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长爪沙鼠正常泌尿器官的组织学观察

2014-01-25赵文杰宋志琦程广宇赵德明杨利峰

中国比较医学杂志 2014年12期
关键词:沙鼠髓质小管

赵文杰,宋志琦,程广宇,赵德明,杨利峰

(1. 河南农业大学牧医工程学院,郑州 450000;2.中国农业大学动物医学院,北京 海淀 100193)

长爪沙鼠(Merionesunguiculatus)又名沙土鼠或蒙古沙鼠,属于哺乳纲,啮齿目,仓鼠科,沙鼠亚科,沙鼠属。在我国主要分布在内蒙古以及邻省区的沙化草原地带[1]。相比于大鼠,小鼠而言,长爪沙鼠易于管理和维护,不易被肾病和其他的自发的疾病感染。但是必须保证长爪沙鼠的饲养环境清洁、干净[2]。虽然较其他鼠使用的少,在医学领域的应用已经有20多年的历史,在生物医学研究以及疾病感染动物模型的建立得到广泛的使用,是一种“多功能的”、具有非常重要开发价值的实验动物资源。长爪沙鼠长期栖息于沙漠地区,可以把饮水量控制在每100 g体重2 mL左右,而对体重毫无影响,能有效利用食物中的水分和体内代谢的水分,对水的要求很低,具有尿液浓缩等特点。由于长爪沙鼠泌尿系统的特殊性,是研究肾功能性病变的良好的动物模型,国内外已有相关的报道[3-4]。但对泌尿器官正常的组织学结构未见报道。本文通过HE染色和光镜技术初步对长爪沙鼠的肾、输尿管等进行了组织学观察,报告如下。

1 材料和方法

取6只成年长爪沙鼠的肾、输尿管、膀胱,经4%甲醛溶液固定,常规组织处理,石蜡包埋,2 μm切片,HE染色光学显微镜下观察、描述。

2 结果

2.1 肾

2.1.1 肾实质包括髓质和皮质:低倍镜下,髓质位于皮质内侧,内无肾小体,它由肾椎体、肾柱、髓放线和皮质迷路组成。髓质内层特别发达;髓袢由近端小管的直部、远端小管的直部和细段组成,髓袢的粗段发达,一直延伸到皮质层(图1)。

2.1.2 肾实质:主要由肾单位和肾小管组成 肾单位由肾小体和肾小管组成(如图2)。

2.1.3 肾小体:肾小体由血管球和肾小囊组成,血管球基部的一端称为血管极,对侧为尿极,靠近血管极的远端小管上皮细胞排列紧密,称为致密斑。肾小囊为包裹血管球的双层囊,脏层紧附血管球,由组细胞构成,壁层为单层上皮,壁层与脏层之间的间隙称为肾小囊腔。肾小管分为近端小管和远端小管,近端小管管腔较远端小管的管腔的直径较粗。(如图3)

2.2 输尿管

输尿管分为黏膜、肌层和外膜3层。黏膜上皮为一层很厚的变移上皮构成,典型的输尿管的肌层较厚由三层组成,分别为:分为内纵、中环和外纵三层,但输尿管中上部即远离膀胱的部分无外纵肌层。外膜由结缔组织构成,起固定输尿管的作用(如图4)。

2.3 膀胱

膀胱由内向外依次:黏膜、肌层和外膜。黏膜上皮为一层变移的上皮(图5)(图1~5见封底)。

长爪沙鼠的泌尿系统包括肾、输尿管、膀胱和尿道。与人类或其他的啮齿类动物(大鼠,小鼠)相似,其肾单位分为浅表和髓旁两种类型,肾髓质内层较厚;输尿管呈椭圆形,管腔大,其肌层较薄。

3 讨论

长爪沙鼠作为实验动物应用于医学领域已有较长时间,因其独特的解剖学、生理学和行为学等特征在营养代谢病、脑血管疾病、自发性肿瘤等诸多研究中应用广泛。长爪沙鼠肾脏功能非常特殊,使自己能排出浓缩的尿液,以节省水分,适应沙漠严酷的环境。体内的贮水功能较大鼠、兔子发达,长爪沙鼠肾脏贮存的尿液为5 000 mOsm/kg[6-7],大鼠贮存尿液的能力为2 600~2 900 mOsm/kg[4,8],兔子的为1500 mOsm/kg。长爪沙鼠在保持很高的尿量时,除了与它们的生活环境与习性有关,还与它们肾脏结构相关。沙鼠的肾髓质内层较人的厚,它的肾能产生20倍于血浆渗透浓度的高渗尿,而人的最多能产生4~5倍于血浆渗透浓度的高渗尿。尿液浓缩是通过髓袢细段的逆流倍增机制[9]与远曲小管、髓袢的升支粗段对钠离子的转运的过程来完成[10]。所以髓袢是形成髓质渗透梯度的重要结构,髓袢愈长,浓缩能力就愈强。从解剖学上看,长爪沙鼠的髓袢比大鼠的长从解剖学上看,长爪沙鼠的髓袢比大鼠的长,大鼠的肾中70%的肾单位的髓袢都很短,仅延伸到髓质内带和外带的分界线,而长爪沙鼠髓袢的粗段在髓质外带边界线高度发达,一直延伸到皮质层,所以尿液的浓缩能力比大鼠的更有效[6、11]。除此之外它们的远曲小管数量多遍布在整个皮质层,长爪沙鼠肾结构的特点能使尿液浓缩加强,以节省体内的水分,适应严酷的沙漠环境。

由于肾脏的独特性,长爪沙鼠可被用于急性和慢性铅中毒的研究[3]。给予沙鼠和大鼠相同的口服剂量,沙鼠肾中的铅含量较大鼠高四至六倍。长期或短期投给铅,肾脏可产生各种各样的病理变化,类似于人类慢性铅中毒的变化。大鼠口服相同剂量的醋酸铅,肾脏无明显的病理变化。沙鼠成了近代研究急慢性铅中毒模型[14-15]。有文献报道,长爪沙鼠也适合于糖尿病动物模型的研究[14-15]。长爪沙鼠对饥渴的忍受力它具有遗传性不易受外界环境的影响,郑海洪等[16]对野生长爪沙鼠驯养多年,但对饥渴的忍耐力依然很强。长爪沙鼠这些特殊的肾功能特点是研究肾功能性病变的良好动物。本文通过对长爪沙鼠泌尿系统的组织学观察发现,长爪沙鼠的远端小管数量多;肾髓质内层发达;输尿管管腔大、肌层壁薄,这些发现有望为长爪沙鼠作为实验动物化提供支持。

参考文献:

[1] 周云志, 马勇, 李迪强, 等. 大沙鼠在中国的地理分布 [J]. 动物学报, 2000, 46 (2): 130 -137.

[2] 王钜, 王晓辉, 卢静, 等. 普通环境和清洁级环境中长爪沙鼠寄生虫感染状况观察 [J].中国比较医学杂志, 2004, 14(3):132-134.

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