中國(guó)淡水魚類寄生蟲研究七十年

李 明，李文祥，趙威山，周偉鈿,2，步夏蓮,2，吳山功，鄒 紅，王桂堂*

(1.中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所，水產(chǎn)品種創(chuàng)制與高效養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430072；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

我國(guó)是世界上養(yǎng)魚歷史最悠久的國(guó)家，養(yǎng)魚的記錄可以追溯到三千多年前的殷末周初；至公元前5 世紀(jì)的春秋時(shí)期，范蠡根據(jù)勞動(dòng)人民的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)編著的《養(yǎng)魚經(jīng)》更是世界上最早的養(yǎng)魚專著。經(jīng)過長(zhǎng)期的養(yǎng)魚實(shí)踐，我國(guó)人民積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)；特別是新中國(guó)建立以來(lái)，通過科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐的密切結(jié)合，魚類養(yǎng)殖業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。

養(yǎng)殖總是伴隨著疾病的發(fā)生，魚類養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展史也是同魚類疾病斗爭(zhēng)的歷史。從公元11 世紀(jì)的宋代開始，我國(guó)就有了關(guān)于魚類寄生蟲病的零星記載。如宋代蘇軾在《物類相感志》中曾有“魚瘦而生白點(diǎn)者名虱，用楓樹皮投水中則愈”的記載；明代徐光啟在《農(nóng)政全書》中曾有“池瘦傷魚令生虱?！运擅槌刂懈≈畡t除”的記載。但真正把魚類疾病作為一門科學(xué)進(jìn)行研究卻是在新中國(guó)成立以后。在我國(guó)魚病學(xué)的形成過程中，由寄生原生動(dòng)物引起的魚類疾病的研究起著先鞭的作用：1953 年倪達(dá)書領(lǐng)導(dǎo)的魚病組在中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所菱湖工作站對(duì)草魚(Ctenopharyngodon idella)鰓隱鞭蟲(Cryptobia branchialis)的研究，不僅開啟了我國(guó)魚類寄生蟲的研究，更是成為我國(guó)魚病學(xué)創(chuàng)立的發(fā)端[1-2]。

在此后的七十年研究歷程中，經(jīng)過幾代人的不懈努力，我國(guó)的魚類寄生蟲研究作為魚病學(xué)研究的重要組成部分從無(wú)到有、由淺入深地蓬勃發(fā)展起來(lái)，在病原生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、藥物學(xué)和免疫學(xué)等方面都取得了豐碩的研究成果和應(yīng)用成效。囿于篇幅，本文僅從以下幾個(gè)方面對(duì)我國(guó)淡水魚類寄生蟲的研究歷程、已取得的成績(jī)以及前沿?zé)狳c(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述和展望。

1 病原生物學(xué)

1.1 分類學(xué)

分類學(xué)研究是所有生物學(xué)研究的基礎(chǔ)，是通過對(duì)物種多樣性進(jìn)行調(diào)查、研究、命名，并通過表型與基因型相結(jié)合的綜合分析，推斷其演化種系的親緣關(guān)系，將其梳理成有序等級(jí)的分類系統(tǒng)。

在魚類寄生蟲中，常將原生生物界的寄生蟲稱為魚類寄生原生動(dòng)物，動(dòng)物界的扁形動(dòng)物門(Platyhelminthes)、線蟲動(dòng)物門(Nematoda)、棘頭動(dòng)物門(Acanthocephala)、環(huán)節(jié)動(dòng)物門(Annelida)的寄生蟲俗稱為魚類寄生蠕蟲，節(jié)肢動(dòng)物門(Arthropoda)甲殼綱(Crustacea)的寄生蟲俗稱為魚類寄生甲殼動(dòng)物。

早期魚類寄生蟲的經(jīng)典分類學(xué)研究多基于對(duì)蟲體的顯微和超微水平的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征的描述和比較。在魚類寄生原生動(dòng)物的分類學(xué)研究方面，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所做了大量開創(chuàng)性工作，厘清、鑒定了大量淡水魚類的鞭毛蟲、肉足蟲、纖毛蟲和粘孢子蟲類(現(xiàn)歸為后生動(dòng)物的刺胞動(dòng)物門)。繼倪達(dá)書[3-4]對(duì)草魚鰓隱鞭蟲的研究之后，陳啟鎏[5-7]對(duì)青魚(Mylopharyngodon piceus)、草 魚、鰱(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)等主要養(yǎng)殖魚類的寄生原生動(dòng)物進(jìn)行了詳細(xì)的研究，記述了寄生原生動(dòng)物共52種。倪達(dá)書等[8]詳盡研究了多子小瓜蟲(Ichthyophthirius multifiliis)不同發(fā)育階段的形態(tài)特征，首次發(fā)現(xiàn)幼蟲期具有尾毛結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為多子小瓜蟲應(yīng)歸于凹口科(Ophryoglenidae) 而非裸口科(Holophryidae)，這些觀點(diǎn)至今仍被接受。有關(guān)車輪蟲和固著纖毛蟲類的分類學(xué)研究則集中體現(xiàn)在沈韞芬等[9]編著的《中國(guó)動(dòng)物志·纖毛門·寡膜綱·緣毛目》中。20 世紀(jì)60 年代之后，由于粘孢子蟲對(duì)養(yǎng)殖魚類造成的巨大危害，其研究因此受到重視。以陳啟鎏等[10]為代表的一批科研人員對(duì)我國(guó)寄生于近300 種淡水魚類的粘孢子蟲進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查和詳細(xì)的分類學(xué)研究，形成了專著《中國(guó)動(dòng)物志·粘體動(dòng)物門·粘孢子綱》。該著作記述了中國(guó)淡水魚類寄生粘孢子蟲575 種，含新種213 種，此項(xiàng)工作還獲得了2000 年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。在魚類寄生蠕蟲的分類學(xué)研究方面，新中國(guó)成立后，伍惠生[11]最早報(bào)道了我國(guó)淡水魚類寄生線蟲，總結(jié)了我國(guó)魚類寄生線蟲種類及其宿主。潘金培等[12]描述了寄生于魚類眼球水晶體內(nèi)的湖北復(fù)口吸蟲(Diplostomulum hupehensis)和倪氏復(fù)口吸蟲(D.niedashui)；在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)了魚類體外寄生復(fù)殖吸蟲-微黃鱗居吸蟲(Squamacola parvivitellaria)，并建立新科新屬：鱗居科(Squamacolidae)鱗居屬。汪溥欽[13]描述了多種淡水魚類寄生復(fù)殖吸蟲新種；王桂堂等[14]建立了牛首科(Bucephalidae)吸蟲新的分類系統(tǒng)，將其分為7 個(gè)亞科，24 個(gè)屬。吳寶華等[15]總結(jié)了單殖吸蟲的分類系統(tǒng)，整理描述了 500 多種魚類單殖吸蟲種類，編寫了《中國(guó)動(dòng)物志·扁形動(dòng)物門·單殖吸蟲綱》。楊潼[16]總結(jié)了環(huán)節(jié)動(dòng)物門蛭綱(Hirudinea)的分類系統(tǒng)和形態(tài)特征，編寫了《中國(guó)動(dòng)物志·環(huán)節(jié)動(dòng)物門·蛭綱》。在寄生甲殼動(dòng)物的分類學(xué)研究方面，尹文英[17]描述了淡水魚類寄生橈足類的外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性，并進(jìn)行了分類整理；匡溥人等[18]編寫了《中國(guó)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物志·淡水魚類寄生甲殼動(dòng)物》。這些成就為我國(guó)后來(lái)的魚類寄生蟲學(xué)和寄生蟲病研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

20 世紀(jì)末期開始，分子標(biāo)記(18S rDNA、ITS、COI 等)因其在隱存種挖掘、同物異名厘定和原有分類系統(tǒng)梳理方面的突出優(yōu)勢(shì)，逐漸被廣泛用于魚類寄生蟲種類鑒定和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系探討，并迅速發(fā)展為主流手段之一。在這個(gè)方面，我國(guó)科學(xué)工作者也開展了大量的研究工作。如鑒定了嚴(yán)重危害我國(guó)養(yǎng)殖異育銀鯽(Carassius auratus gibelio)的“喉孢子蟲病”病原—洪湖碘泡蟲(Myxobolushonghuensis)、“膚孢子蟲病”病原—武漢單極蟲(Thelohanellus wuhanensis)、“腹孢子蟲病”病原—吳李碘泡蟲(M.wulii)[19-21]等；分析了淡水魚類錐蟲的分類現(xiàn)狀與系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[22]；確認(rèn)了十六線斜管蟲(Chilodonella hexasticha)和魚斜管蟲(C.piscicola)是對(duì)魚類有嚴(yán)重危害的兩個(gè)完全不同的種[23]；首次提出了雙線絳蟲屬(Digramma)是舌狀絳蟲屬(Ligula)的同物異名[24]，并通過比較線粒體基因組進(jìn)行了驗(yàn)證[25]；探討了嗜子宮線蟲科(Philometridae)系統(tǒng)發(fā)生地位，重構(gòu)了旋尾目線蟲(Spirurida)的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[26-27]；通過rDNA 序列、線粒體基因組比對(duì)和感染實(shí)驗(yàn)，提出錨頭鳋(Lernaea)頭角不是可靠的分類特征[28-30]等等。

近幾年來(lái)隨著高通量測(cè)序和組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)應(yīng)運(yùn)而生；該方法主要是利用全基因組/轉(zhuǎn)錄組或者細(xì)胞器基因組水平的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，既包括了大量的序列結(jié)構(gòu)信息，同時(shí)還蘊(yùn)藏著有關(guān)重復(fù)基因、DNA 片段缺失/插入、轉(zhuǎn)座子丟失/插入等信息，為系統(tǒng)發(fā)育研究提供了豐富的資料。如通過測(cè)定近30 種關(guān)鍵物種的線粒體基因組，探討了扁形動(dòng)物門的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，并利用線粒體基因排列重構(gòu)了扁形動(dòng)物的祖先基因順序[31-32]。另外，單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)的建立與完善，也為不能或難以進(jìn)行純培養(yǎng)的單細(xì)胞生物的系統(tǒng)學(xué)研究提供了良好的技術(shù)儲(chǔ)備。如通過整合鯇腸袋蟲單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組及其他26種纖毛蟲的組學(xué)數(shù)據(jù)，開展了鯇腸袋蟲(Balantidium ctenopharyngodoni)系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)鯇腸袋蟲與漫游蟲(Litonotus) 的分類位置較為接近[33]。

形態(tài)學(xué)分類和分子鑒定是寄生蟲種類鑒定的基礎(chǔ)，而準(zhǔn)確鑒別病原體是精準(zhǔn)防控相應(yīng)疾病的關(guān)鍵。七十年來(lái)，我國(guó)魚類寄生蟲分類學(xué)研究的深厚積淀，為寄生蟲病的防控打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)相關(guān)魚類寄生蟲的研究成果也形成了一系列著作，如潘金培主編的《魚病診斷與防治手冊(cè)》[34]、張劍英等編著的《魚類寄生蟲與寄生蟲病》[35]、沈韞芬主編的《原生動(dòng)物學(xué)》[36]、汪建國(guó)主編的《魚病學(xué)》[37]、王桂堂等編著的《淡水魚類重要寄生蟲病診斷手冊(cè)》[38]等，已成為相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者和生產(chǎn)一線技術(shù)人員常用的參考工具書。

1.2 生活史

寄生蟲的生活史(又稱發(fā)育史)是指寄生蟲完成一代生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和宿主轉(zhuǎn)換的完整過程，是寄生蟲個(gè)體生存和種群延續(xù)的基礎(chǔ)。相關(guān)的研究?jī)?nèi)容包括寄生蟲的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，感染宿主的階段、方式、途徑、中間宿主(或傳播媒介)，在宿主體內(nèi)的移行、靶向部位以及脫離宿主的方式等。

魚類寄生原生動(dòng)物的生活史通常較為簡(jiǎn)單，為直接發(fā)育型(不需要中間宿主，但有的需要傳播媒介)。多數(shù)種類可直接在魚體以二分裂的方式進(jìn)行無(wú)性生殖，如波豆蟲、車輪蟲、斜管蟲等；有一些種類則分為若干個(gè)形態(tài)構(gòu)造和生活習(xí)性差異顯著的生活史階段，如倪達(dá)書等[8]對(duì)多子小瓜蟲的生活史進(jìn)行了詳細(xì)研究，將其個(gè)體發(fā)育過程分為掠食體(自由生活具有感染性的幼蟲階段)、滋養(yǎng)體(寄生于魚體的發(fā)育和成熟階段) 和包囊(靜息狀態(tài)下的繁殖階段)三個(gè)主要階段；而掠食體作為小瓜蟲生活史中的薄弱環(huán)節(jié)成為藥物防控和生態(tài)防控小瓜蟲病的首選階段。還有一些種類生活史的完成需要借助其他生物作為傳播媒介，如錐蟲 (Trypanosoma) 需要借助水蛭的叮咬、吸血而在不同魚類宿主之間傳播[39]。因此，通過殺滅水蛭切斷錐蟲的傳播途徑也可以有效控制魚類錐蟲病的流行。

粘孢子蟲多數(shù)具有復(fù)雜的兩宿主生活史。其有性生殖發(fā)生于水生無(wú)脊椎動(dòng)物宿主(主要為底棲寡、多毛類)階段，釋放出的放射孢子蟲侵染宿主魚鰓、皮膚或鰭。王桂堂等[40]在國(guó)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道了1 種三突放射孢子蟲，其后國(guó)內(nèi)研究人員在放射孢子蟲方面開展了大量研究，迄今已發(fā)現(xiàn)放射孢子蟲20 余種[41]，掌握了嚴(yán)重危害鯉(Cyprinus carpio)、鯽(Carassius auratus)養(yǎng)殖的吉陶單極蟲(T.kitauei)、武漢單極蟲、吳李碘泡蟲等病原的兩宿主生活史特征。粘孢子蟲除了通過放射孢子蟲進(jìn)行傳播之外，近年來(lái)還發(fā)現(xiàn)部分類群存在魚-魚之間的水平傳播[42]以及經(jīng)過魚卵的垂直傳播途徑[43-44]。

魚類寄生蠕蟲和甲殼動(dòng)物的生活史通常較為復(fù)雜，多為間接發(fā)育型(其中很多種類還需要中間宿主)。多數(shù)種類在整個(gè)生活史過程中需經(jīng)過幾個(gè)發(fā)育階段，且需更換中間宿主，寄生蠕蟲的中間宿主多為腹足類、瓣鰓類、橈足類和水生昆蟲等。潘金培等[12]研究了引起魚類“白內(nèi)障”的復(fù)口吸蟲的生活史和防治方法，后來(lái)孫軍等[45]弄清了復(fù)口吸蟲在魚體內(nèi)的移行途徑。廖翔華[46]弄清了扁彎口吸蟲的生活史，其第一中間宿主為螺類，在第二中間宿主魚類的肌肉中發(fā)育為囊蚴，并在終末宿主鷺鳥(Ardeidae)咽喉中發(fā)育為成蟲(最新研究將我國(guó)鯉科魚類寄生的扁彎口吸蟲確定為中華彎口吸蟲新種[47])。廖翔華等[48]系統(tǒng)研究了寄生于草魚的九江頭槽絳蟲(Bothriocephalus gowkongensis)[現(xiàn)更名為鱊頭槽絳蟲(Schyzocotyle acheilognathi)]的生活史，提出了生石灰清塘和50 天“封塘”育苗的生態(tài)防治該絳蟲病的方法。伍惠生等[49]在我國(guó)最早報(bào)道了嗜子宮線蟲的生活史。尹文英[17]描述了淡水魚類寄生橈足類生活史各發(fā)育階段的形態(tài)特征；潘金培等[50]詳細(xì)研究了鰱、鳙寄生錨頭鳋的生活史，并根據(jù)發(fā)育階段提出了不同的用藥策略。此外，一些學(xué)者還研究了寄生于日本鰻鱺(Anguilla japonica)的球狀鰻居線蟲(Anguillicola globiceps)[51]、寄生于黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco) 和鱖(Siniperca chuatsi)的范尼道佛吸蟲(Dollfustrema vaneyi)[52]以及寄生于多種魚類的胃瘤線蟲(Eustrongylides ignotus)[53]等的生活史。

魚類寄生蟲的生活史既反映了寄生蟲與宿主和外界水環(huán)境的相互作用，也濃縮了寄生蟲物種進(jìn)化的演變歷程。研究寄生蟲的生活史，可透過其個(gè)體發(fā)育過程探討其物種的起源與進(jìn)化歷程。另一方面，生活史的各發(fā)育階段也是寄生蟲傳播的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)魚類寄生蟲生活史的研究可為魚類寄生蟲病生態(tài)防控、免疫防控和藥物防控提供重要的理論基礎(chǔ)。

1.3 病理學(xué)與生理學(xué)

病理學(xué)主要研究魚類疾病發(fā)生的原因、疾病過程中所發(fā)生的機(jī)體細(xì)胞、組織、器官的結(jié)構(gòu)、功能和代謝等方面的變化及其規(guī)律，揭示疾病發(fā)生原因、致病機(jī)制和病理變化，為疾病診斷和危害評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

寄生蟲主要是通過機(jī)械性刺激和損傷、掠奪營(yíng)養(yǎng)、壓迫和阻塞以及毒素作用等對(duì)宿主的細(xì)胞、組織、器官乃至系統(tǒng)造成損害。吳寶華等[54]研究了引起白鰱“瘋狂病”的鰱碘泡蟲(M.drjagini)對(duì)宿主各器官的病理?yè)p傷，發(fā)現(xiàn)鰱碘泡蟲主要侵襲和危害宿主的神經(jīng)系統(tǒng)。黃琪琰等[55-57]在魚類寄生蟲病理學(xué)方面開展了很多工作：比較了幾種粘孢子蟲病引起的魚類組織病理變化，描述了胞囊的形成和消失的全過程及胞囊的結(jié)構(gòu)；研究了草魚的鰓隱鞭蟲病、車輪蟲病、小瓜蟲病、指環(huán)蟲病、三代蟲病及中華鳋病6 種寄生蟲病的組織病理變化，發(fā)現(xiàn)鰓部寄生蟲均可引起鰓組織發(fā)生炎癥反應(yīng)，黏液分泌增多，嗜酸性細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，但又因病原體種類不同，病理變化也有很大差異；還研究了患棘頭蟲病的病魚器官(腸、肝臟、胰臟、腎臟)及血液病理變化，發(fā)現(xiàn)肉芽組織主要是由大量新生的毛細(xì)血管和成纖維細(xì)胞組成，并有大量嗜酸性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。謝海俠等[58]發(fā)現(xiàn)強(qiáng)壯粗體蟲的寄生引起了鱖腸上皮細(xì)胞脫落、腸固有膜層結(jié)締組織增生及白細(xì)胞向病灶處浸潤(rùn)，并觀察到嗜酸性粒細(xì)胞附著在與腸上皮及固有膜接觸的蟲體的體壁及吻部。

魚類寄生蟲的病理學(xué)研究的是寄生蟲對(duì)宿主的危害，而魚類寄生蟲的生理學(xué)則是研究寄生蟲從宿主獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)維持自身生命活動(dòng)的過程。主要包括寄生蟲的攝食并通過一系列有序的生化反應(yīng)進(jìn)行物質(zhì)代謝和能量代謝，實(shí)現(xiàn)寄生蟲的運(yùn)動(dòng)、呼吸、消化、排泄、生殖等各種生理功能。

魚類寄生蟲主要通過兩種方式攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：一種是吞噬營(yíng)養(yǎng)(又稱動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng))，即寄生蟲通過吞噬作用完成攝食。寄生纖毛蟲通過胞口、胞咽以及一些特化結(jié)構(gòu)(口圍盤、咽籃等)實(shí)現(xiàn)對(duì)食物的攝取和吞咽[59-60]。肉足蟲類則是通過原生質(zhì)的流動(dòng)，使蟲體表面生出無(wú)定形的指狀、葉狀或針狀的偽足，包圍營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并陷入體內(nèi)形成食物泡，完成攝食活動(dòng)[37]。另一種方式是滲透營(yíng)養(yǎng)(又稱腐生性營(yíng)養(yǎng))，即寄生蟲通過體表的滲透作用吸收宿主呈溶解狀態(tài)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。寄生鞭毛蟲常通過質(zhì)膜的選擇性吸收從宿主直接獲取液態(tài)的養(yǎng)料[37]。絳蟲在長(zhǎng)期的寄生適應(yīng)性進(jìn)化過程中，消化系統(tǒng)退化，依靠體表皮層直接從宿主的消化道中獲取營(yíng)養(yǎng)[61]。

由于絕大多數(shù)魚類寄生蟲的不可培養(yǎng)性以及技術(shù)手段的限制，魚類寄生蟲營(yíng)養(yǎng)代謝方面的研究一直非常匱乏。近年來(lái)組學(xué)技術(shù)的發(fā)展為研究魚類寄生蟲的物質(zhì)代謝和能量代謝提供了契機(jī)。如Zhao 等[62]、Bu 等[63-64]圍繞類線粒體胞器(mitochondrion-related organelles,MROs)開展能量代謝通路重建與比較分析等，為研究寄生蟲線粒體適應(yīng)寄生生活方式的機(jī)制提供了新的思路。

魚類寄生蟲的病理學(xué)和生理學(xué)是分別從魚類宿主和寄生蟲病原兩個(gè)視角來(lái)闡述二者之間的相互影響。在世界范圍內(nèi)，魚類病理學(xué)的發(fā)展史并不長(zhǎng)；1975 年，Ribelin W.E.和 Migaki G.編著的《魚類病理學(xué)》是其發(fā)展至關(guān)重要的里程碑。國(guó)內(nèi)魚類病理學(xué)的發(fā)展歷程中，以黃琪琰[65]、汪開毓等[66]為代表的一批科研工作者作出了很大貢獻(xiàn)，對(duì)許多魚類疾病的發(fā)病機(jī)制和病理變化特征做了系統(tǒng)性的研究和描述。而魚類寄生蟲生理學(xué)方面的研究相較于醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)寄生蟲而言仍然十分匱乏，未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究。寄生蟲的重要生理活動(dòng)、內(nèi)在規(guī)律及產(chǎn)生機(jī)制的闡明，將非常有助于揭示魚類寄生蟲的致病機(jī)制和研制高效、精準(zhǔn)的抗寄生蟲藥物。

1.4 人工培養(yǎng)

寄生蟲的人工培養(yǎng)是寄生蟲學(xué)研究中的重要內(nèi)容，在研究寄生蟲的檢測(cè)、生活史、生態(tài)、代謝、排泄和分泌產(chǎn)物的特征，及對(duì)管理、控制和預(yù)防寄生蟲病等方面均能起到重大作用[67]。此外，寄生蟲人工培養(yǎng)系統(tǒng)在疫苗研制、抗藥性檢測(cè)、治療藥物篩選、流行病學(xué)和基因組學(xué)研究等方面也是十分重要的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。寄生蟲人工培養(yǎng)的目的是為寄生蟲的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)研究提供易于操作的、發(fā)育階段明確的實(shí)驗(yàn)材料[68]。

寄生蟲人工培養(yǎng)根據(jù)是否有宿主參與可分為體外培養(yǎng)和在體培養(yǎng)。體外培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)則在于能夠快速獲得連續(xù)的、沒有宿主細(xì)胞污染的寄生蟲，但建立體外培養(yǎng)系統(tǒng)并非易事[69]。與體外培養(yǎng)相比，在體培養(yǎng)的難度相對(duì)較小且有它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，比如在殺蟲藥物篩選方面，在體培養(yǎng)比體外培養(yǎng)系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢灾苯佑糜跉⑾x藥物的篩選，而體外培養(yǎng)系統(tǒng)在篩選藥物時(shí)，只能得出間接的殺蟲效果：由于宿主會(huì)為寄生蟲提供特殊的微環(huán)境，能殺滅離體寄生蟲的藥物不代表也能殺死在體寄生蟲[70]。對(duì)于具有復(fù)雜生活史的寄生蟲，目前仍不能實(shí)現(xiàn)其全生活史過程的體外培養(yǎng)，因此通常采用體外培養(yǎng)和在體培養(yǎng)相結(jié)合的手段來(lái)維持寄生蟲種群。

對(duì)于生活史較為簡(jiǎn)單的魚類寄生原生動(dòng)物，通常采用體外培養(yǎng)的方法來(lái)獲得大量蟲體。Bu等[71]首次證明了鉤刺斜管蟲是一種兼性寄生蟲，并利用麥粒培養(yǎng)基建立了離體培養(yǎng)體系和“金魚—鉤刺斜管蟲”回感模型；同時(shí)利用上述系統(tǒng)分析比較了鉤刺斜管蟲在寄生生活和自由生活兩種狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄組的差異[63]。Wang 等[72]成功摸索出了鯇腸袋蟲的體外培養(yǎng)技術(shù)，建立了鯇腸袋蟲的單細(xì)胞克隆系，這是國(guó)際上首例水產(chǎn)動(dòng)物腸道寄生蟲的體外培養(yǎng)；基于這一培養(yǎng)系統(tǒng)，研究了鯇腸袋蟲的細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌變化規(guī)律、可能的感染機(jī)制以及對(duì)草魚后腸的適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制[73-74]。多子小瓜蟲由于在魚類養(yǎng)殖中巨大的危害性，很多學(xué)者開展過其人工培養(yǎng)方面的研究工作[75-76]。小瓜蟲具有相對(duì)復(fù)雜的生活史，即包囊孵化為掠食體階段需在水體中完成，因此通常在體外模擬包囊孵化條件，以同步小瓜蟲的發(fā)育周期，獲得大量的同一階段蟲體開展進(jìn)一步研究。Li 等[77]對(duì)上述典型蟲種的體外培養(yǎng)、在體培養(yǎng)和(超低溫)保存技術(shù)的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了全面的梳理和總結(jié)。

對(duì)于生活史相對(duì)復(fù)雜的魚類寄生蠕蟲，通常采用在體培養(yǎng)或者在體/體外相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行人工培養(yǎng)。三代蟲(Gyrodactylus)因其獨(dú)特的卵胎生的繁殖方式和依靠宿主接觸的傳播方式可實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳代的在體培養(yǎng)和保種。Zhou 等[78-79]利用三代蟲在體培養(yǎng)系統(tǒng)對(duì)三代蟲的生活史、種群動(dòng)態(tài)和藥物篩選等方面進(jìn)行了深入的研究。指環(huán)蟲依靠蟲卵孵化的纖毛幼蟲感染魚類，張效平等[80]采用體外與在體相結(jié)合的方法進(jìn)行人工培養(yǎng)，即在體外首先將卵孵化為纖毛幼蟲，而后再去感染宿主，收集成蟲后再產(chǎn)卵，從而在可控條件下完成指環(huán)蟲的整個(gè)生活史。

持續(xù)、充足的蟲體供應(yīng)是深入開展魚類寄生蟲致病機(jī)制研究、替代藥物篩選和生態(tài)防控技術(shù)研發(fā)和疫苗研制的基礎(chǔ)和關(guān)鍵保障。受限于很多魚類寄生蟲的基本生長(zhǎng)環(huán)境條件未知，且相當(dāng)多寄生蟲的生活史尚不明確，在探索培養(yǎng)條件時(shí)要充分考慮每個(gè)階段生活的微環(huán)境，體外培養(yǎng)系統(tǒng)對(duì)這方面的要求更為嚴(yán)格。再者，培養(yǎng)條件的摸索耗時(shí)耗力，因此寄生蟲的人工培養(yǎng)仍有很長(zhǎng)的路要走。

2 生態(tài)學(xué)(含流行病學(xué))

寄生蟲生態(tài)學(xué)主要是研究寄生蟲與寄生蟲、寄生蟲與宿主以及寄生蟲與環(huán)境之間的相互作用關(guān)系，為寄生蟲病生態(tài)防控提供理論基礎(chǔ)。盡管我國(guó)從20 世紀(jì)50 年代開始，就對(duì)魚類寄生蟲的生活史和寄生蟲區(qū)系進(jìn)行了較多的研究，但對(duì)魚類寄生蟲生態(tài)學(xué)系統(tǒng)地開展研究始于20 世紀(jì)90年代。聶品[81]發(fā)表了寄生蟲種群生態(tài)學(xué)的綜述，把當(dāng)時(shí)國(guó)際上魚類寄生蟲生態(tài)學(xué)的先進(jìn)理念引入我國(guó)，隨后率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用定量研究方法開展了魚類寄生蟲種群生態(tài)學(xué)[82-84]和群落生態(tài)學(xué)研究[85-86]，為我國(guó)魚類寄生蟲的生態(tài)學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。

2.1 種群生態(tài)學(xué)

溫度、鹽度、水流和光照等環(huán)境因子直接影響著寄生蟲的繁殖、生長(zhǎng)和感染，從而影響寄生蟲種群動(dòng)態(tài)。我國(guó)學(xué)者在這方面開展了一系列研究工作，如聶品等[82,87-88]研究了寄生于鱖鰓部的河鱸錨首蟲(Ancyrocephalus mogurndae)的種群生物學(xué)和攝食特點(diǎn)；大多數(shù)單殖吸蟲寄生在魚類體表，通常表現(xiàn)出明顯的季節(jié)發(fā)生規(guī)律，如草魚、鰱、鯽鰓部寄生的絕大多數(shù)指環(huán)蟲種類在冬末春初就有較高的感染，且在秋季有一個(gè)小的感染高峰，比通常在養(yǎng)殖生產(chǎn)中指環(huán)蟲病的防控時(shí)間要早1～2 個(gè)月[89-91]；體內(nèi)寄生蠕蟲的發(fā)育、中間宿主種群數(shù)量都受到水溫影響，因此其感染也表現(xiàn)出較強(qiáng)的季節(jié)性，如在廣東，鱊頭槽絳蟲感染當(dāng)年和1 冬齡草魚，且在春末夏初有較高的感染強(qiáng)度，在2 齡草魚中則沒有感染[92]。

生境對(duì)寄生蟲的影響還體現(xiàn)在分子水平上，種群遺傳常用于寄生蟲的分子流行病學(xué)研究。如我國(guó)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，不同水系對(duì)杜父魚駝形線蟲(Camallanus cotti)種群遺傳多樣性產(chǎn)生明顯的影響，而在同一水系的不同宿主中沒有遺傳分化[93]；生境片段化也明顯影響了黃顙魚前駝形線蟲(Procamallanus fulvidraconis)種群的遺傳分化[94]。

在魚類寄生蟲種群與宿主相互作用方面，我國(guó)學(xué)者的研究證實(shí)了宿主密度、行為、免疫力等都影響著寄生蟲種群的繁殖、發(fā)育、感染和存活，從而影響寄生蟲的種群分布模式；而寄生蟲感染也會(huì)影響宿主的繁殖、生長(zhǎng)和存活，從而調(diào)節(jié)宿主種群，魚類寄生蟲空間分布通常表現(xiàn)為聚集分布模式[95]。寄生蟲頻率分布以及聚集度與宿主年齡的關(guān)系可用來(lái)推測(cè)寄生于鰱、鳙的鰱中華鳋(Sinergasilus polycolpus)、寄生于黃顙魚的巴氏葉形吸蟲(Phyllodistomum pawlovskii)是否引起了宿主死亡[84,96]。

消化道寄生蟲和腸道菌群占據(jù)著相同的生態(tài)位，它們密切接觸，難免會(huì)發(fā)生相互作用，如我國(guó)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，日本許氏絳蟲(Khawia japonensis)[97]和鱊頭槽絳蟲[61]的寄生雖然沒有顯著影響鯉和草魚的腸道菌群多樣性，但都改變了菌群組成，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一些與絳蟲感染相關(guān)的腸道微生物種類和致病菌，這有可能為魚類腸道寄生蟲病的綜合防治提供新的思路。

2.2 群落生態(tài)學(xué)

魚類寄生蟲區(qū)系調(diào)查，是寄生蟲群落生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)。它不僅為寄生蟲種類鑒定提供詳細(xì)數(shù)據(jù)，而且為漁業(yè)資源保護(hù)與開發(fā)、養(yǎng)殖魚類寄生蟲病的防控提供重要參考。最早于19 世紀(jì)50年代，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所(以下簡(jiǎn)稱水生所)與蘇聯(lián)科學(xué)院合作調(diào)查了遼河魚類寄生蟲區(qū)系，并出版了《中國(guó)淡水魚類寄生蟲論文集》[98]。1963年，水生所聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家單位，對(duì)湖北省重點(diǎn)養(yǎng)殖地區(qū)的湖泊、水庫(kù)和池塘進(jìn)行了魚類病原調(diào)查，并編寫了后來(lái)影響巨大的《湖北省魚病病原區(qū)系圖志》[99]。1988—1990 年，水生所在開展西南武陵山區(qū)生物資源調(diào)查時(shí)，對(duì)該地區(qū)四大水系中100 多種魚類的寄生蟲種類及其分布進(jìn)行了詳細(xì)的描述，撰寫了 “武陵山地區(qū)魚類寄生蟲區(qū)系”報(bào)告[100]。除以上這些較大規(guī)模的區(qū)系調(diào)查外，我國(guó)魚類寄生蟲研究者還分別在其他地區(qū)進(jìn)行過一些較小規(guī)模的調(diào)查，如武夷山魚類寄生蠕蟲[13]，洪澤湖魚類寄生蠕蟲[101]，洪湖魚類寄生蟲種類組成[102]，保安湖魚類寄生蟲區(qū)系[103]，丹江口水庫(kù)魚類寄生蟲[104-105]；西藏高原魚類寄生蟲種類[106-107]；新疆魚類寄生蟲區(qū)系[108]等。

地理阻隔、鹽度等環(huán)境因素影響魚類寄生蟲群落結(jié)構(gòu)，寄生蟲群落組成和多樣性也常用于環(huán)境評(píng)價(jià)和生物指示。Nie 等[85]通過分析長(zhǎng)江中下游不同湖泊中鯉消化道寄生蠕蟲群落結(jié)構(gòu)，認(rèn)為湖泊環(huán)境和生物組成是造成寄生蟲群落結(jié)構(gòu)差異的主要原因。Li 等[109]通過比較通江湖泊和阻隔中黃顙魚寄生蟲群落組成和多樣性，評(píng)價(jià)了江湖阻隔對(duì)寄生蟲群落的影響；鹽度會(huì)影響寄生蟲的存活，通過調(diào)查不同生態(tài)型和不同洄游距離刀鱭寄生蟲群落的組成特征，探討了這些寄生蟲作為生物標(biāo)記在魚類種群區(qū)分和魚類洄游時(shí)間、路線推測(cè)中的作用[110-112]。馬幸榮等[113]、Li 等[114]認(rèn)為水體富營(yíng)養(yǎng)化可能是造成野生和人工養(yǎng)殖條件下鯽鰓部寄生指環(huán)蟲的群落結(jié)構(gòu)差異的主要原因等。盧明淼等[115]發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)體內(nèi)寄生蠕蟲都是通過魚類攝食傳播，因此肉食性魚類鱖的消化道寄生蠕蟲群落具有較高的多樣性。

隨著寄生蟲調(diào)查涉及魚類宿主種類和區(qū)域的增加，一些新的寄生蟲種和屬不斷被發(fā)現(xiàn)和報(bào)道，進(jìn)一步豐富了對(duì)魚類寄生蟲物種多樣性的認(rèn)識(shí)，也加深了對(duì)魚類寄生蟲群落生態(tài)學(xué)的理解。

2.3 實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)

實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)是寄生蟲生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和寄生蟲病防控的重要研究手段，它對(duì)我們了解寄生蟲生活史、生態(tài)習(xí)性以及進(jìn)行殺蟲藥物篩選等至關(guān)重要。我國(guó)在魚類寄生蟲實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)方面開展的工作還較少，而且基本上集中在近10 年。寄生蟲在體外培養(yǎng)和體感染系統(tǒng)是進(jìn)行寄生蟲實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)的重要平臺(tái)。Zhang 等[116]利用金魚-壞鰓指環(huán)蟲感染系統(tǒng)研究了溫度對(duì)壞鰓指環(huán)蟲產(chǎn)卵、孵化和發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)指環(huán)蟲一旦離開魚體，存在應(yīng)激產(chǎn)卵現(xiàn)象；明確了壞鰓指環(huán)蟲在20°C 條件下生活史周期為8～10 d，據(jù)此提出了指環(huán)蟲病防治需要連續(xù)用藥2 次，且間隔約7 d；同時(shí)也發(fā)現(xiàn)壞鰓指環(huán)蟲蟲卵在短暫的室溫孵育后放入5°C 低溫條件仍能正常發(fā)育，解釋了指環(huán)蟲在冬末春初有較高感染豐度的原因[117]。Zhou 等[79]、Jin 等[118]利用金魚-小林三代蟲(G.kobayashii)感染系統(tǒng)研究了宿主種群大小和宿主密度對(duì)三代蟲傳播的影響，提出了三代蟲在一定宿主密度下是密度制約傳播，當(dāng)宿主密度達(dá)到一定閾值后三代蟲傳播成為頻率制約模式；并通過不同傳播力魚類與金魚的混養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)加入低傳播力魚類可顯著減少三代蟲傳播，而無(wú)傳播力宿主則沒有起到稀釋效應(yīng)作用。實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)結(jié)果不僅可直接應(yīng)用于生態(tài)防控，而且拓展了我國(guó)寄生蟲生態(tài)學(xué)的研究手段和研究范圍。

2.4 生態(tài)防控發(fā)展前景

在當(dāng)前養(yǎng)殖條件下，寄生蟲病發(fā)生非常頻繁和嚴(yán)重，但由于寄生蟲復(fù)雜可變的抗原以及免疫逃避機(jī)制，目前還缺乏有效的寄生蟲疫苗；另外，由于水產(chǎn)高效殺蟲藥物的缺乏，以及寄生蟲易產(chǎn)生抗藥性等原因，使得寄生蟲病的藥物防控愈發(fā)困難。加之近年來(lái)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式和理念不斷革新，現(xiàn)代漁業(yè)朝著生態(tài)化、有機(jī)化和設(shè)施化、智能化的方向發(fā)展。在此形勢(shì)下，寄生蟲病的生物防治或生態(tài)防控顯得更加重要。

建立無(wú)特定疫病苗種場(chǎng)，避免養(yǎng)殖魚類苗種攜帶特定寄生蟲病原，是從源頭控制寄生蟲病傳播的重要生態(tài)防控途徑之一；研究寄生蟲的生活史，以及寄生蟲繁殖、傳播與環(huán)境的關(guān)系，切斷傳播途徑，是生態(tài)防控手段之二；研究魚類養(yǎng)殖密度、魚類混養(yǎng)對(duì)寄生蟲傳播的影響，通過合理的魚類養(yǎng)殖模式來(lái)減少寄生蟲的傳播，是生態(tài)防控手段之三。因此，要實(shí)現(xiàn)魚類寄生蟲病的生態(tài)防控，首先必須在上述的寄生蟲生活史、寄生蟲傳播規(guī)律、寄生蟲與宿主關(guān)系、寄生蟲與環(huán)境關(guān)系等基礎(chǔ)研究方面打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，然后才能發(fā)展出高效、科學(xué)的生態(tài)防控技術(shù)，達(dá)到綜合防控寄生蟲病的目的。

3 藥物學(xué)

3.1 抗寄生蟲藥物的種類及其作用機(jī)理

藥物防控是魚類寄生蟲病防治不可缺少的手段。中國(guó)魚病學(xué)自創(chuàng)立之初，就著眼于理論聯(lián)系實(shí)際，急生產(chǎn)之所急，解決漁業(yè)生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題，因此殺蟲藥物的篩選也是最早進(jìn)行的工作之一。我國(guó)最早研究的寄生原生動(dòng)物病是草魚苗種的鰓隱鞭蟲病，倪達(dá)書[3-4]在研究過程中找到了用0.7 mg/L 的硫酸銅全池潑灑以殺滅鰓隱鞭蟲的有效方法，同時(shí)發(fā)明了簡(jiǎn)易的藥物掛袋法并在生產(chǎn)應(yīng)用中證明有良好的治療效果。針對(duì)這種魚類寄生蟲病防治方法的建立，實(shí)際上也標(biāo)志著我國(guó)魚病防治工作邁出的第一步。此后，在江蘇、浙江、廣東等地的池塘養(yǎng)殖過程中先后發(fā)現(xiàn)不少種類的寄生原生動(dòng)物也能引起草魚發(fā)病，特別是車輪蟲、小瓜蟲、斜管蟲、吸管蟲、杯體蟲等引起的病害非常廣泛，這些寄生蟲病經(jīng)硫酸銅治療，除小瓜蟲外，均取得同樣的良好效果。小瓜蟲病作為一種世界性魚病，對(duì)淡水養(yǎng)殖魚類危害巨大，倪達(dá)書等[8]曾試驗(yàn)用醋酸亞汞殺滅此蟲，效果良好，并在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)作為殺滅小瓜蟲的特效藥使用。但由于汞制劑對(duì)人體有較大的毒害作用，極易產(chǎn)生富集性中毒或致畸、致癌，已經(jīng)禁止使用。我國(guó)在魚類蠕蟲病藥物防治方面最早是關(guān)于鱊頭槽絳蟲病的研究。廖翔華等[48]對(duì)引起草魚種大量死亡的鱊頭槽絳蟲病防治方法進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)以檳榔粉治療后感染率減低4.8%～45%。在魚類寄生甲殼動(dòng)物病的防治方面，經(jīng)徐墨耕等[119]摸索出硫酸銅和硫酸亞鐵合劑(體積比5∶2)對(duì)中華鳋有顯著的殺滅效果，并一直沿用至20 世紀(jì)80 年代以后。尹文英[120]篩選了“六六六”(六氯環(huán)己烷)可有效殺滅鲺，在20 世紀(jì)70 年代以前生產(chǎn)上廣為應(yīng)用；但由于其致癌性，現(xiàn)已被禁止使用并為敵百蟲所代替。潘金培等[50]研究了錨頭鳋的壽命并將其成蟲分為“童蟲”、“壯蟲”和“老蟲”三種形態(tài)，發(fā)現(xiàn)0.3～0.5 mg/L 的晶體敵百蟲全池潑灑可有效控制鰱鳙錨頭鳋病，這種方法也延續(xù)至今。在早期對(duì)粘孢子蟲病的防治方面，吳寶華等[121]探討了鰱碘泡蟲在池塘條件下的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律及其季節(jié)性生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，并篩選了粉劑敵百蟲和磷酸氯喹兩種有效的治療藥物；但是由于當(dāng)時(shí)對(duì)粘孢子蟲的生活史還不清楚，所以這種防治魚類粘孢子蟲病的方法并沒有被廣泛證實(shí)和使用。我國(guó)魚病防治的早期階段，藥物基本上是移植于醫(yī)藥、獸藥及部分農(nóng)藥，但由于魚類的病原體與人、畜禽和農(nóng)作物等的病原體有較大差別，所以大部分藥物要么毒性大、要么污染水體、要么效果欠佳，到現(xiàn)在仍在使用的藥物種類較少。

水產(chǎn)病害防控藥物(以下簡(jiǎn)稱漁藥)的研究和使用在近二十年的發(fā)展歷程中逐步正規(guī)化，并在藥物作用機(jī)制、給藥方式、劑型、療程、休藥期等方面逐漸形成了自己的特色，1998 年以后我國(guó)陸續(xù)出版了《漁藥手冊(cè)》[122]、《新編漁藥手冊(cè)》[123]、《漁藥藥劑學(xué)》[124]、《漁藥藥效學(xué)》[125]、《漁藥藥理學(xué)與毒理學(xué)》[126]等一系列著作。根據(jù)藥理作用和寄生蟲種類的不同，也逐步發(fā)展出了抗魚類寄生原生動(dòng)物類藥物、驅(qū)殺魚類寄生蠕蟲類藥物和驅(qū)殺魚類寄生甲殼動(dòng)物藥物等。但是在抗魚類寄生原生動(dòng)物類藥物方面，對(duì)許多原蟲病目前仍缺乏理想的藥物，如小瓜蟲病和粘孢子蟲病等雖然不能說(shuō)完全無(wú)藥可醫(yī)，但效果顯著的藥物仍在尋找當(dāng)中。目前常用的抗魚類寄生原生動(dòng)物藥物主要有硫酸鋅粉、硫酸鋅三氯異氰尿酸粉、硫酸銅硫酸亞鐵粉、鹽酸氯苯胍粉、地克珠利預(yù)混劑等[123]。硫酸銅和硫酸鋅都屬于重金屬鹽類殺蟲劑，其中Cu2+可與蟲體蛋白質(zhì)結(jié)合形成絡(luò)合物(螯合物)，使蛋白質(zhì)變性、沉淀，配合硫酸亞鐵的組織收斂作用，可起到很好的殺蟲作用；Zn2+與蟲體蛋白質(zhì)結(jié)合形成蛋白鹽使其沉淀，同時(shí)易與蟲體細(xì)胞一些活性酶的巰基結(jié)合而使其失活；地克珠利屬于三嗪類光譜抗球蟲藥，目前主要用于防治鯉科魚類的粘孢子蟲病[127]；鹽酸氯苯胍則屬于胍基衍生物殺蟲劑，通過干擾內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的高爾基體，抑制氧化磷酸化反應(yīng)和ATP 酶的活性，也用于治療魚類的粘孢子蟲病[128]。在驅(qū)殺魚類寄生蠕蟲類藥物方面，常用藥物有敵百蟲溶液/精制敵百蟲粉、甲苯咪唑溶液/復(fù)方甲苯咪唑粉、(復(fù)方)阿苯達(dá)唑粉、吡喹酮預(yù)混劑、阿維菌素溶液、伊維菌素溶液、鹽酸左旋咪唑片。它們的作用機(jī)制包括以下三方面：(1)抑制蟲體內(nèi)某些酶的活性，如敵百蟲屬于有機(jī)磷類殺蟲劑，通過抑制蟲體的膽堿酯酶活性，致使蟲體內(nèi)乙酰膽堿積聚，繼而導(dǎo)致蟲體死亡[129]。(2)干擾蟲體的代謝，如甲苯咪唑與阿苯達(dá)唑粉屬于苯并咪唑類驅(qū)蟲殺蟲劑，通過與寄生蟲細(xì)胞微管蛋白結(jié)合，阻礙寄生蟲細(xì)胞微管系統(tǒng)的形成，從而發(fā)揮作用[130]；吡喹酮能夠使蟲體表膜去極化而阻斷糖代謝，致使蟲體死亡[131]。(3)影響神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的正常功能，如阿維菌素與伊維菌素屬于抗生素類殺蟲劑，通過與蟲體的神經(jīng)-肌肉突觸的特定位點(diǎn)結(jié)合，導(dǎo)致正常的動(dòng)作電位不能釋放，最終引起蟲體麻痹死亡[132]。驅(qū)殺魚類寄生甲殼動(dòng)物藥物常用的有：高效氯氰菊酯溶液、氰戊菊酯溶液、溴氰菊酯溶液、辛硫磷溶液、敵百蟲溶液/精制敵百蟲粉。這些藥物主要作用機(jī)制包括兩方面：(1)抑制蟲體內(nèi)某些酶的活性，如辛硫磷通過抑制蟲體的膽堿酯酶活性而破壞正常的神經(jīng)傳導(dǎo)，引起蟲體死亡。(2)引起蟲體神經(jīng)細(xì)胞膜鈉離子通道功能異常，如菊酯類接觸寄生蟲后選擇性作用于蟲體神經(jīng)細(xì)胞膜上的鈉離子通道，造成鈉離子持續(xù)內(nèi)流，引起蟲體過度興奮、痙攣，最后麻痹而死[133]。

在化學(xué)藥物廣泛應(yīng)用的今天，人類出于對(duì)化學(xué)藥物負(fù)面影響的擔(dān)憂及對(duì)回歸自然的追求，天然藥物近年來(lái)又重獲青睞，除了努力開發(fā)天然物質(zhì)作為新藥外，還研制化學(xué)藥物與天然藥物的復(fù)合制劑，這已成為人藥及獸藥的發(fā)展趨勢(shì)之一，在漁藥方面也有同樣的苗頭。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)魚病學(xué)工作者在驅(qū)殺魚類寄生蟲的中草藥篩選方面也做了許多努力，篩選了很多潛在替代藥物，如博落回(Macleaya cordata)、苦參(Sophora flavescens)、百部(Stemona japonica)、貫眾(Cyrtomium fortunei)、黃花煙草(Nicotiana rustica)、黃連(Coptis chinensis)、曼陀羅(Datura stramonium)、鴉膽子(Brucea javanica)、木通(Akebia quinata)、檳榔(Areca catechu)、重樓(Parisspp.)等的原粉或有效成分提取物[75,134-138]。

但是，目前真正能夠產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的具有高效殺蟲效果的魚類寄生蟲病專用天然藥物產(chǎn)品仍然寥寥無(wú)幾。與人用和獸用天然藥物相比，我國(guó)抗魚類寄生蟲天然藥物的研究目前還處于起步摸索階段，對(duì)其有效殺蟲成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)分析、提取和純化、人工合成、抗蟲機(jī)制、藥物代謝與殘留、對(duì)環(huán)境生態(tài)的影響等的研究，還有很長(zhǎng)的路要走。

3.2 魚類寄生蟲的抗藥性及其控制策略

寄生蟲抗藥性是指經(jīng)藥物作用后寄生蟲產(chǎn)生對(duì)藥物敏感性下降的現(xiàn)象。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中抗蟲藥物的長(zhǎng)期、頻繁、大量使用，魚類寄生蟲抗藥性越來(lái)越普遍和嚴(yán)重，不僅影響寄生蟲病的防治效果，還帶來(lái)環(huán)境污染和食品安全問題。因此，控制寄生蟲抗藥性的產(chǎn)生是提高魚類寄生蟲病防治效果的一個(gè)重要措施。

迄今為止，我國(guó)魚類寄生蟲抗藥性研究幾乎是空白。李文祥等[139]對(duì)寄生蟲抗藥性產(chǎn)生的機(jī)制及其控制策略進(jìn)行了綜述?？顾幮援a(chǎn)生的機(jī)制主要有三種：一是基于改變穿透性的抗藥性機(jī)制，即通過蟲體的滲透屏障結(jié)構(gòu)和成分的改變，來(lái)減少殺蟲藥物在蟲體內(nèi)的滲透率和殘留量，主要包括減少藥物的表皮滲透，以及增加藥物的運(yùn)輸和排出；二是基于靶標(biāo)修飾的抗藥性機(jī)制，即蟲體中與殺蟲劑作用的靶標(biāo)分子發(fā)生突變或者表達(dá)水平的改變，減少了與殺蟲藥物結(jié)合，從而降低對(duì)藥物的敏感性；三是基于增加新陳代謝的抗藥性機(jī)制，即通過蟲體內(nèi)解毒酶系表達(dá)量或活性的增加來(lái)提高蟲體對(duì)殺蟲劑的降解能力，使藥物失活。

在我國(guó)，幾乎只有零星的涉及魚類寄生蟲抗藥現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)的報(bào)道，對(duì)抗藥機(jī)制的研究還沒有。如發(fā)現(xiàn)在歐洲鰻鱺(A.anguilla)集約化養(yǎng)殖中，擬指環(huán)蟲對(duì)多種藥物都產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗藥性[140]。對(duì)寄生蟲抗藥性產(chǎn)生的分子機(jī)制研究尚未涉及，僅在模式動(dòng)物— 秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditiselegans)上做過最粗淺的嘗試[141]。鑒于此，選擇合適的寄生蟲類群，開展魚類寄生蟲抗藥性研究，是我國(guó)魚類寄生蟲病防治中亟待開展的基礎(chǔ)工作，建議從以下幾個(gè)方面入手：(1)建立抗藥性的檢測(cè)方法，在重點(diǎn)養(yǎng)殖區(qū)域調(diào)查魚類寄生蟲抗藥性產(chǎn)生的基本情況；(2)針對(duì)抗藥寄生蟲，鑒定抗藥性基因，闡明抗藥機(jī)制；(3)將抗藥性基因作為抗藥性治療或研發(fā)新型藥物的靶標(biāo)；(4)研究寄生蟲抗藥性產(chǎn)生規(guī)律，建立合理的藥物輪用和組合策略，避免或減緩抗藥性產(chǎn)生[139]。

4 免疫學(xué)

4.1 魚類寄生蟲抗原

寄生蟲抗原在寄生蟲與宿主之間的免疫互作中起著至關(guān)重要的作用。國(guó)外對(duì)魚類寄生蟲抗原的研究相對(duì)較多，早在20 世紀(jì)70—80 年代便報(bào)道了寄生纖毛蟲蟲膜表面存在抗原性蛋白，能夠使免疫動(dòng)物產(chǎn)生具有凝集作用的特異性抗體，對(duì)免疫動(dòng)物起到保護(hù)作用[142-143]。相對(duì)而言，國(guó)內(nèi)關(guān)于魚類寄生蟲抗原的研究不多，且只限于少數(shù)幾種關(guān)注度較高的寄生蟲。如吳英松等[144]研究發(fā)現(xiàn)粘孢子蟲具有屬特異性抗原，并且發(fā)現(xiàn)寄生于鯽的圓形碘泡蟲(M.rotundus)在不同的發(fā)育時(shí)期存在共同抗原，能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體；Xu 等[145]研究了多子小瓜蟲ARS-6 株系抑動(dòng)抗原(i-抗原)基因的分子特征，闡明其與G5 株系的i-抗原同源性較高，但關(guān)于分子調(diào)控機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究；此外，華支睪吸蟲(Clonorchis sinensis)的半胱氨酸蛋白酶[146]、烯醇化酶[147]等具有重要生理功能的蛋白酶類被鑒定并證實(shí)是寄生蟲在宿主體內(nèi)生存、發(fā)育的關(guān)鍵酶，可作為疫苗的候選抗原。

寄生蟲的抗原多樣且復(fù)雜，宿主的免疫系統(tǒng)通過特異抗原識(shí)別寄生蟲；同時(shí)，寄生蟲也能利用抗原變異逃避宿主的免疫攻擊。挖掘更多的寄生蟲保護(hù)性抗原，深入了解抗原的變異機(jī)制是研究寄生蟲免疫的必經(jīng)之路，將非常有助于寄生蟲疫苗的研制及寄生蟲病的防控。

4.2 抗寄生蟲免疫

魚類應(yīng)對(duì)寄生蟲感染的免疫機(jī)制主要包括非特異性免疫與特異性免疫兩個(gè)大的方面。

非特異性免疫是機(jī)體抵御感染的第一道防線，寄生蟲感染能導(dǎo)致宿主產(chǎn)生非特異性免疫反應(yīng)，包括激發(fā)宿主單核細(xì)胞的吞噬、消化作用和大幅增加血液中的白細(xì)胞數(shù)量、嗜中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)量，上調(diào)非特異性免疫基因(如Toll 樣受體等)的表達(dá)等。到目前為止，國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)淡水魚類寄生蟲引起宿主非特異性免疫的報(bào)道還不多，主要有纖毛蟲，如多子小瓜蟲、四膜蟲等[148-150]；粘孢子蟲，如吉陶單極蟲、野鯉碘泡蟲(M.koi)等[151-152]；單殖吸蟲，如三代蟲、中型指環(huán)蟲(Dactylogyrus intermedius)等[153-154]；以及頭槽絳蟲[61,155]、錨頭鳋[50]等。這些研究均表明非特異性免疫在魚類抗寄生蟲感染的過程中發(fā)揮著積極且可能是主導(dǎo)的作用。然而，除了少數(shù)工作外，目前我國(guó)對(duì)寄生蟲感染引起的非特異性免疫的研究還不夠深入，需要在未來(lái)的研究中加強(qiáng)這方面的工作。

特異性免疫是機(jī)體免疫系統(tǒng)受到病原體刺激后，獲得針對(duì)特定病原體的抗感染能力，分為T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫以及B 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫等，二者相互聯(lián)系且密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)淡水魚類寄生蟲特異性免疫的報(bào)道很少，主要有圓形碘泡蟲[144]、多子小瓜蟲[156]和華支睪吸蟲[157]、異溝盤蟲(Heterobothrium okamotoi)[158]、頭槽絳蟲[155]等。上述研究表明，魚類寄生蟲(感染宿主或注射蟲體勻漿)能通過刺激宿主使宿主體內(nèi)的特異性抗體滴度升高。但是這些特異性抗體是否能有效抵御寄生蟲的感染，或抗感染的能力有多強(qiáng)，目前還沒有定論。與魚類寄生蟲的非特異性免疫一樣，我國(guó)對(duì)魚類抗寄生蟲感染的特異性免疫研究也才剛剛起步，今后還有很長(zhǎng)的路要走。

總之，增強(qiáng)魚類的免疫防御能力可以有效增強(qiáng)魚類抗寄生蟲感染的能力，隨著魚類基因組數(shù)據(jù)的完善和寄生蟲免疫學(xué)研究的深入，未來(lái)我們可以更好地了解魚類對(duì)寄生蟲感染的抗性機(jī)制，這將有助于我們篩選和培育對(duì)特定寄生蟲抗性更強(qiáng)的品種，或者研制出抗寄生蟲病的生物制品(包括疫苗)。

4.3 魚類寄生蟲的免疫逃避機(jī)制

免疫逃避是寄生蟲與宿主在長(zhǎng)期相互適應(yīng)的過程中，進(jìn)化出的逃避宿主免疫攻擊的能力，有助于寄生蟲在宿主體內(nèi)長(zhǎng)期定居、發(fā)育、生存和繁殖?？傮w而言，寄生蟲主要有三種方式來(lái)逃避宿主的免疫系統(tǒng)：組織學(xué)隔離、改變表面抗原、抑制宿主免疫應(yīng)答[159]。但國(guó)內(nèi)關(guān)于魚類寄生蟲免疫逃避機(jī)制的研究幾為空白，亟需加強(qiáng)這方面研究力量的投入?，F(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展為我們從分子水平研究魚類寄生蟲的免疫逃避機(jī)制提供了良好契機(jī)，尤其使得高通量篩選、鑒定與魚類寄生蟲免疫逃避相關(guān)的基因或蛋白分子成為可能。希望在不久的將來(lái)，國(guó)內(nèi)的科研工作者能在魚類寄生蟲的免疫逃避機(jī)制研究方面取得突破，為抗魚類寄生蟲新藥的研發(fā)和疫苗開發(fā)提供重要參考。

4.4 抗魚類寄生蟲的疫苗

目前，全世界還都沒有在漁業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中可使用的魚類寄生蟲病疫苗。我國(guó)在魚類寄生蟲病疫苗的研究方面，也只有一些為數(shù)不多的嘗試性工作。如Mo 等[160]等利用模式動(dòng)物—四膜蟲作為表達(dá)載體制備重組疫苗，試圖用于寄生纖毛蟲病的防治；柯翎等[161]提取了四膜蟲細(xì)胞膜表面的小瓜蟲抑動(dòng)抗原，以Quil-A 作為佐劑，將其制成免疫刺激復(fù)合物，通過免疫試驗(yàn)證實(shí)其對(duì)魚體感染小瓜蟲有一定的免疫保護(hù)力；閆春梅等[162]研究了小瓜蟲抑動(dòng)蛋白基因核酸疫苗對(duì)小瓜蟲病的免疫保護(hù)效果，表明其可顯著降低魚體死亡率，這些研究均為小瓜蟲重組疫苗研發(fā)與應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。另外，Xu 等[145]報(bào)道其制備的小瓜蟲滅活疫苗及活蟲疫苗經(jīng)腹腔注射后對(duì)斑點(diǎn)叉尾鮰(Ictalurus punctatus)均有保護(hù)作用，且活蟲疫苗保護(hù)效果高于滅活疫苗。Zhou 等[163]利用鉤刺斜管蟲(C.uncinata)制備的滅活疫苗經(jīng)腹腔注射錦鯉后，使其產(chǎn)生抗小瓜蟲病的交叉保護(hù)作用，證實(shí)了疫苗的保護(hù)效果與注射的蟲量有很大關(guān)系。目前，對(duì)魚類的后生動(dòng)物寄生蟲疫苗的研究則更少見報(bào)道，僅有一例關(guān)于華支睪吸蟲的報(bào)道：通過篩選華支睪吸蟲合適的抗原基因或蛋白酶，然后以枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)作為傳遞系統(tǒng)，試圖通過分子生物學(xué)方法開發(fā)重組疫苗[147]，經(jīng)口服給藥后成功誘導(dǎo)了草魚的先天和適應(yīng)性免疫，但其保護(hù)功效和機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。

相對(duì)于病毒和細(xì)菌，寄生蟲進(jìn)化地位高、抗原更復(fù)雜、免疫逃避機(jī)制更完善，因此，抗寄生蟲疫苗的研制，更具有艱巨性和長(zhǎng)期性，可以說(shuō)目前大家仍在黑暗中探索。接下來(lái)也許只有利用快速發(fā)展的組學(xué)技術(shù)(基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組)篩選出更多有效的寄生蟲靶抗原，以此增加寄生蟲疫苗研發(fā)更多的可能性和研發(fā)效率，才能迎來(lái)魚類寄生蟲疫苗研究取得突破的曙光。

5 發(fā)展趨勢(shì)與展望

盡管建國(guó)七十余年來(lái)，我國(guó)魚類寄生蟲學(xué)研究取得了令全世界矚目的成就，但要做到真正認(rèn)識(shí)寄生及寄生蟲的“本質(zhì)”，有效控制魚類寄生蟲病，在今后的工作中，我們必須加強(qiáng)以下研究：

①魚類寄生蟲病的精確診斷。診斷是防控的基礎(chǔ)，基于對(duì)魚類寄生蟲的形態(tài)學(xué)、病理學(xué)和分子標(biāo)記的研究，發(fā)展以形態(tài)和病理診斷為主，以分子標(biāo)記為輔的精確、快速診斷技術(shù)；建立水體中重要寄生蟲eDNA 檢測(cè)技術(shù)，研究eDNA 與疾病發(fā)生的關(guān)系，建立疾病的早期診斷和預(yù)警機(jī)制，為寄生蟲病的精確用藥提供依據(jù)。

②魚類寄生蟲標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建。通過建立標(biāo)準(zhǔn)化的魚類寄生蟲培養(yǎng)體系和人工感染模型，在可控條件下進(jìn)行寄生蟲的生態(tài)學(xué)、生理學(xué)和藥理學(xué)的理論研究，并以此模型進(jìn)行寄生蟲病的藥物篩選、藥物評(píng)價(jià)和檢測(cè)，以及生態(tài)防控方法的評(píng)估，以建立綠色高效的魚類寄生蟲病防治方法。

③魚類寄生蟲病的生態(tài)防控。重視對(duì)魚類寄生蟲的種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生活史、寄生蟲-宿主相互關(guān)系、環(huán)境影響因子以及流行病學(xué)的研究，找到更多魚類寄生蟲病的生態(tài)防控手段，使生態(tài)防控成為最主流的防控方法，以保障水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

④魚類寄生蟲病的藥物防控。加強(qiáng)抗寄生蟲藥物的篩選與人工合成、藥理、藥代等方面基礎(chǔ)研究，努力開發(fā) “三效”(高效、速效、長(zhǎng)效)、“三小”(毒性小、副作用小、用量小)抗寄生蟲藥物。同時(shí)，研究寄生蟲的抗藥性產(chǎn)生規(guī)律和抗藥性機(jī)制，保護(hù)現(xiàn)有殺蟲藥物的有效性。

⑤魚類寄生蟲病的免疫防控。挖掘寄生蟲與宿主長(zhǎng)期相互適應(yīng)過程中形成的抗原變異和逃避宿主免疫的機(jī)制，為疫苗的研發(fā)奠定基礎(chǔ)；加快魚類寄生蟲疫苗和免疫增強(qiáng)劑的研發(fā)速度，以替代抗魚類寄生蟲藥物使用的強(qiáng)度和頻度；在基礎(chǔ)免疫學(xué)、基因組/轉(zhuǎn)錄組學(xué)等的基礎(chǔ)上，運(yùn)用基因編輯等分子輔助育種手段培育抗寄生蟲病的魚類新品種。

（作者聲明本文無(wú)實(shí)際或潛在的利益沖突）