可口革囊星蟲腎管肌組織的結構特征

龍玲利，盛 樟，盧明明，丁理法，竺俊全

(1. 寧波大學 教育部應用海洋生物技術重點實驗室，寧波 315211；2. 溫嶺市水產技術推廣站，浙江 溫嶺 317500)

腎管是星蟲類動物、環節動物及扁形動物等的排泄器官，它除行使排泄及身體體積調節功能外，還兼具生殖管的作用[1, 2]。腎管一般由上皮層、肌層、細胞外基質及外膜構成。環節動物的腎管結構已見在利氏才女蟲(Polydoraligni)[3]、生殖浮蠶(Tomopterishelgolandica)[4]及雙齒圍沙蠶(Perinereisaibuhitensis)[5]等種類中研究報道；星蟲類動物的腎管結構已見在黑色纓心星蟲(Thysanocardianigra)[6]、Phascolosomagranulatum星蟲[7，8]等種類中研究報道，其中，Serrano等[8]對Phascolosomagranulatum星蟲腎管肌組織的超微結構進行了觀察，發現肌纖維內含有粗、細兩種肌絲、胞質致密體及膜相關電子致密斑等。

可口革囊星蟲(Phascolosomaesculenta)屬星蟲動物門、革囊星蟲科。有關該物種的基礎研究已涉及生殖與發育[9-12]、生化與分子[13-16]、消化管及體壁組織結構[17，18]等方面，但其腎管肌組織的結構未見詳細報道。本文采用顯微及亞顯微技術觀察了該物種腎管肌組織的結構特征，為其腎管結構及機能的深入了解積累基礎資料。

1 材料與方法

1.1 材料

2011年4月，從浙江溫嶺養殖池塘采得可口革囊星蟲200余條，體質量1.5～3.0 g/條，活體帶回寧波大學實驗室暫養于水槽中(海水水溫15～16℃、鹽度23)，24 h后供實驗用。

1.2 方法

1.2.1 解剖及組織切片觀察

挑選活力好的個體20余條，活體解剖觀察腎管的形態，并取腎管用Bouin氏液固定24 h，乙醇梯度濃度脫水，石蠟包埋，切片，HE染色后于Olympus BX51顯微鏡下觀察并拍照。

1.2.2 透射電鏡觀察

取腎管用2.5%戊二醛(4℃)固定過夜，然后用1%鋨酸(4℃)固定2 h，乙醇梯度濃度脫水，Epon 812環氧樹脂滲透并包埋，LKB型超薄切片機切片，醋酸鈾及檸檬酸鉛染色，日立H-7650透射電鏡觀察與拍照。

2 結果

2.1 可口革囊星蟲腎管的基本形態

ES—排泄囊；ET—排泄管；MT—舌頭；NP—腎孔；NS—腎口；UL—上葉。

圖1可口革囊星蟲腎管的形態

Fig 1 The nephridial morphology ofPhascolosomaesculenta

可口革囊星蟲有一對腎管，呈長囊狀，位于身體前端腹神經索的兩側，對稱懸掛于體腔中。腎管前端稍膨大部分為排泄囊，往后逐漸變細，為排泄管。每個腎管有兩個開口，分別為通體腔的腎口和通體外的腎孔，其中腎口為一喇叭形結構，內表面著生纖毛，腎口下葉也著生纖毛(圖1)。

2.2 可口革囊星蟲腎管肌組織的結構特征

可口革囊星蟲腎管外表面具瓶形突起，腎管壁由內向外依次為上皮層(柱狀上皮和立方上皮)、肌層、細胞外基質及外膜。肌層位于柱狀上皮層下，由縱肌及環肌組成，縱肌沿腎管長方向排列，環肌與縱肌垂直(圖版Ⅰ：1、2)。肌纖維聚集成束，嵌入到細胞外基質中，肌纖維與肌纖維之間、肌纖維束與肌纖維束之間均由細胞外基質分隔(圖版Ⅰ：3)。

1—腎管橫切面，示柱狀上皮、肌組織及瓶形突起；2—圖1局部放大，示立方上皮、柱狀上皮、環肌及縱??；3—肌纖維切面，示細胞外基質；4—肌纖維交界處切面，示細胞外基質、細胞核及線粒體；5—肌纖維交界處切面，示細胞外基質、細胞核、線粒體及光面內質網；6—肌纖維縱切面，示細胞核及肌質囊。CEM—柱狀上皮；CM—環行??；CUE—立方上皮；EM—細胞外基質；FI—瓶形突起；LM—縱形??；M—線粒體；ML—肌組織；N—細胞核；SER—光面內質網；SS—肌質囊。1～2—組織切片觀察；3～6—透射電鏡觀察。

圖版Ⅰ可口革囊星蟲腎管的組織學及透射電鏡觀察

PlateⅠ Histological and transmission electron microscopical observation of nephridium inP.esculenta

肌纖維的縱切面觀呈長梭形，核被擠至細胞邊緣形成核極區并明顯突向細胞外基質中(圖版Ⅰ：6)。核形態因切面的不同呈橢圓形或不規則形，核周胞質中有較多線粒體及少量內質網，線粒體形態多樣(圖版Ⅰ：4、5)。

1—肌纖維局部縱切面，示線粒體、糖原顆粒、肌質囊及膜相關電子致密斑；2—肌纖維交界處切面，示細胞外基質、肌質囊、糖原顆粒、膜相關電子致密斑；3—肌纖維交界處切面，示肌質囊及光面內質網；4—肌纖維交界處切面，示細胞核、線粒體、囊泡；5—肌纖維橫切面，示內質網及線粒體；6—肌纖維縱切面，示糖原顆粒及胞質致密體；7—肌纖維橫切面，示粗肌絲、細肌絲及胞質致密體；8—肌纖維縱切面，示胞質致密體。CDB—胞質致密體；G—糖原顆粒；MDP—膜相關電子致密斑；TKM—粗肌絲；TM—細肌絲；V—囊泡。

圖版Ⅱ可口革囊星蟲腎管肌組織的透射電鏡觀察

PlateⅡ Transmission electron microscopical observation of nephridium inP.esculenta

肌細胞表面有許多囊狀或指狀突起，伸入到細胞外基質中，稱之為肌質囊(sarcoplasmic sac)(圖版Ⅰ：6；圖版Ⅱ：1、2)。肌質囊內無肌絲分布，但含肌漿、光面內質網、線粒體及糖原顆粒等，糖原顆粒大小基本一致。緊貼肌膜內面含有電子密度高的膜相關電子致密斑，多位于肌質囊之間(圖版Ⅱ：1、2、3)。肌膜下可見小囊泡(圖版Ⅱ：4)。

肌纖維主要由粗、細兩種肌絲組成，細肌絲圍繞在粗肌絲周圍，粗肌絲直徑約為41 nm，細肌絲直徑約為6 nm(圖版Ⅱ：7)。肌絲之間也含糖原顆粒及線粒體，糖原顆粒大小均勻，線粒體多呈線狀或桿狀(圖版Ⅱ：5、6)。肌絲之間分散有電子密度高的斑塊，為胞質致密體(圖版Ⅱ：6、7、8)。

3 討論

可口革囊星蟲腎管肌組織位于柱狀上皮之下的細胞外基質中，環肌與縱肌聚集成束，與黑色纓心星蟲[6]及Phascolosmagranulatum星蟲[8]腎管的肌層結構類似，而且，肌纖維呈梭形，無橫紋結構，類似于平滑肌纖維。楊淑蘭等[19]根據平滑肌細胞的形態，將其分為收縮型和合成型，其中收縮型肌細胞呈梭形，肌絲豐富，而合成型肌細胞為多邊形，肌絲較少?？煽诟锬倚窍x腎管肌細胞肌絲含量豐富，屬收縮型平滑肌細胞。Serrano等[8]根據平滑肌細胞粗肌絲直徑的不同，將Phascolosmagranulatum星蟲腎管肌細胞分為A、B和C 3種類型，其粗肌絲直徑分別為52 nm、43 nm和36 nm。本研究的可口革囊星蟲腎管肌細胞中粗肌絲的直徑基本相同，約41 nm，與Phascolosmagranulatum星蟲腎管中的B型肌細胞相似。

可口革囊星蟲腎管肌細胞核和Phascolosmagranulatum星蟲一樣，均位于細胞邊緣，與高等動物平滑肌細胞的細胞核居細胞中央不同[20，21]。此外，可口革囊星蟲腎管肌纖維的肌質囊及胞質中央區均含大小均一的糖原顆粒，與Notoplanaacticola渦蟲體壁平滑肌纖維內的糖原顆粒相似，而Hymenolepisdiminuta絳蟲及Lacistorhynchustenuis絳蟲的吸盤平滑肌纖維中含兩種大小不同的糖原顆粒，即α-糖原顆粒和β-糖原顆粒[22]。線粒體及糖原可為肌纖維的代謝提供能量。

膜相關電子致密斑及胞質致密體是可口革囊星蟲腎管肌纖維的兩種致密體結構，它們普遍存在于無脊椎動物的平滑肌細胞中，如Hymenolepisdiminuta絳蟲吸盤平滑肌[22]、櫛孔扇貝(chlamysnobilis)內收肌[23]及大鼠血管平滑肌[24]等肌細胞中。本研究中膜相關電子致密斑一般位于肌細胞的肌質囊之間，緊貼肌膜內面，胞質致密體于細胞內與肌絲相連。Serrano等[8]對Phascolosmagranulatum星蟲腎管平滑肌細胞的超微結構進行了研究，發現膜相關電子致密斑緊密相連的細胞外區域存在一些細絲樣結構，推測電子致密斑和細絲結構可能將肌纖維產生的張力傳遞到細胞外基質與相鄰肌纖維，從而引起整個腎管肌組織的收縮；并認為胞質致密體的功能類似于脊椎動物橫紋肌的Z線，錨定肌絲。依此推測，可口革囊星蟲腎管肌細胞的膜相關電子致密斑及胞質致密體可能與Phascolosmagranulatum星蟲腎管肌細胞中的兩種致密體結構有類似的功能。

星蟲腎管肌組織對腎管功能的發揮起著重要的作用。Serrano等[25]研究認為，Phascolosmagranulatum星蟲腎管肌組織的收縮有利于發揮其過濾功能；Adrianov等[6]對黑色纓心星蟲腎管結構的研究后認為，肌纖維的同步收縮有利于腎管對體腔液的過濾作用，同時阻止其濾液倒流，在繁殖季節還可促進生殖細胞進入腎管腔?？煽诟锬倚窍x腎管肌組織較發達，其收縮對促進腎管的過濾排泄及繁殖時配子進入腎管可能起重要作用。

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