吳芳麗,王 月,尚躍勇,嚴(yán)桂珍,孔 輝,胡夢(mèng)紅,呂為群,王有基

(上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海201306)

水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞分類(lèi)及免疫研究進(jìn)展

吳芳麗,王 月,尚躍勇,嚴(yán)桂珍,孔 輝,胡夢(mèng)紅,呂為群,王有基

(上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海201306)

水生無(wú)脊椎動(dòng)物的血淋巴細(xì)胞是機(jī)體免疫防御屏障的重要組成部分,但對(duì)不同水生無(wú)脊椎動(dòng)物的血淋巴細(xì)胞分類(lèi)和功能的研究整體上比對(duì)脊椎動(dòng)物的研究落后。本研究中系統(tǒng)地歸納和綜述了貝類(lèi)、甲殼類(lèi)、棘皮動(dòng)物等水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)及其免疫功能的研究進(jìn)展,貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)主要以染色后細(xì)胞質(zhì)中顆粒物質(zhì)的有無(wú)作為指標(biāo),一般分為顆粒細(xì)胞(granulocyte)和透明細(xì)胞(hyalinocyte),其防御機(jī)制主要通過(guò)包囊作用、傷口修復(fù)、吞噬作用等方面體現(xiàn);甲殼動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)主要依據(jù)血淋巴細(xì)胞的形態(tài)特征和胞質(zhì)中顆粒物質(zhì)的有無(wú)、大小和密度等特征,一般將其分為無(wú)顆粒細(xì)胞(hyaline cell)、小顆粒細(xì)胞(semi-granular cell)和大顆粒細(xì)胞(granular cell),透明細(xì)胞和小顆粒細(xì)胞共同介導(dǎo)吞噬作用,小顆粒細(xì)胞還介導(dǎo)包囊作用,大顆粒細(xì)胞主要介導(dǎo)細(xì)胞毒作用;棘皮動(dòng)物的細(xì)胞免疫主要由體腔細(xì)胞即變形吞噬細(xì)胞或顆粒細(xì)胞完成。建議未來(lái)應(yīng)使用多種方法和技術(shù)以及結(jié)合血淋巴細(xì)胞表面受體對(duì)水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞進(jìn)行分類(lèi)和功能研究。

水生無(wú)脊椎動(dòng)物;甲殼類(lèi);貝類(lèi);血淋巴細(xì)胞;免疫

水生無(wú)脊椎動(dòng)物具有很高的食用與藥用價(jià)值,甲殼動(dòng)物和軟體動(dòng)物是水產(chǎn)養(yǎng)殖中較為常見(jiàn)的水生無(wú)脊椎動(dòng)物。由于其攝食特性,水生無(wú)脊椎動(dòng)物可大量清除水環(huán)境中的有機(jī)物和重金屬污染物,并可作為水環(huán)境污染的指示種[1]。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,不少無(wú)脊椎動(dòng)物易發(fā)生大規(guī)模疾病,而對(duì)其發(fā)病機(jī)理仍不明確,沒(méi)有有效的防治措施。因此,持續(xù)對(duì)水生無(wú)脊椎動(dòng)物免疫學(xué)的研究和有效免疫防治方法的探索一直受到學(xué)者的重視[2]。目前,水生無(wú)脊椎動(dòng)物疾病預(yù)防和治療中抗生素的大量使用已導(dǎo)致了抗藥性細(xì)菌的出現(xiàn),同時(shí)也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了不良影響,實(shí)踐證明,這種做法不足取[3]。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,增強(qiáng)水生無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)疾病的抵抗力以及改良水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境才是當(dāng)代水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。水生無(wú)脊椎動(dòng)物大多數(shù)為開(kāi)管式循環(huán)系統(tǒng),不存在特異性體液免疫,主要依靠其血淋巴細(xì)胞的非特異性免疫進(jìn)行防御。水生無(wú)脊椎動(dòng)物的血淋巴細(xì)胞對(duì)機(jī)體的免疫功能有著直接影響,是機(jī)體免疫防御屏障的重要組成部分。對(duì)水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的研究有助于進(jìn)一步研究其對(duì)病原體、環(huán)境壓力[4](如鹽度、氣候變化、缺氧和海洋酸化等)和海洋污染物(如農(nóng)藥、有機(jī)污染物和重金屬等)的免疫應(yīng)答。目前,對(duì)水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的研究大多集中在貝類(lèi)和甲殼類(lèi)動(dòng)物中,本研究中主要以這兩類(lèi)水生無(wú)脊椎動(dòng)物為對(duì)象,對(duì)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)和免疫功能進(jìn)行了綜述,以期為水生無(wú)脊椎動(dòng)物的水產(chǎn)養(yǎng)殖、病害防治和水生動(dòng)物免疫學(xué)研究提供參考。

1 貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)及免疫功能

貝類(lèi)免疫學(xué)研究始于1862年,因貝類(lèi)缺乏特異性免疫功能,其免疫防御功能依賴(lài)于天然免疫的相關(guān)機(jī)制,這些免疫防御機(jī)制主要由貝類(lèi)的血淋巴細(xì)胞形成。近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,一些由病菌性或者寄生蟲(chóng)引起的貝類(lèi)疾病頻繁出現(xiàn),給貝類(lèi)養(yǎng)殖業(yè)造成了重大經(jīng)濟(jì)損失[5-6],研究貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能,了解其在機(jī)體免疫過(guò)程中的作用,對(duì)有效緩解和解決經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)的一些病原性病害問(wèn)題尤為重要。

1.1 貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)

近年來(lái),對(duì)貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)已進(jìn)行了大量研究,但由于其分類(lèi)方法因人而異,特別是不同種貝類(lèi)的血淋巴細(xì)胞在形態(tài)上存在較大差異,迄今為止仍無(wú)嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[7]。分類(lèi)方法上多采用顯微鏡和電鏡觀察并結(jié)合細(xì)胞染色技術(shù),對(duì)各類(lèi)細(xì)胞在形態(tài)大小和嗜酸堿性上進(jìn)行分類(lèi),或借助流式細(xì)胞術(shù)對(duì)大小和粒度存在差異的血淋巴細(xì)胞進(jìn)行分類(lèi)[8]?；谝陨铣Ｒ?jiàn)分類(lèi)法,研究者綜合應(yīng)用一些技術(shù)和方法對(duì)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)提出了新見(jiàn)解,為貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)研究開(kāi)啟了新的局面。目前,已有的分類(lèi)方法包括單克隆抗體技術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)、密度梯度離心法、免疫探針技術(shù)、植物凝集素標(biāo)記法、酶細(xì)胞化學(xué)技術(shù)等。

1.1.1 基于化學(xué)染色的分類(lèi) 通過(guò)細(xì)胞化學(xué)染色方法,Bayne等[9]將加州貽貝Mytilus californianus的血淋巴細(xì)胞分為大嗜堿性透明細(xì)胞、小嗜堿性透明細(xì)胞和嗜酸性顆粒細(xì)胞3個(gè)細(xì)胞亞群。一般來(lái)說(shuō),嗜酸性顆粒細(xì)胞具有吞噬能力,而嗜堿性透明細(xì)胞無(wú)吞噬能力;Xing等[10]將櫛孔扇貝Chlamys farreri的血淋巴細(xì)胞分為顆粒細(xì)胞和透明細(xì)胞;根據(jù)血淋巴細(xì)胞對(duì)染色反應(yīng)和超微結(jié)構(gòu)的不同, Moore等[11]將紫貽貝Mytilus edulis血淋巴細(xì)胞分為有顆粒的嗜酸性細(xì)胞和無(wú)顆粒的嗜堿性細(xì)胞(可細(xì)分為吞噬性巨噬細(xì)胞和小淋巴細(xì)胞)2個(gè)亞群,且分析認(rèn)為嗜堿性無(wú)顆粒細(xì)胞也具有吞噬能力,這與Bayne等[9]的觀點(diǎn)不一致。通過(guò)細(xì)胞化學(xué)染色方法對(duì)海灣貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞分類(lèi)可以發(fā)現(xiàn),一般海灣貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞可分為透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞兩大類(lèi),但對(duì)于嗜酸性顆粒細(xì)胞和嗜堿性無(wú)顆粒細(xì)胞是否均具有吞噬能力尚不能確定,現(xiàn)階段大部分學(xué)者認(rèn)為顆粒細(xì)胞具有較強(qiáng)的吞噬能力。

1.1.2 基于透射電鏡技術(shù)的分類(lèi) 通過(guò)透射電鏡技術(shù),陳全震等[12]將皺紋盤(pán)鮑Haliotis discushannai血淋巴細(xì)胞分為淋巴樣細(xì)胞、透明細(xì)胞、特殊顆粒細(xì)胞、大顆粒細(xì)胞和小顆粒細(xì)胞5種類(lèi)型。沈亦平等[13]研究認(rèn)為,大、小顆粒細(xì)胞只是血淋巴細(xì)胞內(nèi)顆粒的大小不一,而特殊細(xì)胞具有較強(qiáng)的代謝功能被認(rèn)為有可能是大、小顆粒細(xì)胞的原始細(xì)胞,透明細(xì)胞和淋巴樣細(xì)胞則是根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)似脊椎動(dòng)物淋巴細(xì)胞推測(cè)的結(jié)果,并認(rèn)為顆粒細(xì)胞具有吞噬能力,透明細(xì)胞則不具備,這與Bayne等[9]的結(jié)論一致。利用光鏡和電鏡技術(shù),Wootton等[14]將淺溝蛤Scrobicularia plana的血淋巴細(xì)胞分為嗜酸性顆粒細(xì)胞、嗜堿性顆粒細(xì)胞和嗜堿性無(wú)顆粒細(xì)胞3種類(lèi)型,并觀察到嗜酸性顆粒細(xì)胞相對(duì)嗜堿性顆粒細(xì)胞顆粒較少而空泡較多,嗜堿性無(wú)顆粒細(xì)胞的胞體較小,核較大。利用光鏡和電鏡技術(shù),Aladaileh等[15]根據(jù)血淋巴細(xì)胞顆粒的有無(wú)和核質(zhì)比將悉尼巖石牡蠣Saccostrea glomerata血淋巴細(xì)胞分為淋巴樣細(xì)胞、透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞3種類(lèi)型。通過(guò)透射電鏡技術(shù)對(duì)海灣貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)研究可以發(fā)現(xiàn),分類(lèi)依據(jù)相對(duì)于細(xì)胞化學(xué)染色法更加細(xì)致,避免了染色影響因素的干擾,但分析結(jié)果干擾因素多,如不能排除一些顆粒中的雜質(zhì),就會(huì)影響無(wú)顆粒細(xì)胞和有顆粒細(xì)胞的區(qū)分。

1.1.3 基于流式細(xì)胞術(shù)的分類(lèi) 利用流式細(xì)胞術(shù), Ashton-Alcox等[16]和Goedken等[17]將美洲牡蠣Crassostrea virginica的血淋巴細(xì)胞分為顆粒細(xì)胞、中間型細(xì)胞和透明細(xì)胞3種類(lèi)型,根據(jù)其雙參數(shù)點(diǎn)圖,可以發(fā)現(xiàn)一類(lèi)介于透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞大小之間的中間型細(xì)胞;劉東武等[18]依據(jù)血淋巴細(xì)胞在總血淋巴細(xì)胞中所占的比例,將紫石房蛤Saxidomus purpuratus和中國(guó)蛤蜊Mactra chinensis的血淋巴細(xì)胞分為大顆粒細(xì)胞、小顆粒細(xì)胞和透明細(xì)胞3種類(lèi)型,并認(rèn)為貝類(lèi)不同個(gè)體的血淋巴細(xì)胞組成可能與其所處的生理狀態(tài)和外界環(huán)境等因素有關(guān);許秀芹等[19]將蝦夷扇貝Patinopecten yessoensis、海灣扇貝Argopecten irradians和太平洋牡蠣Crassostrea gigas的血淋巴細(xì)胞分為大顆粒細(xì)胞、小顆粒細(xì)胞和透明細(xì)胞3種類(lèi)型,先依據(jù)細(xì)胞內(nèi)含顆粒數(shù)量多少分為透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞,然后根據(jù)血淋巴細(xì)胞大小,把介于中間大小的顆粒細(xì)胞分類(lèi)出來(lái),即把顆粒細(xì)胞進(jìn)一步分類(lèi);王有基等[20-21]利用流式細(xì)胞儀技術(shù)結(jié)合光鏡和電鏡,將翡翠貽貝Perna viridis血淋巴細(xì)胞分為顆粒細(xì)胞、半顆粒細(xì)胞和透明細(xì)胞,其中根據(jù)細(xì)胞的大小,將半顆粒細(xì)胞又分為小半粒細(xì)胞和大半粒細(xì)胞,這與劉東武等[18]和許秀芹等[19]的分類(lèi)相似;Xue等[22]將歐洲扁牡蠣Ostrea edulis血淋巴細(xì)胞分為顆粒細(xì)胞、大透明細(xì)胞和小透明細(xì)胞3個(gè)亞群,其中大、小透明細(xì)胞是基于透明細(xì)胞的大小進(jìn)行的進(jìn)一步分類(lèi),這與Li等[23]對(duì)馬氏珠母貝Pinctada fucata血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)一致。利用流式細(xì)胞術(shù)結(jié)合細(xì)胞化學(xué)染色,Allam等[24]將美洲牡蠣Crassostrea gigas的血淋巴細(xì)胞分為小顆粒細(xì)胞、顆粒細(xì)胞和非顆粒細(xì)胞3類(lèi),將硬殼蛤Ruditapes philippinarum血淋巴細(xì)胞分為非顆粒細(xì)胞和顆粒細(xì)胞2種類(lèi)型,這與Accorsi等[25]利用流式細(xì)胞術(shù)結(jié)合光鏡和透射電鏡對(duì)淡水福壽螺Pomacea canaliculata血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)一致。Travers等[26]發(fā)現(xiàn),歐洲鮑Haliotis tuberculata血淋巴細(xì)胞中只有極少數(shù)的嗜堿性顆粒細(xì)胞,大多數(shù)為透明細(xì)胞?；诹魇郊?xì)胞術(shù)的研究成果可以發(fā)現(xiàn),雜質(zhì)在試驗(yàn)過(guò)程中影響因素降到最低,所設(shè)的閾值能夠更加精確地計(jì)算顆粒數(shù),進(jìn)一步避免了人為因素的干擾。另外,血淋巴細(xì)胞分類(lèi)從細(xì)胞個(gè)體大小有了更進(jìn)一步的細(xì)分。Xue等[27]和Goedken等[17]指出,顯微觀察不利于血淋巴細(xì)胞亞群的定量功能評(píng)估,而流式細(xì)胞術(shù)可以快速、準(zhǔn)確和定量分析血淋巴細(xì)胞形態(tài)學(xué)和相關(guān)免疫功能,為研究貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞提供了新方法。而且,通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)可發(fā)現(xiàn),貝類(lèi)不同類(lèi)型的血淋巴細(xì)胞免疫功能上存在差異[20-21]。

1.1.4 基于單克隆抗體技術(shù)的分類(lèi) 利用單克隆抗體技術(shù),No?l等[28]研究認(rèn)為,貽貝血淋巴細(xì)胞的亞群至少可以區(qū)分出3種不同類(lèi)型;Dyrynda等[29]將紫貽貝血淋巴細(xì)胞分為嗜酸性顆粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和透明細(xì)胞3種類(lèi)型;Carballal[30]將地中海貽貝Mytilus galloprovincialis血淋巴細(xì)胞分為小顆粒細(xì)胞、大顆粒細(xì)胞和透明細(xì)胞3種類(lèi)型;利用單克隆抗體技術(shù)結(jié)合流式細(xì)胞術(shù),Renault等[31]將歐洲扁牡蠣血淋巴細(xì)胞也分為顆粒細(xì)胞、大透明細(xì)胞和小透明細(xì)胞3種類(lèi)型,這與Xue等[22]利用流式細(xì)胞術(shù)對(duì)歐洲扁牡蠣血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)結(jié)果完全一致?；趩慰寺】贵w技術(shù)對(duì)海灣貝類(lèi)分類(lèi)的研究成果可以發(fā)現(xiàn),分類(lèi)結(jié)果與前兩種并無(wú)很大的差別,單克隆抗體具有特異性高、抗原專(zhuān)一性等特點(diǎn),鑒定分類(lèi)敏感可靠,并且對(duì)于細(xì)胞膜表面結(jié)構(gòu)具有深度識(shí)別作用。

1.1.5 基于其他方法的分類(lèi) 通過(guò)密度梯度離心法,Xue等[27]將歐洲扁牡蠣血淋巴細(xì)胞分為小透明細(xì)胞、大透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞3種類(lèi)型。利用酶細(xì)胞化學(xué)技術(shù),并結(jié)合光鏡和電鏡技術(shù),Russell-Pinto等[32]也將歐洲鳥(niǎo)尾蛤科的一種貝類(lèi)Cerastoderma edule的血淋巴細(xì)胞分為3種類(lèi)型:第一類(lèi),體積較大且具伸展性,表面褶皺,細(xì)胞核偏離中心,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有細(xì)胞器,對(duì)酸性磷酸酶和酯酶呈陽(yáng)性的Ⅰ型細(xì)胞;第二類(lèi),呈球形、表面光滑、細(xì)胞核位于中心,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)少有細(xì)胞器,對(duì)酸性磷酸酶和酯酶呈陰性的Ⅱ型細(xì)胞;第三類(lèi),呈圓形,細(xì)胞核較小且偏離中心,胞質(zhì)中含有充滿顆粒性物質(zhì)囊泡的Ⅲ型細(xì)胞。

綜上所述,在貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞分類(lèi)中,以染色后細(xì)胞質(zhì)中顆粒物質(zhì)的有無(wú)作為主要的分類(lèi)指標(biāo),貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞可分為顆粒細(xì)胞(granulocyte,含有顆粒物質(zhì),即含大量顆粒或少量顆粒)和透明細(xì)胞(hyalinocyte,不含顆粒物質(zhì)或所含顆粒物質(zhì)極少),這2種主要的細(xì)胞類(lèi)型得到廣泛認(rèn)可。然而,在貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的類(lèi)型中也有特例出現(xiàn),如扇貝的血淋巴細(xì)胞類(lèi)型中就缺少顆粒細(xì)胞[33],故并不是所有的貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞均可分為顆粒細(xì)胞和透明細(xì)胞兩類(lèi)。Hine[33]認(rèn)為,將雙殼類(lèi)血淋巴細(xì)胞簡(jiǎn)單劃分為顆粒細(xì)胞和無(wú)顆粒細(xì)胞限制了人們對(duì)血淋巴細(xì)胞功能的認(rèn)識(shí),筆者認(rèn)為,對(duì)每種貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)應(yīng)該單獨(dú)對(duì)待,不設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。透明細(xì)胞在幾個(gè)貝類(lèi)種中也無(wú)明確定義,有的稱(chēng)之為無(wú)顆粒細(xì)胞,且同一血淋巴細(xì)胞的功能不能簡(jiǎn)單推廣到其他種。在不同種貝類(lèi)的血淋巴細(xì)胞分類(lèi)中,由于不能保證所研究的細(xì)胞系處于相同的發(fā)育階段,可能出現(xiàn)用形態(tài)學(xué)手段不能相對(duì)準(zhǔn)確區(qū)分的現(xiàn)象,因此,貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)不應(yīng)僅局限于上述兩類(lèi)細(xì)胞,在其研究中綜合運(yùn)用多種方法和技術(shù)很有必要。另外,在血淋巴細(xì)胞分類(lèi)分析過(guò)程中,應(yīng)進(jìn)一步對(duì)各種生理、環(huán)境影響因素進(jìn)行單一變量分析,以增加分類(lèi)依據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

1.2 貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的免疫功能

貝類(lèi)由于其濾食的特性,體內(nèi)容易積累大量的細(xì)菌和異物,易成為一些病原體的載體,而貝類(lèi)缺乏特異性免疫功能,主要靠先天性的細(xì)胞免疫和體液免疫來(lái)進(jìn)行免疫防御[34]。參與貝類(lèi)細(xì)胞免疫的細(xì)胞為血淋巴細(xì)胞[35],它們是貝類(lèi)免疫系統(tǒng)的“骨干”[36],是貝類(lèi)體內(nèi)抵御外來(lái)病原微生物侵襲的主要“屏障”[37]。貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的防御機(jī)制主要通過(guò)包囊作用、傷口修復(fù)、吞噬作用等方面體現(xiàn)[38-40]。細(xì)胞凋亡也是貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞防御機(jī)制中的一個(gè)重要作用,可防止一些病原體的傳播,減弱炎癥反應(yīng)對(duì)周?chē)M織的傷害[41]。有研究發(fā)現(xiàn),貝類(lèi)對(duì)環(huán)境壓力做出反應(yīng)的能力在很大程度上取決于其體內(nèi)的細(xì)胞免疫功能[42],且一些環(huán)境因素,如溫度[43]、鹽度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有毒物質(zhì)[44]可直接影響貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的免疫功能[45],其中,農(nóng)藥等污染物可以對(duì)貝類(lèi)組織及細(xì)胞產(chǎn)生直接或間接的毒害作用,并能誘導(dǎo)其免疫系統(tǒng)改變[46]。另外,氣候變化導(dǎo)致的海水酸化(pH降低)和溫度升高也會(huì)對(duì)貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的防御機(jī)制產(chǎn)生影響[23,47]。

1.2.1 吞噬作用 吞噬作用是貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的主要防御手段,當(dāng)病原體入侵時(shí),血淋巴細(xì)胞主要是通過(guò)吞噬過(guò)程清除外來(lái)物。有證明顯示,透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞均具有吞噬功能[48],但主要是顆粒細(xì)胞發(fā)揮吞噬作用[49]。顆粒細(xì)胞具有很強(qiáng)的吞噬能力,其吞噬能力雖然不受個(gè)體發(fā)育階段的影響,但容易受溫度、鹽度[34-45]和一些藥物[50]等外界環(huán)境因素的影響。貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的吞噬過(guò)程包括對(duì)異物的趨化、吞入和殺傷降解[51]。趨化過(guò)程開(kāi)始要根據(jù)血淋巴細(xì)胞表面受體與外來(lái)異物的表面信號(hào)分子的相互作用對(duì)異物進(jìn)行識(shí)別,血淋巴細(xì)胞的表面性質(zhì)及趨化因子決定識(shí)別后對(duì)異物附著的速率;對(duì)異物的吞入過(guò)程主要是通過(guò)血淋巴細(xì)胞上的偽足對(duì)其進(jìn)行包繞,兩邊的細(xì)胞膜互相融合,異物就被吞入細(xì)胞內(nèi)即形成吞噬泡或吞噬體(phagosomes);對(duì)異物的殺傷降解主要由含有一些水解酶類(lèi)(如葡萄糖苷酶、磷酸酶、蛋白酶和酯酶等)的溶酶體與吞噬體結(jié)合形成消化泡,被吞入細(xì)胞內(nèi)的異物由溶酶體內(nèi)的水解酶逐步消化分解為低分子物質(zhì),從而被機(jī)體消化吸收。除了吞噬作用外,伴隨其產(chǎn)生的呼吸爆發(fā)過(guò)程對(duì)異物也有一定的殺傷作用。此過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的超氧陰離子自由基,超氧陰離子進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生其他活性氧中間體(reactive oxygen intermediates,ROIs)(如羥基自由基、單線態(tài)氧和過(guò)氧化氫等),從而對(duì)外源物起到氧化殺傷作用。另外,貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞免疫防御中產(chǎn)生的一些免疫因子(如凝集素)等可增強(qiáng)宿主血淋巴細(xì)胞對(duì)病原體的吞噬作用[52]。

1.2.2 包囊作用 包囊作用是當(dāng)外來(lái)異物的直徑大于10μm時(shí),血淋巴細(xì)胞發(fā)揮的免疫防御作用。當(dāng)異物的直徑大于10μm時(shí)(如寄生蟲(chóng)、外源植入物、壞死組織等),血淋巴細(xì)胞會(huì)大量聚集在異物周?chē)纬砂摇ｋS著時(shí)間的延長(zhǎng),越來(lái)越多的血淋巴細(xì)胞會(huì)聚集在異物處,包裹作用會(huì)逐漸加強(qiáng),直至血淋巴細(xì)胞利用相關(guān)水解酶將異物消化吸收[53]。

1.2.3 傷口修復(fù)作用 傷口修復(fù)是貝類(lèi)血淋巴細(xì)胞的另一重要作用。因?yàn)樨愵?lèi)沒(méi)有血管、血小板和體液凝固因子,其循環(huán)系統(tǒng)為開(kāi)放式循環(huán)系統(tǒng),所以有別于脊椎動(dòng)物的凝血修復(fù)系統(tǒng)。貝類(lèi)的傷口修復(fù)是血淋巴細(xì)胞在受傷組織處大量聚集,形成血栓,由其產(chǎn)生的胞外基質(zhì)逐漸替代受傷組織,再由血淋巴細(xì)胞發(fā)揮吞噬作用,將壞死組織清除,最后慢慢生長(zhǎng)出新的組織的過(guò)程[54]。

2 甲殼類(lèi)血淋巴細(xì)胞分類(lèi)及免疫功能

2.1 甲殼類(lèi)血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)

甲殼類(lèi)動(dòng)物的免疫防御功能主要依賴(lài)于血淋巴細(xì)胞的吞噬、包掩等細(xì)胞免疫反應(yīng)[55]。目前,對(duì)甲殼類(lèi)動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)及功能,雖然已有一些研究報(bào)告,但對(duì)于血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)及各自的功能尚無(wú)統(tǒng)一定論,研究者對(duì)血淋巴細(xì)胞的命名也不盡相同。從前期研究分析其主要原因:甲殼動(dòng)物種類(lèi)繁多,不同的學(xué)者在研究其血淋巴細(xì)胞時(shí),所選擇的試驗(yàn)對(duì)象、緩沖系統(tǒng)和抗凝劑等各異,采血方法、固定方法、染色方法和玻片保存時(shí)間等具體試驗(yàn)技術(shù)條件也各不相同,這些都可能導(dǎo)致觀察到的3種甲殼動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的染色性能、形態(tài)特征、細(xì)胞胞質(zhì)中顆粒物質(zhì)數(shù)量及大小的差異[56],且各研究者又是根據(jù)不同的特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)和描述。

自1885年Halliburton[57]對(duì)甲殼動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的研究開(kāi)始,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其分類(lèi)及免疫特性的研究逐漸增多,但受染色技術(shù)、儀器等條件所限,進(jìn)展較為緩慢。

2.1.1 基于化學(xué)染色的分類(lèi) 根據(jù)螯龍蝦Homarus anericanus血淋巴細(xì)胞的染色特性、核質(zhì)比和細(xì)胞質(zhì)所含顆粒物質(zhì)的折光特性及形態(tài)特征,Cornick等[58]將其血淋巴細(xì)胞分為4種類(lèi)型:細(xì)胞質(zhì)中含有數(shù)目可變的小顆粒物質(zhì)的嗜伊紅顆粒細(xì)胞、個(gè)體最小的前透明細(xì)胞、細(xì)胞質(zhì)內(nèi)充滿較大顆粒物質(zhì)的嫌色細(xì)胞和含有少量顆粒物質(zhì)的透明細(xì)胞。

利用吉姆薩染色和光鏡,Sawyer等[59]根據(jù)藍(lán)蟹Callinectes sapidus血淋巴細(xì)胞的形態(tài)特征、顆粒物質(zhì)的有無(wú)及大小將其血淋巴細(xì)胞分為4種類(lèi)型:細(xì)胞體積最大、細(xì)胞內(nèi)含有的顆粒物質(zhì)最多且顆粒較大的粗顆粒細(xì)胞;細(xì)胞質(zhì)中含有一些細(xì)顆粒物質(zhì)的細(xì)顆粒細(xì)胞;細(xì)胞質(zhì)中含有少量顆粒物質(zhì)且呈透明狀的細(xì)顆粒透明細(xì)胞;細(xì)胞體積最小且細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有顆粒物質(zhì)并呈透明狀的無(wú)顆粒透明細(xì)胞。

2.1.2 基于透射電鏡技術(shù)的分類(lèi) 利用透射電鏡技術(shù),Bodammer[60]根據(jù)藍(lán)蟹血淋巴細(xì)胞的形態(tài)特征和細(xì)胞質(zhì)中顆粒物質(zhì)的數(shù)量及大小將其分為3種類(lèi)型:含有大量的顆粒物質(zhì)且顆粒體積較大的顆粒細(xì)胞;不含或含有少量顆粒物質(zhì)且顆粒體積較小的透明細(xì)胞;含有的顆粒物質(zhì)數(shù)量適中且顆粒體積較小的半顆粒細(xì)胞。這與Parrinello等[61]利用電鏡和光鏡相結(jié)合的技術(shù)對(duì)北黃道蟹Cancer borealis和黃道蟹Cancer pagurus兩種食用蟹的分類(lèi)研究一致[61]。

2.1.3 基于密度梯度離心法的分類(lèi) 利用密度梯度離心法,李光友等[62]和Martin等[63]根據(jù)血淋巴細(xì)胞的形態(tài)特征及免疫功能,將中國(guó)對(duì)蝦Penaeus chinensis和兩種單肢蝦(Penaeus californiensis、Si-cyonia ingentis)的血淋巴細(xì)胞分為3種類(lèi)型:細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有大顆粒物質(zhì)的大顆粒細(xì)胞;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有小顆粒物質(zhì)且敏感易脫顆粒,并被認(rèn)為是免疫防御反應(yīng)關(guān)鍵的小顆粒細(xì)胞;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)幾乎不含顆粒物質(zhì)且具有吞噬能力,但缺乏酚氧化酶活性的透明細(xì)胞。

2.1.4 基于其他方法的分類(lèi) 利用光鏡、梯度離心、細(xì)胞化學(xué)染色與透射電鏡相結(jié)合的技術(shù),葉燕玲等[64]根據(jù)血淋巴細(xì)胞及胞質(zhì)內(nèi)顆粒的特征,將中國(guó)對(duì)蝦的血淋巴細(xì)胞分為顆粒細(xì)胞、小顆粒細(xì)胞和透明細(xì)胞3種類(lèi)型,其細(xì)胞質(zhì)內(nèi)顆粒含量、體積和細(xì)胞大小依次遞減。根據(jù)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)血淋巴細(xì)胞的具體描述可知,顆粒細(xì)胞即為李光友等[62]和Martin等[63]所定義的大顆粒細(xì)胞,無(wú)顆粒細(xì)胞即透明細(xì)胞;在大、小顆粒細(xì)胞上出現(xiàn)微管束,大顆粒細(xì)胞僅含電子致密大顆粒,透明細(xì)胞有一些亞顯微結(jié)構(gòu)并含變化顆粒(如勻質(zhì)顆粒、條紋顆粒等),而小顆粒細(xì)胞則兩者均有。其中,條紋顆粒的條紋由微管組成,Hearing等[65]認(rèn)為,條紋顆粒的出現(xiàn)與凝血有關(guān)。

目前,十足目甲殼動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的命名與分類(lèi)逐漸有了標(biāo)準(zhǔn),其分類(lèi)主要依據(jù)血淋巴細(xì)胞的形態(tài)特征和胞質(zhì)中顆粒物質(zhì)的有無(wú)、大小和密度等特征,一般將其血淋巴細(xì)胞分為3種類(lèi)型:細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有大量且體積較大顆粒的顆粒細(xì)胞或大顆粒細(xì)胞(granular cell,GC);細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有數(shù)量適中且體積較小顆粒的小顆粒細(xì)胞(semi-granular cell, SGC);細(xì)胞質(zhì)內(nèi)幾乎沒(méi)有或含有微量且體積較小顆粒的透明細(xì)胞或無(wú)顆粒細(xì)胞(hyaline cell, HC)。

2.2 甲殼類(lèi)血淋巴細(xì)胞的免疫功能

在甲殼類(lèi)動(dòng)物的非特異免疫防御中,血淋巴細(xì)胞隨著血液循環(huán)分布到身體各處并發(fā)揮著重要作用,其對(duì)外來(lái)異物和病原的清除主要通過(guò)吞噬、凝集、包囊、結(jié)節(jié)形成、胞吐、修復(fù)、合成與釋放免疫因子及一些物理屏障等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn),其免疫系統(tǒng)缺乏免疫球蛋白,屬先天免疫系統(tǒng)[66]。甲殼動(dòng)物的血淋巴細(xì)胞既是細(xì)胞免疫的主要承擔(dān)者[67],又可為體液免疫提供相應(yīng)的免疫因子[68]。目前,大量對(duì)蝦蟹類(lèi)甲殼動(dòng)物的血淋巴細(xì)胞的研究表明,其血淋巴細(xì)胞主要可分為3類(lèi):透明細(xì)胞、小顆粒細(xì)胞和大顆粒細(xì)胞,且不同類(lèi)型的血淋巴細(xì)胞在其免疫系統(tǒng)中所起的作用不同[55,63,68-71]。透明細(xì)胞和小顆粒細(xì)胞共同介導(dǎo)吞噬作用,小顆粒細(xì)胞還介導(dǎo)包囊作用,大顆粒細(xì)胞主要介導(dǎo)細(xì)胞毒作用[68]。甲殼動(dòng)物血淋巴細(xì)胞最重要的免疫防御機(jī)能是由透明細(xì)胞和小顆粒細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬作用,具體包括異物的識(shí)別、黏連、聚集、攝入、清除等吞噬過(guò)程。

2.2.1 吞噬作用 甲殼動(dòng)物3種類(lèi)型的血淋巴細(xì)胞在形態(tài)學(xué)和細(xì)胞功能上均有所不同。甲殼動(dòng)物無(wú)顆粒細(xì)胞(透明細(xì)胞)的細(xì)胞質(zhì)中含有大量體積小、電子致密的圓形小體,且具有較高的核質(zhì)比。透明細(xì)胞的光滑表面有一定的擴(kuò)散和附著能力,具有較強(qiáng)的吞噬能力[69]。盡管其缺乏細(xì)胞內(nèi)顆粒和酚氧化酶原,但透明細(xì)胞吞噬能力的激活可由細(xì)胞外活化的酚氧化酶原系統(tǒng)組分完成[72]。透明細(xì)胞多存在于病毒與細(xì)菌感染的組織內(nèi)[73];小顆粒細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中不僅含有數(shù)目可變的小顆粒物質(zhì),還含有少量的酚氧化酶原和一些細(xì)胞器,其中普遍存在的細(xì)胞器有高爾基體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體等[62]。小顆粒細(xì)胞的吞噬活性只有在其與βG (β-1,3-glucan,β-1,3葡聚糖)或微生物多糖(脂多糖)結(jié)合導(dǎo)致脫顆粒后才被激活,在離體條件下小顆粒細(xì)胞很容易脫顆粒,從而釋放有活性的酚氧化酶組分到血淋巴中,有研究表明,脫顆粒作用與其對(duì)異物的識(shí)別能力息息相關(guān)[69,72]。小顆粒細(xì)胞在免疫防御機(jī)制中具有活躍的識(shí)別異物的能力及胞吐作用,因此,小顆粒細(xì)胞被認(rèn)為在免疫防御機(jī)制中發(fā)揮著重要作用[63,68-69];大顆粒細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中不僅含有數(shù)目可變的大顆粒,還含有少量的細(xì)胞器,如核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等,其中,此顆粒內(nèi)還存在較多酚氧化酶原組分。大顆粒細(xì)胞擴(kuò)散能力與附著能力較差,本身不具有吞噬能力,但用活化的酚氧化酶原系統(tǒng)的組分處理大顆粒細(xì)胞后,可以促進(jìn)無(wú)顆粒細(xì)胞的吞噬性能,這主要因?yàn)樵诖颂幚硐缕淇煽焖侔l(fā)生胞吐作用,產(chǎn)生一些有活性的酚氧化酶[69,72]。大顆粒細(xì)胞通過(guò)與β-1,3-glucan蛋白(β-1,3-glucan binding protein BGBP)或相對(duì)分子量為76 000的蛋白質(zhì)結(jié)合也可實(shí)現(xiàn)脫顆粒,可能起到促進(jìn)包囊或輔助識(shí)別作用[74]。

2.2.2 胞吐作用 S?derh?ll等[72]認(rèn)為,在機(jī)體的免疫防御過(guò)程中透明細(xì)胞、小顆粒細(xì)胞和大顆粒細(xì)胞間具有協(xié)同作用。大顆粒細(xì)胞和小顆粒細(xì)胞均可在異物刺激下引發(fā)胞吐、脫顆粒,釋放活化的酚氧化酶,促進(jìn)無(wú)顆粒細(xì)胞的吞噬能力,從而在機(jī)體的免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用。因小顆粒細(xì)胞具有活躍的識(shí)別異物的能力,當(dāng)細(xì)菌或病毒等異物感染機(jī)體時(shí),小顆粒細(xì)胞可對(duì)異物進(jìn)行快速識(shí)別,并與異物表面異己信號(hào)物質(zhì)相互作用使其快速發(fā)揮胞吐作用,與βG(β-1,3-glucan,β-1,3葡聚糖)或微生物多糖(脂多糖)結(jié)合進(jìn)行脫顆粒,所產(chǎn)生的活化的酚氧化酶不僅可以促使小顆粒細(xì)胞和大顆粒細(xì)胞進(jìn)行脫顆粒,還可以增強(qiáng)透明細(xì)胞的吞噬能力,從而使機(jī)體的免疫防御機(jī)制產(chǎn)生重要作用。

3 棘皮動(dòng)物血淋巴細(xì)胞分類(lèi)及免疫功能

棘皮動(dòng)物的細(xì)胞免疫反應(yīng)由幾種體腔細(xì)胞完成,這些細(xì)胞形成了棘皮動(dòng)物免疫效應(yīng)的細(xì)胞體系。體腔細(xì)胞能對(duì)刺激產(chǎn)生反應(yīng),通過(guò)吞噬作用、包囊作用、細(xì)胞毒作用,以及合成、分泌凝集素和溶酶體酶等多種抗菌物質(zhì)的方式來(lái)介導(dǎo)棘皮動(dòng)物的細(xì)胞免疫機(jī)制。目前,對(duì)于體腔細(xì)胞的分類(lèi)仍無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),體腔細(xì)胞和血淋巴細(xì)胞的確切關(guān)系也未有定論。在棘皮動(dòng)物的細(xì)胞研究方面,多側(cè)重于體腔細(xì)胞,對(duì)血淋巴細(xì)胞的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。有學(xué)者認(rèn)為,體腔細(xì)胞相當(dāng)于血淋巴細(xì)胞,體腔液類(lèi)似于血液。大多數(shù)棘皮動(dòng)物的體腔液內(nèi)存在血淋巴細(xì)胞、吞噬變形細(xì)胞、振顫細(xì)胞、祖原細(xì)胞、晶體細(xì)胞、無(wú)色或有色球形細(xì)胞6類(lèi)形態(tài)各異的細(xì)胞,但少數(shù)棘皮動(dòng)物的體腔液中并不是都存在這6類(lèi)細(xì)胞[75-76]。Arizza等[77]將海膽Paracentrotus lividus體腔液的細(xì)胞分為無(wú)色球形細(xì)胞、振顫細(xì)胞、阿米巴樣細(xì)胞和紅細(xì)胞4種類(lèi)型,無(wú)色球形細(xì)胞是發(fā)揮細(xì)胞毒作用的主要細(xì)胞,同時(shí)能釋放細(xì)胞溶解素,而且細(xì)胞溶解素能通過(guò)影響阿米巴樣細(xì)胞來(lái)增加無(wú)色球形細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。Pinsino等[78]將多棘海盤(pán)車(chē)Asterias rubens體腔液中的細(xì)胞分為4種類(lèi)型:吞噬細(xì)胞、阿米巴樣細(xì)胞、振顫細(xì)胞和血淋巴細(xì)胞,并證明了體腔細(xì)胞在機(jī)體外傷后的早期再生修復(fù)中起著重要作用。De Faria等[79]將海膽Echinometra lucunter體腔液細(xì)胞分為4種類(lèi)型:阿米巴樣細(xì)胞、振顫細(xì)胞、紅色球形細(xì)胞和無(wú)色球形細(xì)胞,并發(fā)現(xiàn)阿米巴樣細(xì)胞內(nèi)含有大量顆粒,是機(jī)體中重要的炎癥反應(yīng)細(xì)胞。于志明等[80]在研究羅氏海盤(pán)車(chē)Asterias rollestoni時(shí)發(fā)現(xiàn),體腔液中的細(xì)胞有大透明細(xì)胞、小透明細(xì)胞、大顆粒細(xì)胞(桑葚細(xì)胞)、小顆粒細(xì)胞、柳葉狀細(xì)胞和兼性大細(xì)胞6種類(lèi)型,其中小顆粒細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有數(shù)目可變的小顆粒物質(zhì),具有最強(qiáng)的吞噬能力,大透明細(xì)胞是細(xì)胞體積較大、細(xì)胞質(zhì)中幾乎不含或含有很少顆粒物質(zhì)的細(xì)胞,對(duì)異物也有一定的吞噬能力,但是與小顆粒細(xì)胞相比吞噬能力較弱,對(duì)小顆粒細(xì)胞具有一定的黏附能力,大顆粒細(xì)胞和小透明細(xì)胞未發(fā)現(xiàn)有吞噬能力。李霞等[81]對(duì)蝦夷馬糞海膽Strongylocentrotus intermedius的研究表明,其體腔液中含有色素細(xì)胞和變形吞噬細(xì)胞兩類(lèi)細(xì)胞,在機(jī)體免疫反應(yīng)中色素細(xì)胞可釋放色素顆粒至體腔液中參與免疫反應(yīng),變形吞噬細(xì)胞對(duì)異物具有一定的吞噬能力。

4 展望

水生無(wú)脊椎動(dòng)物由于缺乏真正的抗體和特異性免疫細(xì)胞,機(jī)體防御機(jī)制依靠非特異性細(xì)胞免疫反應(yīng),細(xì)胞免疫又主要依靠血淋巴細(xì)胞或體腔細(xì)胞完成?，F(xiàn)今,除了貝類(lèi)和甲殼類(lèi)動(dòng)物的分類(lèi)和命名有大致標(biāo)準(zhǔn)外,對(duì)于其他無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞或體腔細(xì)胞的命名和分類(lèi)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),且在不同物種中起主要免疫作用的細(xì)胞也不一致。貝類(lèi)和甲殼類(lèi)動(dòng)物的細(xì)胞免疫主要由顆粒細(xì)胞完成,而棘皮動(dòng)物的細(xì)胞免疫主要由變形吞噬細(xì)胞或顆粒細(xì)胞完成。通過(guò)對(duì)各類(lèi)水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)研究,可進(jìn)一步了解各種免疫防御細(xì)胞在免疫過(guò)程中的作用,以便為后續(xù)相關(guān)研究提供理論依據(jù)。

相對(duì)于脊椎動(dòng)物,水生無(wú)脊椎動(dòng)物免疫學(xué)的研究起步較晚,主要因?yàn)槠溲馨拖到y(tǒng)的基礎(chǔ)生物學(xué)研究較為欠缺,再加上水生無(wú)脊椎動(dòng)物的種類(lèi)多樣,研究方式也不盡相同,造成了細(xì)胞分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)不同以及細(xì)胞功能研究的不統(tǒng)一性。因此,在未來(lái)使用多種方法和技術(shù)對(duì)水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞進(jìn)行分類(lèi)和功能研究非常必要,還可嘗試通過(guò)構(gòu)建模型或圖譜對(duì)血淋巴細(xì)胞的免疫防御機(jī)制進(jìn)行直觀推理分析。在水生無(wú)脊椎動(dòng)物養(yǎng)殖中,其病害種類(lèi)繁多,漁藥濫用導(dǎo)致病原產(chǎn)生抗藥性,因此,對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物免疫增強(qiáng)劑的研究將越來(lái)越受到關(guān)注。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,提高水生無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)疾病的抵抗能力和改良養(yǎng)殖環(huán)境是水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。今后,對(duì)水生無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴細(xì)胞的分類(lèi)和功能研究需要結(jié)合病原感染和環(huán)境變異等實(shí)際問(wèn)題進(jìn)一步探究。

[1]Perez D G,Fontanetti C S.Hemocitical responses to environmental stress in invertebrates:a review[J].Environmental Monitoring and Assessment,2011,177(1-4):437-447.

[2]Roch P.Defensemechanisms and disease prevention in farmedmarine invertebrates[J].Aquaculture,1999,172(1-2):125-145.

[3]Bachère E.Anti-infectious immune effectors in marine invertebrates:potential tools for disease control in larviculture[J].Aquaculture,2003,227(1-4):427-438.

[4]Ellis R P,Parry H,Spicer J I,et al.Immunological function inmarine invertebrates:responses to environmental perturbation[J]. Fish&Shellfish Immunology,2011,30(6):1209-1222.

[5]Sun Jingfeng,Wu Xinzhong.Histology,ultrastructure,and morphogenesis of a rickettsia-like organism causing disease in the oyster,Crassostrea ariakensisGould[J].Journal of Invertebrate Pathology, 2004,86(3):77-86.

[6]張維翥,吳信忠,李登峰,等.櫛孔扇貝血液細(xì)胞的免疫功能[J].動(dòng)物學(xué)報(bào),2005,51(4):669-677.

[7]孫虎山,李光友.櫛孔扇貝血細(xì)胞的分類(lèi)[J].海洋學(xué)報(bào),2003, 25(S2):51-57.

[8]周永燦.海洋貝類(lèi)病害及其研究進(jìn)展[J].海南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2000,18(2):207-212.

[9]Bayne C J,Moore M N,Carefoot T H,et al.Hemolymph functions inMytilus californianus:the cytochemistry of hemocytes and their responses to foreign implants and hemolymph factors in phagocytosis[J].Journal of Invertebrate Pathology,1979,34(1):1-20.

[10]Xing Jing,Zhan Wenbin,Zhou Li.Endoenzymes associated with haemocyte types in the scallop(Chlamys farreri)[J].Fish& Shellfish Immunology,2002,13(4):271-278.

[11]Moore M N,Lowe DM.The cytology and cytochemistry of the hemocytes ofMytilusedulisand their responses to experimentally injected carbon particles[J].Journal of Invertebrate Pathology, 1977,29(1):18-30.

[12]陳全震,楊俊毅,王小谷,等.皺紋盤(pán)鮑血細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)及分類(lèi)研究[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2001,25(6):492-494.

[13]沈亦平,馬麗君.淡水育珠蚌褶紋冠蚌血細(xì)胞的初步研究[J].水生生物學(xué)報(bào),1993,17(2):190-193.

[14]Wootton E C,Dyrynda E A,Ratcliffe N A.Bivalve immunity: comparisons between themarinemussel(Mytilus edulis),the edible cockle(Cerastoderma edule)and the razor-shell(Ensis siliqua)[J].Fish&Shellfish Immunology,2003,15(3):195-210.

[15]Aladaileh S,Nair S V,Birch D,et al.Sydney rock oyster(Saccostrea glomerata)hemocytes:morphology and function[J].Journal of Invertebrate Pathology,2007,96(1):48-63.

[16]Ashton-Alcox K A,Ford S E.Variability in molluscan hemocytes:a flow cytometric study[J].Tissue and Cell,1998,30(2): 195-204.

[17]Goedken M,De Guise S.Flow cytometry as a tool to quantify oyster defencemechanisms[J].Fish&Shellfish Immunology,2004, 16(4):539-552.

[18]劉東武,王宜艷,孫虎山.菲律賓蛤仔、中國(guó)蛤蜊、文蛤和紫石房蛤血細(xì)胞的分類(lèi)研究[J].水產(chǎn)科學(xué),2005,24(10):5-7.

[19]許秀芹,王宜艷,孫虎山.流式細(xì)胞術(shù)比較研究4種雙殼貝類(lèi)血細(xì)胞的分群[J].海洋湖沼通報(bào),2006(1):46-50.

[20]Wang Youji,Hu Menghong,Chiang MW L,etal.Characterization of subpopulations and immune-related parameters of hemocytes in the green-lipped musselPerna viridis[J].Fish&Shellfish Immunology,2012,32(3):381-390.

[21]王有基,林江興,李瓊珍,等.翡翠貽貝血淋巴細(xì)胞亞群鑒定及相關(guān)免疫功能的流式細(xì)胞分析[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2014,38 (3):385-399.

[22]Xue Qinggang,Renault T,Cochennec N,etal.Separation of European flat oyster,Ostrea edulis,haemocytes by density gradient centrifugation and SDS-PAGE characterisation of separated haemocyte sub-populations[J].Fish&Shellfish Immunology,2000, 10(2):155-165.

[23]Li Shiguo,Liu Yangjia,Liu Chuang,et al.Morphology and classification of hemocytes inPinctada fucataand their responses to ocean acidification and warming[J].Fish&Shellfish Immunology,2015,45(1):194-202.

[24]Allam B,Ashton-Alcox K A,Ford SE.Flow cytometric comparison ofhaemocytes from three speciesofbivalvemolluscs[J].Fish &Shellfish Immunology,2002,13(2):141-158.

[25]Accorsi A,Bucci L,de Eguileor M,et al.Comparative analysis of circulating hemocytes of the freshwater snailPomacea canaliculata[J].Fish&Shellfish Immunology,2013,34(5):1260-1268.

[26]Travers M A,Mirella da Silva P,Le Go?c N,et al.Morphologic, cytometric and functional characterisation of abalone(Haliotis tuberculata)haemocytes[J].Fish&Shellfish Immunology,2008, 24(4):400-411.

[27]Xue Qinggang,Renault T,Chilmonczyk S.Flow cytometric assessment of haemocyte sub-populations in the European flat oyster,Ostrea edulis,haemolymph[J].Fish&Shellfish Immunology, 2001,11(7):557-567.

[28]No?l D,Pipe R,Elston R,et al.Antigenic characterization of hemocyte subpopulations in the musselMytilus edulisby means of monoclonal antibodies[J].Marine Biology,1994,119(4):549-556.

[29]Dyrynda E A,Pipe R K,Ratcliffe N A.Sub-populations of haemocytes in the adult and developingmarinemussel,Mytilus edulis,identified by use ofmonoclonal antibodies[J].Cell and Tissue Research,1997,289(3):527-536.

[30]Carballal M J,López M C,Azevedo C,et al.Hemolymph cell types of themusselMytilus galloprovincialis[J].Diseases of A-quatic Organisms,1997,29:127-135.

[31]Renault T,Xue Qinggang,Chilmonczyk S.Flow cytometric analysis of European flatoyster,Ostrea edulis,haemocytes using amonoclonal antibody specific for granulocytes[J].Fish&Shellfish Immunology,2001,11(3):269-274.

[32]Russell-Pinto F,Reim?o R,de Sousa M.Haemocytes inCerastoderma edule(Mollusca,Bivalvia):distinct cell types engage in different responses to sheep erythrocytes[J].Fish&Shellfish Immunology,1994,4(5):383-397.

[33]Hine PM.The inter-relationshipsof bivalve haemocytes[J].Fish &Shellfish Immunology,1999,9(5):367-385.

[34]Canesi L,Gallo G,Gavioli M,et al.Bacteria-hemocyte interactions and phagocytosis in marine bivalves[J].Microscopy Research and Technique,2002,57(6):469-476.

[35]Anisimova A A.Morphofunctional parameters of hemocytes in the assessment of the physiological status of bivalves[J].Russian Journal of Marine Biology,2013,39(6):381-391.

[36]Allam B,Raftos D.Immune responses to infectious diseases in bivalves[J].Journal of Invertebrate Pathology,2015,131:121-136.

[37]周永燦,潘金培.貝類(lèi)細(xì)胞和體液的防御機(jī)制研究進(jìn)展[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),1997,21(4):449-454.

[38]柯佳穎,陳寅山,戴聰杰.貝類(lèi)免疫機(jī)制研究概況[J].寧德師專(zhuān)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,21(2):113-117,127.

[39]Koutsogiannaki S,Kaloyianni M.Signaling molecules involved in immune responses in mussels[J].Invertebrate Survival Journal, 2010,7:11-21.

[40]Song Linsheng,Wang Lingling,Zhang Huan,et al.The immune system and its modulation mechanism in scallop[J].Fish& Shellfish Immunology,2015,46(1):65-78.

[41]Sokolova IM.Apoptosis inmolluscan immune defense[J].Invertebrate Survival Journal,2009,6(1):49-58.

[42]Caza F,Betoulle S,Auffret M,et al.Comparative analysis of hemocyte properties fromMytilus edulis desolationisandAulacomya aterin the Kerguelen Islands[J].Marine Environmental Research,2015,110:174-182.

[43]Cheng W,Hsiao IS,Hsu CH,et al.Change in water temperature on the immune response of Taiwan abaloneHaliotis diversicolor supertextaand its susceptibility toVibrio parahaemolyticus[J]. Fish&Shellfish Immunology,2004,17(3):235-243.

[44]Hégaret H,da Silva PM,Wikfors G H,et al.Hemocyte responses of Manila clams,Ruditapes philippinarum,with varying parasite,Perkinsus olseni,severity to toxic-algal exposures[J].Aquatic Toxicology,2007,84(4):469-479.

[45]Donaghy L,Lambert C,Choi K S,et al.Hemocytes of the carpet shell clam(Ruditapes decussatus)and the Manila clam(Ruditapes philippinarum):current knowledge and future prospects [J].Aquaculture,2009,297(1-4):10-24.

[46]Moreau P,Burgeot T,Renault T.In vivo effects ofmetaldehyde on Pacific oyster,Crassostrea gigas:comparing hemocyte parameters in two oyster families[J].Environmental Science and Pollution Research,2015,22(11):8003-8009.

[47]Matozzo V,Marin M G.Bivalve immune responses and climate changes:is there a relationship?[J].Invertebrate Survival Journal,2011,8:70-77.

[48]Donaghy L,Kim B K,Hong H K,et al.Flow cytometry studies on the populations and immune parameters of the hemocytes of the Suminoe oyster,Crassostrea ariakensis[J].Fish&Shellfish Immunology,2009,27(2):296-301.

[49]Flye-Sainte-Marie J,Soudant P,Lambert C,et al.Variability of the hemocyte parameters ofRuditapes philippinarumin the field during an annual cycle[J].Journal of Experimental Marine Biology and Ecology,2009,377(1):1-11.

[50]Matozzo V.Effects of pharmaceuticals on immune parameters of aquatic invertebrates[J].Invertebrate Survival Journal,2014,11: 163-173.

[51]Schmid L S.Chemotaxis of hemocytes from the snailViviparus malleatus[J].Journal of Invertebrate Pathology,1975,25(1): 125-131.

[52]Takahashi K G,Kuroda T,Muroga K.Purification and antibacterial characterization of a novel isoform of the Manila clam lectin (MCL-4)from the plasma of the Manila clam,Ruditapes philippinarum[J].Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology,2008,150(1):45-52.

[53]鄧歡,陳俅,劉衛(wèi)東,等.中國(guó)對(duì)蝦血細(xì)胞包掩作用的超微結(jié)構(gòu)和組織化學(xué)觀察[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),1999,5(3): 296-299.

[54]Cajaraville M P,Pal SG.Morphofunctional study of the haemocytes of the bivalvemolluscMytilusgalloprovincialiswith emphasis on the endolysosomal compartment[J].Cell Structure and Function,1995,20(5):355-367.

[55]Hose JE,Martin G G,Gerard A S.A decapod hemocyte classification scheme integratingmorphology,cytochemistry,and function [J].Biological Bulletin,1990,178(1):33-45.

[56]Hose JE,Martin G G,Tiu S,et al.Patterns of hemocyte production and release throughout themolt cycle in the penaeid shrimpSicyonia ingentis[J].Biological Bulletin,1992,183(2):185-199.

[57]Halliburton W D.On the blood of decapod crustacea[J].The Journal of Physiology,1885,6(6):300-335.

[58]Cornick JW,Stewart JE.Lobster(Homarus americanus)hemocytes:classification,differential counts,and associated agglutinin activity[J].Journal of Invertebrate Pathology,1978,31(2): 194-203.

[59]Sawyer T K,Cox R,Higgenbottom M.Hemocyte values in healthy blue crabs,Callinectes sapidus,and crabs infected with the amoeba,Paramoeba perniciosa[J].Journal of Invertebrate Pathology, 1970,15(3):440-446.

[60]Bodammer JE.Cytological observations on the blood and hemopoietic tissue in the crab,Callinectes sapidus:I.the fine structure of hemocytes from intermolt animals[J].Cell and Tissue Research,1978,187(1):79-96.

[61]Parrinello D,Sanfratello M A,Celi M,et al.Hemocyte types and some plasmatic properties of two edible crabsCancerborealisandCancerpagurus[J].Invertebrate Survival Journal,2015,12:195-202.

[62]李光友,王青.中國(guó)對(duì)蝦血細(xì)胞及其免疫研究[J].海洋與湖沼,1995,26(6):591-597.

[63]Martin G G,Graves B L.Fine structure and classification of shrimp hemocytes[J].Journal of Morphology,1985,185(3): 339-348.

[64]葉燕玲,陳寬智.中國(guó)對(duì)蝦(Penaeus chinensis)血細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)、分類(lèi)及計(jì)數(shù)[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),1993,23(2):35-42.

[65]Hearing V,Vernick SH.Fine structure of the blood cells of the lobster,Homarus americanus[J].Chesapeake Science,1967,8 (3):170-186.

[66]Li Yanhe,She Lei,Wu Minglin,et al.Prophenoloxidase response to white spot syndrome virus infection in the red swamp crayfish (Procambarus clarkii)[J].Pakistan Veterinary Journal,2015,35 (4):420-425.

[67]Li Meng,Li Caiwen,Wang Jinfeng,et al.Immune response and gene expression in hemocytes ofPortunus trituberculatusinoculated with the parasitic dinoflagellateHematodinium[J].Molecular Immunology,2015,65(1):113-122.

[68]Johansson M W,Keyser P,Sritunyalucksana K,et al.Crustacean haemocytes and haematopoiesis[J].Aquaculture,2000,191(1-3):45-52.

[69]李光友.中國(guó)對(duì)蝦疾病與免疫機(jī)制[J].海洋科學(xué),1995(4): 1-3.

[70]徐海圣,徐步進(jìn).甲殼動(dòng)物細(xì)胞及體液免疫機(jī)理的研究進(jìn)展[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,16(1):49-56.

[71]王建平,吳雄飛.蝦類(lèi)血淋巴細(xì)胞及體液免疫的研究現(xiàn)狀[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2000,19(4):354-360.

[72]S?derh?ll K,Smith V J,Johansson M W.Exocytosis and uptake of bacteria by isolated haemocyte populations of two crustaceans:evidence for cellular co-operation in the defence reactions of arthropods[J].Cell and Tissue Research,1986,245(1):43-49.

[73]陳平,黃槐,池信才,等.四種對(duì)蝦血細(xì)胞組成及超微結(jié)構(gòu)[J].水生生物學(xué)報(bào),1998,22(2):158-163.

[74]S?derh?ll K,Th?rnqvist P O.Crustacean immunity—a short review[J].Developments in Biological Standardization,1997,90: 45-51.

[75]張峰.棘皮動(dòng)物體內(nèi)防御機(jī)制的研究進(jìn)展[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,20(4):340-344.

[76]Gross PS,Al-SharifW Z,Clow L A,et al.Echinoderm immunity and the evolution of the complementsystem[J].Developmental& Comparative Immunology,1999,23(4-5):429-442.

[77]Arizza V,Giaramita F T,Parrinello D,et al.Cell cooperation in coelomocyte cytotoxic activity ofParacentrotus lividuscoelomocytes[J].Comparative Biochemistry and Physiology Part A:Molecular&Integrative Physiology,2007,147(2):389-394.

[78]Pinsino A,Thorndyke M C,Matranga V.Coelomocytes and posttraumatic response in the common sea starAsterias rubens[J]. Cell Stress&Chaperones,2007,12(4):331-341.

[79]de Faria M T,da Silva JR M C.Innate immune response in the sea urchinEchinometra lucunter(Echinodermata)[J].Journal of Invertebrate Pathology,2008,98(1):58-62.

[80]于志明,王婷,張峰.羅氏海盤(pán)車(chē)(Asterias rollestoniBell)體腔細(xì)胞及免疫功能的初步研究[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2008,8 (8):1452-1456.

[81]李霞,王斌,劉靜,等.蝦夷馬糞海膽體腔細(xì)胞的細(xì)胞類(lèi)型及功能[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2003,10(5):381-385.

Current progress of research on classification and immunity of hemocytes in aquatic invertebrates:a review

WU Fang-li,WANG Yue,SHANG Yue-yong,YAN Gui-zhen, KONG Hui,HU Meng-hong,LüWei-qun,WANG You-ji
(College of Fisheries and Life Science,Shanghai Ocean University,Shanghai201306,China)

Immunology of aquatic invertebrates,as a branch discipline of aquaculture and aquatic biology,always attractsmuch attention of relevant researchers.Although classification and function of hemocytes of differentaquatic invertebrates have been widely investigated in the past years,a systematic review of classification and immune function of hemocytes has seldom been well proposed compared with vertebrates.Since many aquatic invertebrates are common aquaculture species,and havemany diseases frequently,hemocyte study is particularly importantas a natural immune defencemechanism.Research on classification and related immune functions of aquatic invertebrate hemocytes shows great significance to further enrich studies on immune functions and mechanisms in aquatic animals,and also provides theoretical basis for disease prevention in aquatic invertebrates.The cellular immunity of echinoderms is primarily involved in coelomocytes including phagocytes or granular cells.According to the relevant references both at home and abroad in recent years,this paper reviews the classifications and immune functions of hemocytes in molluscs,crustaceans and other aquatic invertebrates to provide theoretical basis for hemocyte study and disease control in aquatic invertebrates.

aquatic invertebrate;crustacean;mollusc;hemocyte;immunity

Q25

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2016.06.019

2095-1388(2016)06-0696-09

2016-04-01

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31302207);上海市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(13ZR1455700)

吳芳麗(1993—),女,碩士研究生。E-mail:1033543663@qq.com

呂為群(1967—),男,博士,教授。E-mail:wqlv@shou.edu.cn

王有基(1981—),男,博士,副教授。E-mail:yj_wang@shou.edu.cn