【doc】不同生活时期冬眠动物（刺猬）肾脏与肾上腺超微结构观察

【doc】不同生活时期冬眠动物（刺猬）肾脏与肾上腺超微结构观察 不同生活时期冬眠动物(刺猬)肾脏与肾上 腺超微结构观察 第14卷第1期1994年3月天律师大(自然科学版)Vo1.14No.119943 JOURNALOFTIANJJ_0RMALUNIVERSITY(NATURALSCIENCEEDYflON)' 7一/不同生活时期冬眠动物(刺猬)肾脏 一与肾上腺超微结构观察 郝泗城孙建华克莉毕平孙金生夏文 (天津师范大学生物系) 摘要本文对冬眼前,冬眠和冬眠后期的刺猬(H耐h0零)肾脏和肾上朦的超微结构进 行了比较观察,发现冬眠期刺猬肾脏滤过膜的足细胞班级足突有融合趋势,裂孔少而狭小, 毛细血管内皮细胞的窗孔较稀疏;肾上腺皮质束状带细胞的体积较小,胞浆中脂质台量较少 而细小;肾上豫髓质细胞中所畚的高电子密度分泌颗粒数量较少,为有关动物学研究提出了 超微结构学依据. r 关键词冬眠刺猬肾肾上腺结构9/7一 J—?一r,.一 0引言/一 处于不同生活环境和时期的动物,其机体各器官的生理机能状态有着很大差异,组织 结构也会产生相应的变化,这一规律早已为人们所共知.冬眠动物因为有着独特的生活周 期,伴随而出现的各器官功能及形态变化自然更为显着,针对冬眠蒯匆这一特征而进行的 有关研究,国内外已有所报道J,但从组织细胞超镦结构方面对这一规律进行系统观察 和研究的报道,目前尚不多见.我们对处于冬眠前,冬珉和冬眠后三个时期的剌猬肾脏滤 过膜和肾上腺的超微结构进行了比较观察,报道如下:' 1与 于冬眠前,冬眠和冬眠后三个时期(10月,1月和4月),在乙醚麻醉下解剖刺猬各 三只,从肾皮质,肾上腺皮质束状带外侧和肾上腺髓质中央区取材,依次经25%戊二 醛,l%锇酸双重固定,PH=7,4的磷酸缓冲液漂洗,梯度丙酮脱水,Epon8l2包埋, Reichert-UltracutE超薄切片机切片,醋酸双氧铀和柠檬酸铅双重染色,日立8-600透 射电镜观察. 2观察结果 l肾皮质 处于冬眠期刺猬的肾脏,其血管球毛细血管中有较多的红细胞瘀积(图1);足细胞 本文于1993年9月29日收到. 本文为国家自然基金资助项目 ? 48?天津师大(自然科学版)第14卷 的次级足突数量较少并有明显的融台趋势,足突中的微丝含量较丰富,裂孔较少而狭小, 毛细血管内皮细胞之窗孔稀疏而少(图2).冬眠前和冬眠后期的肾脏,其血管球超微结 构表现相似,均可见到发达,排列规则和细密的足细胞次级足突,相邻次级足突间的裂孔 较宽大,胞浆中富含核糖体,糖原颗粒和粗面内质网;毛细血管内皮细胞的窗孔数量较 多,直径较大(图3,4) 2.2肾上腺 2.2.1皮质束状带细胞:处于冬眠期剌猬的束状带细胞,胞体较少,形态不规则;线粒 体呈管状或板状嵴,两种嵴的存在比率约各半,线粒体基质的电子密度较高;胞浆中的脂 滴含量不甚丰富,以d?0.1,031的细小型脂滴为主,弥散性分布(图5)冬眠前后 期刺猬肾上腺束状带细胞的胞体较饱满,线粒体以管泡状嵴者为多;弥散性分布的脂滴以 3.um)为主,尤以冬眠前刺猬的肾上腺束状带细胞表现明显,其脂大,中型(d?0.5-- 滴 大而量多(图6,7) 2.22肾上腺髓质细胞:冬眠期刺猬的肾上腺髓质细胞胞浆中弥散分布的膜被高电子密 度分泌颗粒数量较少,体积较小(d?0.1,02.um),直径大于O.2urn,电子密度极高的不 规则园形颗粒含量甚微(图8)而冬眠前,后期刺猬肾上腺髓质细胞所含的分泌颗粒与 冬眠期相比,数量较多(P<0.05),体积较大,尤以冬眠前期明显(图9,10). 3讨论 冬眠巾的动物,其各系统,器官的机能均降至较低水平,此时摄入的水份骤减,呼吸 频率减低,心率减慢,体温下降",",为此必然地导致该动物肾脏泌尿机能的降低,这样 才能维持体内水的平衡.通常除了摄入水量和循环血量等因素外,影响肾脏泌尿机能的重 滤过膜的机能状况l.滤过膜主要要因素是参与滤过作用的肾小球结构之一—— 包括三个 部分,即相邻足细胞次级足突之间的裂孔,窗孔型毛细血管的内皮细胞和二者之间的基底 膜三者中除经常处于动态平衡之中的基底膜,在冬眠前,中,后三个时期均未发现 有明 显差异外,另外两个组成部分的超微结构,冬眠期均有别于冬眠前,后期次级足突间的 裂孔及毛细血管内皮的窗孔数量多,口径大有利于体液的滤过,在肾小管重吸收机能一定 的情况下形成的尿量自然与肾小球的滤过量成正比.因此可以认为实验所观察到的冬眠期 动物肾脏滤过中之足细胞次级足突融合现象,裂孔变狭,减少以及内皮细胞的窗孔减少, 变小,无疑是处于冬眠期时机体为适应新的生活环境和条件,保护体内水分,维持体液平 衡和生存必需条件而产生的结构变化之一. 肾上腺皮质由三个部分构成,即球状带,束状带和网状带.其中以分泌糖皮质酮类激 素为主的束状带最为发达,糖皮质激素与机体的物质(糖,脂肪及蛋白质)和能量代谢 密切相关机体进入冬眠后,物质和能量代谢均处于较低水平,实验中所见到的冬眠期 束状带细胞胞体欠饱满,胞浆中的脂滴(合成糖皮质酮类激素的基础物质)体积较细小, 含量不甚丰富,均显示了为适应该时期机体机能情况在束状带细胞中所出现的形态学变 化.. 肾上腺和去甲肾上腺素具有兴奋心血管机能,调节机体血液循环的作用和动员,促进 体内脂肪及碳水代台物参与代谢产热的功能J.冬眠动物进入冬眠期后的特点是心率减 第1期郝泗城等:不同生活时期冬眠动物(刺猬)肾脏与肾上腺超微结构观察?49? 慢,动脉压下降,肌张力减低,体温降低,产热量和耗氧量减小,即体内'肾上腺素(和 去甲肾上腺索)的含量及浓度处于较低水平.实验所观察到的冬眠期肾上腺髓质细胞胞浆 中所含的电子密度致密颗粒,数量少于冬眠前后期的肾上腺髓质细胞中的含量,尤以体积 稍大(d>0.2m)的去甲'肾上腺素分泌颗粒的数量减少较为明显【,与冬眠期中刺猬的机 能状态情况相符. 以上通过对肾脏过膜,肾上腺皮质束状带细胞和髓质细胞的电镜观察,从器官,细胞 的超微结构角度,证实了进入冬眠期动物为适应新的生活环境(条件),而在机体及器官 机能状态上出现的某些变化,均有与其相应的形态学改变为基础,从而为有关动物学研究 提供了超微结构学依据. 参考文献 1赵炳,叶甲壬等刺猬的冬眠clIin,J.Physiol1951,18(11):l,l6 2上海第一医学院主编组织学.北京:人民卫生出版社.1981.784,793 8袁簿霞,付志良,应国华等.大鼠肾上腺皮质的超截结构及其机能意义.解剖.l984'15(4):424 , 429 4w.布卢姆等主编.组织学北京:科学出版社.1984~530,54l 5DennisW.Wood着.动物生理学原理.刘采仁译.北京:人民教育出版社,. 1980.329-331 6钟慈声主编.细胞和组鲷的超微结构.北京:人民卫生出版社.1984.167,168 7TzhtiHSeasonaldifferencesinOcomumptionandrespiratoryquotientinahibernatorfE. europaeus)A眦Zoo1.Fenmci.1978.15(】):69--75 8SuomalainenP.SuomalainenE.Studiesinthepllysiologyoftbehibernatinghedgehog.Ann . Acad.Sci1964A.?:l_22 附图说明 圈l冬膑期肾脏血管球,毛细血瞥腔中有较多红细胞瘾积;足细胞次级足突融合现象较广泛.次级足突的数量相对 较少×6OOO 圈2冬眠期肾脏血瞥球示足细胞次级足突数量较少,融合趋势较明显,裂孔少而狭少;毛细血瞥内皮细胞之窗孔 较稀疏.×加0舯 围3,4冬膑前.后肾脏血瞥球均可见发达,排列规则而细密的足细胞次级足宾 毛细血瞥内皮细胞的窗孔数量较多,直径较大. 囝5 圈6 围8 圈9 冬膑期肾上腺束状带纲胞.纲胞多边形.不甚丰富的胞集中所古的脂蔫数量中等 7冬眠前,盾期肾t脯束状带细胞,细胞中弥散性分布的唐滴数量较多,以大 胞裹现明显. 相邻次级足突闻的裂孔较宽大: ×2仉咖×25.咖 , 体积较纲小.×蚰帅 中型为主,尤以冬眠前期的细 冬眠期肾上腺矗质蜘胞.胞集中弥散分布的穗被高电子密度的分泌颗粒数量较少体积较小, l0冬眠前,'后期肾上腺髓质细胞.胞集中所古的穗被分泌颗粒数量较多体积较大, ×4OOO×60舯 x50舯 ×6000×60呻 ? 50天津师大(自然科学版)第14卷 ULTRASTRUCTUREoBSERVATIoNoF KIDNEYSANDADRENALGLANDSoF HIBERNALANIMALS(HEDGEHOGS) INDIFFERENTPERIoDS HaoSichengSunJianhuaYuKel (TianjinNormalUniversily) AbsactWehavemadetheultrastructUreobservationsonerinaceuscuropaeuses kidneysandadrenalsbefore,dudngandaftertheperiodofhibernation.Theresultsshow thatthepodocytesecondaryprocessesofthekidney~omemleswereamer昏ngtendency, thesiltporesbecamefewerinnumberandna~owed.Moreredbloodcellswerefoundin lumenofbloodcapillariesandthenumberofwindowporesinjtsendothelialcellsde— creasedThefattygranulesinadrenocorticalzonafascieulatacellsbecamesmallerinsize, andfeWefinnumber.humbersofthetwokindsofseeretiongranulesinadrenal medullacellswereredUCedascomparedwiththoseintheothertwoperiods. Theobservationabovehaveprovidedanultmstmct~alevidenceforvarioUSrelevant zoologicalstudies. KeywordsHib~nationHedgehogsKidneyAdrenal出ndUltmstructure 第1期郝泗城等:不同生活时期冬眠动物(刺猾)肾脏与肾上腺超微结构观察'5 附图