曾燕玲(遵義師范學院生命科學學院,貴州遵義563002)
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鯽魚人工感染嗜水氣單胞菌的病理組織觀察
曾燕玲
(遵義師范學院生命科學學院,貴州遵義563002)
摘要:鯽魚是我國淡水養(yǎng)殖魚類中抗病力、適應能力較強的類群之一,但嗜水氣單胞菌也能引起鯽魚發(fā)生爆發(fā)性細菌性敗血癥。盡管目前許多研究已經確認嗜水氣單胞菌是引發(fā)魚類敗血癥的病原體,但有關嗜水氣單胞菌對鯽魚組織病理影響的研究還較少。為了尋找防治魚類敗血癥的有效方法,作者將嗜水氣單胞菌人工感染鯽魚,并取正常和患病鯽魚的頭腎、腎、腸和皮膚組織進行組織制片,通過觀察對比組織切片,發(fā)現病魚的頭腎、腎、肝臟、腸和皮膚都有不同程度的出血現象,組織細胞膜溶解、脫落、變形、壞死和空泡化,組織結構發(fā)生不同程度的變型和壞死.
關鍵詞:鯽魚;人工感染;嗜水氣單胞菌;病理組織;觀察
鯽魚(carassiusauratus)屬鯉形目(Cypriniformes)、鯉科(Cyprinidae)、鯽屬(carassius),是一種雜食性的淡水魚[1]。在眾多的淡水養(yǎng)殖魚類中,鯽魚因其具有抗病力與適應性較強、易于飼養(yǎng)、肉質細嫩、味道鮮美、營養(yǎng)豐富等特點而深受消費者喜愛。隨著鯽魚規(guī)?;B(yǎng)殖的發(fā)展,各種魚病也頻繁發(fā)生,尤其是發(fā)病時間短、發(fā)病率和死亡率高的弧菌病,已成為鯽魚養(yǎng)殖產業(yè)化的重要制約因素,由嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)[2][引起的弧菌病是養(yǎng)殖鯽魚最常見的傳染性弧菌疾病之一。近年來許多學者從患有敗血癥魚的病理組織中分離出了病原體——嗜水氣單胞菌。嗜水氣單胞菌是一種能引起水生動物、人獸共患病的致病性微生物,在魚類研究中,目前已證明嗜水氣單胞菌是引發(fā)魚類疾病的細菌之一,也是引發(fā)魚類敗血癥的病原體,但目前有關嗜水氣單胞菌對鯽魚組織病理影響的研究還較少。為了尋找防治魚類敗血癥的有效方法,作者對健康鯽魚與人工感染嗜水氣單胞菌鯽魚的主要免疫器官組織進行了對比研究,旨在為鯽魚及其他魚類弧菌病的防治提供基礎理論知識。
1.1人工感染試驗及取樣
從市場購買體重約為100~200g的健康鯽魚40尾,分2組養(yǎng)于24h連續(xù)充氧的塑料箱(80×60×40cm)中,每天換水1次,投餌1次,水溫為常溫(17~25℃),飼養(yǎng)7天無異常表現后開始實驗。
取已分離提純的嗜水氣單胞菌母菌于LB液體培養(yǎng)基中,放入37℃的回旋式水浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)12h,取2ul于LB固體培養(yǎng)基中,29℃培養(yǎng)16h,用1000ul生理鹽水搖菌,取出搖菌液稀釋10倍待用。
將實驗組的20條鯽魚腹腔注入制備好的菌液0.2mL,對照組的20條鯽魚腹腔注入0.2mL生理鹽水,觀察實驗組和對照組鯽魚的發(fā)病情況。取對照組及實驗組有典型病癥或發(fā)病死亡鯽魚的皮膚、頭腎、腎、脾、肝和腸組織3~5mm于Bouin試液中固定,經脫水、浸蠟、包埋、切片、展片、烘片、HE染色、封片,待封片樹脂干燥后,在顯微鏡下觀察,并進行顯微照相。
2.1大體解剖
腹腔注射嗜水氣單胞菌懸液的實驗組鯽魚,在接種4h后,鯽魚游動緩慢,呼吸頻率加快。隨著病程發(fā)展,皮膚出現出血紅腫,腹部兩側有部分鱗片脫落。3天后半數鯽魚皮膚有出血癥狀,主要發(fā)生在腮、胸、腹、尾鰭的基部,開始出現死亡,第4天實驗組鯽魚全部死亡,死亡率100%。對照組鯽魚沒有出現發(fā)病癥狀。將實驗組和對照組鯽魚解剖后發(fā)現,實驗組鯽魚腹腔內大量出血,肝胰臟、脾的顏色變淺且不易分辨,腸變得薄而透明。
2.2病理組織觀察
腎臟:鯽魚的腎臟是由頭腎和中腎組成。頭腎為淋巴組織,對照組鯽魚頭腎細胞排列整齊,細胞間隙明顯,可以看到動脈、靜脈、淋巴細胞(見圖1)。實驗組鯽魚經嗜水氣單胞菌感染后,頭腎的組織切片中出現很多空泡,染色后空泡主要顯紅色,泡內的細胞之間界限不分,動脈、靜脈管壁細胞溶解且分不清動脈和靜脈(見圖2)。對照組鯽魚的中腎切片能清晰地分辨出腎小球和腎小管且排列比較整齊有序,結構也比較清晰(見圖3)。實驗組鯽魚腎臟結構受損,腎小囊腔間隙大,腎小管排列紊亂且腎小球和腎小管的數量明顯減少,有的腎小管管腔內細胞核固縮,胞質出現空泡,細胞裂解(見圖4)。
圖1對照組鯽魚的頭腎組織
圖2實驗組鯽魚的頭腎組織
圖3對照組鯽魚的腎臟組織
圖4實驗組鯽魚的腎臟組織
肝臟:在對照組鯽魚的肝臟組織中,肝臟的間質組織少,肝小葉分界不明顯,相鄰的肝小葉?;ハ噙B接,肝細胞呈圓形或橢圓形,排列緊密,細胞核大而圓,肝血管內充滿血細胞(見圖5)。實驗組鯽魚肝組織的肝細胞排列疏松、不規(guī)則且一部分肝細胞解體,形成局灶性壞死,許多肝細胞實質結構遭到明顯破壞,呈現空泡化,細胞有融合的現象(見圖6)。
圖5對照組鯽魚的肝臟組織
圖6實驗組鯽魚的肝臟組織
脾臟:脾臟是鯽魚血液循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分,是造血、過濾血液和破壞衰老紅細胞的中心場所。在對照組鯽魚的脾臟組織中脾臟實質內淋巴細胞和其他細胞界限清晰(見圖7)。實驗組鯽魚脾臟實質內淋巴細胞和其他細胞排列不規(guī)則、細胞溶解、脾臟組織壞死嚴重(見圖8)。
圖7對照組鯽魚的脾臟組織
圖8實驗組鯽魚的脾臟組織
腸:在對照組鯽魚的腸組織中,腸絨毛和腸上皮細胞排列整齊、緊湊(如圖9)。實驗組鯽魚的腸絨毛排列不齊,小腸絨毛上的柱狀細胞壞死、脫落,部分絨毛消失,腸粘膜上皮細胞脫落,肌肉層結構松散(見圖10)。
圖9對照組鯽魚的腸組織
圖10實驗組鯽魚的腸組織
皮膚:在對照組鯽魚的皮膚切片中,皮膚的細胞排列整齊,上皮組織與肌肉組織排列緊密(見圖11)。實驗組鯽魚的上皮脫落,肌肉細胞間隙大,有的細胞死亡出現空泡(見圖12)。
圖11對照組鯽魚的上皮組織
圖12實驗組3天后死亡鯽魚的皮膚上皮組織
嗜水氣單胞菌可引發(fā)魚類的敗血癥和內臟出血。嗜水氣單胞菌可通過胞外蛋白酶使組織嚴重變性、壞死,機體抵抗力迅速下降,最終導致魚體死亡。研究結果表明,感染嗜水氣單胞菌鯽魚的頭腎、腎、腸、皮膚均有不同程度的出血,組織細胞出現變性、壞死等病理變化。據王增福[3]報道,嗜水氣單胞菌能導致龜、鱉、牛蛙、蚌等水生動物的敗血病及局部感染;蔣自立[4]黃顙魚嗜水氣單胞菌對草魚幼魚肝、腎和脾的影響與本實驗中人工感染嗜水氣單胞菌鯽魚的病癥一致。根據陸宏達對嗜水氣單胞菌的研究,嗜水氣單胞菌感染魚類多表現為細胞腫大和變性,表明嗜水氣單胞菌及其毒力因子有可能先直接損傷膜結構,這種損傷可破壞溶酶體膜,使水解酶溢出,從而引起廣泛的細胞自溶,導致細胞壞死或空泡化[5-7]。
本次人工注射感染嗜水氣單胞菌鯽魚的腎臟、脾臟和肝臟均發(fā)生了病變,這些器官的病變,主要表現在病變部分的細胞膜溶解、內部細胞減少,從而影響鯽魚的正常生理代謝。鯽魚的肝臟組織內混合有大量的胰腺組織,鯽魚的肝臟不僅是鯽魚體內最大的消化腺,而且還是功能最多樣化的新陳代謝器官之一。鯽魚的肝臟不僅可以分泌多種消化酶,而且還有參與代謝、解毒及吞噬防御等多種功能。感染病菌的鯽魚肝臟細胞解體、受損,可導致肝臟解毒能力降低。而脾臟、頭腎是鯽魚的主要免疫器官,被嗜水氣單胞菌感染后,脾臟、頭腎組織的細胞膜溶解,鯽魚的造血和免疫等功能下降,這可能是鯽魚感染嗜水氣單胞菌快速死亡的重要原因之一。另外,病魚腎臟的腎單位尤其是腎小管數目顯著減少,由于腎小管上細胞的大量壞死、解體,使腎小管裂解,腎小管減少,腎小管的泌尿功能減弱,最終導致腎功能的衰退,這也是導致鯽魚死亡的原因。
參考文獻:
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[2]呂愛軍,李任年,余為一.嗜溫氣單胞菌研究進展[J].中國動物檢疫,2000,(11):42-43.
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[4]蔣自立,李春濤.黃顙魚嗜水氣單胞菌對草魚幼魚肝·腎和脾的影響[J].安徽農業(yè)科學,2012,40(10):5946-5959.
[5]陸宏達,金麗華.鱉嗜水氣單胞敗血癥的研究[J].水產學報, 1996,20(3):223-234.
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[7]王春燕.異育銀鯽敗血病病原體的診斷及毒力和藥敏實驗[J].生物學雜志,2002,(6):30-31.
(責任編輯:朱彬)
APathological Observationof Carassius Auratusinthe Experiment of Artificial Infection of
ZENG Yan-ling
(School of Life Sciences, Zunyi Normal College, Zunyi 563002, China)
Abstract:Carassius auratus, one of fish schools susceptible to disease and hard to adjust themselves to circumstance, can be infected with explosive bacterial sepsis caused by . Many findings show that is the pathogen resulting in fish sepsis, but the researches into the influence of upon histopathology of carassius auratus are few. In order to prevent and treat the fish sepsis, the author of this papermakes tissue slices out of head-kidney, kidney, liver, intestines and skin from ordinary carssius auratus and the one infected with aeromonas hydrophila, then compare and observe these slices, finding that there exist some bleedings on the infected one, that cell membranes dissolve, or fall off, or distort, etc., and that tissue structures change or die to certain extent.
Key words:carassius auratus; artificial infection; aeromonas hydrophila; pathogen tissue; observation
作者簡介:曾燕玲,女,貴州遵義人,遵義師范學院生命科學學院副教授。
基金項目:貴州省科技創(chuàng)新人才團隊建設項目(黔科合人才團隊[2012]4004)
收稿日期:2015-05-14
中圖分類號:S943
文獻標識碼:A
文章編號:1009-3583(2015)-0086-04