花背蟾蜍脏器大小、肠道可塑性和内分泌细胞季节变化

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花背蟾蜍(Buforaddei)是分布于我国北方地区常见的两栖动物。本文从整体、器官、组织和生物化学等不同层次,应用形态学、组织学、Grimelius嗜银细胞染色法、免疫组织化学和消化酶测定等方法,对不同季节花背蟾蜍的体重、体长、内脏器官重量、消化器官的长度、小肠的组织学参数(肠道直径、绒毛高度、肌层厚度、肠道细胞高度和短径)和消化酶(淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶)活力,以及肠道(十二指肠、空肠、回肠和直肠)各部位嗜银细胞和5-羟色胺细胞(5-hydroxytryptamine,5-HT)的分布及形态学特征进行了研究。  主要结果和结论如下:  1.雌蟾的体重高于雄蟾,但胴体湿重和干重及体长等无性别差异,都在秋季最高,冬季最低。动物内脏器官的湿重和干重均无性别差异,脂肪体和肝脏的湿重和干重,以及消化道的总湿重和各消化器官(不含食道)的湿重均在秋季或夏季最高,冬季最低。卵巢和输卵管的湿重及干重都在冬季和秋季最高,春季和夏季最低,精巢的湿重和干重均无季节差异。其他内脏器官的湿重和干重,既无性别差异,也无季节差异。  2.消化道总长、各消化器官的长度及小肠的组织学参数均无性别差异。食道长和直肠长无季节性差异,消化道总长、胃长和小肠长都在夏季和秋季最长,冬季和春季最短。小肠的肌层厚度和上皮细胞短径无季节性差异,横截面直径、绒毛高度和上皮细胞高度都在秋季或夏季最高,冬季或春季最低。小肠淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活力均无性别差异,都在秋季最高,春季和冬季显著下降。  3.不同季节嗜银细胞在花背蟾蜍的肠道各段均有分布,形态学上分为开放型和闭合型两种类型,前者主要呈锥体形、梭形和长条形等,后者主要呈圆形和椭圆形。雌雄蟾肠道各段嗜银细胞的分布密度无性别差异。夏、秋季都以十二指肠的分布密度为最高,直肠最低;冬、春季的分布密度分别以空肠及十二指肠和空肠为最高,回肠最低。十二指肠、回肠和直肠内的嗜银细胞夏季和秋季密度最高,冬季最低;空肠春季和秋季最高,冬季最低。  4.不同季节花背蟾蜍肠道5-HT细胞的形态学特征与嗜银细胞相似。雌雄蟾肠道各段5-HT细胞的分布密度无性别差异。夏、秋季5-HT细胞分布密度以十二指肠和空肠最高,直肠最低,冬、春季5-HT细胞的分布密度均在十二指肠最高,回肠最低。十二指肠的5-HT细胞夏季、秋季和冬季最高,春季最低;空肠春季和秋季最高,冬季最低;回肠和直肠夏季最高,冬季和春季最低。  季节性环境条件下,花背蟾蜍的体重、脏器大小及消化器官的质量和长度具有明显的可塑性变化,秋季或夏季最高,冬季显著下降,这与食物的可利用性和温度的波动有关;进一步的组织学和生物化学实验表明,小肠消化酶活力和组织学参数的变化与器官水平的变动趋势相匹配,揭示了产生这种变化的组织学和生物化学机制。肠道嗜银细胞及5-HT细胞的形态学特征不随季节变化而变化,但分布密度同样表现出了可塑性变化,说明花背蟾蜍可能依赖内分泌细胞数量的改变而不是形态学特征来调整消化策略,藉此适应多变的环境条件的影响。
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