鹌鹑在动物分类学上属于鸟纲、今鸟亚纲、突胸总目、鸡形目、雉科、山鹑属[1-2]。鹌鹑具有很高的肉用、蛋用、药用等经济价值，以及作为实验动物用于研究。目前，我国的鹌鹑养殖量有一定规模，但前人对鹌鹑的研究主要集中在生产性能、羽色遗传和培养新品系等方面，而对鹌鹑的免疫器官研究较少[3-7]。胸腺是禽类的中枢免疫器官，是T淋巴细胞分化、发育和成熟的场所，具有免疫调节作用和屏障作用。胸腺发育及功能状态正常与否，直接关系到机体整体免疫情况的好坏，从而影响机体抵抗疾病能力的强弱[8-9]。笔者运用解剖学、组织学及电镜技术等方法研究黄羽鹌鹑胸腺随增龄的组织形态结构和发育变化，拟为黄羽鹌鹑生长过程中免疫程序的制定提供基础资料。
1 材料与方法 1.1 实验动物第0(新出生)、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、14、18、22、26、30、34、38周龄健康中国黄羽鹌鹑(每一周龄为7 d，第1周龄为出生后第7天，第2周龄为出生后第14天，依次类推)，共18个周龄，每周龄6只(雌雄不分)，购自四川省邛崃市彭氏鹌鹑养殖场，养殖场内按常规饲养方法即自由饮水、采食进行饲养管理。
1.2 胸腺的形态观察与测量将待检样本健康黄羽鹌鹑空腹称重后，舌下动脉放血、处死，解剖观察胸腺位置及形态描述，并记录左右两侧胸腺的分叶数量，迅速取出胸腺，剔除多余脂肪及结缔组织，用电子天平称鲜重，用于计算胸腺质量与体重之比值。用游标卡尺测量并记录胸腺长径与宽径。
1.3 胸腺的组织学观察分别采集第0(新出生)、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、14、18、22、26、30、34、38周龄黄羽鹌鹑的新鲜胸腺组织，放入Bouin固定液中固定24 h，按常规方法制成石蜡包埋块，以5 μm连续切片，HE染色，光镜观察、记录，照相。按Sanchez-Refusta等[10]报道的方法进行显微测量：即每个光镜标本间隔200 μm取一张切片，共取3张切片，每张切片随机选取10个具有完整度和代表性的胸腺小叶结构，用江苏捷达形态分析软件测量胸腺小叶皮质和髓质面积，并计算皮质与髓质面积比例即：皮质面积/髓质面积[11]；胸腺小体显微计数时，随机选取视野进行计数，对于压界小体的取舍原则为取上不取下，取左不取右，胸腺小体数量测定为单位面积内的胸腺小体数。
1.4 胸腺超微结构的比较观察分别取第6周龄和第34周龄的胸腺组织，切成边长1 mm的小块，迅速固定于2.5%戊二醛磷酸缓冲液，反复洗涤后用1%锇酸溶液作后固定，梯度酒精脱水，环氧树脂包埋，超薄切片。醋酸铀和柠檬酸铅染色，透射电子显微镜观察与摄片。
1.5 统计学分析对胸腺质量、指数、长宽、分叶数量以及胸腺小叶皮髓质面积比、胸腺小体数量进行统计学分析。每组数据的重复数为6个。采用SPSS 22.0统计分析软件One-way ANOVA程序进行单因素方差分析和Duncan多重比较，试验数据采用均数±标准差(x±s)表示，以P < 0.05表示差异显著，P < 0.01表示差异极显著。
2 结果 2.1 黄羽鹌鹑胸腺的位置与形态及其发育变化特点中国黄羽鹌鹑胸腺呈乳白色，分叶状，位于颈部两侧，从颈前部到胸部分别沿着颈静脉从前向后延伸，似一长链。出生时，黄羽鹌鹑胸腺已肉眼可见，每个分叶大小似小米粒；第1—4周龄，胸腺增长极快。第4周龄时胸腺体积达到最大，质量可达(309.2±9.64) mg，每个分叶长径可达3.3~3.9 mm；宽径可达2.4~2.9 mm(图 1)。第5—9周龄胸腺质量和大小呈减小趋势，第10—38周龄，胸腺大小和质量仍呈减小趋势，但减小速度较为缓慢，胸腺周围有很多脂肪包裹，辨识度较低。新出生和第1周龄，胸腺每一侧分叶均在6~7叶之间，第2—6周龄每一侧分叶在7~8叶之间，第6周龄以后，每一侧分叶在5~6叶之间。且在整个生长周期，同一周龄胸腺左侧和右侧的叶数基本相同。
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1~6. 0、2、3、4、5、6周龄鹌鹑一侧胸腺 1-6. One side thymus of quail of 0, 2, 3, 4, 5, 6-week of age 图 1 黄羽鹌鹑胸腺的形态观察 Fig. 1 The morphological observation of thymus of the yellow feather quail |
新出生黄羽鹌鹑的胸腺指数为0.73±0.08，第1周龄为1.78±0.21，第2周龄为2.16±0.16，第3周龄为2.45±0.12，第4周龄为3.01±0.11，新出生到第4周龄，各周龄之间差异均显著(P < 0.05)。第5周龄以后，黄羽鹌鹑胸腺指数逐渐减小，第5周龄为1.95±0.06，第6周龄及以后，胸腺指数均在1以下，第5、6周龄与第4周龄相比，差异均显著(P < 0.05)；第7、8、9、10周龄与第6周龄相比差异显著(P < 0.05)；第10、14、18、22、26、30、34和38周龄之间，相比差异均不显著(P>0.05)(图 2)。黄羽鹌鹑胸腺指数变化表明从出生到第4周龄呈快速增长期，第4—6周龄之间为快速衰退期，第6—10周龄为慢速衰退期，第10周龄以后为退化期。
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图 2 各周龄胸腺指数 Fig. 2 The index of thymus in each week |
新出生黄羽鹌鹑胸腺分叶不明显(图 3a)，此时皮质部淋巴细胞较多，且排列紧密，髓质部淋巴细胞较稀疏，且大淋巴细胞较多(图 3A)；第1、2周龄胸腺小叶分界较为清晰(图 3b)，髓质部淋巴细胞排列紧密，且小淋巴细胞较多(图 3B)；第3、4周龄，胸腺体积较大，皮、髓质分界清晰(图 3c)，无论是皮质部还是髓质部，淋巴细胞排列都更为紧密，且小淋巴细胞占多数(图 3C)；第5、6周龄时，皮、髓质部淋巴细胞排列紧密(图 3d、D)；第7、8、9、10周龄胸腺体积缩小(图 3e)，胸腺内有脂肪滴出现(图 3E)，皮髓质部淋巴细胞排列也较第6周龄排列稀疏。第14、18、22、26、30、34、38周龄时，胸腺内脂肪细胞增多，淋巴细胞减少，细胞较为稀疏，大部分胸腺实质被结缔组织所取代(图 3f、F)。
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分图序号：a、A. 0周龄胸腺；b、B. 2周龄胸腺；c、C. 4周龄胸腺；d、D. 6周龄胸腺；e、E. 10周龄胸腺；f、F. 30周龄胸腺。图中注释：C.皮质；M.髓质；HC.胸腺小体；LD.脂滴；大箭头.大淋巴细胞；小箭头.小淋巴细胞 Serial number: a, A. The thymus of 0 week-old; b, B. The thymus of 2 week-old; c, C. The thymus of 4 week-old; d, D. The thymus of 6 week-old; e, E. The thymus of 10 week-old; f, F. The thymus of 30 week-old; Notes in the figures: C. Cortex; M. Medulla; HC. Hassall's corpuscle; LD. Lipid droplet; Big arrow. Large lymphocyte; Small arrow. Small lymphocyte 图 3 胸腺的组织学变化(HE染色) Fig. 3 Histological changes of thymus (HE staining) |
新出生黄羽鹌鹑胸腺皮质面积较大，髓质面积较小，皮髓质面积比较大；第1、2周龄皮质面积和髓质面积都在增大，髓质面积增大较皮质面积快，皮髓质面积比减小，与新出生相比差异显著(P＜0.05)(图 4)；第3、4周龄，皮质和髓质面积都在继续增大，皮髓质面积比在缩小，且与第2周龄相比差异显著(P＜0.05)(图 4)，第5、6周龄时，髓质面积在扩大，皮质面积在缩小(图 3d)，但与4周龄相比差异不显著(P＞0.05)，第7、8、9周龄皮髓质面积比在缩小，但与第6周龄相比差异不显著(P＞0.05)，第10周龄时，胸腺体积缩小，皮髓质面积比与第6周龄相比差异显著(P＜0.05)，第14、18、22、26、30、34、38周龄时，皮、髓质面积比与第10周龄相比变化不大。
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图 4 各周龄皮质/髓质面积比 Fig. 4 Cortex/medulla area ratio of each week |
新出生时，黄羽鹌鹑胸腺髓质内胸腺小体数量较少；第1、2周龄胸腺小体的数量在增加，与新出生时相比差异显著(P＜0.05)(图 5)；第3、4周龄时，胸腺小体数量增多；第5、6周龄时，胸腺小体数量增加，且6周龄时胸腺小体数量达到最多，与其他各周龄相比差异均显著(P＜0.05)；第7、8、9、10周龄胸腺小体数量较6周龄少；第14、18、22、26、30、34、38周龄时，胸腺小体数量较10周龄少。
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图 5 各周龄胸腺小体数量 Fig. 5 The number of thymic corpuscles of each week |
胸腺组织主要由上皮性网状细胞、胸腺细胞和巨噬细胞组成，上皮性网状细胞呈星状，细胞体积大于胸腺细胞，细胞核不规则，细胞有多个较长突起。细胞突起相互连接，构成了胸腺组织的次级支架。在次级支架形成的网状空隙内，及上皮性网状细胞的周围有大量不同发育阶段的、大小不等的圆形、椭圆形细胞，即胸腺细胞。第6周龄时，可见大量胸腺细胞，排列密集，核大，细胞质少；细胞核染色质相对均匀的散在于细胞核内，细胞核膜与细胞质边界清晰；细胞质电子密度小，细胞质内可见线粒体和内质网，偶可见细胞连接和酶原颗粒(见图 6A、B、C)。第34周龄时，可见胸腺细胞排列不如第6周龄时密集，核/质比例较第6周龄小，有些胸腺细胞染色质开始凝集并向细胞核边缘集中，呈现出细胞凋亡早期的现象；有些胸腺细胞出现染色质边集或中集的现象，呈眼球状或花瓣形，呈现出细胞凋亡中期现象；凋亡小体即凋亡后期现象，还未观察到。此外，凋亡胸腺细胞细胞质内线粒体增多，电子密度增大，细胞质浑浊(见图 6D、E、F)。
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A、B、C. 6周龄胸腺；D、E、F. 34周龄胸腺；N.细胞核；M.线粒体；ZG.酶原颗粒；RER.粗面内质网 A, B, C. The thymus of 6 week-old; D, E, F. The thymus of 34 week-old; N. Nucleus; M. Mitochondrion; ZG. Zymogen granule; RER. Rough endoplasmic reticulum 图 6 胸腺的超微结构变化 Fig. 6 Ultrastructural changes of thymus |
本试验发现黄羽鹌鹑左右侧胸腺叶数随增龄先增多，后减少，且在2—6周龄时分叶最多，说明黄羽鹌鹑胸腺在出生后仍存在增殖发育，表现为分叶增多的现象，这与刘克琳[12]在鸡胚中枢免疫器官发育变化的研究中发现“随增龄鸡胚胸腺的叶数逐渐增加，14—20胚龄时，胸腺的叶数已到达性成熟时胸腺分叶数”的结论有所不同。胸腺的质量、质量指数、长径和宽径常作为衡量胸腺生长发育状态的宏观定量指标[13]，随增龄，黄羽鹌鹑胸腺的质量、质量指数、长径和宽径先升高后下降，第4周龄时达到最大，第10周龄及以后处于一个较低水平。说明黄羽鹌鹑胸腺表现出明显的增龄变化特征，出生到第4周龄为快速增长期，第4—6周龄之间为快速衰退期，第6—10周龄为慢速衰退期，第10周龄以后为退化期。
3.2 胸腺发育的组织学变化新出生黄羽鹌鹑胸腺分叶不明显，但皮髓质已开始分化，此时皮质与髓质面积比很大，前T细胞从胸腺皮质迁移到髓质，最终分化为成熟T细胞的能力很弱，说明新出生黄羽鹌鹑胸腺的发育还不完整，与方静等[14]研究雏鸭时发现1日龄雏鸭胸腺皮髓质已经开始分化，但尚未形成完整的、能有效产生细胞免疫的组织结构相一致。方静等[14]在研究雏鸭生长过程中发现，1—14日龄，随增龄，胸腺小叶增大，胸腺细胞增多，皮质部增宽，皮质部以中等淋巴细胞为主；21—28日龄，皮质部明显增宽，髓质部也迅速扩展，胸腺小体数量也增多，此期胸腺细胞分化旺盛；28—49日龄，皮、髓质增幅均较小，胸腺发育已基本趋于稳定。陈敏等[15]研究非洲雏鸵鸟胸腺发育过程中发现，1日龄鸵鸟已经分化完成，30—60日龄，皮髓质面积比明显降低，胸腺小体数目迅速升高，此阶段胸腺发育较快；60—90日龄，皮髓质面积比继续降低，胸腺小体数目继续增加，但增幅不大，此时胸腺发育基本达到稳定。90—334日龄，胸腺皮质部继续增宽，皮髓质面积比进一步降低，但胸腺小体数目下降，此期胸腺发育已基本停止。崔雪[16]研究天府肉鸭胸腺发育时发现，3—5周龄胸腺皮质部明显扩大，髓质部也迅速扩展，此阶段胸腺发育迅速；8—17周龄，胸腺组织结构明显变化；20周龄，胸腺开始退化，皮质和髓质逐渐缩小，且皮质缩小十分明显。本试验研究结果发现与方静等[14]、陈敏等[15]和崔雪[16]的研究结果极为相似，第1、2周龄，胸腺质量迅速增加，胸腺小叶数量增多，面积显著增大，皮质部明显增宽，淋巴细胞排列十分紧密，髓质部面积也显著增大，胸腺小体数量也显著增多，说明此阶段胸腺细胞分化旺盛；第3、4周龄，皮髓质面积比例显著降低，胸腺小体数量显著增多，皮质部大部分淋巴细胞以小淋巴细胞为主，此时黄羽鹌鹑胸腺中大部分T淋巴细胞已分化成熟，已形成了能有效产生细胞免疫的组织结构；第5—9周龄时，胸腺已基本趋于稳定；第10周龄以后，胸腺小叶面积逐渐缩小，胸腺小体数量也开始减少。由此说明，胸腺的发育呈现阶段性变化，幼年阶段，胸腺发育旺盛，青年阶段，持续成熟，中老年阶段，胸腺开始退化。刘仰斌和李启华[17]对小鼠胸腺形态结构增龄变化的研究指出：随日龄增长，胸腺将逐渐萎缩，胸腺皮质中的细胞大量死亡是胸腺萎缩最显著的变化特征，而在形态学上其表现为胸腺皮髓质面积比缩小。张文英和齐易祥[18]研究大鼠胸腺增龄性组织学变化发现，3月龄SD大鼠皮质较厚，淋巴细胞密集，染色较深，皮质与髓质分界明显；8月龄以后，皮质变薄，髓质扩大，脂肪组织逐渐增多；20月龄胸腺实质只剩下分散的小块状，其余全被脂肪组织所代替。本试验发现，随着胸腺的发育，胸腺皮髓质面积比逐渐降低，这与陈海英等[19]对大鼠胸腺皮、髓质的细胞密度比例随增龄降低和王云[20]对鸡胸腺发育规律的研究随日龄增加，皮质变薄，皮髓质面积比例逐渐减小相同。
本试验在电镜下观察到6周龄淋巴细胞体积大，排列密集，核/质比例大，细胞质电子密度小，细胞质内线粒体和内质网清晰可见，34周龄淋巴细胞排列较6周龄稀疏，细胞核有皱缩、边集和中集现象，核/质比例变小，染色质浓缩，这与李玉谷等[21]研究鸭胸腺细胞自然凋亡的电镜观察基本相同，呈现出发育旺盛期细胞轻微凋亡，退化期细胞普遍凋亡现象，不过本试验中未观察到胸腺细胞凋亡时核质凝集为圆环形、C字形的形态变化，也未观察到凋亡细胞裂解为凋亡小体和被巨噬细胞吞噬的现象。淋巴细胞核质凝集形态不同，这可能因为不同的胸腺细胞处于不同的发育阶段，其正常功能状态存在差异，因而发生凋亡时表现不一[22]。未观察到凋亡小体，这可能是由于正常胸腺组织的凋亡细胞及凋亡小体被巨噬细胞迅速吞噬清除，所以不易观察到凋亡细胞及凋亡小体[23]。胸腺是培育T细胞的场所，在培育T细胞的过程中，胸腺自身通过正负选择对胸腺细胞进行双向调节，其中95%的胸腺细胞通过负选择而消亡，即通过细胞凋亡的方式消亡[24]，因此在胸腺发育过程中出现细胞凋亡是正常的现象，而在动物机体衰老过程中，胸腺会逐渐退化，会出现大量的胸腺细胞凋亡现象。
3.3 胸腺小体与胸腺发育的关系胸腺小体是由角化的网状细胞环抱而成同心圆状形成的。方静等[14]研究雏鸭胸腺时发现胸腺小体呈3种不同的形态，而刘淑英等[25]认为，鹌鹑胸腺中存在的同心圆和泡状两种类型的胸腺小体，实际上是同一胸腺小体的不同切面。本试验观察到两种类型的胸腺小体，分别为同心圆状和团状胸腺小体。关莉和黄中新[26]认为胸腺小体是处理退变上皮细胞的场所，在胸腺的发育过程中，胸腺小体上皮细胞与胸腺细胞之间存在着相互识别相互诱导的作用。胸腺小体可能具有使抗原物质局部化和溶解已经死亡的淋巴细胞和细胞碎片的功能[27]。Aita和Amantea[28]发现，胸腺小体外层细胞多呈胸腺激素免疫阳性，并认为与胸腺激素的分泌有关。
本研究表明胸腺小体的数量随增龄先增多，后减少，6周龄时最多，说明胸腺小体和胸腺的发育呈正相关，胸腺发育旺盛时，胸腺小体的数量增多，胸腺萎缩时，胸腺小体的数量减少，由此也说明胸腺小体与胸腺细胞的发育有密切联系。目前已经知道，胸腺小体内含有IgG、IgA、IgM等分泌物，可能在调节免疫反应中具有一定的作用[29]。
3.4 黄羽鹌鹑胸腺发育阶段性变化对其机体免疫力水平的探讨新出生黄羽鹌鹑，胸腺发育还不完整，此时，胸腺还未形成一套完整的、有效的免疫机制，免疫力较弱；第1—4周龄，随着机体年龄的增长，胸腺体积和质量越来越大，逐步趋于完善，此时，胸腺内的T淋巴细胞数量较多，免疫力较强；第5—9周龄，随着性成熟，胸腺处于持续成熟稳定阶段，免疫力较为平稳；第10周龄及以后，性激素及其他因素对胸腺的影响，胸腺开始退化，免疫力降低。研究[30-31]表明，性激素(如雌激素和雄激素)是诱导胸腺退化的重要因素，随着年龄的增长，胸腺产生的T细胞数量逐渐减少，从而使机体对抗原的识别能力下降，发生疾病的概率增高。衰老的免疫学说[32]认为随年龄增长机体的免疫系统功能逐渐下降，而细胞免疫功能的衰退是重要原因，主要表现为对病原体识别能力的下降，对外来抗原反应性降低，T淋巴细胞是免疫系统调控疾病及机体状态的主要效应细胞，研究证明T淋巴细胞功能失调是免疫衰老的重要特征之一。由此说明，正常机体的免疫力与胸腺的发育呈正相关，即胸腺发育旺盛和持续成熟时，机体免疫力较强且平稳，胸腺萎缩退化时，机体免疫力较弱。
4 结论黄羽鹌鹑胸腺发育表现出明显的增龄变化特征，新出生至第4周龄为发育旺盛期，第5—9周龄为持续成熟期，第10—38周龄为退化期。
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