中华鳖卵子发生与卵黄形成的细胞学研究

论文摘要

动物卵子的发生是发育生物学中重要的问题之一,而卵黄的形成是卵子发生中能量的吸收和储备过程。因此,动物卵细胞和卵黄发生的超微结构研究受到许多学者的重视。中华鳖（Pelodiseus Sinensis）属于爬行纲龟鳖目,是我国爬行动物的代表动物之一,其进化地位比较特殊。迄今有关中华鳖的生态调查,人工育苗方面的研究已有过相关报道,但作为个体发育重要环节之一的卵子发生及卵黄发生途径等方面却少有报道。为弥补这方面资料的不足,本文的研究目的在于了解中华鳖卵巢的显微和超微结构变化,试图为中华鳖卵子发生等方面的研究提供新的实验依据,以及确定中华鳖在爬行动物乃至脊椎动物中的进化地位。试验Ⅰ中华鳖卵巢结构及卵子发生过程的研究应用组织学方法观察了中华鳖（Pelodiseus Sinensis）卵巢与卵子的动态结构变化,以期探究卵子发生与卵黄形成的形态学特征。结果显示,中华鳖卵巢实质由周围皮质和中央髓质构成。皮质中各个发育阶段的卵泡、闭锁卵泡以及黄体等相间分布。较大的卵泡以卵巢柄悬挂在系膜上。卵泡由中央的卵母细胞和周围的单层滤泡细胞组成,外周有卵泡鞘包围。皮质局部区域可见生殖圃分布。根据中华鳖卵黄形成特点将其卵子发生过程分为卵黄发生前期和卵黄发生期,又根据滤泡细胞以及透明带等结构的特点将卵子发生细分为10个连续的时期。Ⅰ到Ⅲ期的卵细胞核内有明显的灯刷染色体以及外周核,核一侧有卵黄核存在,随后卵黄核逐渐消失。第Ⅵ期到第Ⅹ期是卵黄小板逐渐形成的阶段。起初卵黄颗粒被一个小囊泡包裹,随着卵黄的发生,小囊泡中包含越来越多的卵黄小球,数量和大小都在空泡中不断增加,逐渐融合成卵黄小板,卵黄小板的体积随着卵子的发生也逐渐增大。中华鳖卵巢的腔隙系统很发达,它们连同平滑肌纤维一起包围在各个发育阶段的卵泡周围。腔隙内含物有三种物质结构：颗粒状、纤维状以及透明胶质状。实验结果表明,中华鳖卵子发生过程与鳄类和鸟类基本相似,而与爬行类中的蜥蜴和蛇类存在一定差异,与哺乳类差别则更为明显。这一结果为新近提出的把龟鳖类作为鳄和鸟支系的姐妹群,而不是现生爬行类中最基部的一支这一理论提供了形态学基础,同时亦为动物进化研究提供一定理论依据。试验Ⅱ中华鳖卵巢超微结构特点及卵黄发生途径的研究所有脊椎动物的卵巢生长期的卵母细胞及其周围的滤泡细胞都有极其相似的功能联系。通过对中华鳖卵巢卵泡电镜的观察发现,处于生长期较早阶段的卵细胞胞质靠近卵膜处有大量线粒体存在,并可以观察到部分线粒体逐渐转变成卵黄颗粒的过程。而滤泡细胞内用于合成卵黄前体物质的各种细胞器均少有见到。透明带有促进卵黄物质运输的功能,它由卵细胞和滤泡细胞向外伸出的指状突起交错形成,且排列整齐紧密。根据以上结果我们推断在此阶段卵黄物质主要依靠卵母细胞自身合成,即卵黄的形成途径以内源性为主。到了卵母细胞生长期的较晚阶段,一部分卵黄前体物质在其他器官合成并通过滤泡细胞到达卵母细胞胞质中,但在某些情况下卵黄前体物质也会通过滤泡细胞间隙进入卵母细胞。滤泡细胞也会利用自身胞质加工卵黄前体物质并最终运输至卵细胞内。电镜观察结果还显示,卵黄发生后期透明带松散无规则,滤泡细胞向外凸出的微绒变得稀少,卵母细胞上的微绒毛内有卵黄前体颗粒出现。此外,在靠近滤泡细胞处有横向的丝状物质分布。从以上实验结果我们可以推断中华鳖卵黄物质的发生是内源性和外源性途径共同作用的结果,到了晚期阶段外源性途径的作用明显加强以补充卵细胞自身胞质营养物质的不足,满足卵细胞在排卵前迅速增长的需要。试验Ⅲ中华鳖卵巢的细胞化学研究应用雄激素受体（androgen receptor,AR）和雌激素受体（estrogen receptor,ER）抗血清对中华鳖卵巢进行免疫组织化学定位,用Mg2+-ATPase、碱性磷酸酶组织化学法定位其在卵巢中的分布。结果显示上述4种蛋白的主要分布区域为卵泡鞘,其中Mg2+-ATPase还在透明带中有显示,ALP在胞质中呈阳性反应。此外本实验还应用PAS法显示糖蛋白,确定其在透明带呈强阳性,胞质也呈阳性。本实验结果表明中华鳖卵膜在物质转运以及能量运输等方面发挥了重要的作用,为卵黄形成及卵子发生提供重要的结构基础和物质基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一部分 文献综述
• 第一章 脊椎动物卵巢的比较组织学研究
• 1 成年哺乳动物的卵巢组织学特点
• 2 家禽卵巢的组织学特点
• 3 爬行动物的卵巢组织学特点
• 4 两栖动物卵巢组织学特点
• 5 鱼类卵巢组织学特点
• 6 脊椎动物卵巢形态与种系发生及物种进化的联系及意义
• 参考文献
• 第二章 爬行动物卵子发生的研究进展
• 1 爬行动物及其它脊椎动物卵子发生及卵泡闭锁过程的研究进展
• 2.卵泡闭锁过程及机理
• 3.卵黄发生途径以及滤泡细胞的超微结构特点
• 参考文献
• 第二部分 试验研究
• 第三章 中华鳖卵巢结构及卵子发生过程的研究
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 参考文献
• 第四章 中华鳖卵巢超微结构特点及卵黄发生途径的研究
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 参考文献
• 第五章 中华鳖卵巢细胞化学研究
• 1.材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 参考文献
• 全文总结
• 附录Ⅰ常规石蜡切片过程
• 附录Ⅱ 电镜切片的制备
• 附录Ⅲ ABC免疫组织化学的染色方法
• 附录Ⅳ 碱性磷酸酶染色方法
• 2+激活的三磷酸腺苷酶的显示——硝酸铅法（质膜型ATPASE）'>附录Ⅴ MG²⁺激活的三磷酸腺苷酶的显示——硝酸铅法（质膜型ATPASE）
• 论文发表情况
• 致谢