加州鱸感染水霉菌后的組織病理學觀察

摘" 要：研究感染水霉菌后加州鱸（Micropterus salmoides）主要致病特征，為其臨床診斷和治療提供基礎(chǔ)資料。試驗分為試驗組和健康組，當試驗組出現(xiàn)水霉菌病（Saprolegniasis）典型癥狀時取樣，采用石蠟切片，H-E染色，對加州鱸的鰓、頭腎、肝臟、脾臟和心臟組織進行病理學觀察。試驗結(jié)果顯示，試驗組5個組織結(jié)構(gòu)均出現(xiàn)了不同程度的病理變化，包括細胞壞死、結(jié)構(gòu)紊亂、色素沉積增多以及粒細胞浸潤等外，鰓絲血管淤血、鰓小片上皮脫落；頭腎血管淤血；心臟和肝臟血管淤血；肝細胞染色質(zhì)邊集；脾臟偶見細胞壞死。健康組加州鱸鰓、頭腎、肝臟、脾臟和心臟未觀察到病變；試驗組其鰓、頭腎、肝臟、脾臟和心臟組織均出現(xiàn)了病理變化。

關(guān)鍵詞：加州鱸（Micropterus salmoides）；水霉菌（Saprolegnia）；組織；病理學；病理特征

中圖分類號：S965.199文獻標志碼：A

文章編號：1674-2419（2024）06-0673-06

加州鱸（Micropterus salmoides）又稱大口黑鱸，作為一種重要的經(jīng)濟魚類，具有生長速度快、耐低溫和發(fā)病率低等優(yōu)點，其富含蛋白質(zhì)、鈣和多種人體必需的氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，因此有“淡水黃魚”[1]的美譽，養(yǎng)殖發(fā)展前景廣闊。然而，養(yǎng)殖加州鱸也面臨著一些問題和挑戰(zhàn)，其中水霉菌病（Saprolegniasis）的流行及暴發(fā)，對產(chǎn)量和質(zhì)量造成嚴重影響。因此，探索有效的水霉病防治方法，提高加州鱸養(yǎng)殖的抗病能力，是促進加州鱸養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。水霉病防治方面的報道較多，而關(guān)于加州鱸水霉病的組織病理學研究卻鮮有報道，同時研究加州鱸5個主要組織病理學材料未見報道。通過病理學研究方法，探討主要組織結(jié)構(gòu)特征與生理學功能的關(guān)系，是水產(chǎn)健康養(yǎng)殖臨床診斷病害經(jīng)典實用的方法[2]。該研究以息烽縣鹿窩鎮(zhèn)某高位池養(yǎng)殖場養(yǎng)殖的加州鱸為試驗對象，通過觀察加州鱸健康組和試驗組鰓、頭腎、肝臟、脾臟和心臟組織病理特征變化，旨在探索水霉病對加州鱸的損傷、組織病理學特征與生理學功能的關(guān)系，以期為水霉病的臨床診斷和防治提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗菌種

采集息烽縣鹿窩鎮(zhèn)某公司飼養(yǎng)的患水霉病的魚，經(jīng)分離培養(yǎng)鑒定得到水霉菌種，在4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 試驗動物

采集于鹿窩鎮(zhèn)某公司飼養(yǎng)的健康加州鱸24尾，平均體長26 cm，平均體重550 g，飼養(yǎng)于貴州農(nóng)業(yè)職業(yè)學院第一實驗樓。

1.2 方法

1.2.1 試驗分組

隨機將試驗加州鱸分為健康組和試驗組，每組12尾。在試驗組加入濃度為2×105 CFU/mL～5×105 CFU/mL的水霉孢子。兩組飼養(yǎng)和管理條件一致，連續(xù)觀察2組魚的臨床癥狀，直到試驗組魚全部出現(xiàn)水霉病典型癥狀時取樣。2組魚取樣時均未死亡。

1.2.2 組織切片制作

在健康組和試驗組各取3尾具有水霉病典型癥狀的魚的鰓、頭腎、肝臟、脾臟和心臟組織。石蠟切片制作參考王寧軍[3]的方法。

1.2.3 采集圖像的分析

使用CaseViewer 2.4 軟件選圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鰓的病理變化

健康組鰓組織中鰓絲數(shù)量豐富，鰓組織中從鰓弓凸面延伸出鰓絲（圖1a），鰓絲呈梳狀排列，另一端游離；鰓絲向兩側(cè)延伸出許多細小的半圓形扁平囊狀鰓小片（圖1b、c），鰓小片垂直于鰓絲均勻分布，其內(nèi)含有豐富的毛細血管。試驗組感染后，鰓組織中大量鰓絲結(jié)構(gòu)紊亂，鰓小片結(jié)構(gòu)不清，多見鰓絲血管淤血（圖1d）；鰓絲內(nèi)可見大量細胞壞死（圖1e、f），胞核固縮碎裂，并伴有大量淋巴細胞與粒細胞浸潤（圖1e、f）；多見鰓小片上皮脫落（圖1e）。

2.2 頭腎的病理變化

健康組頭腎組織中淋巴細胞數(shù)量豐富，排列緊密；可見少量棕黃色色素小灶性沉積（圖2a、b、c）；未見其他明顯異常。試驗組感染后，頭腎組織中淋巴細胞數(shù)量減少，排列疏松；棕黃色色素小灶性沉積增多（圖2d、e、f）；可見較大范圍血竇輕度淤血（圖2e、f）；多見血管淤血（圖2d、e、f）。

2.3 心臟的病理變化

健康組心臟組織心內(nèi)膜、心肌膜及心外膜結(jié)構(gòu)清晰；可見少量心肌細胞胞質(zhì)中出現(xiàn)空泡（圖3b、c），心肌細胞胞質(zhì)疏松（圖3a、b、c）。試驗組感染后，偶見心肌細胞胞質(zhì)出現(xiàn)空泡（圖3e、f），心肌細胞排列不規(guī)則；可見少量棕黃色色素沉積（圖3d）。心臟組織心外膜偶見粒細胞與淋巴細胞浸潤（圖3e）；可見大范圍間質(zhì)血管淤血（圖3e、f）。

2.4 肝臟的病理變化

肝臟組織中肝細胞雙行排列成板狀，肝板以沿中央靜脈大致呈放射狀排列；多見肝細胞胞質(zhì)呈空泡狀，細胞結(jié)構(gòu)清晰（圖4a、b、c）。試驗組感染后，肝臟組織中肝細胞胞質(zhì)與正常組相比胞質(zhì)緊密；偶見棕黃色色素沉積（圖4e 、f）；可見多處血管淤血（圖4d）；可見少量肝細胞染色質(zhì)邊集（圖4f）。

2.5 脾臟的病理變化

健康組脾臟組織中紅髓與白髓界限不明顯；多處可見少量棕黃色色素小灶性沉積和散在沉積（圖5a、b、c）；未見其他明顯異常。試驗組感染后，脾臟組織中紅髓與白髓界限不明顯；廣泛可見少量棕黃色色素小灶性和散在沉積（圖5d、e、f）；脾臟組織內(nèi)偶見細胞壞死（圖5f），胞核固縮碎裂。

3 討論

3.1 水霉病對鰓的影響

健康組鰓組織中鰓絲數(shù)量豐富，鰓絲呈梳狀排列，垂直于鰓絲均勻分布，其內(nèi)含有豐富的毛細血管。

鰓絲在受到外來病原刺激時，大量的淋巴組織和免疫細胞會分泌相關(guān)細胞因子，產(chǎn)生適應性免疫反應[4]。該研究觀察到感染水霉菌的加州鱸聚集到水面，鰓上覆蓋深色黏液，可能由于水霉菌太多，分泌的黏液并不能將其清除，反而堵塞了鰓絲間的空隙，妨礙了正常的呼吸功能，致使加州鱸聚集到水面，隨著病程的延長，缺氧死亡。鰓的泌氯細胞與調(diào)節(jié)滲透壓有關(guān)，鰓小片是維持與外界環(huán)境進行氣體交換的場所[5]。該研究觀察到鰓組織中大量鰓絲結(jié)構(gòu)紊亂、鰓小片結(jié)構(gòu)不清、多見鰓絲血管淤血、鰓絲內(nèi)可見大量細胞壞死、胞核皺縮碎裂并伴有大量粒細胞與淋巴細胞浸潤及多見鰓小片上皮脫落等病理特征，可能表明鰓提供氧氣并排出二氧化碳的功能受到嚴重影響，調(diào)節(jié)體內(nèi)水分和電解質(zhì)的平衡遭到了嚴重破壞，滲透壓失衡，導致患病加州鱸運動異常。該研究還發(fā)現(xiàn)大量粒細胞與淋巴細胞浸潤，這可能是免疫系統(tǒng)試圖清除病原體并恢復組織健康的一種反應，與OLSEN等[6]研究虹鱒的鰓絲具有免疫功能結(jié)論相符。

3.2 水霉病對頭腎的影響

硬骨魚類的頭腎是重要的免疫和造血器官，含有分散黑色素巨噬細胞及黑色素巨噬細胞中心[7]，與哺乳動物的脊髓功能相似[8]。試驗組加州鱸頭腎組織中觀察到棕黃色色素小灶性沉積明顯高于健康組，這有可能具有貯藏棕黃色色素或與炎癥反應和組織修復過程中代謝產(chǎn)物沉積增多有關(guān)，這與AGIUS等[9]和胡玲玲等[10]研究結(jié)果相符，可見頭腎是加州鱸重要的免疫器官。

3.3 水霉病對心臟的影響

該研究發(fā)現(xiàn)健康組心臟組織中心肌細胞胞質(zhì)均出現(xiàn)少量空泡，心肌細胞胞質(zhì)疏松，這與王新棟[11]的研究相符。而試驗組心臟組織淋巴細胞和粒細胞的浸潤，表明免疫系統(tǒng)在應對感染時的活躍性增加，而間質(zhì)血管的淤血可能是由于炎癥反應導致的血管通透性增加和血液循環(huán)障礙。棕黃色色素沉積，這可能是由于炎癥反應或代謝產(chǎn)物在心肌細胞中沉積所致。棕黃色色素通常是炎癥過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。心肌細胞排列不規(guī)則，這可能是由于感染后的鰓組織損傷嚴重導致呼吸受阻，血液循環(huán)受阻，心肌細胞結(jié)構(gòu)受到損傷引起的排列不規(guī)則，與林欣[12]的研究結(jié)果相符。

3.4 水霉病對肝臟和脾臟的影響

肝臟是魚體最大的消化腺體，是魚體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的核心器官之一，具有分泌、解毒及排泄等功能。健康組肝臟組織中多見肝細胞胞質(zhì)呈空泡狀，細胞結(jié)構(gòu)清晰，肝細胞排列疏松[13]。當機體受到病菌侵害到一定程度時，肝臟會出現(xiàn)相應的病理變化[14]。該研究發(fā)現(xiàn)感染后，肝細胞胞質(zhì)與正常組相比胞質(zhì)緊密。肝臟組織多處血管周圍可見棕黃色色素小灶性沉積，這可能是由于水霉菌感染引起的細胞壞死、代謝產(chǎn)物的沉積或免疫系統(tǒng)的反應而導致的，這種沉積物可能是病原體、細胞殘留物或其他代謝產(chǎn)物。這潛在表明肝臟可能是加州鱸的免疫器官。少量肝細胞染色質(zhì)邊集，可能表明細胞內(nèi)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，這可能是肝細胞對水霉菌或其他外界刺激的免疫反應，還有待進一步研究。血管淤血可能是由于水霉菌感染導致的炎癥反應、血液循環(huán)障礙或其他肝臟功能異常引起的。而淤血可能導致組織缺氧和營養(yǎng)不足，進一步加重組織損傷。這些病理變化未見報道，均待進一步研究。通常軟骨魚類脾臟的紅髓和白髓分界明顯[15]，硬骨魚類脾臟中紅髓和白髓界限不明顯，具有免疫和造血功能[16]，該研究硬骨魚類加州鱸脾臟的紅髓和白髓界限不明顯，符合其脾臟的特點。試驗組偶見細胞壞死，胞核萎縮碎裂，可見感染后脾臟病變加重。駝背鱸和斑馬魚的脾臟實質(zhì)中呈現(xiàn)了一種特殊的結(jié)構(gòu)，即巨噬細胞聚集形成區(qū)域，形成黑色素巨噬細胞中心[16]。采用H-E染色黑色素巨噬細胞后呈黑色或黃色。黑色素巨噬細胞是一種多功能的細胞，它具有吞噬胞外異物、代謝回收損傷細胞碎片的功能，并在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮一定的抗原識別作用[9]。該研究健康組和試驗組脾臟組織中多見棕黃色色素小灶性沉積和散在沉積，感染后棕黃色色素小灶性沉積和散在沉積高于健康組，這潛在表明脾臟是加州鱸重要的免疫器官，這與AGIUS等[9]、朱玲等[17]、黃建等[18]的研究結(jié)果相符。

綜上所述，該研究首次報道加州鱸患水霉病5個主要組織的病理學觀察結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了一系列病理特征。在鰓組織中，可見鰓絲結(jié)構(gòu)的紊亂、血管淤血及細胞壞死等現(xiàn)象，影響魚體的正常呼吸；大量淋巴細胞與粒細胞浸潤，是免疫系統(tǒng)試圖清除病原體并恢復組織健康的一種反應。在頭腎組織中，可見淋巴細胞數(shù)量減少、棕黃色色素沉積增多以及血管淤血等情況，影響了加州鱸的免疫功能和造血功能。心臟組織中出現(xiàn)了棕黃色色素沉積以及間質(zhì)血管淤血等病理變化，導致心臟功能受損。肝臟和脾臟組織中也觀察到了多種病理變化，包括肝細胞胞質(zhì)緊密、棕黃色色素沉積增多以及血管淤血等，影響了肝臟的解毒功能和脾臟的免疫功能。觀察到加州鱸組織的損傷與生理學功能的關(guān)系，為水霉病的臨床診斷和防治提供參考資料。

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Histopathological Observations of Micropterus salmoides Infected with Saprolegnia

LI Zhihui1， PEI Zhanyang1， LI Renjun1， XIONG Wei2

（1.Guizhou Vocational College of Agricultural， Qingzhen 551400， Guizhou China，2. Xifeng County Livestock and Aquatic Technology Development Service Center， Xifeng 551100， Guizhou China）

Abstract：To study the main pathogenic characteristics of Micropterus salmoides infected with water mold， and to provide basic data for its clinical diagnosis and treatment. The experiment was divided into experimental group and healthy group. When the typical symptoms of Saprolegniasis appeared in the experimental group， the gill， head kidney， liver， spleen and heart tissues of Micropterus salmoides were sampled by paraffin section and H-E staining. The test results showed that the 5 tissue structures of the experimental group had pathological changes of different degrees， including cell necrosis， structural disorder， increased pigmentation， granulocyte infiltration， blood vessel congestion of the gill filament， and epithelial detachment of the gill lamella. Cephalic renal vessel congestion; Blood congestion in the heart and liver; Hepatocyte chromatin edge set; The spleen was occasionally necrotic. No lesions were observed in the gills， head kidney， liver， spleen and heart of the healthy group. Pathological changes were observed in the gill， head kidney， liver， spleen and heart tissues of the experimental group.

Keywords：Micropterus salmoides; Saprolegnia; organization; pathology; pathological feature

基金項目：貴州省科技計劃項目“鱸魚病害生態(tài)防控關(guān)鍵技術(shù)研究（黔科合支撐[2023]一般470）”。

作者簡介：李志惠（1980-），女，碩士，副教授，從事水產(chǎn)養(yǎng)殖及病害防控技術(shù)的研究、動物生產(chǎn)教學。E-mail：382303663@qq.com。

通訊作者：李任軍（1974-），男，教授，博士，研究方向為中獸醫(yī)藥學，E-mail：470528497@qq.com。