豬蛔蟲組織形態(tài)學(xué)研究

李兆英，王 猛，周迪軒，葉 強(qiáng)，唐德進(jìn)，王 睿

（陜西學(xué)前師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系，陜西西安 710100）

蛔蟲是世界上流行地域最廣、感染最多的病原生物之一，嚴(yán)重危害畜牧業(yè)發(fā)展以及人類的健康。豬蛔蟲（Ascarissuum）屬線蟲動(dòng)物門（Nematoda），胞管腎綱（Secernentea），蛔目（Ascaridida），蛔科（Ascarididae）。主要寄生在豬的小腸中，是造成養(yǎng)豬業(yè)損失最大的寄生蟲之一，與人蛔蟲（Ascarislumbricoides）在形態(tài)結(jié)構(gòu)上極為相似。

關(guān)于豬蛔蟲以及豬蛔蟲病的研究進(jìn)行得較多。Madden等［1］和Sprent［2］分別對(duì)豬蛔蟲唇瓣的形狀和唇瓣小齒的形態(tài)進(jìn)行了觀察；孟憲欽等［3］用掃描電鏡對(duì)豬蛔蟲的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步的觀察；許萬(wàn)祥［4］從病原、生活史、流行特點(diǎn)、防治等方面對(duì)豬蛔蟲病進(jìn)行了闡述；楊小軍等［5］探討了蛔蟲體腔液對(duì)小鼠腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用；翁培蘭和彭衛(wèi)東［6］就人蛔蟲和豬蛔蟲的形態(tài)學(xué)、免疫學(xué)和生物化學(xué)等進(jìn)行比較研究，對(duì)近年來(lái)分子遺傳學(xué)方面的進(jìn)展進(jìn)行了綜述；而Leles［7］的最新研究表明，人蛔蟲和豬蛔蟲應(yīng)該是同物異名。本文通過(guò)對(duì)豬蛔蟲組織結(jié)構(gòu)的觀察以及最新研究進(jìn)展的討論，為豬蛔蟲的分類提供形態(tài)學(xué)依據(jù)，也為蛔蟲病的防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

采集豬蛔蟲，鑒別雌、雄后，放入0.9%的生理鹽水中保存。

1.2 方法

取豬蛔蟲中段，剪成5cm 左右，放入4%多聚甲醛溶液4℃固定24h；再切成4mm 左右的小塊，蒸餾水沖洗1－2h；H.E染色；梯度酒精脫水，0.5%酒精伊紅復(fù)染24h；正丁醇透明，石蠟包埋，橫向連續(xù)切片，切片厚度7μm。切片裱于涂有多聚賴氨酸的載玻片上，烘干備用。切片脫蠟后復(fù)水，封片，OLYMPUS顯微鏡觀察拍照。

2 結(jié)果與分析

豬蛔蟲的體壁由角質(zhì)膜、上皮層和肌肉層組成。體表為非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的角質(zhì)膜（圖版：A），較厚，可明顯看到分層（圖版：C）；角質(zhì)膜內(nèi)側(cè)是合胞體樣的上皮層，染色較深（圖版：C），上皮層在背、腹及兩側(cè)部分向內(nèi)加厚，形成背線、腹線及兩側(cè)線（圖版：A），排泄管縱貫于側(cè)線中（圖版：A，D）；背線和腹線內(nèi)分別有背神經(jīng)和腹神經(jīng)，腹神經(jīng)比背神經(jīng)略粗（圖版：A，C）。

上皮層內(nèi)側(cè)為肌肉層，較厚?；紫x只有縱肌，無(wú)環(huán)肌。每個(gè)縱肌細(xì)胞的基部是由縱行的肌原纖維組成的收縮部，端部是原生質(zhì)部和細(xì)胞核。細(xì)胞質(zhì)伸出突起連到背、腹神經(jīng)，形成軸突樣神經(jīng)支配突起（axonlike innervation process）（圖版：B）。

體壁內(nèi)是假體腔，充滿了體腔液（圖版：A）。體腔內(nèi)有一扁管，為腸，腸壁為排列整齊的單層柱狀上皮細(xì)胞，細(xì)胞核位于基底面（圖版：A，B）。在假體腔中可見不同生殖器官的橫切面。雄性的精巢圓形，內(nèi)充滿排列緊密、染色較深的生殖細(xì)胞（圖版：E）；雌性的卵巢圓形，形似車輪，中心有軸，周圍有輻射狀排列的卵原細(xì)胞（圖版：F）。

圖版 豬蛔蟲組織結(jié)構(gòu)

3 討論

蛔蟲的體壁由角質(zhì)膜、上皮層和肌肉層組成。肌肉層只有縱肌，無(wú)環(huán)肌，并且肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)非常特殊，它們只在基部分化有肌原纖維，其余為細(xì)胞質(zhì)，內(nèi)有細(xì)胞核。細(xì)胞質(zhì)突起與背線和腹線中的背神經(jīng)索和腹神經(jīng)索的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元形成突觸，稱為軸突樣神經(jīng)支配突起。從中樞神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)這些突起傳遞到肌肉的收縮部分［8］。這樣的神經(jīng)肌肉支配類型在動(dòng)物界非常罕見。由于蛔蟲只有縱肌而無(wú)拮抗的環(huán)肌，所以其運(yùn)動(dòng)還依賴于身體的另外一個(gè)結(jié)構(gòu)——體腔液。

在蛔蟲的體壁和腸道壁之間是廣闊的假體腔（Pseudocoelom），其中充滿了體腔液。假體腔又名原體腔（Protocoelom），是動(dòng)物體腔的一種類型，它是從胚胎期的囊胚腔發(fā)育而來(lái)的，與高等動(dòng)物的真體腔有所不同。假體腔中的體腔液不只對(duì)動(dòng)物全身的物質(zhì)循環(huán)和分布有重要作用，而且還能輔助線蟲運(yùn)動(dòng)，起到流體靜力骨骼的作用。據(jù)測(cè)算，蛔蟲體腔內(nèi)的壓力高達(dá)70－100mmHg，最高可達(dá)到225mmHg，這些體腔液使蟲體鼓脹，保持體形。在蟲體運(yùn)動(dòng)時(shí)，假體腔液可以同體壁縱肌層形成拮抗：當(dāng)蟲體一側(cè)縱肌收縮時(shí)，壓迫角質(zhì)膜收縮的力量通過(guò)假體腔液被傳到蟲體的另一側(cè)，肌肉弛緩角質(zhì)膜伸展時(shí)蟲體恢復(fù)到伸展原位。如此通過(guò)假體腔的流體骨骼傳導(dǎo)的壓力變化來(lái)拮抗肌肉活動(dòng)，可使蟲體產(chǎn)生背腹方向的擺動(dòng)或拍打運(yùn)動(dòng)［8］，這種運(yùn)動(dòng)方式也是線蟲的一大特征。

最近的研究表明，蛔蟲體腔液也是一種強(qiáng)烈的致敏原，具有免疫調(diào)節(jié)、促進(jìn)有絲分裂及細(xì)胞毒作用等多種生物學(xué)特性［9］。一些研究者利用人蛔蟲體腔液，對(duì)體外培養(yǎng)的小鼠黑色素瘤細(xì)胞（B16）、小鼠宮頸癌細(xì)胞（U14）和小鼠腹水瘤細(xì)胞（S180）進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)在一定濃度范圍內(nèi)蛔蟲體腔液對(duì)腫瘤細(xì)胞有明顯的細(xì)胞毒作用，且與濃度的大小有關(guān)系［5］。此外，蛔蟲體腔液提取物能使體外培養(yǎng)的人肺上皮和腸上皮細(xì)胞發(fā)生凋亡［10］。上述研究表明了蛔蟲病的發(fā)病機(jī)制中可能存在細(xì)胞毒作用的參與，這為蛔蟲病的研究開啟了從無(wú)關(guān)免疫反應(yīng)方面尋找和探討其機(jī)制的可能性。

豬蛔蟲是造成生豬感染的最常見的寄生蟲，而人蛔蟲則主要寄生在人的腸道中。由于人蛔蟲和豬蛔蟲在形態(tài)上非常相似，并且常有宿主交叉感染，所以長(zhǎng)期以來(lái)這兩者的分類地位一直存在爭(zhēng)議。不少學(xué)者試圖從形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和宿主感染特異性、免疫學(xué)、生物化學(xué)以及染色體等方面對(duì)人蛔蟲和豬蛔蟲進(jìn)行比較，但是一直缺乏令人信服的證據(jù)［6］。我們的研究也顯示了，豬蛔蟲和人蛔蟲在形態(tài)解剖學(xué)方面沒有明顯差異。最新的研究顯示，人蛔蟲和豬蛔蟲是單一的雜交種群，它們不同的表現(xiàn)型和遺傳型只是體現(xiàn)在種群水平。人蛔蟲和豬蛔蟲的差異只是微小的種群內(nèi)適應(yīng)性差異。蛔蟲的學(xué)名為具有優(yōu)先權(quán)的AscarislumbricoidesLinnaeus 1758，而AscarissuumGoeze 1782為同物異名［7］。

2011年10月，來(lái)自澳大利亞墨爾本大學(xué)，華大基因等的研究人員完成了豬蛔蟲基因組的測(cè)序、組裝和注釋，獲得了大小為273Mb的基因組圖譜。將它同其他的線蟲基因組進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，蛔蟲基因組顯示低重復(fù)序列（4.4%），并預(yù)期包含了大約18，500個(gè)蛋白編碼基因。此外，研究人員還鑒別出了一批與寄生蟲穿越和降解組織有關(guān)的基因以及一些與調(diào)控或逃逸宿主免疫反應(yīng)的基因，并從中發(fā)現(xiàn)了有助于防治長(zhǎng)時(shí)間、破壞性寄生蟲疾病的新靶標(biāo)［11］。這項(xiàng)研究為治療蛔蟲病提出了新的思路，朝著防治這種傳染病邁出了一大步。

［1］MADDEN P A，TROMBA F G，VETTERLING J M.En Face views ofAscarissuumwith the scanning electron microscope［J］.J Parasotol，1970，56：202－203.

［2］SPRENT J F A.Anatomical distinction between human and pig strains ofAscaris［J］.Nature，1952，120：627－628.

［3］孟憲欽，王松山，魏炳星，等.豬蛔蟲感覺器官的掃描電鏡觀察［J］.動(dòng)物學(xué)研究，1980，1（3）：327－334.

［4］許萬(wàn)祥.豬蛔蟲病的診斷與防治［J］.畜牧與飼料科學(xué)，2009，30（7）：192－194.

［5］楊小軍，袁芳，黃艷琴，等.蛔蟲體腔液對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用［J］.實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2008，26（6）：605－606.

［6］翁培蘭，彭衛(wèi)東.人蛔蟲和豬蛔蟲差異的比較研究［J］.中國(guó)寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志，2006，24（2）：141－145.

［7］LELES D，GARDNER S L，REINHARD K，et al.AreAscarislumbricoidesandAscarissuuma single species［J］.Parasit Vectors，2012，5：42.

［8］劉凌云，鄭光美.普通動(dòng)物學(xué)［M］.4版.北京：高等教育出版社，2009，132－138.

［9］FERREIRA A P，ARESTRUP F M，BONECINI－ALMEIDA M G，et al.Effect of the injection of an extract ofAscaris suumon macrophage activation during the early phase of Mycobacterium bovis BCG infection in C57Bl／6mice［J］.Braz J Med Biol Res，1999，32（11）：1429－1436.

［10］袁鏗，彭國(guó)華，彭衛(wèi)東，等.蛔蟲感染期幼蟲提取液對(duì)人肺上皮細(xì)胞的細(xì)胞毒作用［J］.中國(guó)寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志，2004，22（2）：126.

［11］JEX A R，LIU S P，LI B，et al.Ascarissuumdraft genome［J］.Nature，2011，10：1－4.