不同海拔海蘭褐蛋雞肺動脈結構的影響

李帥帥，覃 圣，文昕宇，阿依木古麗·阿不都熱依木

（西北民族大學生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730030）

海蘭褐蛋雞是美國海蘭公司培育的四系配套優良蛋雞品種，其蛋品質優良、肉質口感好、營養豐富、細嫩、鮮美，深受人們的喜愛。海蘭褐蛋雞習性活潑、覓食性強、適應性強[1]。肺臟是呼吸系統中重要的功能器官，而肺動脈在呼吸過程中有著極其重要的作用。肺動脈分為內膜、中膜、外膜三層結構。靳新花等[2]研究發現，肺動脈入肺后與支氣管伴行，并隨支氣管分支而分支，最后形成毛細血管網包繞肺泡。大多數肺動脈血管分支的內、外彈性膜清晰可辨，中膜和外膜的結構因管徑大小不同存在差異。張晨[3]對藏羊心肺結構進行組織學觀察和比較，發現為了適應高海拔環境，藏羊肺臟末端支氣管分級豐富、支氣管平滑肌變厚。盧曉麗等[4]對西藏色瓦藏綿羊血液生理學特性相關參數研究，發現藏綿羊血液中血紅蛋白含量增加，提高了機體運輸氧氣的能力。窮達等[5]對藏綿羊eNOS基因外顯子8多態位點檢測進行研究分析，發現exon8-A335C位點有3種基因型，藏羊群體中A等位基因頻率較高，可能對其高原適應具有調控作用。但對于肺動脈血管總厚度、中膜厚度、平滑肌層數、平滑肌厚度與高原適應性相關研究尚未見相關報道。本試驗通過組織學方法，探討不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈血管組織學特點的影響，分析肺動脈血管結構與其生存海拔的相關性。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

試驗蛋雞為山西省長治市武鄉縣豐州鎮（海拔951 m）、甘肅省蘭州市榆中縣夏官營鎮（海拔1 720 m）、青海省西寧市湟源縣（海拔2 666 m）飼喂統一日糧飼養180 d的海蘭褐蛋雞。試驗日糧購自山西省長治市武鄉縣大山禽業農業養殖場。

1.2 樣品采集

選擇健康、生長狀態良好的海蘭褐蛋雞，雌、雄各10只，放血處死。檢查胸腔和腹腔有無可見病理變化，迅速解剖，剖出肺臟，將肺臟置于4%甲醛溶液（pH值7.4）中固定，24 h后更換固定液復固定，備用。

1.3 組織學染色

各組樣品常規濃度梯度酒精脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，切片機切片（厚度為5μm），常規蘇木精-伊紅染色法（hematoxylin-eosin staining，H.E染色）染色，觀察肺動脈血管組織學結構。

1.4 測定指標及方法

切片染色后，每組隨機抽選5張切片，每張切片在100倍視野下隨機選擇10個不同的區域；400倍視野下隨機選擇10個不同的區域，用LEICA-DA500顯微鏡拍照，并用Pro-express圖像采集系統采集試驗照片。

1.5 數據統計與分析

用Excel 2010和Image Proplus 6.0軟件測量肺動脈血管總厚度、中膜厚度、平滑肌厚度、平滑肌層數。數據采用IBM SPSS Statistics軟件SSR法統計分析，結果以“平均值±標準差”表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈血管總厚度和中膜厚度的影響（見圖1、表1）

由圖1可知，肺動脈分為內膜、中膜、外膜三層結構，且大多數肺動脈血管分支的內、外彈性膜清晰可辨，中膜和外膜的結構因管徑大小不同存在差異。

圖1 不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈血管總厚度和中膜厚度的影響Fig.1 Effect of different altitudes on the total thickness of pulmonary arteries and the thickness of media in Hailan brown layers

由表1可知，海蘭褐蛋雞在不同海拔相同飼養條件下，其肺動脈血管總厚度和肺動脈血管中膜厚度隨著海拔的升高而顯著提高（P＜0.05）。

表1 不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈血管總厚度和中膜厚度的影響Tab.1 Effect of different altitudes on the total thickness of pulmonary arteries and the thickness of media in Hailan brown layers 單位：μm

2.2 不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈血管平滑肌層數和血管平滑肌厚度的影響（見表2）

由表2可知，中海拔和較高海拔海蘭褐蛋雞肺動脈血管平滑肌層數顯著多于較低海拔（P＜0.05）；較高海拔肺動脈血管平滑肌厚度顯著大于較低海拔和中海拔（P＜0.05）。

表2 不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈血管平滑肌層數和血管平滑肌厚度的影響Tab.2 Effect of different altitudes on the number of pulmonary artery plain muscle and the thickness of vascular plain muscle of Hailan brown layer

3 討論

3.1 不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈總厚度和中膜厚度的影響

在自然進化過程，長時間生存在高原的動物為適應高原的缺氧高寒的環境，在生理學和組織形態學方面均表現出不同于平原動物的特征[6-7]。在適應高原缺氧環境的進化過程中，肺動脈血管總厚度和中膜呈現與海拔正相關性。牦牛肺動脈血管中膜由大量彈性膜構成，其含有豐富的彈力纖維、大量的膠原纖維，還有少量平滑肌細胞[8]。彈力纖維有促使血管擴張和收縮的能力，膠原纖維具有張力的作用，肺動脈中膜中大量的彈力纖維和膠原纖維交叉混合在一起，使肺動脈具有韌性和彈性。血管中膜越厚，膠原纖維和彈力纖維相對含量越高，這種結構有利于動物肺臟在機體強烈呼吸時的擴張與回縮[9]。本研究發現，海蘭褐殼蛋雞在不同海拔相同飼養條件下，其肺動脈血管總厚度和肺動脈中膜厚度存在著顯著差異。試驗研究表明，海蘭褐蛋雞在不同海拔長時間生長、發育、繁殖的進化過程中，出現機體肺動脈血管中膜厚度隨著海拔的升高而增厚的趨勢。

3.2 不同海拔對海蘭褐蛋雞肺動脈血管平滑肌層數和血管平滑肌厚度的影響

在大動脈的血管中膜中有十余層至幾十層彈性膜，各層彈性膜由彈性纖維相連，彈性膜之間有環形平滑肌、少量膠原纖維和彈性纖維。經過醛品紅染色的彈性膜為深藍色波浪狀。彈性纖維和膠原纖維相互交織形成的血管中膜結構，有利于動物的呼吸作用。動物的平滑肌層并未隨著海拔變化而變化[10]。這均有利于增加動物的肺臟通氣量和肺血流量，加速血氧運輸和提高肺泡通氣量，使海蘭褐蛋雞在低氧環境下肺氣體交換率有一定程度的提高，這是海蘭褐蛋雞在亞高原的低氧環境維持體循環和肺循環正常功能的必要保證。研究發現，海蘭褐蛋雞肺動脈血管平滑肌層數較低海拔與中海拔和較高海拔存在著顯著差異，但中海拔和較高海拔肺動脈血管平滑肌層數無顯著差異；肺動脈血管平滑肌厚度較高海拔與較低海拔和中海拔存在著顯著差異，而較低海拔與中海拔肺動脈血管平滑肌厚度不存在顯著差異。研究表明，在較高海拔時，海蘭褐蛋雞肺動脈血管平滑肌層數無顯著差異；在較低海拔時，肺動脈血管彈性平滑肌厚度無顯著差異。

4 結論

本試驗結果表明，海蘭褐殼蛋雞肺動脈血管總厚度和肺動脈血管中膜厚度與其生存海拔呈正相關，而海蘭褐蛋雞肺動脈血管平滑肌層數和肺動脈血管平滑肌厚度與其生存海拔未呈正相關關系，具體機制有待進一步研究。