C57BL6小鼠呼吸系统组织学特征研究

艾必燕，陈俊颖，邓玉江，陈建康，杨 扬，米本中，黄文涛，樵星芳 (.重庆市中药研究院，重庆400065;.解放军第4医院，重庆40000;.第三军医大学基础部实验动物学教研室，重庆40008)

目前，C57BL6小鼠是常用的实验用小鼠品系，广泛应用于遗传工程小鼠的研制，在解析基因功能、制备人类重大疾病模型的研究中具有重要作用。迄今为止，利用C57BL6小鼠建立的遗传工程小鼠品系达到4 000余种［1］。南京大学国家遗传工程小鼠资源库总共收集了300余种，包括糖尿病、肥胖症、心血管系统疾病等多种人类重大疾病，绝大部分小鼠品系是利用C57BL6小鼠品系研制的。病理组织学观察是小鼠疾病模型诊断与判定的重要指标。与数量繁多的来自C57BL6小鼠的遗传工程小鼠品系相对应的是正常C57BL6小鼠本身的组织与病理学背景不清楚，这为来自C57BL6小鼠品系的大量的遗传工程小鼠的应用造成了一定的障碍。鉴于此，本实验选取C57BL/6J小鼠作为实验对象，利用组织学技术，对C57BL/6J小鼠的呼吸系统的组织学结构特征进行观察，并系统比较其与人类呼吸系统的结构特征，为小鼠遗传工程疾病模型研究与应用提供资料。

1 材料与方法

1.1 实验动物

从南京大学模式动物研究所购得6周龄C57BL/6J小鼠20只，平均体重为17 g左右，其中雌性10只，雄性10只，在SPF级环境中饲养，每笼2只，1雌1雄，自由饮水进食，饲料采用SPF级全价营养鼠饲料。动物饲养笼具(笼内空间142平方英寸)、饮水瓶定期消毒，所用垫料经高压灭菌，饲养房内定期紫外灯消毒。

1.2 标本取材及制备

用颈椎脱臼法处死小鼠。用固定板仰卧位固定。解剖和取材顺序是先腹腔后胸腔。用手术剪沿腹部正中线剪开剑突至肛门之间的腹前壁，再沿最低位肋骨分别向左右两侧剪开侧腹壁至脊柱两旁，完全暴露胸腹腔器官。依次取出气管、支气管、肺等组织。取出的器官及组织立即分别装入编好号码的试管中，用10%中性缓冲福尔马林固定。

1.3 石蜡切片制作

1.3.1 脱水透明与石蜡包埋 将包好的各组织放入自动脱水机，经过不同浓度的梯度酒精溶液脱水，酒精浓度分别为70%、80%、95%和100%。样本脱水后经二甲苯溶液浸泡透明，并放入石蜡中浸透。之后放入融化的液体石蜡中包埋。

1.3.2 切片与贴片 使用石蜡切片机，调整切片刀平面与组织切面间呈15°左右的夹角进行常规切片。切片完成后，将切片投入到48℃的温水浴中，切片自然展平后，用涂有5%明胶水溶液的载玻片倾斜着插入水面捞取切片，使切片贴附在载玻片的合适位置，于室温下放置一昼夜后使其彻底干燥。

1.4 HE染色

常规进行HE染色。首先梯度酒精溶液和蒸馏水对样本进行浸水处理，之后分别用苏木精和伊红染色液对切片进行染色处理，再用梯度酒精溶液和无水乙醇对样本进行脱水处理。最后经二甲苯溶液透明处理后，中性树胶封固。

图1 C57BL6小鼠呼吸系统组织切片(HE染色)

1.5 图像观察采集和标注

将每一张染好的切片分别在放大倍数为10×4倍、10×10倍、10×20倍、10×40倍的显微镜下观察，然后在上述各倍数下用数码相机照像采图，再将图片在计算机中对器官的组织进行观察、标注。

2 结果

2.1 气管

小鼠呼吸系统组织学特征与人的不同主要在气管腺，小鼠气管腺分3种:浆液腺、粘液腺及混合腺，主要分布于粘膜固有层(图1a、b)。人的气管腺主要为混合腺，分布于粘膜下层。

2.2 肺

2.2.1 肺部整体结构 肺组织分实质和间质两部分。实质为肺内支气管的各级分支及其末端的大量肺泡;间质是肺内的结缔组织、血管、淋巴管和神经等(图1c)。

2.2.2 肺导气部 终末细支气管，其上皮由两种细胞组成，即纤毛细胞和无纤毛的克拉拉细胞(图1d、e、f)。

2.2.3 肺呼吸部 呼吸性细支气管是终末细支气管的分支(图1g、h)，为导气部过度到呼吸部的管道，其管壁不完整，出现少量肺泡开口，故有换气功能。肺泡管见于相邻肺泡开口之间的部分管壁上有许多开口，自身管壁的结构很少。在切片上呈现一系列相邻肺泡开口之间的结节状膨大(图1i、j)。肺泡为半球形的小囊，开口于肺泡囊。肺泡管或呼吸性细支气管，是肺进行气体交换的主要部位，构成肺的主要结构。肺泡上皮有两种细胞:Ⅰ型细胞和Ⅱ型细胞。Ⅰ型细胞:又称扁平细胞，由于肺泡隔很薄，肺泡上皮与毛细血管内皮紧密相贴，两者的细胞核不易分辨，因此Ⅰ型细胞无法辨认。Ⅱ型细胞:又叫分泌细胞，细胞核大，呈圆形，细胞顶部胞质呈泡沫状(图1k)。在肺泡腔或肺泡隔内，还可以见到尘细胞，为含尘埃颗粒的巨噬细胞(图1l)。

3 讨论

由于C57BL6是制备遗传工程动物模型的常用小鼠品系，已成功应用于多种人类重大疾病模型的创制［2-6］。因此，为了方便比较正常小鼠的各个器官的组织形态，我们选用C57BL/6J小鼠(该小鼠是1921年C.C.Little对Miss Abby Lathrop品系交配繁育而成，于1948年由Jackson实验室从Hall引入的6号系)作为实验对象。选取C57BL/6J小鼠的主要器官，利用组织切片技术，通过取材、10%中性缓冲福尔马林固定、脱水、包埋、常规HE染色，制作了1 589张切片。采用显微镜观察、摄影、图像采集和计算机图像标注，建立了相对系统的小鼠组织学图谱。

由于要观察正常健康小鼠的组织形态，我们选取的小鼠都在生长旺盛期。因此，所取材料的细胞都处于最佳生长状态。本文对小鼠的呼吸系统进行了详细的观察与标注，形成了较为系统的小鼠呼吸系统组织学图谱。本实验发现，C57BL6小鼠的呼吸系统与人体呼吸系统的主要差异在于气管腺。小鼠气管腺分3种:浆液腺、粘液腺及混合腺，主要分布于粘膜固有层。人的气管腺主要为混合腺，分布于粘膜下层。因此，在利用C57BL6小鼠制备呼吸系统疾病动物模型时，人与小鼠之间气管腺的差异应作为重要的诊断参考指标。本实验还为小鼠应用于呼吸系统疾病动物模型的研制提供了较为系统的正常小鼠呼吸系统组织学图谱。目前，该图谱作为数据库的一部分已于国际互联网在线发布，为呼吸系统疾病小鼠模型的建立、诊断及应用提供了有价值的参考。

［1］The Jackson Laboratory.JAX Mice and Services［DB/OL］.http://jaxmice.jax.org/index.html.

［2］颜 伟，胡厚源，周 林，等.两种LXR激动剂对ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化影响的对照研究［J］.第三军医大学学报，2005，27 (5):381－3841.

［3］Plump AS，Smith JD，Hayek T，et al.Severe hypercholesterolemia and atherosclerosis in apolipoprotein E-deficientmice created by homologous recombination in ES cells［J］.Cell，1992，71(2):343－353.

［4］Meilhac O，Ramachandran S，Chiang K，et al.Role of arterial wall antioxidant defense in beneficial effects of exercise on atherosclerosis in mice［J］.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2001，21(10):1681－1688.

［5］Napoli C，Williams Ignarro S，De Nigris F，et al.Long-term combined beneficial effects of physical training andmetabolic treatmenton atherosclerosis in hypercholesterolemic mice［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2004，101(23):8797－8802.

［6］Ramachandran S，Penumetcha M，Merchant NK，et al.Exercise reduces preexisting atherosclerotic lesions in LDL receptor knock outmice［J］.Atherosclerosis，2005，178(1):33－38.