三角涡虫（Dugesia）再生过程中组织发生和器官形成的研究

摘要

发育与再生生物学是当今生命科学研究的热点之一，到目前为止，尽管人们对于再生机理的研究有了很深刻的认识，但是，人们对于再生的机制还没有一个令人满意的解释。涡虫的再生能力比较强，而且是完全再生，因此，是研究再生机理理想的实验动物。目前干细胞、再生基因的表达和组织发生的关系是涡虫再生研究的热点，本文对涡虫的组织结构以及再生过程中组织发生和器官形成的过程进行了研究。 实验材料采自北京市房山区的圣泉，属扁形动物门(Platyhelminthes)，涡虫纲(Turbellaria)，三肠目(Tricladida)，三角涡虫属(Dugesia)，日本三角涡虫(Dugesiajaponica)，使用性成熟涡虫作为实验动物。 从涡虫咽部前沿与耳突间用手术刀将涡虫切成两部分，未切的涡虫作为对照组；切开的两部分分为0小时，1小时，3小时，5小时，8小时，1天，3天，5天，8天，10天，11天，13天，15天，16天，20天，25天，30天，60天18个不同时间段再生组，每组6只涡虫，然后用石蜡切片的方法对该材料进行切片处理、观察分析，切片为水平，连续切片，厚度为6微米，分别用H.E染色、Masson染色和VanGieson染色。 结果表明：无论是正常对照组，还是不同时间段的再生组，在涡虫表皮下与肌肉层之间存在一层连续的干细胞层，咽部没有该干细胞层的分布，并且该层干细胞存在异质性，可能参与了胚基的形成。交配囊组织结构的特点表明了涡虫的精子很有可能和哺乳类动物一样，需要获能才能使卵受精，交配囊很有可能是精子获能的场所。涡虫精子和卵细胞的受精部位在输卵管的起始部，卵黄腺的发生具有周期性，可能在排卵前后最多。在“脑组织”处分布一片腺体，从位置和形态来看，很有可能具有内分泌功能，因此，进一步推断涡虫可能存在神经—内分泌—靶细胞的调节机制。用Masson染色法可以把胶原纤维染成蓝色，胶原纤维广泛分布于表皮下，表皮下肌肉间，实质组织中，咽部肌肉间，阴茎肌肉间，眼球内视细胞杆状突起间。在表皮下、精巢基部、卵巢基部、肠上皮下都有含有胶原纤维的基膜存在。 在光镜下，再生过程包括伤口的愈合、胚基的形成、胚基细胞的分化、组织的分化和器官的形成五个阶段。该涡虫再生是完全再生，涡虫被切割后0小时，在肌肉收缩的作用下，可见其伤口处凹陷，伤口面减小。切割后8小时，可见表皮细胞和表皮下肌肉在伤口处延伸，修补伤口。切割后1天，可见表皮下肌肉层把伤口全部封闭，肌肉层外有嗜碱性细胞聚集。切割后3天，伤口处可见肌肉层消失，嗜碱性细胞大量聚集，未见表皮细胞，伤口中部形成乳头状突起，标志着胚基的形成。切割后5天，可见肌肉层重新出现，嗜碱性细胞组成的胚基细胞开始分化，在镜下可见少量嗜中性近似圆形的细胞出现，在胚基基部可见许多近似梭形的嗜碱性细胞发生，细胞长轴与身体纵轴近似垂直。切去头部10天的涡虫，最前部有一片疏松状神经组织的雏形形成；切去头部15天的涡虫，前部神经组织形成束状；切去头部30天的涡虫，前部神经组织与正常涡虫“脑部”神经组织在形态学上已无差异。切去头部11天的涡虫，前部两侧各有一个眼点雏形，两侧各有一个嗜碱性的近似半环状的结构出现，半环状结构由嗜碱性细胞排列而成，核质比大，细胞形态呈长立方状，在半环状周围，存在几个嗜碱性细胞，核质比也比较大；切去头部15天的涡虫，前部靠近色素上皮细胞游离面可见排列紧密呈褐黄色的黑色素颗粒，约占色素上皮细胞的一半，可见视细胞合胞体层，无杆状突起出现；切去头部25天的涡虫，色素上皮层从游离面到基底面几乎全部被黑色素颗粒充满，细胞间轮廓无法辨认，视细胞从外向内可见胞核层、嗜中性胞质通道层、合胞体层和杆状突起；在杆状突起间可见胶原纤维。头部再生11天，出现咽的雏形；头部再生20天，出现中空性器官咽壁，咽鞘和咽腔；头部再生60天，咽的结构与正常对照组基本相同，但是未观察到排泄管的出现。在Masson染色下，切割后5小时表皮下、肠道上皮下间质及眼球内染成蓝色的胶原纤维明显减少，这种现象可能有利于干细胞的迁移。

目录

文摘

英文文摘

0前言

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献(References)

图版1

图版2

致谢

攻读硕士学位期间发表论文