การศึกษาลักษณะและการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาค สัณฐานวิทยา และเนื้อเยื่อวิทยาของระบบทางเดินอาหาร ในช่วงการพัฒนาของรังไข่ของกุ้งก้ามกรามเพศเมีย

Highlight:

ในการศึกษาครั้งนี้ คณะผู้วิจัยได้ทำการศึกษาลักษณะและการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาค สัณฐานวิทยา และเนื้อเยื่อวิทยา ของระบบทางเดินอาหารส่วน foregut (FG), midgut (MG), and hindgut (HG) ของกุ้งก้ามกรามเพศเมีย Macrobrachium rosenbergii ในช่วงการพัฒนาของรังไข่ ในส่วนของ FG ประกอบไปด้วย หลอดอาหาร (esophagus, ESO), cardia (CD), `และ pylorus (PY) ซึ่งมีลักษณะ epithelium (Ep) บุด้วยชั้น cuticle (Cu) ซึ่งหนา และมีต่อม (ESO glands) อยู่บริเวณนี้  ส่วน CD มีกล้ามเนื้อที่หนา และบริเวณ PY นั้นมีชั้นกล้ามเนื้อ inner longitudinal (LM) และ the outer circular (CM) รวมทั้งพบ villi จำนวนมาก ในส่วนของ MG จะไม่พบ cuticle แต่จะพบ microvilli และ subapical vacuoles บริเวณ apical surface ของเซลล์บุผิว ส่วนชั้นนอกสุด ของ MG จะพบ a dense strip ของ elastic fibers และกลุ่มของ collagen fibers รวมตัวกันอยู่ ในส่วนของ HG ประกอบด้วยชั้น cuticle บางกว่า FG และจะพบ HG glands คล้าย rosette-like structure ใน HG นั้น ประกอบด้วย CM และ the LM fibers นอกจากนี้ reactivity เมื่อทำการย้อมสีด้วย Periodic Acid Schiff/Alcian และการแสดงออกของ mucin พบว่า มีการเปลี่ยนแปลงไปตามระยะการพัฒนาของรังไข่ ซึ่งจากผลการวิจัยนี้ ได้ให้องค์ความรู้พื้นฐานใหม่ที่สำคัญอย่างมากในส่วนของลักษณะทางกายวิภาคและเนื้อเยื่อวิทยา ของระบบทางเดินอาหารในช่วงการพัฒนาของรังไข่ ของกุ้งก้ามกรามเพศเมีย M. rosenbergii ซึ่งสามารถนำองค์ความรู้ที่ได้นี้ไปประยุกต์ใช้ ในการพัฒนาการกินอาหารและการพัฒนาของรังไข่ในการเพาะเลี้ยงกุ้งก้ามกรามเพศเมีย ได้ในอนาคต

ที่มาและความสำคัญ

Basic understanding of the anatomy and physiology of the digestive system in decapod crustaceans is essential for comprehending the nutrition uptake and processing of this prawn M. rosenbergii species, and other decapod species. This will help to further develop aquaculture for this prawn species. However, the detailed morphological, histological, and histochemical characteristics of the FG, MG, and HG of the female prawn, M. rosenbergii during the ovarian cycle have not yet been investigated. Thus, we question whether there are morphological and histochemical changes in digestive organs that may be related to the ovarian maturation cycle in this female M. rosenbergii. These changes may reflect the functional connection between feeding and nutritional processing by the digestive tract which may serve ovarian maturation in this crustacean species.

Abstract

The anatomical, histological, and histochemical characteristics of the foregut (FG), midgut (MG), and hindgut (HG), as well as their alterations during the ovarian cycle in female prawns, Macrobrachium rosenbergii, were investigated. The esophagus (ESO), cardia (CD), and pylorus (PY) are the main components of the FG. An epithelium (Ep) with thick cuticle (Cu) layers lining the ESO, and the ESO is encircled by the ESO glands. The CD has a thick musculature, whereas the Ep of the PY are characterized by numerous villi and columnar Ep cells with a thinner layer of Cu. The inner longitudinal (LM) and the outer circular (CM) muscles were both present in the PY. The MG is lined by Ep cells which are connected to the basement membrane, and it lacks Cu. Microvilli, and subapical vacuoles are visible on the apical surface of Ep cells of the MG. The outermost layer is characterized by a dense strip of elastic fibers and a cluster of collagen fibers. The HG has the Ep cells with a thin Cu layer, and the HG glands form a rosette-like structure. The HG is surrounded by the CM and the LM fibers. The reactivities of Periodic Acid Schiff and Alcian Blue in these digestive organs altered throughout the ovarian cycle, and this was supported by the increased expression of mucin levels as ovarian maturation progressed. Our results offer novel and significant insights into the anatomical and histochemical structures of these digestive organs, and demonstrate a significant correlation between ovarian development and feeding in the female prawn, M. rosenbergii.

Keywords: Macrobrachium rosenbergii, Digestive organs, Histochemical structures, Ovarian development, Giant freshwater prawn, Ovarian cycle

Citation: Vetkama W, Tinikul R, Sobhon P, Tinikul Y. (2025) Morphological and histochemical characteristics of the foregut, midgut, and hindgut, and their alterations during ovarian development in female freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii. Cell and Tissue Research. 399(3):351-375. https://doi.org/10.1007/s00441-024-03948-w.

RELATED SDGs:

14. LIFE BELOW WATER

Goal 14: Life below water

ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.ยสวันต์ ตินิกุล
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.ยสวันต์ ตินิกุล
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: นางสาววรินทิพย์ เวชกามา
แหล่งทุนวิจัย:
1) National Research Council of Thailand (NRCT-the Royal Golden Jubilee Ph.D. scholarship).
2) National Research Council of Thailand (NRCT) and Mahidol University (Mid-Career Research Grant)
3) Fundamental Fund: fiscal year 2024 by National Science Research and Innovation Fund (NSRF))
4) NSRF via the Program Management Unit for Human Resources & Institutional Development, Research and Innovation
Credit ภาพถ่าย: รองศาสตราจารย์ ดร.ยสวันต์ ตินิกุล และ นางสาววรินทิพย์ เวชกามา

 

Tags: , , , , ,