Выпуск №5 (85) 2020 г.

Изучению различных аспектов морфологии и физиологии репродукции животных посвящено большое количество исследований [1, 2]. Однако данных о многих закономерностях морфофункциональной организации семенников животных недостаточно, что требует дальнейшего углублённого исследования, дополнения и уточнения.

Целью исследования стало выяснение морфофункциональных характеристик семенников помесных абердин-ангусских × калмыцких бычков (F₂) и аналогов чистопородной калмыцкой породы крупного рогатого скота.

Материал и методы исследования. Для проведения научно-исследовательской работы были сформированы две группы бычков. В I гр. вошли помеси абердин-ангусской × калмыцкой (F₂) пород, во II гр. – чистопородные бычки калмыцкой породы. Объектом исследования служили семенники помесных бычков абердин-ангусской × калмыцкой пород второго поколения и чистопородной калмыцкой породы, выращенных в ООО «Агрофирма «Адучи» Республики Калмыкии в период 2018 – 2020 гг. В процессе выращивания определяли массу бычков после рождения, в возрасте 3, 8, 12, 15 и 18 мес. Образцы семенников для исследования были взяты у 18-месячных животных в марте 2020 г. при убое бычков на мясокомбинате в с. Дивное Ставропольского края. Для гистологических исследований материал фиксировали в 12%-ном водном растворе формалина, обезвоживали в этаноле возрастающей концентрации, заливали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 5 – 7 мкм, изготовленные на ротационном микротоме, окрашивали обзорными гистологическими (гематоксилин Майера и эозин), гистохимическими (ШИК-реакция) и иммуногистохимическими методиками (на выявление антитела к Ki67 и P53). Для этих целей использовали моноклональные мышиные антитела к протеину P53, клон DO-7 в разведении 1:100, моноклональные мышиные антитела к Ki67, в разведении 1:600, клон ММ1 sameas MB67 (DiagnosticBioSystems) и систему визуализации (BioGenex, США). На гистологических срезах проводили морфометрию структурных элементов семенников (определяли диаметр извитых семенных канальцев, долю извитых семенных канальцев и интерстициальной ткани, диаметр ядер клеток Лейдига и их число на условной единице площади среза семенника (на площади квадрата со стороной 35 мкм), содержание клеток Лейдига с различными размерами ядер, соотношение стромальных и эндокринных компонентов в интерстиции органа). Полученные цифровые показатели подвергали статистической обработке с использованием программы «Statistica-8».

Результаты исследования. Темпы нарастания массы животных свидетельствовали о хороших темпах прироста массы у бычков всех исследованных групп. Убойная масса составляла у помесных бычков 480,7 ± 11,94 кг, у чистопородных – 448,90 ± 12,51 кг (табл. 1).

1. Динамика роста массы бычков разных генотипов (X ± Sx)

Группа – порода	Возраст, мес.
Группа – порода	новорождённые	8	12	15	18
I – помеси абердин-ангусская × калмыцкая (F₂)	29,7 ± 1,94	210,5 ± 3,07	327,1 ± 3,51	420,7 ± 3,34	495,7 ± 7,82
II – калмыцкая порода	21,7 ± 1,69	198,6 ± 2,81	304,7 ± 4,12	387,6 ± 6,29	461,5 ± 4,28

Анализ гистологических препаратов показал, что у бычков исследуемых групп в семенниках наблюдася полноценный сперматогенез (рис. 1 и 2).

Рис. 1 – Извитые семенные канальцы и интерстициальная ткань семенника абердин-ангусского×калмыцкого бычка (F₂) в возрасте 18 мес. Окраска: гематоксилин Майера и эозин

Рис. 2 – Извитые семенные канальцы и интерстициальная ткань семенника бычка чистопородной калмыцкой породы в возрасте 18 мес. Окраска: гематоксилин Майера и эозин

В извитых семенных канальцах выявлялись все клетки, свойственные стадиям сперматогенеза (сперматогонии, сперматоциты первого и второго порядка, сперматиды и сперматозоиды), наблюдались митотические деления сперматогоний и мейотические деления сперматоцитов. Патологические формы сперматогенных клеток в большинстве извитых семенных канальцев были единичными. Доля извитых семенных канальцев с выраженной деструкцией (дезорганизация сперматогенного эпителия, наличие многоядерных клеток, большое количество патологически изменённых клеток сперматогенного эпителия, нарушение целостности гематотестикулярного барьера) у животных исследованных генотипов была незначительной и варьировала в пределах 2 – 3 %, что соответствовало морфофункциональной характеристике нормального семенника [1 – 3]. Диаметр извитых семенных канальцев превышал 200 мкм (табл. 2), что является характерным для половозрелых особей этих животных. Обращает на себя внимание значительное содержание коллагеновых фибрилл и ШИК-позитивных мукополисахаридов в соединительнотканной части стенки извитых семенных канальцев. Клеточные и неклеточные элементы соединительнотканной части стенки извитых семенных канальцев демонстрируют структурные эквиваленты целостности гематотестикулярного барьера.

Популяция клеток Лейдига у бычков исследованных генотипов характеризовалась разнообразием форм. Основное количество клеток Лейдига на срезах имели округлую либо полигональную форму, в небольшом количестве присутствовали также клетки отростчатой и веретеновидной формы. Округлые клетки имели диаметр 11 – 13 мкм. Длина овальных и полигональных клеток колебалась в пределах 11 – 15 мкм, а ширина составляла 8 – 11 мкм. Эти клеточные формы характеризовались ядрами средних и крупных размеров, хорошо развитой цитоплазмой. В ядрах эухроматин был распределён равномерно по всей площади, содержание гетрохроматина варьировало. Анализ объёмов ядер клеток Лейдига показал, что в семенниках бычков всех исследованных групп преобладали клетки со средними объёмами ядер (от 50 до 100 мкм³). Например, в семенниках помесных абердин-ангусских×калмыцких бычков (F₂) их содержание составляло 66,2 ± 2,2 %, а содержание клеток с крупными ядрами (свыше 100 мкм³) – 26,5 ± 1,2 %. Нами не было выявлено различий в характеристике популяции клеток Лейдига среди исследованных бычков. Морфофункциональная характеристика клеток Лейдига интерстициальной ткани в семенниках всех исследованных животных свидетельствует об их способности к активному стероидогенезу.

Сопоставление структурно-функциональной характеристики извитых семенных канальцев и клеток Лейдига семенников свидетельствует о хорошем репродуктивном потенциале исследованных животных двух групп.

Площадь интерстициальной ткани в семенниках бычков исследованных генотипов была значительной (табл. 2), что является характерной особенностью мужских гонад этих животных. По этому показателю выявлены значимые различия среди исследованных групп.

2. Морфометрические показатели семенников 18-месячных бычков разных генотипов (X ± Sx)

Параметр	Группа
Параметр	I	II
Диаметр извитых семенных канальцев, мкм	202,1 ± 3,2	203,8 ± 2,6
Доля интерстициальной ткани, %	15,13 ± 0,62	15,25 ± 0,41
Средний объём ядер клеток Лейдига, мкм³	73,10 ± 3,39	77,13 ± 3,11
Количество клеток Лейдига на условную единицу площади интерстициальной ткани, ед.	14,14 ± 0,63	13,49 ± 0,46
Доля стромальных компонентов в семеннике, %	8,11 ± 0,13	8,24 ± 0,15
Доля клеток Лейдига в семеннике, %	7,91 ± 0,30	8,01 ± 0,29

Так, содержание интерстициальной ткани в семенниках помесных животных было ниже, чем у чистопородных бычков калмыцкой породы. Сходные различия были выявлены и по содержанию стромальных компонентов соединительной ткани в семеннике (табл. 2). Сравнительный анализ показал, что по таким показателям, как диаметр извитых семенных канальцев и содержание клеток Лейдига, не выявлено выраженных различий между животными исследованных генотипов (табл. 2). Сходные данные приводили и другие исследователи [4 – 9] при изучении семенников быков других пород крупного рогатого скота. Несмотря на выявленные нами некоторые особенности гистофизиологии семенников, наши данные и сопоставление их с данными литературных источников указывают на отсутствие выраженной специфичности семенников по основным характеристикам органа (диаметр извитых семенных канальцев, состояние сперматогенного эпителия, морфофункциональная характеристика популяции интерстициальных эндокриноцитов) у этих животных.

Экспрессия белка Р53 в извитых семенных канальцах и в интерстициальной ткани была невысокой, при этом более выражена экспрессия этого белка в извитых семенных канальцах в сравнении с интерстициальной тканью семенника. Экспрессия Ki67 выявлялась в сперматогенном эпителии в сперматогониях и сперматоцитах, в интерстициальной ткани – в клетках фибробластического дифферона. В клетках Лейдига экспрессия белка антитела к Ki67 не обнаружена. Анализ результатов выявления экспрессии антитела к Ki67 подтверждает имеющиеся в литературе сведения о том, что популяция клеток Лейдига относится к стабильным клеточным популяциям, а восстановление численности клеток Лейдига может происходить за счёт их дифференцировки из малодифференцированных предшественников мезенхимного происхождения (малодифференцированных клеток фибробластического дифферона).

Вывод. Полученные результаты свидетельствуют о том, что основные показатели семенников (диаметр извитых семенных канальцев, состояние сперматогенеза, содержание клеток Лейдига) у исследованных помесных и чистопородных животных не имеют значимых различий, следовательно, структура половых желёз в первую очередь определяется наследственными факторами, детерминирующими морфогенез половых желез. Это свидетельствует о том, что морфофункциональная характеристика семенников является стабильным и консервативным показателем, который мало изменяется в ходе селекционной работы.