裸項(xiàng)櫛虎魚消化系統(tǒng)的組織形態(tài)學(xué)研究

裸項(xiàng)櫛虎魚消化系統(tǒng)的組織形態(tài)學(xué)研究

裸露物種tenogobiagynashun（bleeker）屬于硬骨魚科，屬于gobia。這是一個(gè)廣泛分布于中國沿海地區(qū)的熱種子。南至琉球及其領(lǐng)土的淺水區(qū)通常體積為42.60mm，其中大部分為50.55mm，具有較高的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物開發(fā)價(jià)值。廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物監(jiān)測(cè)所和廣東省水產(chǎn)學(xué)校等單位正在進(jìn)行人工馴化、繁殖裸項(xiàng)櫛鰕虎魚,雖然國內(nèi)外對(duì)魚類消化系統(tǒng)的研究較多,但未見有鰕虎魚科魚類消化系統(tǒng)的相關(guān)報(bào)道,故本文通過解剖學(xué)和光鏡技術(shù)初步研究裸項(xiàng)櫛鰕虎魚消化系統(tǒng)的組織形態(tài)學(xué),并與其功能相聯(lián)系,為裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化提供支持。1材料和方法1.1材料表面裸項(xiàng)櫛鰕虎魚由合作單位廣東省水產(chǎn)學(xué)校提供,共計(jì)95尾。日齡60~240d,全長(zhǎng)1.2~3.9cm。1.2虎魚腸道系數(shù)和腸道長(zhǎng)度的測(cè)定首先在自然狀態(tài)下測(cè)量10尾240d裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的全長(zhǎng)(LT),再將其解剖取出消化道,在解剖鏡下觀察消化道的形態(tài)結(jié)構(gòu),分別測(cè)量消化道長(zhǎng)度(LD)、食道長(zhǎng)度(LE)和腸道長(zhǎng)度(LI),并按陳惠群等所述方法計(jì)算腸道系數(shù)(IC=LI/LT)和食道長(zhǎng)度/消化道長(zhǎng)度的比值(LE/LD)。將其余裸項(xiàng)櫛鰕虎魚去頭尾用Bouin氏液固定,按常規(guī)方法制作石蠟切片,進(jìn)行連續(xù)切片,切片厚度為5μm,染色以HE染色為主,輔以Mallory胰島三色染色。光學(xué)顯微鏡下觀察消化系統(tǒng)各器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2結(jié)果2.1消化腺的結(jié)構(gòu)裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的消化管由口咽、食道、胃、小腸和大腸組成(圖1,彩插7)?？谘是磺敖涌谇缓笈c食道相連,食道較短,食道長(zhǎng)度/消化道長(zhǎng)度的比值(LE/LD)約為0.11,食道與胃相連。胃是消化管的膨大部,呈U形,幽門與小腸交界處無盲囊。小腸前段形成一個(gè)U形的彎曲,后段較直。大腸位于消化管后段,較直,與小腸之間沒有明顯的分界標(biāo)志,末端開口于肛門。腸道系數(shù)(IC)約為0.30。消化腺包括肝臟和胰腺,肝臟位于腹腔前部,為淡黃色,不分葉,為體內(nèi)最大的消化腺。胰腺為彌散型,分布于胃、肝臟和小腸的附近。2.2學(xué)習(xí)準(zhǔn)備2.2.1消化管(1)前接口口前接口口咽腔是個(gè)形狀不規(guī)則的腔隙(圖2),前接口腔后與食道相連。咽壁黏膜向腔面形成一些不規(guī)則皺襞,黏膜上皮為復(fù)層扁平上皮,內(nèi)有杯狀細(xì)胞。(2)黏膜的組成裸項(xiàng)櫛鰕虎魚食道較短,壁較薄,內(nèi)有縱走的皺襞。食道從內(nèi)向外由黏膜、肌層和外膜三層組成(圖3,見彩插7),黏膜下層不明顯。黏膜由上皮和固有層組成,上皮為復(fù)層扁平上皮,內(nèi)有許多沿管腔整齊排列的杯狀細(xì)胞和黏液腺。固有層為細(xì)密結(jié)締組織,纖維較細(xì),排列緊密。黏膜層向食道腔形成一些縱形皺襞。固有層下面為肌層,肌層很薄,由內(nèi)縱行外環(huán)行的橫紋肌組成。外膜為極薄結(jié)締組織膜。食道黏膜在與胃交界處突然由復(fù)層上皮變?yōu)閱螌又鶢钌掀?肌層也由橫紋肌轉(zhuǎn)為平滑肌,交界處形成一個(gè)比較厚的皺褶。(3)胃底腺和頸內(nèi)移植細(xì)胞的形態(tài)胃是消化管的膨大部,它可以分為三個(gè)部分:賁門部、胃體部和幽門部(圖4)。胃壁從內(nèi)向外由黏膜、黏膜下層、肌層和漿膜構(gòu)成(圖5)。黏膜層由上皮和固有層構(gòu)成,黏膜層和部分黏膜下層向腔內(nèi)形成許多皺襞,其形態(tài)高低隨胃充盈度而變化。與賁門部和胃體部相比,幽門部的皺襞較多、較長(zhǎng)且有分支。胃上皮為單層柱狀上皮,細(xì)胞為高柱狀,核橢圓形位于基部。賁門部和幽門部上皮內(nèi)偶見個(gè)別散在的杯狀細(xì)胞,而在胃體部未見杯狀細(xì)胞。胃體部黏膜上皮表面有胃底腺的開口,稱胃小凹(圖5),而賁門部和幽門部黏膜上皮沒有胃小凹。因黏膜肌層不明顯,故固有層與黏膜下層的結(jié)締組織連在一起,結(jié)締組織中有胃底腺(圖5)。胃底腺主要存在于胃體前部,而胃體后部、賁門部和幽門部無腺體。胃底腺是分支管狀腺,由頸部、體部和底部構(gòu)成,腺細(xì)胞包括頸黏液細(xì)胞和主細(xì)胞,無壁細(xì)胞。主細(xì)胞分布于腺體部和底部,呈錐體形或低柱狀,細(xì)胞核大、圓形或橢圓形,染色淺,核仁明顯,位于細(xì)胞基部,細(xì)胞質(zhì)因酶原顆粒被溶解而呈泡沫狀,主細(xì)胞能分泌胃蛋白酶原;頸黏液細(xì)胞位于胃底腺頸部,細(xì)胞為低柱狀或三角形,細(xì)胞核扁圓形,位于細(xì)胞基部,胞質(zhì)清亮,染色較淺,呈淡紅色,該細(xì)胞能分泌黏液。固有-黏膜下層結(jié)締組織中除成纖維細(xì)胞外偶見嗜酸性細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。固有-黏膜下層深面是肌層,肌層較厚,特別是幽門部的肌層比較厚,由內(nèi)環(huán)行外縱行的平滑肌組成。外膜為漿膜,由結(jié)締組織和間皮構(gòu)成。幽門部有幽門括約肌,它是一種環(huán)形肌層,平滑肌向管腔內(nèi)突出,其上有許多縱走的黏膜皺襞(圖6)。胃無腺部胃壁較薄,結(jié)構(gòu)與有腺部相似,只是固有層結(jié)締組織較少,其中無腺體,黏膜層和黏膜下層也向胃腔內(nèi)形成許多大小不等形態(tài)各異的皺襞。(4)間皮的組織學(xué)觀察裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的腸根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能分為小腸和大腸。小腸由黏膜、黏膜下層、肌層和漿膜構(gòu)成(圖7)。黏膜和部分黏膜下層向腸腔突出形成許多指狀的皺襞,黏膜由單層柱狀上皮和固有層組成,單層柱狀上皮的游離面有紋狀緣,上皮間夾有少量杯狀細(xì)胞。固有層為細(xì)密結(jié)締組織,其中無腸腺。固有層與黏膜下層混在一起,疏松結(jié)締組織中可見淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞,后者細(xì)胞較大,圓形或略不規(guī)則形,核偏于一側(cè),胞質(zhì)內(nèi)有粗細(xì)不等的紅色顆粒。肌層為平滑肌,很薄,肌纖維排列為內(nèi)環(huán)行外縱行,環(huán)肌厚而縱肌較薄。外膜為漿膜,包括薄層的結(jié)締組織和間皮。大腸結(jié)構(gòu)與小腸相似,也由黏膜、黏膜下層、肌層和漿膜構(gòu)成,只是黏膜上皮中的杯狀細(xì)胞較小腸多,且越靠后段越多(圖8)。黏膜和黏膜下層也向腸腔突出形成許多形態(tài)各異、高而分支多的皺襞。大腸末段無泄殖腔,末端直接與腹鰭前的肛門連接。在肛門處有肛門括約肌(圖8),黏膜上皮也由單層柱狀上皮變成皮膚的復(fù)層扁平上皮。2.2.2消化腺(1)肝索的he染色肝表面被覆有漿膜,深部的結(jié)締組織形成纖維囊,很薄,它伸入肝內(nèi)把肝實(shí)質(zhì)分成許多界限不清的肝小葉。因結(jié)締組織極少,故肝小葉連成一片。肝小葉是肝實(shí)質(zhì)的主要結(jié)構(gòu),肝小葉中央有中央靜脈,肝細(xì)胞呈多邊形、立方形或柱狀,多數(shù)以單行排列成索狀稱肝索。肝細(xì)胞核較大呈圓形,著色較淺,核仁明顯。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有豐富的脂滴,故在HE染色中因脂滴被溶解而呈大小不等的空泡狀(圖9)。肝索之間的裂隙稱肝竇,竇壁由內(nèi)皮圍成,竇腔大小不等,竇腔內(nèi)有紅細(xì)胞和星狀細(xì)胞。星狀細(xì)胞較大,核呈圓形,胞質(zhì)較多,嗜酸性呈紅色。裸項(xiàng)櫛鰕虎魚肝門管區(qū)結(jié)締組織很少,三聯(lián)管的小葉間動(dòng)脈遠(yuǎn)離其伴行的靜脈和膽管而單獨(dú)穿行于小葉間。小葉間膽管上皮為立方上皮,與小葉間靜脈也有一段距離。(2)細(xì)胞頂部胞質(zhì)裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的胰腺屬于彌散型胰腺,它形成帶狀的腺泡群或分散的腺泡群形式存在于胃、肝臟、小腸之間。胰腺由外分泌部和內(nèi)分泌部組成(圖10)。外分泌部是漿液腺,腺細(xì)胞呈立方狀或錐狀,細(xì)胞核圓形,位于細(xì)胞的基部。細(xì)胞基部富含粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體,因而細(xì)胞質(zhì)嗜堿性而呈藍(lán)色;而細(xì)胞頂部胞質(zhì)因含有許多嗜酸性的酶原顆粒,所以HE染色時(shí)細(xì)胞頂部呈鮮紅色。腺腔內(nèi)可見扁平核的泡心細(xì)胞,它是閏管的上皮細(xì)胞。內(nèi)分泌部又稱胰島,它數(shù)量不多但體積較大,分散在外分泌腺腺泡之間。胰島周圍包裹著網(wǎng)狀纖維,胰島內(nèi)細(xì)胞排列成不規(guī)則的索,索間連接成網(wǎng),網(wǎng)孔中充滿血竇。胰島用Mallory三色染色(圖11),可以根據(jù)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)顆粒的嗜色性分為A細(xì)胞、B細(xì)胞和D細(xì)胞。A細(xì)胞的數(shù)量較少,細(xì)胞較小,細(xì)胞質(zhì)中有紅色顆粒;B細(xì)胞數(shù)量多,細(xì)胞較大,多位于胰島的中央部,細(xì)胞質(zhì)顆粒細(xì)小,為桔黃色;D細(xì)胞數(shù)量最少,細(xì)胞呈圓形,細(xì)胞質(zhì)中有藍(lán)色顆粒。此外在胰島中還見到一些細(xì)胞較大,胞質(zhì)染色較淺的內(nèi)分泌細(xì)胞,其性質(zhì)有待進(jìn)一步研究。3腸道結(jié)構(gòu)的變化裸項(xiàng)櫛鰕虎魚攝食撓足類、蟹大眼幼體、小型多毛類及其幼體和稚貝等,屬肉食性魚類,因此其消化系統(tǒng)表現(xiàn)出與其食性相適應(yīng)的特點(diǎn):食道較短;胃發(fā)達(dá),明顯分為賁門部、胃體部和幽門部,胃底腺也較發(fā)達(dá);腸道短而直,腸道系數(shù)較小。這些特點(diǎn)與南方大口鯰、黃鱔等肉食性魚類相類似,而與草魚、白鰱等草食性魚類及鯽魚、鯉魚等雜食性魚類不同。裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的食道較短,食道長(zhǎng)度/消化道長(zhǎng)度的比值(LE/LD)約為0.11,比同是肉食性的龍頭魚還小(0.17),同時(shí)食道肌層為比較發(fā)達(dá)的橫紋肌,這就有利于其推動(dòng)食物進(jìn)入胃中消化。食道上皮中的杯狀細(xì)胞和黏液腺比較豐富,這些杯狀細(xì)胞和黏液腺在上皮細(xì)胞之間排列成一層,它們分泌的黏液可以潤(rùn)滑食物,便于吞咽,還能緩沖上皮細(xì)胞的機(jī)械損傷。食道黏膜上皮為復(fù)層扁平上皮,有助于抵抗食物的摩擦損傷。食道黏膜上有一些縱形走向的皺襞,這些皺襞在食物通過的時(shí)候變小或消失,以利于食物的通過。裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的胃比較發(fā)達(dá),呈U形,可明顯分為賁門部、胃體部和幽門部,這和條石鯛、真鯛等肉食性魚類的胃結(jié)構(gòu)比較相似。與此相比,鯉魚、尼羅羅非魚等雜食性魚類的胃比較小,只是一個(gè)囊樣的結(jié)構(gòu),但也具有胃的功能;而草魚等草食性魚類則沒有胃結(jié)構(gòu)。胃體部的胃底腺較發(fā)達(dá),而從胃體部向后胃底腺逐漸減少,到了胃體后部和幽門部已無胃底腺的存在。賁門部有括約肌和類似于瓣膜的褶狀突起,可以防止食物倒流和控制食物通過的速率。幽門部的括約肌比較發(fā)達(dá)并有較多的縱形皺褶,除了防止食糜倒流,還可以擴(kuò)大食糜與黏膜的接觸面并延長(zhǎng)其停留時(shí)間,讓食糜與胃底腺分泌的消化液充分接觸和混合。裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的胃黏膜上皮為單層柱狀上皮,這和其他魚類相類似,在賁門部和幽門部的黏膜上皮中偶見個(gè)別杯狀細(xì)胞,胃體部沒有杯狀細(xì)胞。根據(jù)王健鑫等所述,偏雜食性的尼羅羅非魚賁門部和幽門部無杯狀細(xì)胞或杯狀細(xì)胞較少,而偏肉食性的條石鯛賁門部和幽門部都有杯狀細(xì)胞,這可能與其攝食性相關(guān)。裸項(xiàng)櫛鰕虎魚的腸上皮為單層柱狀上皮,有利于食糜的消化和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。小腸黏膜形成了許多皺褶,這些皺褶可以使食糜在小腸內(nèi)的停留時(shí)間大大延長(zhǎng),從而使食糜與消化液充分混勻,同時(shí)還增大了腸黏膜與食糜的接觸面積,提高了營養(yǎng)的吸收效率。小腸上皮中的杯狀細(xì)胞明顯增多,這些杯狀細(xì)胞不僅可以分泌黏液保護(hù)上皮細(xì)胞免受消化酶的破壞,還可以對(duì)堅(jiān)硬食物起到潤(rùn)滑作用。大腸的結(jié)構(gòu)與小腸相類似,黏膜也形成較多的皺褶,杯狀細(xì)胞的數(shù)量比消化道其他部位明顯增多,這些杯狀細(xì)胞分泌黏液保護(hù)黏膜,同時(shí)也可以潤(rùn)滑食物殘?jiān)⒗谂懦觥Ｄc道系數(shù)(IC)是魚類形態(tài)測(cè)量的重要參數(shù),該參數(shù)與魚類的食性密切相關(guān)。肉食性的真鯛IC約為0.6,雜食性的弗氏兔脂鯉IC約為1.25,而草食性的草魚IC約為1.54,與