鲫鱼人工感染嗜水气单胞菌的病理组织观察
2015-03-15曾燕玲遵义师范学院生命科学学院贵州遵义563002
曾燕玲(遵义师范学院生命科学学院,贵州遵义563002)
鲫鱼人工感染嗜水气单胞菌的病理组织观察
曾燕玲
(遵义师范学院生命科学学院,贵州遵义563002)
摘要:鲫鱼是我国淡水养殖鱼类中抗病力、适应能力较强的类群之一,但嗜水气单胞菌也能引起鲫鱼发生爆发性细菌性败血症。尽管目前许多研究已经确认嗜水气单胞菌是引发鱼类败血症的病原体,但有关嗜水气单胞菌对鲫鱼组织病理影响的研究还较少。为了寻找防治鱼类败血症的有效方法,作者将嗜水气单胞菌人工感染鲫鱼,并取正常和患病鲫鱼的头肾、肾、肠和皮肤组织进行组织制片,通过观察对比组织切片,发现病鱼的头肾、肾、肝脏、肠和皮肤都有不同程度的出血现象,组织细胞膜溶解、脱落、变形、坏死和空泡化,组织结构发生不同程度的变型和坏死.
关键词:鲫鱼;人工感染;嗜水气单胞菌;病理组织;观察
鲫鱼(carassiusauratus)属鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、鲫属(carassius),是一种杂食性的淡水鱼[1]。在众多的淡水养殖鱼类中,鲫鱼因其具有抗病力与适应性较强、易于饲养、肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富等特点而深受消费者喜爱。随着鲫鱼规模化养殖的发展,各种鱼病也频繁发生,尤其是发病时间短、发病率和死亡率高的弧菌病,已成为鲫鱼养殖产业化的重要制约因素,由嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)[2][引起的弧菌病是养殖鲫鱼最常见的传染性弧菌疾病之一。近年来许多学者从患有败血症鱼的病理组织中分离出了病原体——嗜水气单胞菌。嗜水气单胞菌是一种能引起水生动物、人兽共患病的致病性微生物,在鱼类研究中,目前已证明嗜水气单胞菌是引发鱼类疾病的细菌之一,也是引发鱼类败血症的病原体,但目前有关嗜水气单胞菌对鲫鱼组织病理影响的研究还较少。为了寻找防治鱼类败血症的有效方法,作者对健康鲫鱼与人工感染嗜水气单胞菌鲫鱼的主要免疫器官组织进行了对比研究,旨在为鲫鱼及其他鱼类弧菌病的防治提供基础理论知识。
1材料与方法
1.1人工感染试验及取样
从市场购买体重约为100~200g的健康鲫鱼40尾,分2组养于24h连续充氧的塑料箱(80×60×40cm)中,每天换水1次,投饵1次,水温为常温(17~25℃),饲养7天无异常表现后开始实验。
取已分离提纯的嗜水气单胞菌母菌于LB液体培养基中,放入37℃的回旋式水浴恒温振荡器中培养12h,取2ul于LB固体培养基中,29℃培养16h,用1000ul生理盐水摇菌,取出摇菌液稀释10倍待用。
将实验组的20条鲫鱼腹腔注入制备好的菌液0.2mL,对照组的20条鲫鱼腹腔注入0.2mL生理盐水,观察实验组和对照组鲫鱼的发病情况。取对照组及实验组有典型病症或发病死亡鲫鱼的皮肤、头肾、肾、脾、肝和肠组织3~5mm于Bouin试液中固定,经脱水、浸蜡、包埋、切片、展片、烘片、HE染色、封片,待封片树脂干燥后,在显微镜下观察,并进行显微照相。
2结果
2.1大体解剖
腹腔注射嗜水气单胞菌悬液的实验组鲫鱼,在接种4h后,鲫鱼游动缓慢,呼吸频率加快。随着病程发展,皮肤出现出血红肿,腹部两侧有部分鳞片脱落。3天后半数鲫鱼皮肤有出血症状,主要发生在腮、胸、腹、尾鳍的基部,开始出现死亡,第4天实验组鲫鱼全部死亡,死亡率100%。对照组鲫鱼没有出现发病症状。将实验组和对照组鲫鱼解剖后发现,实验组鲫鱼腹腔内大量出血,肝胰脏、脾的颜色变浅且不易分辨,肠变得薄而透明。
2.2病理组织观察
肾脏:鲫鱼的肾脏是由头肾和中肾组成。头肾为淋巴组织,对照组鲫鱼头肾细胞排列整齐,细胞间隙明显,可以看到动脉、静脉、淋巴细胞(见图1)。实验组鲫鱼经嗜水气单胞菌感染后,头肾的组织切片中出现很多空泡,染色后空泡主要显红色,泡内的细胞之间界限不分,动脉、静脉管壁细胞溶解且分不清动脉和静脉(见图2)。对照组鲫鱼的中肾切片能清晰地分辨出肾小球和肾小管且排列比较整齐有序,结构也比较清晰(见图3)。实验组鲫鱼肾脏结构受损,肾小囊腔间隙大,肾小管排列紊乱且肾小球和肾小管的数量明显减少,有的肾小管管腔内细胞核固缩,胞质出现空泡,细胞裂解(见图4)。
图1对照组鲫鱼的头肾组织
图2实验组鲫鱼的头肾组织
图3对照组鲫鱼的肾脏组织
图4实验组鲫鱼的肾脏组织
肝脏:在对照组鲫鱼的肝脏组织中,肝脏的间质组织少,肝小叶分界不明显,相邻的肝小叶常互相连接,肝细胞呈圆形或椭圆形,排列紧密,细胞核大而圆,肝血管内充满血细胞(见图5)。实验组鲫鱼肝组织的肝细胞排列疏松、不规则且一部分肝细胞解体,形成局灶性坏死,许多肝细胞实质结构遭到明显破坏,呈现空泡化,细胞有融合的现象(见图6)。
图5对照组鲫鱼的肝脏组织
图6实验组鲫鱼的肝脏组织
脾脏:脾脏是鲫鱼血液循环系统的重要组成部分,是造血、过滤血液和破坏衰老红细胞的中心场所。在对照组鲫鱼的脾脏组织中脾脏实质内淋巴细胞和其他细胞界限清晰(见图7)。实验组鲫鱼脾脏实质内淋巴细胞和其他细胞排列不规则、细胞溶解、脾脏组织坏死严重(见图8)。
图7对照组鲫鱼的脾脏组织
图8实验组鲫鱼的脾脏组织
肠:在对照组鲫鱼的肠组织中,肠绒毛和肠上皮细胞排列整齐、紧凑(如图9)。实验组鲫鱼的肠绒毛排列不齐,小肠绒毛上的柱状细胞坏死、脱落,部分绒毛消失,肠粘膜上皮细胞脱落,肌肉层结构松散(见图10)。
图9对照组鲫鱼的肠组织
图10实验组鲫鱼的肠组织
皮肤:在对照组鲫鱼的皮肤切片中,皮肤的细胞排列整齐,上皮组织与肌肉组织排列紧密(见图11)。实验组鲫鱼的上皮脱落,肌肉细胞间隙大,有的细胞死亡出现空泡(见图12)。
图11对照组鲫鱼的上皮组织
图12实验组3天后死亡鲫鱼的皮肤上皮组织
3讨论
嗜水气单胞菌可引发鱼类的败血症和内脏出血。嗜水气单胞菌可通过胞外蛋白酶使组织严重变性、坏死,机体抵抗力迅速下降,最终导致鱼体死亡。研究结果表明,感染嗜水气单胞菌鲫鱼的头肾、肾、肠、皮肤均有不同程度的出血,组织细胞出现变性、坏死等病理变化。据王增福[3]报道,嗜水气单胞菌能导致龟、鳖、牛蛙、蚌等水生动物的败血病及局部感染;蒋自立[4]黄颡鱼嗜水气单胞菌对草鱼幼鱼肝、肾和脾的影响与本实验中人工感染嗜水气单胞菌鲫鱼的病症一致。根据陆宏达对嗜水气单胞菌的研究,嗜水气单胞菌感染鱼类多表现为细胞肿大和变性,表明嗜水气单胞菌及其毒力因子有可能先直接损伤膜结构,这种损伤可破坏溶酶体膜,使水解酶溢出,从而引起广泛的细胞自溶,导致细胞坏死或空泡化[5-7]。
本次人工注射感染嗜水气单胞菌鲫鱼的肾脏、脾脏和肝脏均发生了病变,这些器官的病变,主要表现在病变部分的细胞膜溶解、内部细胞减少,从而影响鲫鱼的正常生理代谢。鲫鱼的肝脏组织内混合有大量的胰腺组织,鲫鱼的肝脏不仅是鲫鱼体内最大的消化腺,而且还是功能最多样化的新陈代谢器官之一。鲫鱼的肝脏不仅可以分泌多种消化酶,而且还有参与代谢、解毒及吞噬防御等多种功能。感染病菌的鲫鱼肝脏细胞解体、受损,可导致肝脏解毒能力降低。而脾脏、头肾是鲫鱼的主要免疫器官,被嗜水气单胞菌感染后,脾脏、头肾组织的细胞膜溶解,鲫鱼的造血和免疫等功能下降,这可能是鲫鱼感染嗜水气单胞菌快速死亡的重要原因之一。另外,病鱼肾脏的肾单位尤其是肾小管数目显著减少,由于肾小管上细胞的大量坏死、解体,使肾小管裂解,肾小管减少,肾小管的泌尿功能减弱,最终导致肾功能的衰退,这也是导致鲫鱼死亡的原因。
参考文献:
[1]丁瑞华.四川鱼类志[M].成都:四川科学技术出版社,1994.
[2]吕爱军,李任年,余为一.嗜温气单胞菌研究进展[J].中国动物检疫,2000,(11):42-43.
[3]王增福,谢红梅,张静.水产动物嗜水气单胞菌病的研究进展[J].水利渔业,2002, 33(3):18-19.
[4]蒋自立,李春涛.黄颡鱼嗜水气单胞菌对草鱼幼鱼肝·肾和脾的影响[J].安徽农业科学,2012,40(10):5946-5959.
[5]陆宏达,金丽华.鳖嗜水气单胞败血症的研究[J].水产学报, 1996,20(3):223-234.
[6]杨明生.黄鳝出血性败血症传染的防治[J].孝感师专学报(自然科学报),1998,18(4):70- 75.
[7]王春燕.异育银鲫败血病病原体的诊断及毒力和药敏实验[J].生物学杂志,2002,(6):30-31.
(责任编辑: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
作者简介:曾燕玲,女,贵州遵义人,遵义师范学院生命科学学院副教授。
基金项目:贵州省科技创新人才团队建设项目(黔科合人才团队[2012]4004)
收稿日期:2015-05-14
中图分类号:S943
文献标识码:A
文章编号:1009-3583(2015)-0086-04