太湖豬不同日齡睪丸組織形態(tài)變化觀察

李紅美，黃 建，盧世杰，吳華東，吳紅翔*

（1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江西南昌 330045；2.南昌市動(dòng)物健康與安全生產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌 330045 ）

江浙地區(qū)的太湖豬是分布于我國(guó)太湖流域的地方豬種，因其繁殖性能高、性成熟早、胚胎死亡率低、產(chǎn)仔和育仔多而聞名中外[1-2]。許多國(guó)家先后引種我國(guó)太湖豬進(jìn)行研究并與其本土豬種進(jìn)行雜交，提高其繁殖性能，太湖豬與瘦肉型豬種的雜交優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)[3-4]。

豬肉在我國(guó)肉類(lèi)總體結(jié)構(gòu)中占很大比例，加之人們對(duì)肉質(zhì)好、風(fēng)味好的地方豬種肉的需求增多，研究太湖豬繁殖性能具有重大生產(chǎn)意義。公畜的繁殖性能在豬的繁殖中起主導(dǎo)作用，精子的發(fā)生過(guò)程是一個(gè)發(fā)生在成年哺乳動(dòng)物體內(nèi)的復(fù)雜且高度調(diào)控的過(guò)程[5]，該過(guò)程涉及生殖細(xì)胞的增殖分化、支持細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育與成熟[2,6]。本實(shí)驗(yàn)旨在研究太湖豬60、90、310、310（晚熟個(gè)體）日齡的睪丸組織學(xué)變化，揭示其繁殖性能成熟的特點(diǎn)，以期為太湖豬雄性生殖細(xì)胞的研究和應(yīng)用提供理論和應(yīng)用依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)原種豬場(chǎng)隨機(jī)選取60、90、310、310（晚熟個(gè)體）日齡（每日齡階段30 頭）的太湖豬屠宰，取公豬睪丸組織，剪切成小塊放入潔凈的凍存管中，后取睪丸組織小塊并迅速放入固定液中固定，24 h 后用紗布包好，編號(hào)[1]。

1.2 組織學(xué)觀察 對(duì)睪丸仔細(xì)檢查是否有異常，用小刀進(jìn)行取樣，按不同日齡和不同部位進(jìn)行編號(hào)。將樣本放入10%的甲醛溶液瓶中固定，之后放入4℃冰箱內(nèi)保存。據(jù)常規(guī)制石蠟切片順序制作切片。用乙醇逐級(jí)脫水、二甲苯做透明、石蠟浸透、包埋、切片然后HE 染色固封[7]。

1.3 顯微鏡觀察記錄 采用 Nikon ci-L 型圖像分析系統(tǒng)對(duì)組織切片進(jìn)行觀察及數(shù)據(jù)采集。以組織切片中橫切面為圓形的曲細(xì)精管為測(cè)量對(duì)象，即同一橫切將烘好的玻片放入顯微鏡下，用不同的倍數(shù)進(jìn)行觀察[2]，并做好統(tǒng)計(jì)記錄。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 使用SPSS 13.0 軟件單因素方差分析，LSD 法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 不同日齡太湖豬睪丸組織學(xué)觀察結(jié)果 由圖1-A 可見(jiàn)，60 日齡太湖豬睪丸的曲細(xì)精管為實(shí)心組織向少量小空腔過(guò)渡期，曲細(xì)精管的精原細(xì)胞均勻分布在基膜上，細(xì)胞呈橢圓形或圓形，染色較淺。初級(jí)精母細(xì)胞為較大的生精細(xì)胞，并靠近精原細(xì)胞排列。精子細(xì)胞還沒(méi)有發(fā)育，一個(gè)曲精細(xì)管的切面可見(jiàn)約20 多個(gè)支持細(xì)胞由基膜向中心伸展，初級(jí)精母細(xì)胞附植于上。

由圖1-B 可見(jiàn)，90 日齡太湖豬曲細(xì)精管中心出現(xiàn)部分空腔，曲細(xì)精管的精原細(xì)胞分布于基膜上，排列緊密，細(xì)胞核為橢圓形。初級(jí)精母細(xì)胞比精原細(xì)胞更大，染色更深，分布而均勻。次級(jí)精母細(xì)胞靠近初級(jí)精母細(xì)胞排列，其體積小數(shù)量多，大小均勻，染色深。精子細(xì)胞已見(jiàn)少量發(fā)育，可見(jiàn)少量精子，管腔小。

由圖1-C 可見(jiàn)，310 日齡太湖豬曲細(xì)精管出現(xiàn)明顯的空腔，精原細(xì)胞均勻排列在基膜上，呈橢圓形，染色較深。初級(jí)精母細(xì)胞緊靠精原細(xì)胞排列，大小均勻，染色深較為明顯。管壁厚實(shí)，各種生精細(xì)胞數(shù)量多，精子細(xì)胞發(fā)育成精子數(shù)量多，支持細(xì)胞上留下眾多大小相似空隙，是各種時(shí)期生精細(xì)胞發(fā)育之后在支持細(xì)胞上留下的占位痕跡。

由圖1-D 可見(jiàn)，310 日齡（晚熟個(gè)體）太湖豬曲細(xì)精管出現(xiàn)較大的空腔，其內(nèi)精原細(xì)胞均勻排列在基膜上，呈橢圓形，染色較深。初級(jí)精母細(xì)胞緊靠精原細(xì)胞排列，大小均勻，染色深較為明顯。精原細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞、精子細(xì)胞按序在支持細(xì)胞的兩側(cè)細(xì)胞質(zhì)中排列，支持細(xì)胞主要提供營(yíng)養(yǎng)，精子大量生成，匯入管腔，管壁出現(xiàn)不規(guī)則空白大縫隙，說(shuō)明精子成熟數(shù)量多，但各階段生精細(xì)胞發(fā)育不規(guī)則。

圖1 不同日齡太湖豬的睪丸組織（×400）

2.2 不同日齡太湖豬睪丸組織學(xué)參數(shù)比較分析 由表1可知，隨著太湖豬日齡增加，其睪丸組織曲細(xì)精管、精原細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞和精子細(xì)胞直徑均呈逐漸增加趨勢(shì)。90、310、310（晚熟個(gè)體）日齡曲細(xì)精管直徑大于60 日齡（P＜0.01），310 日齡時(shí)的曲細(xì)精管直徑大于310 日齡晚熟個(gè)體（P＜0.05）。精原細(xì)胞直徑隨著日齡增加而逐漸增加，90 日齡時(shí)的精原細(xì)胞直徑較60日齡有所增長(zhǎng)（P＞0.05），至310 日齡后較前期增加尤為明顯（P＜0.01）。310 日齡及310 日齡晚熟個(gè)體的初級(jí)精母細(xì)胞直徑均高于90、60 日齡（P＜0.01），其中310 日齡又大于310 日齡晚熟個(gè)體（P＜0.05）。310日齡及310 日齡晚熟個(gè)體的精子細(xì)胞直徑均高于90 日齡（P＜0.01），其中310 日齡大于310 日齡晚熟個(gè)體（P＜0.05）。

表1 不同日齡太湖豬睪丸組織學(xué)比較 μm

3 討論

3.1 太湖豬繁殖特點(diǎn)及其與睪丸組織發(fā)育的關(guān)系 太湖豬性早熟，幾個(gè)類(lèi)群平均初情期日齡為106.5 d，比國(guó)外豬種的215.5 d 早109 d。太湖豬性成熟與生殖器官的發(fā)育及生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)的建立密切相關(guān)，組織切片可顯示不同生長(zhǎng)時(shí)期的性腺器官發(fā)育程度，是一個(gè)靜態(tài)指標(biāo)[8]。睪丸是產(chǎn)生精子和雄激素的生殖腺，其組織學(xué)的研究和形態(tài)計(jì)量學(xué)分析可反映太湖豬睪丸結(jié)構(gòu)與功能變化的規(guī)律[6]。Yamamoto 等[9]培養(yǎng)新生宰豬睪丸器官發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入青春期后，睪丸受垂體分泌的黃體生成素、促卵泡素以及睪丸間質(zhì)細(xì)胞分泌的睪酮調(diào)控，生精細(xì)胞開(kāi)始發(fā)育并產(chǎn)生精子。隨著初級(jí)精母細(xì)胞的出現(xiàn)，支持細(xì)胞停止增殖，相互間開(kāi)始形成緊密連結(jié)，并表現(xiàn)出成年型特征[10]。本研究結(jié)果表明，早期生精小管內(nèi)主要由精原細(xì)胞和支持細(xì)胞組成，太湖豬睪丸組織60 日齡時(shí)位于基膜上的精原細(xì)胞體積較小，排列緊密且數(shù)量多即開(kāi)啟生殖細(xì)胞生長(zhǎng)期；90 日齡時(shí)可見(jiàn)處于各種發(fā)育階段的精子，不同時(shí)期精子細(xì)胞嵌附在支持細(xì)胞中，有少數(shù)成形的精子出現(xiàn)在管腔內(nèi)，說(shuō)明太湖公豬的初情期出現(xiàn)在90 日齡前后，與前人研究結(jié)果一致[9,11]。實(shí)驗(yàn)60日齡時(shí)睪丸曲精細(xì)管直徑（63.23 μm）與田亞光[1]研究中60 日齡曲精細(xì)管直徑（71.2 μm）有差異，這很可能是因?yàn)樯L(zhǎng)與體格發(fā)育有相關(guān)性，太湖豬體型小、性成熟早，而其曲精細(xì)管直徑發(fā)育相對(duì)會(huì)比二元雜交長(zhǎng)大豬小。隨著我國(guó)現(xiàn)代化養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，提高公豬的繁殖性能極其重要，公豬的繁殖力主要體現(xiàn)在性欲、精子的生成、精子質(zhì)量和受胎率等[12]；而其繁殖性能大多與品種、年齡、睪丸大小、飼養(yǎng)條件及營(yíng)養(yǎng)等因素相關(guān)[13]，所以有關(guān)種豬整體繁殖力評(píng)價(jià)需要進(jìn)一步通過(guò)多方面的條件進(jìn)行探究。

3.2 太湖豬睪丸組織發(fā)育特點(diǎn) 睪丸是公畜產(chǎn)生精子的器官，對(duì)精液質(zhì)量及后續(xù)繁殖性能至關(guān)重要。有研究表明公豬睪丸參數(shù)與精液品質(zhì)參數(shù)存在有一定的關(guān)聯(lián)性，睪丸萎縮臨界日齡可作為公豬淘汰依據(jù)，選育種公豬時(shí)可重點(diǎn)選擇睪丸較大者[14-15]。睪丸細(xì)胞數(shù)以及形狀會(huì)隨著動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化[16]，所以研究睪丸內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)育規(guī)律與精液質(zhì)量?jī)烧唛g的確切聯(lián)系對(duì)公豬選留具有重要意義。在動(dòng)物性成熟前，生精上皮由支持細(xì)胞和精原細(xì)胞構(gòu)成，支持細(xì)胞處于幼稚期，相互間沒(méi)有緊密連結(jié)，初情期時(shí)睪丸發(fā)育會(huì)以生殖細(xì)胞和生精小管面積的迅速增加為主[16-17]，這與本研究結(jié)果中60～90 日齡太湖豬睪丸組織曲細(xì)精管及精母細(xì)胞隨著日齡增加而增大具有一致性。

睪丸的曲細(xì)精管是精子生成的場(chǎng)所，精子發(fā)生包括精原干細(xì)胞的增殖與分化、減數(shù)分裂和成熟精子形成等3 個(gè)階段[18-19]。曲細(xì)精管主要由支持細(xì)胞、管周肌樣細(xì)胞、特絡(luò)細(xì)胞和各級(jí)生精細(xì)胞組成，是精子發(fā)生的場(chǎng)所[20]；精原細(xì)胞的分化需要支持細(xì)胞、管周肌樣細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞及特絡(luò)細(xì)胞等睪丸體細(xì)胞的精確調(diào)控[21-22]，因此本研究主要以太湖豬曲細(xì)精管、精原細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞及精子細(xì)胞直徑為評(píng)價(jià)指標(biāo)。精原干細(xì)胞的數(shù)量和活力會(huì)隨日齡增長(zhǎng)而降低，這主要是由睪丸微環(huán)境退化引起精原干細(xì)胞的自我更新和分化失衡，造成生殖功能衰退[23-24]。本研究結(jié)果顯示，90～310 日齡時(shí)太湖豬睪丸曲細(xì)精管、精原細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞和精子細(xì)胞直徑均日趨增大。Condorelli 等[25]研究發(fā)現(xiàn)，生物功能性精子參數(shù)隨著睪丸體積的減小而惡化并具有近線性相關(guān)性，反之睪丸體積增大時(shí)其生物功能性精子參數(shù)會(huì)有所增強(qiáng)。即本研究結(jié)果動(dòng)態(tài)反映了太湖公畜豬性成熟到體成熟階段的變化規(guī)律。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，太湖豬曲細(xì)精管直徑、精母細(xì)胞直徑、初級(jí)精母細(xì)胞直徑和精子細(xì)胞直徑在90～310 日齡隨著日齡的增加而明顯增長(zhǎng)，在功能衰退前，曲精細(xì)管直徑大，細(xì)胞數(shù)量多，精子含量較多。