心肌纤维呈短柱状，成束排列，心肌纤维分支较多，相互吻合，闰盘明显（图2I和图2J）。家兔心肌纤维呈圆柱状，分支较多，相互吻合，多内纵中环和外斜3层分布（图2K和图2L）。
　　4 结论
　　金鱼、中华大蟾蜍、鸡、家鸽和家兔5种动物心脏所占体重百分比依次为：家鸽>鸡>家兔>中华大蟾蜍>金鱼，鸟类心脏所占體重百分比高，尤其家鸽心脏所占体重百分比最高。鸟类的心脏可以供给充足的氧气和能量，使其适应空中飞翔生活。金鱼心肌纤维细小，分支少，平行排列。家鸽心肌纤维相比鸡心肌更粗大一些，分支更加密集，这可能与家鸽的飞行生活相适应。家兔心肌纤维为短柱状，分支多且相吻合，心肌纤维形成功能合胞体结构，更有利于提供氧气和能量以适应复杂的陆地生境。5种动物生活环境由水生到水陆两栖再到空中飞行和陆地生活，生活环境从简单逐渐变复杂，其心脏组织结构也发生了相应变化，说明动物心脏组织结构与其生物学特性和生活环境有密切关系。
　　参考文献
　　[1]钟震宇，郭青云，白加德，等.初生麋鹿心脏的解剖及组织学观察[J].中国兽医杂志，2018，54（9）：40-42.
　　[2]刘志伟，李东，杨永平，等.非洲白犀牛心脏的组织学研究[J].野生动物学报，2018，39（3）：476-479.
　　[3]向建洲，刘进辉，朱开明，等.穿山甲心脏的组织结构研究[J].经济动物学报，2013，17 （4）：211-213.
　　[4]王庆容，徐晓舒，夏浪，等.不同温度对HE 染色效果的影响[J].江苏农业科学，2017，45（22）：168-170.
　　[5]郑伟，严继舟.斑马鱼组织石蜡切片质量的优化[J].江苏农业科学，2013，41（11）：260-263.
　　（责编：张宏民）
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