BALB/c突變卷毛小鼠皮膚組織結構的分析

李曉娟，李 碩，白冰珂，胡 燕，李 蓓，侯 俊，李瑞生

(1.解放軍第302醫院實驗技術研究保障中心，北京 100039；2.解放軍第302醫院醫務部，北京 100039)

突變系小鼠由于遺傳基因突變所導致的表型特征多種多樣，有的表現在器官異常，如突變的白內障小鼠眼球呈白內障病變[1]；有的則體現在外觀體征變異，如突變的BALB/c無毛小鼠則沒有被毛[2]。而本實驗室發現培育的突變系卷毛小鼠則表現為被毛卷曲，這種被毛異常改變可能是由于堿基突變所導致的，為了探討突變后小鼠的皮膚和毛囊結構是否也發生了變異。本實驗利用不同日齡的BALB/c突變卷毛小鼠，對其皮膚和毛囊結構進行病理學檢測，并與正常BALB/c小鼠進行對比分析，以期了解突變小鼠的皮膚組織和毛囊結構與正常BALB/c小鼠是否存在差異，這種差異性的變化對于今后研究卷毛小鼠突變基因與皮膚組織結構的關系以及研發應用突變卷毛小鼠動物模型提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

選擇出生后10 d、21 d、42 d和63 d的BALB/c突變卷毛小鼠各10只，雄性，由解放軍第302醫院動物實驗室近交培育的突變小鼠，實驗動物使用許可證【SYXK(軍)2012-0010】；選擇出生后10 d、21 d、42 d和63 d的正常BALB/c小鼠各10只，雄性，來源于軍事醫學科學院實驗動物中心，生產許可證【SCXK(軍)2012-0004】。

1.2 試劑與飼料

甲醛(批號：1210122，西隴化工股份有限公司)；生理鹽水(批號：130520405，石家莊四藥有限公司)；小鼠飼料由軍事醫學科學院實驗動物中心飼料室提供，生產許可證【SCXK(軍)2012-0003】。

1.3 動物被毛特征觀察

繁殖小鼠均飼養在本實驗室的SPF級屏障環境內，自由飲水，采食正常維持鼠料。小鼠在繁殖培育過程中，每天觀察同日齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常BALB/c小鼠被毛生長發育情況，記錄不同日齡的兩組小鼠被毛的生長特點，對比分析其被毛生長發育的差異。

1.4 皮膚組織病理學檢測

選擇10 d、21 d、42 d和63 d的兩組所有小鼠，將背部被毛剃除，各取兩小塊皮膚組織，一小塊置于干凈玻璃片直接光鏡鏡檢，另一小塊皮膚置于10%甲醛溶液中固定，然后采用常規脫水、石蠟包埋、切片和HE染色等方法進行病理組織學檢測，在光學顯微鏡下對不同日齡組小鼠的皮膚組織形態學進行對比觀察，拍照分析。

2 結果

2.1 BALB/c突變卷毛小鼠被毛外觀的分析

BALB/c突變卷毛小鼠出生后7～8 d時小鼠體表長出一層薄薄的被毛，可觀察到BALB/c突變卷毛小鼠的被毛有微微彎曲的趨勢，到10 d時能夠完全看出被毛出現彎曲的狀態，與同日齡的正常BALB/c小鼠相比可清晰地鑒別(圖1)；21 d時BALB/c突變卷毛小鼠被毛向四周不規則散在排列，呈波浪狀卷曲，被毛明顯較正常BALB/c小鼠稀疏；而正常BALB/c小鼠的被毛整齊，毛發濃密，以一定角度平行于身體表面，兩者外觀差異非常明顯(圖2)。

注：左側：突變卷毛小鼠；右側：正常BALB/c小鼠

注：左側：正常BALB/c小鼠；右側：突 變卷毛小鼠

2.2 BALB/c突變卷毛小鼠毛囊外觀的分析

光鏡下對10 d、21 d、42 d和63 d小鼠皮膚直接觀察結果顯示：BALB/c突變卷毛小鼠毛囊中毛發根數明顯較正常小鼠少，被毛稀疏且毛發卷曲明顯，毛發中間為實心，外層多呈螺紋狀。而正常BALB/c小鼠毛囊中的毛發密集，被毛豐富且呈豎直形，毛發外層光滑，呈中空狀。兩組小鼠之間的毛發密集程度的差異較為明顯。

2.3 BALB/c突變卷毛小鼠皮膚組織病理學分析

光鏡下10 d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠皮膚均由表皮、真皮構成。突變卷毛小鼠可見稀疏散落的小上皮芽狀毛囊，而正常小鼠的毛囊數量多，濃密緊湊(圖3 A和E)。21 d和42 d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠均可見清晰地毛囊，可見毛囊已有生長的被毛，突變卷毛小鼠的毛囊排列散亂，數量稀少(圖3 B和C)；正常小鼠毛囊排列相對整齊，數量較多(圖3 F和G)。63d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠均可見處于生長期的毛囊，胚芽向下生長，部分包繞毛乳頭。突變卷毛小鼠的毛囊數較少，且出現毛發彎曲的現象(圖3 D)，正常小鼠的毛囊數較多，以一定角度平行傾斜，排列整齊(圖3 H)(圖3見彩插4)。

3 討論

小鼠的自發突變是在小鼠培育繁殖過程中自然發生的變異，是獲得新的遺傳變異和基因功能的重要途徑[3]。其中卷毛突變是一種被毛和胡須發生彎曲的突變，這些突變小鼠能夠為研究毛發的發育、組織分化和生長調節提供有價值的動物模型[4]。對于BALB/c突變卷毛小鼠的體長、尾長和一些部分臟器系數等指標也進行了相關的初步探討，其結果發現存在一定的差異[5]。國外Stanwood等[6]和Sibilia等[7]報道wave-1和wave-2分別是轉化生長因子(TGF-α)基因缺失和表皮生長因子受體基因(EGFR)的點突變造成動物出現卷毛現象，Kuramoto等[8]與Johnson等[9]報道swh和Cub均為隱性突變基因也可致被毛稀疏或全裸。而國內章金濤等[10]研究的豫醫無毛小鼠是hr基因突變造成角質層和毛囊發生了變化；劉星等[11]研究的BALB/c突變無毛小鼠是由Uncv基因突變造成毛球和毛髓不發達現象。上述研究均表明基因的突變造成皮膚組織與毛囊發生變化從而引起表型毛發的改變，但國內至今還未見有關突變卷毛小鼠皮膚組織學的報道。

因此，本實驗對4組不同日齡的BALB/c突變卷毛小鼠與正常BALB/c小鼠的被毛、皮膚外觀及皮膚組織病理學進行對比分析發現：BALB/c突變卷毛小鼠生長到10 d時被毛彎曲很明顯，已能夠與正常小鼠明顯區別。隨著生長發育其被毛向四周不規則散在排列，呈波浪狀卷曲，被毛明顯較正常BALB/c小鼠稀疏，觸須和腿部的被毛也呈現出略微彎曲的形狀。皮膚光鏡和病理學結果同樣顯示：4組不同日齡BALB/c突變卷毛小鼠的毛發和毛囊數均顯著少于正常BALB/c小鼠，而毛囊是公認的毛發形成和生長的發生地[12]，因此可推斷毛囊數量少是造成BALB/c突變卷毛小鼠毛發稀疏的主要原因。而63 d齡BALB/c突變卷毛小鼠和正常小鼠均可見處于生長期的毛囊，但BALB/c突變卷毛小鼠可見毛發彎曲的現象，此結果提示卷毛小鼠的毛發從毛囊長出后即出現卷曲的趨勢，由此可推斷BALB/c突變卷毛小鼠的突變基因可能影響了毛囊的發育而導致突變小鼠出現了毛囊數量減少和毛發卷曲的現象。此結果與朱奎成等[13]研究毛發和毛囊的形成分化受基因調控的結果基本相一致。而對于本實驗室所發現培育的BALB/c突變卷毛小鼠是由于基因突變還是毛囊發育不全所造成的卷毛還有待進一步深入研究確定。

綜上所述，BALB/c突變卷毛小鼠的外觀、皮膚組織及毛囊數均與正常BALB/c小鼠存在顯著地差異，提示突變基因對小鼠的皮膚組織和毛囊的發育周期均產生一定的影響。此結果為進一步研究突變基因的定位提供了理論依據，同時也為BALB/c突變卷毛小鼠模型應用于皮膚疾病機理研究、藥物篩選與評價等方面奠定了堅實的理論基礎。

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