习丙文
(中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏 无锡 214081)
黏孢子虫大多数寄生在海淡水鱼的组织器官内,其在进化上与后生动物中的刺丝胞动物水螅、水母等有较近的亲缘关系。国内外报道的黏孢子虫种类约2 000多种,其中我国报道鱼的寄生黏孢子虫约600多种。黏孢子虫可以广泛寄生在鱼的体表、鳍、鳃、肌肉、脑及内脏器官或神经系统等组织器官。部分黏孢子虫种类可对野生或养殖鱼造成严重危害;如国内严重危害鲫鱼养殖的“喉孢子虫”(洪湖碘泡虫)(图1)、“肤孢子虫”(武汉单极虫),鲤和镜鲤肠道形成囊肿的吉陶单极虫以及寄生在鲢脑腔和头皮的鲢碘泡虫等。在欧美地区,脑黏体虫(Myxobolus cerebralis)寄生造成的虹鳟“旋转病”、角形虫(Myxobolus cerebralis)引起的鲑鳟肠炎、肠黏体虫(Enteromyxumspp.)引起的鲆鲷肠炎、球孢虫(Sphaerosporaspp.)引起的鲤鳔炎等都造成野生或养殖鱼严重发病死亡。
图1 喉孢子虫
黏孢子虫的生活史中存在两宿主两发育阶段。自Wolf 等(1984)开创性地研究发现脑黏体虫生活史需要经历鲑鳟和正颤蚓两种替换宿主的体内碘泡虫和三突放射孢子虫两个发育阶段后,目前越来越多的黏体虫如软孢子虫纲的鲑苔藓四囊虫和黏孢子虫纲的碘泡虫、单极虫、球孢虫、角形虫、尾孢虫、拟尾孢虫、四极虫、两极虫、楚克拉虫、霍氏虫、细囊虫等多个类群,被广泛证实其完整的生活史需要经历两个交替宿主(无脊椎动物和脊椎动物)。在黏体虫生活史中,多数种类的成熟孢子从鱼宿主释放进入水体后,被底栖无脊椎动物宿主(如颤蚓、苏氏尾鳃蚓等)摄食,在肠上皮细胞间发生有性增殖并释放出放射孢子虫;放射孢子虫悬浮在水体中,与鱼宿主相遇后再次侵染鱼体,通过移行、增殖和细胞分化,在靶组织或器官生成成熟孢子。通过DNA核酸序列分析,国内学者从池塘底栖苏氏尾鳃蚓中分别发现和鉴定出鲫寄生吴李碘泡虫、培养碘泡虫、汪氏单极虫、武汉单极虫、龟壳单极虫以及鲤寄生的吉陶单极虫等重要黏孢子虫病原在其生活史中所对应放射孢子虫(Xi 等,2015;习丙文等,2016;Zhao等,2017)。
黏孢子虫类群的孢子落入水体底部后被寡毛类、多毛类等环节动物摄食进入消化道,孢子极囊的极丝伸出,将孢子锚定在宿主肠上皮,孢子壳瓣破裂,释放出孢质侵入肠上皮。孢质在宿主肠上皮进行裂体生殖,产生了两核细胞期细胞;两核细胞期细胞经历有丝分裂和减数分裂,再通过接合生殖形成泛孢子母细胞;泛孢子母细胞通过增殖和分化形成壳瓣细胞、极囊细胞和孢质细胞,逐渐发育成为放射孢子虫。目前报道的黏孢子虫无脊椎动物宿主有正颤蚓、苏氏尾鳃蚓、夹杂带丝蚓、普通仙女虫等。国内发现报道的放射孢子虫多数寄生于苏氏尾鳃蚓(Wang等,2001;Xi等,2015;Zhao等,2017)。
黏孢子虫侵入鱼体后的发育过程仍然存在大量认知空白。在鲑鳟寄生脑黏体虫的研究中发现,放射孢子虫在识别和侵染鱼体的初始阶段没有严格的宿主特异性。放射孢子虫在鱼体黏液所含的核苷肌酐、鸟苷等触发因子刺激下,极囊中的极丝射出,将孢体黏附到鳍条、鳃、皮肤或肠道;胞质体内的阿米巴状细胞钻入上皮细胞间,开始黏孢子虫在鱼体的前孢子生成阶段发育(Kallert 等,2011)。胞质体中的多细胞团发生解聚,形成单个原始细胞;原始细胞通过内分裂和出芽生殖产生多个次级细胞。这些细胞具有很强的阿米巴样运动能力和持续增殖活力,可以在宿主体内存活较长时期,并同时不断移行侵入内部组织;此后,通过血液或神经系统等被迁移到靶器官或组织。当细胞移动到靶组织或器官后,进入孢子生成阶段;细胞发生两两联合,一个细胞包裹另一个细胞形成泛孢子母细胞;被包裹的内细胞通过分裂生成一定数目生殖细胞并分化出成熟孢子所需的壳片、极囊、孢质细胞。
目前研究发现不同种类黏孢子虫的细胞发育模式总体相似,但在细胞增殖位点和迁移路径等方面存在较大差异。如莫氏球孢虫感染鲤鱼后在鳃和表皮最终形成成熟的孢子和孢囊,然而在鱼体血液循环系统经常会检测到大量不断增殖和处于不同发育时期的前孢子生成阶段细胞;这些发育阶段的细胞曾被称为鲤鱼血液中的“UBO”(Holze等,2014;Hartigan等,2016)。脑黏体虫通过虹鳟的鳃、皮肤、鳍条侵染鱼体后,主要通过外周神经系统移行到达中枢神经系统软骨(Eszterbauer 等,2019);此外研究发现其在感染早期也存在血液阶段,随时间推移病原在血液中丰度逐渐下降(Sipos等,2018)。角形虫的成熟孢子多数出现在虹鳟肠道,但在其胆汁中经常能检测到大量发育阶段的病原体(Alama-Bermejo 等,2019)。
多数黏孢子虫感染鱼主要是通过环节动物宿主水体释放的放射孢子虫。然而,在海水寄生肠黏体虫属种类中呈现“鱼-鱼”水平传播模式,自然水体中发病鱼可以直接感染健康鱼。目前研究得知,肠黏体虫的传染模式与其寄生在鱼肠黏膜层密切相关。由于被感染鱼出现肠炎和脱黏,导致携带具感染力的病原滋养体随肠黏膜排入水中,被健康鱼摄食后侵染和定殖在新宿主的肠道。国内在鲫感染洪湖碘泡虫的感染传播途径研究中发现,人工授精、室内循环水孵化、养殖的异育银鲫幼鱼能PCR检出洪湖碘泡虫病原阳性,表明黏孢子虫存在随鱼卵传播现象(Wang 等,2020;杨坤等,2021)。
根据目前黏孢子虫病的流行病学、病原生物学和防控技术的研究进展,针对养殖鱼黏孢子虫病防治,建议从以下几个方面开展预防和控制:①繁育用亲本的病原检测,避免亲本将病原带入苗种场并传染子代。由于隐性感染的症状不明显,核酸PCR检测优于传统显微镜检查。根据流行病学调查结果,喉孢子虫(洪湖碘泡虫)在国内不同地区鲫鱼种群的隐性感染比较普遍,如草金鱼、红鲫、银鲫等。这也是造成当前异育银喉孢子虫病在全国各地发生率高、危害严重的原因。从繁育亲本筛选纯化着手,建立不携带病原亲本种群。②用于苗种培育的池塘,由于多年养殖后淤泥较厚,沉积的孢子多并且水蚯蚓类传染宿主较多,在放苗前必须做好清塘和消毒。习惯用鸡粪等动物粪肥进行苗种入塘前肥水的塘口容易出现水蚯蚓,建议采用有机肥水类产品。③苗种售卖和购买前做好病原检测,可以降低病原传播扩散和养殖发病。建议随机取20~30 尾苗种到实验室或检测机构进行检测。④在黏孢子虫病流行季节,在饲料添加牛至香酚有一定的预防作用。⑤对于暴发鲫“鳃孢子”和“肤孢子”病的情况,可采用氨基酸碘消毒,内服盐酸氯苯胍和牛至香酚控制死亡;喉孢子和肠道、肝寄生的黏孢子虫可以采用内服盐酸氯苯胍和牛至香酚控制。暴发黏孢子虫病的塘口,在新放苗养殖前最好做好清塘消毒。
(全文完)