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牦牛血结、淋巴结和脾脏组织结构的比较及免疫因子的分布

黄玉风  
【摘要】:研究目的血结、淋巴结和脾脏是机体内重要的次级免疫器官,它们是哺乳动物外周淋巴组织的重要组分,在局部和全身免疫应答方面发挥重要作用。对免疫器官发育的认知基于形态学,免疫器官的形态和功能的结合研究是研究免疫系统的基础。本研究意通过形态学方法观察牦牛血结、淋巴结及脾脏的组织结构和超微结构,阐明血结、淋巴结及脾脏的发育特征;采用免疫组织化学方法分析血结、淋巴结及脾脏内免疫活性细胞的变化规律;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western bloting技术,检测血结、淋巴结和脾脏在不同发育阶段免疫因子的表达模式。通过对牦牛血结、淋巴结和脾脏组织结构、免疫细胞和免疫因子的比较研究,为牦牛局部与全身免疫系统的进一步研究提供新的资料,同时为免疫病理学和比较免疫学提供理论依据。试验方法1.采用组织学方法观察健康新生(2-5日龄,n=5,下同),半岁(5-7月龄,n=5,下同),成年(3-4岁,n=5,下同)和老年(8-12岁,n=5)牦牛血结组织结构的变化规律。2.通过光镜和透射电镜技术观察新生,半岁和成年牦牛血结、淋巴结和脾脏的显微和超微结构,并对这三个器官的组织结构进行比较。3.采用组织学和免疫组织化学方法对新生,半岁和成年牦牛血结、肠系膜淋巴结及脾脏内CD3、CD79a、IgA、IgG、SIRPα和CD68免疫活性细胞的分布进行定位。4.通过qRT-PCR和Western bloting技术对新生、半岁和成年牦牛血结、肠系膜淋巴结及脾脏内免疫因子:CD3、CD79a、IgA、IgG、SIRPα和CD68基因和蛋白的表达进行定量分析。结果1.牦牛血结暗红色、圆或椭圆形,大小不等,外覆被膜,实质由血窦和淋巴组织构成,无明显的皮髓质之分,血窦内常分布有许多网状纤维。血结内存在大量嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞,以及少量巨核细胞、血小板和肥大细胞,此外还可见大量含铁血黄素。初生牦牛血结发育不全,淋巴组织疏松类似于淋巴细胞浸润,无淋巴小结形成,血结内嗜酸性粒细胞极少,未见肥大细胞。半岁时牦牛血结已发育完全,淋巴组织紧密,初、次级淋巴小结出现,实质内分布大量嗜酸性粒细胞,成年牦牛血结组织结构与半岁时相似。老年时,血结实质内结缔组织增多,部分血窦被结缔组织代替,淋巴组织稀疏,一些结点内淋巴小结消失。2.不同于淋巴结分为皮质和髓质,脾脏分为白髓和红髓,血结实质分为血窦和淋巴组织,其组织结构介于前两者,是一种独立的次级淋巴器官。血结的淋巴小结与淋巴结的更为相似,小结周围无中央动脉和动脉周围淋巴鞘。血结内淋巴索的形态结构类似于淋巴结的淋巴索,两者均呈条索状。血结淋巴索内因含有许多红细胞而又类似于脾脏红髓。血结血窦窦壁同淋巴结淋巴窦一样,具有明显的内皮细胞,却同脾血窦一样含有大量血液。牦牛脾窦有两种不同类型,以内皮细胞构成的静脉窦和网状细胞形成的髓间隙。新生牦牛淋巴结内已出现初级淋巴小结,而脾脏和血结内无淋巴小结,且脾脏的淋巴小结呈现三种不同的形态结构:初级,次级和过渡型脾小结。3.CD3~+细胞主要位于肠系膜淋巴结的副皮质区、血结和脾脏的T细胞依赖区。在所有检测的淋巴器官中,CD79a~+细胞主要位于淋巴小结外侧套区。各器官内CD3和CD79a mRNA和蛋白的表达从新生到半岁时均增加,在成年时下降。且脾脏内CD3的表达总是高于肠系膜淋巴结与血结,而肠系膜淋巴结内CD79a的表达量总是高于血结与脾脏。除新生牦牛血结,在所有检测样品中都分布有IgG~+和IgA~+细胞。且IgG和IgA mRNA和蛋白的表达随年龄增长而增加,在肠系膜淋巴结表达量最高,其次是血结,在脾脏中表达量最低。SIRPα~+细胞和CD68~+细胞广泛分布于所有检测器官内,特别是淋巴小结和沿着淋巴索的窦。此外,新生牦牛脾脏中SIRPαmRNA和蛋白的表达低于肠系膜淋巴结和血结,但在半岁和成年时表达量明显高于血结和肠系膜淋巴结。各发育时期,血结中CD68mRNA和蛋白的表达总是高于肠系膜淋巴结和脾脏。且SIRPα和CD68随年龄的表达规律同IgG与IgA一致,即从新生到成年各器官内它们的表达量均增加。结论1.本研究首次对牦牛血结组织结构随年龄的变化进行了研究,并明确提出了牦牛血结在免疫、储血、滤血和血小板形成等方面的作用。新生牦牛血结未发育完全,实质内淋巴组织疏松,类似淋巴细胞浸润,无淋巴小结形成,半岁时血结已发育完全,成年时其结构与功能仍然稳定,老年时退化。2.牦牛血结组织结构介于淋巴结与脾脏之间,是一种独立的次级淋巴器官。新生牦牛的血结和脾脏内均无淋巴小结形成,而淋巴结内已可见淋巴小结。血结、淋巴结及脾脏组织结构随年龄变化最明显的是淋巴小结,牦牛脾脏脾小结分三种类型:初级、次级及过渡型。牦牛脾血窦有两种类型:有明显内皮细胞的静脉窦和以网状细胞形成的髓间隙。这可能与其对高原环境的适应性有关。3.通过对不同年龄牦牛血结、肠系膜淋巴结和脾脏组织结构、免疫细胞和免疫因子水平的检测,发现新生牦牛免疫系统未发育完善,其结构和功能随年龄增长逐渐发育。牦牛血结同肠系膜淋巴结和脾脏一样,在免疫防御方面发挥了重要作用。


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