季节性生殖周期中细趾蟾（Leptodactylus podicipinus）雄性生殖道结构与生精细胞增殖的形态功能研究

这篇研究通过组织学、免疫组化及计算机显微技术，系统揭示了细趾蟾（Leptodactylus podicipinus）雄性生殖道在生殖周期中的动态变化，首次报道了其纵向集合导管（LCD）的形态特征及生精细胞增殖标记PCNA的周期性表达差异，为理解无尾目（Anura）物种的生殖多样性提供了关键解剖学与细胞学证据。

　　

引言

脊椎动物生殖道的研究长期聚焦于解剖与功能的多样性。两栖类作为从水生到陆生过渡的关键类群，其雄性生殖系统与肾脏存在独特的胚胎起源关联。细趾蟾（Leptodactylus podicipinus）作为新热带区泡沫筑巢蛙类，其生殖生物学特征尚未被充分解析。本研究首次整合多尺度技术，揭示其生殖道季节性变化规律及细胞增殖机制。

研究方法

样本采集：在巴西圣保罗州（22°40′S, 48°19′W）分生殖期（REP, 10-2月）与非生殖期（NREP, 3-9月）捕获20只成年雄性个体。

技术路线：

• 扫描电镜：睾丸表面超微结构观察；

• 组织学：HE染色分析睾丸与肾脏连接通路；

• 免疫组化：PCNA标记增殖生精细胞（精原细胞sg与初级精母细胞scI）；

• 定量分析：Weibel网格法统计PCNA阳性细胞密度。

结果解析

雄性生殖道三维架构

睾丸内生精小管（seminiferous loculi）通过睾丸内导管（ID）汇入纵向集合导管（LCD），后者分支为输出小管（EV）穿出睾丸膜（mesorchium），经肾脏侧管（LD）穿越肾小球（glomerulus），最终汇入沃尔夫管（WD）。生殖期个体ID显著扩张且充满精子（63.6% vs 非生殖期22.3%），提示导管形态具季节可塑性。

跨物种比较

细趾蟾的LCD结构在无尾目中罕见，却与蚓螈（Gymnophiona）的中央精管及蝾螈（Caudata）的纵睾导管同源。这种趋同演化可能与其泡沫巢繁殖策略及精子竞争压力相关。

细胞增殖动态

PCNA阳性信号集中于sg与scI，且非生殖期标记强度显著高于生殖期（p<0.05）。这一反常模式区别于牛蛙（A. catesbeiana）的睾酮驱动增殖模型，可能反映细趾蟾持续生精但代谢节律调整的特性。

讨论与意义

1. 解剖创新性：首次在无尾目中发现LCD结构，挑战了传统生殖道分类框架；

2. 生理适应性：导管扩张与精子滞留可能优化生殖期配子释放效率；

3. 保护启示：气候变暖可能通过干扰PCNA表达周期威胁两栖类繁殖成功率。

技术局限与展望

当前样本量（n=20）限制了个体变异分析，未来需结合转录组揭示PCNA调控通路。本研究为两栖类生殖生态学与保护生物学提供了关键形态功能基准数据。