Studies on the Ultrastructure of Cells of Meso-Adenhypophysis in Clarias lazera During Winters

6 Pages·1994·0.24 MB·

by  Wen-Biao, Zheng

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卜 ：(
动 物 学 研 究 1994，15(4)：3l 35 CN 53—1040／Q ISSN 0254 5853
Zoolo cal Research
冬季 革 胡 子 鲶 中腺 垂 体 细 胞 超 微 结 构 的研 究
郑文彪 陈 曼0
(华南师范大学生物系广州5l0631) Ll,'d ~-
摘要 本文描述了冬季革胡子鲶(Clarms lazera)r9腺垂体 GTH细胞，TSH细胞、STH细
胞的超微结构。研究发现冬季 GTH细胞呈现出 6种不同的结构类型，与生殖季节中的 GTH
细胞在结构上有很大的差异。本文进一步分析和讨论了冬季革胡子鲶中腺垂体 GTH，STH，
TSH 细胞的结构变化及生理机能等问题
塑堡 塑 塑 ．爹
关键词
．
革胡子鲶(Ctarias tazera)是原产非洲的热带性淡水鲶类，1981年 引入我国南方之后，
已成为我国广泛养殖的鱼类之一(Zheng等，1988)。有关革胡子鲶脑下垂体细胞的超微结
构曾有过若干的研究报告(Peute等， 1984，1986~van Oordt等，1987)，主要研究原产
地革胡子鲶生殖季节脑下垂体的结构及变化。革胡子鲶被引入温带地区后，在冬季非生殖
季节 中脑下乖体尤其是中腺垂体各种细胞的结构变化及其特点尚未见报道。为了进一步丰
富鲶类繁殖生物学资料，为鱼类的引种和繁殖控制提供理论依据，我们进行了越冬期间革
胡子鲶 中腺垂体细胞的超微结构的观察和研究。
l 材料和方法
实验鱼系华南师范大学鱼类研究室室外普通土质鱼池中饲养的二龄性成熟雌鱼，体重
为 450— 1250 g。取样时间为 12月和 1月，取样时水温分别为 16℃和 11℃。从池 中捕出
实验鱼后立即断头取出脑下垂体，光镜观察材料用 Bouin s液或用 Zenker s液固定；石蜡
包埋井沿矢状面进行连续切片，厚度 5—7 m；过碘酸雪夫一橙黄 G(PAS—OG)法和海登
汉偶氨卡红苯胺蓝(Heidenhain—Azan)法染色，显微镜观察并测量和摄影。电镜观察材料
用 4％戊二醛液固定 5 h后再用 1％锻酸固定 3 h}各级乙醇脱水；Epon 812树脂包埋 ，
再经厚切片光镜定位，再切成厚度为 50—60 nm 的超薄切片，醋酸铀和柠檬酸铅复染，
Philips EM2--400型透射电镜观察和摄影。
2 结果
2．1 中腺垂体(Mes0__adenohyp0physjs)的细胞组成
乏 中腺垂体主 要 由促性腺激素细 J~(gonadotrop，GTH 细胞)、促 甲状 腺激素细 胞
@ 现在广西师范大学生物系工作
，
本文 1994年2月22日收到，同年 5月24日倍回
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32 动 物 学 研 究 1 5卷
(thyrotrop，TSH 细胞)、促生长激素细胞(s0matotr0p，STH 细胞)组成。3种细胞的形
状、大小及染色反应状况见表 1。在冬季，革胡子鲶 中腺垂体 GTH 细胞胞质中分泌颗粒
的数最变化较大，多数细胞的分泌颗粒尤其是被染成红色的大型团块颗粒比在生殖季节要
少得ff．(Peute等，1984)，GTH细胞在结构上呈现出显著的多态现象。
表 1 冬季革胡子鲶中腺垂体 3种细胞的比较
Tab．1 The three cells of meso—adenohypophysis in Clarias fazera fluring winter
PAS 色； 表示阴性反应，十 阳性反应， 一 强弭]性反应
2。2 GTH细胞的超微结构
根据 GTH 细胞胞质中分泌颗粒的数量、形状 及粗面内质咧(Ger)的形态、数量及细
胞火小、胞核形态可以划分为 6种类型
GTH．细胞(图版 I：l1具有普通硬骨鱼类 GTH 细胞的结构特征，胞质 中含有丰富
的分泌颗粒，分泌颗粒呈现 3种形态(图版 I：2)，第 1种为 占较大 多数的小圆形颗粒
tsg)，电子密度较大，直径约 130—47O nm；第 2种为较大型圆形颗粒(L曲电子密度较
低，通常每个细胞 3—5个，直径约 80O一 1 300 llnl~第 3种为不规则团块颗粒(Ira)，电子
密度与火型圆形分泌颗粒相似，常见数 l一5个。在 GTH．细胞胞质中常见小圆形分泌颗
粒瓦相融合为大圆形分泌颗粒或团块状颗粒或大型颗 粒包含了小圆形颗粒的现象( 版
I；l、2)。GTH．细胞胞质 中还 有大量的粗面内质网(Ger)以及线粒体(Mit)和高尔基复
台体(Gc)等细胞器。粗面内质网数量最 多，呈现略扩大的圆形或椭圆形，直径约 22O一
500nm。GTH，细胞(图版 I：3)胞质中具有数量较少的小圆形分泌颗粒和少量的大圆形
颗粒、不规则团块 颗粒；Ger显著扩张呈现为不规则的 Ger池，最大直径达 5800 nm 左
右；GCF池 中常见有电子密度较大的颗粒残体(Vac)或细小的絮状物。GTH 细胞(圈版
I：4)胞质中仅有少量的分泌颗粒或处 于解体的分泌颗粒；可见大量的大小不一的 GC1-
池。GTH 细胞(图版 I：5)胞质 中没有分泌颗粒或仅有少量残体；Ger池数量多但不显
著扩大，呈现小的圆形或椭圆形。GTH 细胞(图版 I：5)胞体体积变小，胞质 中完垒没
有分 泌 颗粒 ，Gcr池 呈极 细 小的 圆形 ，直径 约 1 50— 250 llm。GTH 细胞 (圈版 I：6)胞
质中有较多的各类分泌颗粒，Ger池呈扩大的圆形，线粒体、高尔基体也可见到，细胞核
显并缩 小并呈异形。
2．3 TSH 和 STH细胞的超微结构
中腺垂体中的促 甲状腺激素(TSH)细胞和促生长激素(STH)细胞的超微结构与 GTH
细胞有较大的差异。TSH细胞(图版 I：4)呈多角形或近圆形，细胞核比 GTH 细胞核小
1／3— 1／2；胞质仅含有一种类型、电子密度较低、大小比 GTH细胞的小型分泌颗粒还
小的分泌颗粒。TSH 细胞胞质的分泌颗粒呈圆形，数量 多，直径约 l0o_一l50 nm；细胞
核外周有大量的粗面内质网(Ger)，Ger呈长条形，不明显扩大成 Ger池。TSH 细胞在中
腺 垂体 中占有 相 当的 数量 ，细 胞结 构变 化不 大 。 STH 细 胞(图版 I： 7)比 GTH 细 胞略
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4蝴 邯 等；冬荦 胡子蛉中腺垂体细胞的趋撇结构的67f究 33
小， 胞质 中的分泌 颗粒较 为稀少，均属 r同 ·类型的 小型分泌 颗粒 。直径约 100—
180 Ili"I1；胞质 中的粗 l面内质网也呈长条形。不扩火成 Ger池，细胞核直径略犬 TSH细
胞；STtt细 胞在 中腺面体 中数量 较少
3 小结和讨论
3．1 革胡子鲶 中腺垂体 GTH细胞任冬季呈明显的 多忐结构，根据细胞胞质 中分泌颗粒
的类型、数量和 Gef的形态变化可以划分为 6种结构类型；部分 GTH细胞的 Gel-池中
甚至出现有被降解的分泌颗粒残体和絮状物 上述现象与我们在生殖季节中进行革胡子鲶
GTH细胞的电镜观察结果不同，也与 Peute等(1984，l986)和 VaR Oordt等(1987)进行野
生革 胡子鲶 GTH细胞的年周期变化的观察结果不同。 导致革胡予鲶 GTH细胞在 冬季呈
现多杰结构的原 因显然是 自然温度 F降，尤其是在广州冬季的温度比原产地非洲 要低得
多。 革胡子鲶性腺发育和生殖行为受到抑制所表现，环境温度 F降造成部分 GTH细胞邈
化或激素的合成 和分泌活动减弱。这 -现象 与 vall Putten等(1986)进行的 切除虹鳟龟
(Satmo gairdneri)卵巢后脑 F垂体 GTH细胞曼现 5种不 同结构类型研究结果相类似。备
类 GTH细胞虽然具有不 『司的结构，但队为是同 一种细胞(ElO GTH细胞)处在不同生理状
态 l 的表现；也就是 随，GTH细胞群体通过胞内结构的变化来实现对性腺发育和生殖过
程的调控，不 同结构的 GTH细胞是同一种类细胞处在不同阶段的表现方式。
3 2 GTH 细胞胞核呈现异形的现象，住其它硬骨鱼类脑 F垂体 GTH细胞研究中也有
所发现(Knowles等， 1966；van Putten等， l98l；Peute等。l986；林浩然等， 【987)
这类 GTH细胞胞核虽然呈现明显的萎缩．但胞质中仍然有较丰富的各种类型分泌颗粒和
不显著扩大的 Ger池，细胞体积也 明显缩小，这类细胞是属于机能 衰老现象还 是分泌
活动增强，不 同研究者有不同的看法，这仍有待进 一步的研究来确认。
3．3 在冬季革胡子鲶 GTH 细胞胞质 中的 Ger在形态 J：变化镞大，多数 GTH细 胞的
Ger不同程度的扩大成 Ger池，部分 GTH 细胞的 Ger池中含有被降解的分泌颗粒残体
和絮状物，同时 呈现出胞质 中 Ger池显著扩大，分泌颗粒的数量则少或无 如果 胞质中
分泌颗粒较为丰富，则 Ger池呈微小。闻而认为 Ger池参与 GTH细胞胞内多余分泌颗
粒的分解，Ger池扩大是 GTH细胞合成和分泌活动减弱的标志。
3．4 TSH细胞和 STH细胞的结构在冬季也出现较大的变化，TSH细胞显示出其激素台
成和分泌活动较为活跃，大多数的 TSH细胞胞质中分泌颗粒数相当多，这进一步证实了
传统 队为鱼类甲状腺在冬季低温时分泌活动加强，在夏季高温时分泌衙动减弱的生理现象
(楼允东等．1981)。冬季观察到的 STH细胞分泌颗粒较少，说明其合成和分泌浙动比较
微弱．这与现实中冬季低温时草胡子鲶一股不进食和停止生长的情况相吻合。
图 版 说 明
】GTH 细胞(G丁H为健性糠激素分泌细胞：Sg为小型舟l泌颗粒：Ger为粗 内质蹦) ×5000
2 GTH1细胞胞质 巾 3种分泌颗粒( 为 托型分泌 颗粒；In】为不j5l!刚团块状颗轲) ×】5000
3 G'IH 2纳靴 ×5000
4 GTH 3细胞和TSH细胞rrSH为促甲状腺礅素分泌细咆 V 为泡内残体) ×39OO
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动 物 学 研 究 15卷
GTH 细胞和TSH细胞 ×3900
GTH6细胞(Gc为高尔基复台体I Dn为异形细胞棱) ×5000
STH细胞(STH为怩生长激素分潞细胞) ×1 8000
参 考 文 献
林浩然等，1987 鳗鲡繁殖生物学研究：Iv ^工催熟过程中下海鳗鲡GTH分泌活动、性腺赛育情况和瞄垂体GTH细
胞的超墩结构，水生生物学报 11(4)：3201_327
接宽东等，1981组织胚胎学 北京：农业出版社 173
Knowles F，Vollrath L，1966．Changos in the pituitary of the migrating European eel during its journey from river
to the sea．三 Zet~forsch．Mikroskop Anat，(75l：317—327．
Peute J t at， 1984． Ultrastruemre and immtmolabeling of gonadotrops and thyrotrops in pituitary of African
camsh．Ctarias taz Cell Tissue Res，(238)：95一103
Peute J et ah 1986 Pituitary gonadotropin contents and ultrastructure of gonadotrops in African catfish，Clarias
gariepinua during the annual cycle in a natural habita1． Can Zool，(64l：1718—1726
viltn Oordt P G W et at， l987．Annual correlative changes in gonads and pituitary go nadotrops of feral African
catfish，Ctarias gariepinus，Aquacuhure，(∞)：27 41
van Putten L J A el at, 1981．Glycoprotein gonadotropin in the plasma its cellular origin in the ovariectomized
rainbowtrout，Satmo gairdneri．Cell Tissue Res，1218)：439 448
Young G， Ball J N， 1982 Ultrastructure changes in the adenohypophysis during th．e ovarian cycle of the
viviparous teleost．Poecilia lcail~nna，I The gonadotrophic cells Gen Comp．Endocrinot．，(48)：39—59．
Zheug W B et al,1988 Culture of c~tfish in China． Aquaculture， 5)：35—44
STUDIES oN THE ULTRASTRUCTURE oF CELLS
oF M ESo—ADENHYPoPHYS S IN
Clarias lazera DURING W INTERS
Zheng W enbiao Chen M in
(Department ofBiology，South ChLna Normal University，Guangzhou 510631)
Abstract
In winters， six different structures of gonadotrops (GTH cells) of meso—
adenohypophysis in Clarias lazera can be found． GTH】 cells filled with secretory granules
and with few granular endoplasmic reticulum (GER Jj GTH2 cells with some secretory gran—
ulesi the GER with large cisternae； GTH3 cells with few secretory granules and with abun—
dant large GER eisternae； GTHd cells without secretory granules but with abundant
yesieular GER； GTH cells are smal】and contaiil very smalI GERj GTH cells with a de—
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4期 郝文彪等：冬季革胡子鲶中腺垂体细胞的超傲绪柯的研究 35
formed nucleus． The various structure of GTH cells in winters makes difference i11 the breed-
ing season In this paper，the structure characterizations of TSH cells(thyrotrops)and STH
cells(somatotrops)were described． The structure changes and its funtions in three secretory
cells were also discussed
Key words M eso—adenohypoohysis，Ultrastructure， Clarias lazera，Winter
{上接第36页)
表 1 免疫阳性细胞的分布
Tab．1 Distribudon of the i u∞【∞ ctive p~sitJve oells
注：“+++”很多，“++”多，“+”少， ”阴性
要在肠中发挥‘生长抑素抗体阳性细胞仅在胃中发现．教量少，说明其主要在胃中起1月节作甩}高血糖素抗体阳性细
胞在小肠厦幽门盲囊处发现，有^认为高血糖素、血管活性肠肚和惺肠甜素属一十家族，拥有共同的氪基酸顺序和交
叠的功能|脑啡酞抗体阳性细胞除幽门外均有发现，主要在肠道中分布．皓啡肽在鱼娄中的出现，其功能可能是抑制
胃晒运动及胆囊收缩素对抗活动。
夏立群 王庆堂
Xia Liqun Wang Qingtang
(同挤医科大学组织胚胎学教研室 武况 43003∞
(Department矿H~totogy and Embryology，Tong]i Medicat Unlversity，Wuhan 430030)