乾华肉用美利奴羊皮肤毛囊结构及周期性变化规律的研究

乾华肉用美利奴羊皮肤毛囊结构及周期性变化规律的研究程晓印;姜怀志
【摘要】This study was to understand the structure and the variation laws of skin hair follicles in Qianhua Mutton Merino at different stages of cashmere growth, which would provide a histological basis for the molecular regulation mechanism of its development.The structure and the density of skin hair follicles in Qianhua Mutton Merino were compared by the histology method in the prosperous, retrograde and resting stage of cashmere growth, respectively.The results showed that there was some differences in skin hair follicle tissue structure at different periods, the variation of primary follicle density in each stage was not significant (P>0.05), the secondary follicle density was maximum (42.73±4.71 follicle /mm2) in the prosperous period, then was the regression period
(32.53±3.32 follicle /mm2), the secondary follicle density was the minimum in resting period (28.21±2.79 follicle /mm2), and significant differences were observed among the secondary follicle density in different periods (P<0.05).The S/P value was the maximum in the prosperous stage of cashmere growth, and the difference between regression stage and resting stage was significant (P<0.05).%为了揭示绒毛生长不同时期乾华肉用美利奴羊皮肤毛囊结构与变化规律,进而为其毛囊发育的分子调控机制奠定组织学基础,本试验采用组织学方法,对乾华肉用美利奴羊绒毛生长的兴盛期、退行期、休止期毛囊结构及毛囊密度变化的差异进行比较研究.结果表明:不同时期的乾华肉用美利奴羊皮肤毛囊密度存在一定的差异,且各时期初级毛囊密度变化不明显(P>0.05),次级毛
囊密度兴盛期最大(42.73±4.71个/mm2),其次为退行期(32.53±3.32个/mm2),休止期次级毛囊密度最小(28.21±2.79个/mm2),且不同时期次级毛囊密度差异显著(P<0.05);绒毛生长兴盛期S/P值最大,退行期、休止期差异显著(P<0.05).
【期刊名称】《家畜生态学报》
【年(卷),期】2017(038)008
【总页数】5页(P35-38,60)
【关键词】乾华肉用美利奴羊;毛囊;结构
【作者】程晓印;姜怀志
【作者单位】吉林农业大学动物科技学院,吉林长春 130118;吉林农业大学动物科技学院,吉林长春 130118
【正文语种】中文
【中图分类】S811.5
细毛羊皮肤中的毛囊是其羊毛产生的物质基础，毛囊群结构的变化直接影响毛的产量和品质，细毛羊皮肤中的毛囊与其他毛用哺乳动物一样，均呈“群状”分布，即每一个毛囊群均是由1～3个初级毛囊和围绕其周围的若干个次级毛囊所构成，相邻的毛囊群间被结缔组织所分开[1]。

自20世纪50年代以来，国内学者先后对多个粗毛羊、细毛羊和半细毛羊品种的毛囊群结构进行了系统的研究，相关的研究结果表明，绵羊尤其是细毛羊的毛囊群结构与羊毛的密度及产毛量密切相关，特别是S/P值，不仅有中等以上的遗传力，而且与人工选育强度密切相关，是绵羊产毛性能的主要性状指标之一，国内外大量研究结果表明，毛用哺乳动物的毛囊是具有周期性变化规律的再生器官，即在一个生物年内，呈现出与季节变化相适应的生长期
-退行期-休止期的循环式变化过程。

但国内目前在毛用羊毛囊周期性变化规律方面的研究主要集中于绒山羊上[2-3]，而对于细毛羊的相关研究则较少。

乾华肉用美利奴羊(暂定名)是吉林省正在培育中的以产肉为主要生产方向，并兼具生产66支以上同质细毛的绵羊新品种[4]，该品种优异的生产性能，可在种源方面扭转国内传统细毛羊产区在羊产业化生产中以“保毛增肉”为主要发展方向而缺乏良种资源的被动局面。

虽然杨雨江等已在其皮肤结构方面作了前期的研究工作，但未能揭示其皮肤毛囊变化规律，特别是S/P值的周期性变化过程[5]。

本研究通过
对乾华肉用美利奴羊皮肤毛囊结构的周期性变化规律进行系统的观察，旨在为该品种的进一步选育提供科学依据。

1.1 样品采集
从乾安志华种羊繁育公司培育的乾华肉用美利奴羊育种核心群中选择3只成年种羊，分别于1月(退行期)、3月(休止期)、9月(兴盛期)在羊体右侧肩胛骨背中线和腹中线连线的上三分之一处采集皮肤样本，规格为每个样本2.0 cm2左右。

采样
后立即置于Bouin氏液固定，保存备用。

1.2 主要试剂及仪器
二甲苯、中性树脂、80%乙醇、95%乙醇、无水乙醇、Harris苏木素染液、伊红、1%盐酸-乙醇、石蜡等均购自天津化学试剂有限公司。

主要设备有Leica RM2235型轮式切片机(德国徕卡仪器公司)、YD- AB型生物组织摊烤片机(金华市益迪医疗设备厂)、YD-6D型生物组织包埋机(金华市益迪医疗设备厂)、Leica DM1000型
三目生物显微镜(德国徕卡仪器公司)、Pixera pro150ES型显微数码摄像系统(美国Pixera公司)、PXS-1020型体视显微镜(上海巴拓仪器有限公司)。

1.3 试验方法
1.3.1 皮肤切片制作将固定好的样品修正为6 mm2大小的方块置包埋盒中，流水冲洗12 h，依次用30%、50%、80%、95%、100%酒精脱水，二甲苯透明后，
用石蜡Ⅰ、石蜡Ⅱ、石蜡Ⅲ、石蜡Ⅳ分别浸蜡30 min，最后将样品置于不锈钢盒中用石蜡机包埋。

将包埋好的蜡块修整后固定到切片机上切片，厚度为6 μm，连续切片，放38 ℃恒温水槽中展片，用处理过的载玻片将水槽中的石蜡样捞起烘片4～6 h，HE染色，最后用中性树脂封片，晾干，显微镜观察照相。

1.3.2 组织结构观察皮肤切片制备完成后，通过纵切切片观察毛球、毛乳头、初级毛囊、次级毛囊等结构；通过横切切片观察毛囊总数，初级毛囊、次级毛囊密度，计算S/P值。

横切切片观察时，在100倍镜下随机选取10个视野(每个视野面积为
2.9255 mm2)，观察所测指标并计数，计算出单位面积内所测指标数目。

校正的皮肤缩率为：1月份0.68，3月份0.61，9月份0.70。

1.4 统计分析
试验数据采用±s表示，使用SPSS 18.0统计学软件，采用单因素方差分析(one way-ANOVA)法对试验数据进行分析，P<0.05表示差异显著。

2.1 毛囊结构
乾华肉用美利奴羊皮肤毛囊结构包括毛球(毛乳头和毛母质)、毛干、内根鞘、外根鞘、连接组织鞘(图1-A)。

根据发生的时间与组织结构特点可以将毛囊分为初级毛囊与次级毛囊(图1-B)。

PF发生较早，毛球直径较大，毛囊直径与长度较长，部位较深，具有2个发达的皮脂腺、1个汗腺、1个汗导管、竖毛肌等附属结构。

SF 发生较晚，深度较浅，毛球直径较小，毛囊相对长度较短、直径较小，无或仅有1个不发达的皮脂腺，毛干无髓质。

2.2 绒毛生长不同时期皮肤毛囊变化规律
2.2.1 皮肤毛囊形态结构的变化绒毛生长不同时期，皮肤毛囊的形态结构也有所差异。

各时期毛囊均具有连接组织鞘(CTS)、内根鞘(IRS)、外根鞘(ORS)，毛囊结构完整。

绒毛生长兴盛期(9月份)，初级毛囊直径较大、呈漏斗状，毛球底部变圆，毛乳头呈梨形，毛母质细胞致密呈颗粒状，毛干较粗(图2-A-1)；次级毛囊外周细
胞扁平状，细胞致密，毛囊直径较大，呈梨形或椭圆形(图2-B-1)。

进入退行期(1
月份)，初级毛囊部分细胞开始凋亡，毛乳头萎缩变小，细胞疏散，毛球颈部细胞
逐渐减少，毛球与毛干结合处逐渐变细(图2-A-2)；次级毛囊外根鞘细胞逐渐减少，色素细胞向外周扩散，毛囊周围可见散在的黑色细胞团(图2-B-2)。

休止期(3月份)初级毛囊毛球收缩，直径变小，毛干呈棒状，外根鞘细胞数量减少(图2-A-3)；次级毛囊外根鞘细胞疏松，内外根鞘变薄(图2-B-3)。

2.2.2 皮肤毛囊密度及S/P值比较通过横切切片观察不同时期皮肤毛囊总数，初级毛囊、次级毛囊密度，计算S/P值，结果见表1。

由表1可知，绒毛生长的三个
时期初级毛囊密度为3.27～3.49个/mm2，差异不显著(P>0.05)。

兴盛期(9月份)次级毛囊密度最大，为42.73±4.71个/mm2；其次为退行期(1月份)，毛囊密度
为32.53±3.32个/mm2；毛囊密度最小的为休止期(3月份)，密度为28.21±2.79个/mm2。

次级毛囊密度兴盛期与退行期差异显著(P<0.05)，与休止期差异极显著(P<0.01)。

根据毛囊密度计算S/P值，绒毛生长兴盛期S/P值最大，为12.72±2.05，与退行期(S/P值=9.95±1.97)、休止期(S/P值=8.08±1.38)差异显著(P<0.05)。

退行与
休止期S/P值差异不显著(P>0.05)。

细毛羊与其它毛用哺乳动物相同，其皮肤的毛囊有初级毛囊(primary follicle，PF)和次级毛囊(secondary follicle，SF)之分，两种毛囊的差异在于初级毛囊发生较早，毛球大，毛囊较长、较粗，有2个发达的皮脂腺(sebaceous gland，SG)，
毛干一般有髓质；而次级毛囊与初级毛囊相比发生较晚，毛球较小，毛囊短而细，无或仅有一个不发达的皮脂腺，毛干没有髓质[6]。

本研究对乾华肉用美利奴羊的
皮肤组织结构研究结果与其他哺乳动物皮肤毛囊结构基本一致。

国内外在各种绵羊的皮肤结构及毛囊性状的遗传参数研究过程中发现，绵羊皮肤的S/P值即次级毛囊与初级毛囊的比值，是遗传力在0.3～0.4之间的中等遗传力性
状，受非遗传因素影响较小，不仅与羊毛的产量及品质密切相关[7]，而且是反映
其品质种质特性重要指标之一。

国内在对不同绵羊品种的研究中发现，藏羊的S/P 为2.70(2.50～3.05)[8]、新疆细毛羊S/P为14.73∶1(13.5～17.6)[9]、甘肃高山
细毛羊的S/P在周岁和1.5岁时分别为16.02和16.32[10]、军垦细毛羊A、B品系的S/P分别为16.40和13.51[11]、青海毛肉兼用半细毛羊周岁公羊和成年公羊的S/P分别为7.66和7.88[12]、云南半细毛羊周岁时S/P为7.39[13]，由此可见细毛羊的S/P值均一般都在13～17之间，而产量偏低的半细毛羊和粗毛羊则在8以下，说明S/P值与产毛性能密切相关。

而在本研究中发现，乾华肉用美利奴羊
的S/P值即使是在兴盛期也低于其它细毛羊品种，这可能与该品种偏向产肉方向
有关[14]，并与其被毛密度低相印证。

大量的国内外研究结果表明，哺乳动物的毛囊是其机体具有的周期性发育的器官之一，其周期性变化决定着被毛周期性的生长与脱落。

国内对毛用动物的毛囊周期性变化研究主要集中在内蒙古绒山羊、辽宁绒山羊和柴达木绒山羊[15-18]，不同的
绒山羊品种间生长期、退行期和休止期的时间长短有一定差异，并且毛囊密度、深度及毛球宽度及S/P值在不同的毛囊时期具有明显的差异[19]。

Ansari-Renania
等[20]对S/P比值、毛囊密度进行了差异性研究，得出当大约22%的毛囊进入休
止期时,其余的次级毛囊仍然处于生长期，羊绒继续生长；公羊、母羊无活性的次
级毛囊差异不显著，而有活性的次级毛囊数在总毛囊数中所占比例依品种差异而不同,变化范围为8%～70%，说明毛囊退化在个体间存在遗传变异。

Zhang等[21]
通过显微观察测量绒山羊初、次级毛囊一些参数，包括毛囊深度，毛球宽度，真皮和表皮厚度，毛囊活性的变化，以及组织学相关研究，表明毛囊周期存在生长期、退行期和休止期三个阶段，不同月份初、次级毛囊的深度存在差异，次级毛囊与初级毛囊相比，毛球更宽更大，生长期的毛囊差异有所减小；在整个绒毛生长周期中，毛囊深度和真皮厚度呈正相关，次级毛囊与新、旧初级毛囊共存。

李玉荣等[22]对
一年中成年绒山羊次级毛囊形态周期性变化规律的研究表明，在兴盛期、退行期和休止期的形态各不相同，从4月份开始，次级毛囊外根鞘细胞向下分裂延伸，毛囊开始重建；8～9 月份毛囊重建基本完成，毛囊结构趋于完整；10 月份大部分毛球细胞停止分裂，毛乳头开始萎缩，大量细胞程序化死亡，毛根上移，毛囊进入退行期；12 月份毛囊根部逐渐上升到皮脂腺附近不再发生变化；翌年 1～3 月毛囊的形态基本不发生变化趋于稳定。

本研究结果表明，乾华肉用美利奴羊的毛囊与绒山羊具有相同的变化规律，兴盛期的初级毛囊与次级毛囊直径较大，呈梨形或漏斗形，毛母质细胞致密呈颗粒状；进入退行期，部分的毛囊细胞开始凋亡，毛乳头逐渐变小萎缩，细胞疏散，毛球颈部细胞逐渐减少；休止期毛囊毛球收缩，直径变小，细胞疏松、数量减少，内外根鞘变薄。

特别是次级毛囊密度在兴盛期最大，其次为退行期，休止期毛囊密度最小，且不同时期次级毛囊密度差异显著；绒毛生长在兴盛期S/P值最大，与退行期、休止期相比差异显著，说明乾华肉用美利奴羊作为肉毛兼用型细毛羊品种，其皮肤中初级、次级毛囊不仅在组织结构上具有周期性发育规律，而且在毛囊的数量及S/P值上也存在着明显的变化规律。

*[通讯作者] 姜怀志(1968-)，男，吉林长春人，博士，教授，博士生导师，主要从事绒山羊种质特性与选育的研究。

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