甲殼動(dòng)物微孢子蟲(chóng)的侵染與防控研究進(jìn)展

楊小娟 魏春梅 胡廷現(xiàn) 范曉東

(重慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶 401331)

微孢子蟲(chóng)作為真核生物廣泛寄生于陸生生物以及蝦、蟹等水生動(dòng)物體內(nèi)。19世紀(jì)中期微孢子蟲(chóng)肆虐歐洲養(yǎng)蠶業(yè)，后來(lái)學(xué)者又在棘魚(yú)中觀察到微孢子蟲(chóng)，說(shuō)明微孢子蟲(chóng)在水生動(dòng)物中也可以是重要的致病介質(zhì)。微孢子蟲(chóng)常感染高密度飼養(yǎng)的水生宿主，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的微孢子蟲(chóng)有1400余種，囊括187個(gè)屬，其中超過(guò)80個(gè)屬可感染水生生物，50個(gè)屬能感染水生節(jié)肢動(dòng)物的4個(gè)主要代表性綱，20個(gè)屬可感染螃蟹和蝦(Louis M.Weiss et al.2014，Vávra J et al. 2013)。微孢子蟲(chóng)容易感染甲殼動(dòng)物的大部分組織和器官，如肝腸胞蟲(chóng)容易感染凡納濱對(duì)蝦的肝胰腺組織，導(dǎo)致其生長(zhǎng)嚴(yán)重遲緩(K.V.Rajendran et al. 2016)。微孢子蟲(chóng)在三疣梭子蟹肌纖維間大量繁殖，嚴(yán)重影響螃蟹的品質(zhì)(王元 2013)。微孢子蟲(chóng)給漁業(yè)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，其傳播范圍正日趨擴(kuò)大，危害日益嚴(yán)重。

一、感染微孢子蟲(chóng)的甲殼動(dòng)物

有50個(gè)屬的微孢子蟲(chóng)能感染甲殼動(dòng)物，涉及軟甲綱、顎足綱、介形亞綱和鰓足綱。微孢子蟲(chóng)主要感染凡納濱對(duì)蝦、斑節(jié)對(duì)蝦、普通濱蟹、中華絨螯蟹等的肝胰腺組織，感染殺手蝦、小長(zhǎng)臂蝦、雅氏螯蝦、褐蝦、首長(zhǎng)黃道蟹、藍(lán)蟹、三疣梭子蟹等的肌肉組織，感染矮小刺劍水蚤、水蚤、草綠刺劍水蚤等的脂肪組織。

二、微孢子蟲(chóng)的侵染

1.侵染過(guò)程 目前認(rèn)為微孢子蟲(chóng)侵染方式包括主動(dòng)入侵和內(nèi)吞(Franzen C 2004)。主動(dòng)入侵宿主細(xì)胞的關(guān)鍵步驟是極管的彈出和孢原質(zhì)的注射，孢原質(zhì)里面含有細(xì)胞核。孢子在休眠狀態(tài)下受到溫度、pH等刺激后滲透壓升高，后極泡、極膜層膨脹，極管解螺旋后迅速?gòu)逆咦颖陧敹吮∪跆帍棾霾⒉迦胨拗骷?xì)胞將孢原質(zhì)注射進(jìn)去(馬成2012)。微孢子蟲(chóng)的孢壁結(jié)構(gòu)使其具有很強(qiáng)的抗逆能力，在孢子黏附過(guò)程中起重要作用，參與微孢子蟲(chóng)識(shí)別宿主細(xì)胞的過(guò)程(Vávra J et al.2013)。Aldama-Cano等(2018)用Ploxin B染色法觀察到了蝦肝腸胞蟲(chóng)極管的存在，但未闡明其極管彈出及向宿主注射孢原質(zhì)的過(guò)程。蝦肝腸胞蟲(chóng)感染對(duì)蝦后，宿主先天免疫系統(tǒng)被激活，激素平衡被擾亂，能量代謝途徑被下調(diào)，干擾了對(duì)蝦體內(nèi)蛋白質(zhì)組和代謝組的KEGG途徑從而導(dǎo)致其生長(zhǎng)緩慢，發(fā)育不齊(Ning Mingxiao et al.2019)。河蟹微孢子蟲(chóng)經(jīng)過(guò)裂殖增殖期、孢子增殖期、孢子原細(xì)胞期和感染期在中華絨螯蟹肝胰腺組織中繁殖發(fā)育為成熟孢子，孢子成熟和發(fā)育均在宿主細(xì)胞中完成，其細(xì)胞核和極絲等在早期孢子中均可以發(fā)現(xiàn)(劉洪巖等 2017)。宿主細(xì)胞通過(guò)內(nèi)吞作用攝入孢子后溶酶體開(kāi)始攻擊孢子，孢子做出反應(yīng)彈射出極管，釋放孢原質(zhì)到宿主細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行內(nèi)吞侵染(王元 2013)。

2.病理變化 感染微孢子蟲(chóng)的對(duì)蝦個(gè)體短小、殼薄、采食量減少，患病脊尾白蝦清晨多上浮至水面(王元等 2013)。病蝦的肝胰腺顏色加深、萎縮，少數(shù)出現(xiàn)白便，生長(zhǎng)速度嚴(yán)重下降(張鐵等 2018)；肝胰腺小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在大量嗜堿性包涵體，細(xì)胞核變大，染色質(zhì)和核仁錯(cuò)位到細(xì)胞核邊緣(Louis M.Weiss et al.2014)；卵巢受侵害呈紅色或微紅，腸道有發(fā)炎跡象，用手輕按蝦體較軟，多數(shù)蝦體的橫、縱肌變白，渾濁且失去彈性(吳興泰 2010)。蟹類患微孢子蟲(chóng)病后食量降低，個(gè)體消瘦，生長(zhǎng)緩慢，一些三疣梭子蟹在岸邊活動(dòng)，不游向深水，是造成“牙膏病”的主要原因，容易導(dǎo)致宿主在某些應(yīng)激反應(yīng)中死亡(王元 2013)。微孢子蟲(chóng)可在三疣梭子蟹肌纖維間大量繁殖，使肌纖維最終溶解轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)。河蟹感染微孢子蟲(chóng)后，最初會(huì)出現(xiàn)“上草、吊網(wǎng)、爬岸”等行為，附肢不堅(jiān)硬、空癟，感染程度嚴(yán)重時(shí)頭胸甲腔積水，全身組織水腫(吳慧等 2018，崔龍波等 2017)。劉洪巖等(2017)研究表明河蟹微孢子蟲(chóng)病的主要病癥為肝胰腺白化，不會(huì)引起河蟹的死亡，但是會(huì)嚴(yán)重影響河蟹的品質(zhì)。

3.傳播途徑 水生生物微孢子蟲(chóng)的傳播方式有水平傳播、垂直傳播和混合傳播，以水平傳播為主(Dunn A M et al. 2001)。將未感染微孢子蟲(chóng)的凡納濱對(duì)蝦與感染蝦混養(yǎng)，在未感染蝦的肝胰腺中檢測(cè)到微孢子蟲(chóng)，實(shí)現(xiàn)水平傳播(Paul SalacHan et al. 2017)。丁慧昕等(2018)發(fā)現(xiàn)，一旦養(yǎng)殖水環(huán)境中有蝦肝腸胞蟲(chóng)存在，其即可以通過(guò)水體感染健康對(duì)蝦甚至可以感染在同一生存環(huán)境下的螃蟹等水生生物。王維娜等(2001)認(rèn)為微孢子蟲(chóng)感染斑節(jié)對(duì)蝦途徑主要由口進(jìn)入消化道感染寄主細(xì)胞。在淡水片腳類中微孢子蟲(chóng)通過(guò)卵巢傳播(垂直傳播)且感染微孢子蟲(chóng)的雌性個(gè)體繁殖較快(Haine E R et al. 2004)?；旌蟼鞑サ奈㈡咦酉x(chóng)寄生在宿主的卵巢中，損壞卵巢功能使宿主死亡，然后轉(zhuǎn)變?yōu)樗絺鞑ザ腥酒渌麄€(gè)體(劉慧 2018)，該傳播方式相對(duì)于其他兩種傳播方式致病性更強(qiáng)。

三、微孢子蟲(chóng)的防控

目前對(duì)于微孢子蟲(chóng)的防控方法都是以預(yù)防為主，治療為輔。對(duì)于水生生物如蝦蟹類，可以采取定期清理飼養(yǎng)的環(huán)境、及時(shí)清理糞便、加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的監(jiān)控等方法來(lái)對(duì)水生生物的養(yǎng)殖進(jìn)行防控(宋增磊 2018)。Tang等(2016)使用煙曲霉素治療蝦肝腸胞蟲(chóng)，發(fā)現(xiàn)煙曲霉素對(duì)減少或消除染病蝦中的蝦肝腸胞蟲(chóng)效果甚微。鹵蟲(chóng)作為魚(yú)類、蝦類和蟹類等的優(yōu)良餌料，葉健等(2017)在冰凍鹵蟲(chóng)樣本中檢測(cè)到微孢子蟲(chóng)的存在；許杰等(2018)認(rèn)為加強(qiáng)苗種和餌料生物檢疫及消毒也可以保障凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖的健康發(fā)展。呂征等(2019)針對(duì)南美白對(duì)蝦微生物類疾病在飼料中加入含有板藍(lán)根、黃芪等復(fù)方中草藥，對(duì)病原性入侵感染癥狀達(dá)到了較理想的防治效果。吳杰等(2017)指出阿苯達(dá)唑、碘液對(duì)微孢子蟲(chóng)的治療有一定效果，認(rèn)為TNP-470毒副作用較小，是較有前景的抗微孢子蟲(chóng)藥。宋增磊(2018)初步篩選出兩種有效驅(qū)蟲(chóng)藥，通過(guò)藥物浸泡和投喂均可有效降低蝦肝腸胞蟲(chóng)的載量。

四、展望

近年來(lái)，學(xué)者對(duì)微孢子蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、寄生部位、侵染機(jī)制等方面都進(jìn)行了研究，但仍存在許多問(wèn)題亟須解決。找到微孢子蟲(chóng)侵染宿主的關(guān)鍵蛋白，研究出相對(duì)應(yīng)藥物阻斷其侵染過(guò)程，將從源頭上解決微孢子蟲(chóng)侵染宿主的問(wèn)題。微孢子蟲(chóng)的存在使其宿主如蝦、蟹等產(chǎn)量大幅下降，致病性加強(qiáng)，導(dǎo)致水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的巨大損失，因此利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，創(chuàng)建抗性育種素材，選育具有微孢子蟲(chóng)等病原抗性的品系，也是未來(lái)防治微孢子蟲(chóng)的有效途徑。此外，研究出快速檢測(cè)甲殼動(dòng)物微孢子蟲(chóng)的試紙條或者試劑盒，降低檢測(cè)時(shí)間，提高檢測(cè)敏捷性，也將降低微孢子蟲(chóng)給漁業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。