泰和生物实验猪是近年来开发利用的一种新型医学研究实验动物。本实验的目的是观察不同年龄组小型猪肾脏的酶组织化学,即结合形态学和酶活性观察小型猪肾脏中酶的分布和酶活性水平;比较不同年龄组的酶活性;比较小型猪与人肾脏酶组织化学的异同,从而丰富信息,为这种新的实验动物在医学研究中的应用提供实用的科学依据。
1.材料和方法
(1)实验动物由泰和生物提供,作为实验猪。根据不同的年龄组,分为三个实验组:成年猪组、幼猪组和乳猪组。每组3只雄性和3只雌性小型猪,共18头。
(2)酶组织化学法处死动物后,立即取材:肾皮质约5mm,液氮骤冷。用恒温切片机切片。染色酶的种类和方法见表2-9。采用半定量法记录酶活性:可疑阳性(+)、弱阳性(+)、阳性(++)、强阳性(++)、极阳性(++)。
2.结果不同年龄组小型猪肾脏酶的分布和活性。可见肾酶类非常丰富,脱氢酶和水解酶都有很高的活性。近端小管和远端小管中酶的分布模式明显不同。ATP、ALP和SDH具有较高的近端小管酶活性,而ACP、G-6-P和CCO具有较高的远端小管酶活性。三个实验组中具有不同活性的肾酶包括NADPH、G-6-P、ATP、ALP、β-Gr和ANAE。成年猪体内这些酶的活性显著高于乳猪。SDH、NADH、β-OHBD、CCO、ACP和NAE的酶活性变化不大。乳鼠组LDH和G-6-PD酶活性较高。
3.论述肾脏是泌尿系统的重要器官。有很多重要的生理功能。例如,它分泌尿素和有机酸等代谢终产物,调节水、电解质、酸碱平衡、内分泌功能,产生生物活性物质。所以肾脏富含酶。我们选择观察的酶主要分为两类,即脱氢酶和水解酶。脱氢酶包括有氧代谢酶和糖酵解酶。前者的代表酶主要包括SDH、MDH、NADH和CCO,后者的代表酶包括与细胞增殖相关的LDH和G-6-PD。水解酶包括细胞膜酶ATP、ALP、溶酶体酶ACP、β-Gr、G-6-P、酯酶ANAE和与糖异生有关的NAE。结果表明,小型猪脱氢酶和水解酶均呈强阳性。不同功能的酶在肾实质中肾小管的分布有明显差异。特征之一是近端小管是物质重吸收的重要场所,刷状缘增加了其表面积。在酶组织化学中,膜酶ATP和ALP呈极阳性,而与能量代谢和糖异生有关的SDH、CC0和G-6-P在远曲小管中活性较高。此外,溶酶体酶ACP在远端小管中也具有高活性。NADPH是直肾管中比弯曲肾管中具有更高活性的酶。
不同年龄组小型猪肾脏酶的分布模式相同,但部分酶活性不同。酶活性随年龄增长而增加的酶有:G-6-P、ATP、ALP、β-Gr、ANAE、NADPH。主要是水解酶,可能与部分肾脏功能的逐渐发育成熟密切相关。例如,NADPH与细胞微粒体的功能有关,这种功能在新生动物中非常弱。与年龄关系不大的酶有SDH、MDH、NADH、β-OHBD、CCO和ACP,主要是脱氢酶,乳猪的LDH和G-6-PD酶活性较高,与小型猪心肌细胞的组织化学相同。需要指出的是,这些酶活性的差异在小型猪组和成年猪组之间非常突出,而幼猪组和成年猪组之间的差异非常小。主要是儿童时期的肾功能发展接近成年时期。