中國(guó)水產(chǎn)門戶網(wǎng)報(bào)道        中國(guó)水產(chǎn)頻道獨(dú)家報(bào)道，目前很多水產(chǎn)從業(yè)者對(duì)水生微孢子蟲的認(rèn)識(shí)仍十分不足，筆者于此對(duì)微孢子蟲基礎(chǔ)生物學(xué)的最新研究進(jìn)展做一介紹，并對(duì)我國(guó)新發(fā)的水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)動(dòng)物微孢子蟲病提出防控建議，以供參考。


       
　　微孢子蟲成熟孢子模式圖（仿Weiss L M，1999）。Ex：外孢壁；En 內(nèi)孢壁；AD：錨狀盤；M：極絲柄狀部；PI層狀極體；VPI 泡狀極體；PT 極管；Sp 孢質(zhì)；Nu 孢核；Pm：質(zhì)膜；PV 后泡


　　掌握引起病害發(fā)生的病原的基礎(chǔ)生物學(xué)是有效防控水產(chǎn)動(dòng)物病害的重要前提之一。近年來(lái)，受到廣泛關(guān)注的對(duì)蝦生長(zhǎng)緩慢癥、中華絨螯蟹“水癟子病”、梭子蟹“牙膏病”及石斑魚標(biāo)粗過(guò)程中頻發(fā)的“瘦身病”均發(fā)現(xiàn)與一類微小的寄生蟲，即微孢子蟲有關(guān)。但由于我國(guó)對(duì)水生微孢子蟲及其病害研究開展得較少，水產(chǎn)從業(yè)者對(duì)這類病原的認(rèn)識(shí)顯得十分不足，有些報(bào)道有誤導(dǎo)從業(yè)者之嫌，甚至最近有報(bào)道把這一類寄生蟲與人畜共患的頂復(fù)門隱孢子蟲歸為一類，因此，筆者認(rèn)為十分有必要系統(tǒng)介紹微孢子蟲的基礎(chǔ)生物學(xué)以加深業(yè)者對(duì)其認(rèn)識(shí)，基于對(duì)其分布、生活史、傳播規(guī)律等的研究成果，并借鑒防控陸生人畜與經(jīng)濟(jì)昆蟲微孢子蟲病的措施來(lái)探討防控水生微孢子蟲病的可行方案。
　　
　　不同種魚類微孢子蟲孢子光鏡圖示（引自Dykova I, 2006）
　　
　　一、微孢子蟲基礎(chǔ)生物學(xué)
　　
　　長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，業(yè)界將粘孢子蟲、微孢子蟲及球蟲統(tǒng)統(tǒng)歸入原生動(dòng)物的孢子蟲綱，這也是迄今有些水產(chǎn)從業(yè)者依然將這幾類成孢子的寄生蟲稱為孢子蟲的原因。但科學(xué)工作者長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，這三類寄生蟲實(shí)為進(jìn)化距離非常遙遠(yuǎn)的不同類群，粘孢子蟲已被證實(shí)起源于自由生活的刺胞動(dòng)物（包括海葵、水螅及珊瑚等），而微孢子蟲被確定為一類早期分化的真菌類生物，并從動(dòng)物界移入植物界。事實(shí)上，微孢子蟲是一類泛在的、成孢子、真核、細(xì)胞內(nèi)（少數(shù)核內(nèi)）專性寄生蟲，寄生對(duì)象可覆蓋從無(wú)脊椎動(dòng)物（包括原生動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、刺胞動(dòng)物、線蟲、輪蟲、棘頭蟲、環(huán)節(jié)動(dòng)物、扁形動(dòng)物等）到脊椎動(dòng)物（包括魚、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳動(dòng)物及人等）的幾乎所有動(dòng)物類群，迄今已報(bào)道的寄生對(duì)象已達(dá)200余屬、1500余種，但由于研究的不足，微孢子蟲多樣性被嚴(yán)重低估了，事實(shí)上微孢子蟲的種數(shù)可能與現(xiàn)存動(dòng)物的種數(shù)相近甚至超過(guò)。自1857年發(fā)現(xiàn)第一例微孢子蟲以來(lái)，即橫掃歐洲蠶絲業(yè)的家蠶微粒子蟲，這一大類群的一些種已成為養(yǎng)蠶業(yè)、養(yǎng)蜂業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、模式動(dòng)物（斑馬魚、秀麗線蟲）及人畜共患病的重要病原生物，學(xué)界對(duì)其開展了大量的研究工作，尤其是在上世紀(jì)八十年代發(fā)現(xiàn)微孢子蟲感染引起的急性腹瀉是導(dǎo)致免疫缺陷患者（艾滋病與器官移植患者）的重要致死因子，迄今已報(bào)道了8屬17種微孢子蟲可感染人，如畢氏腸微孢子蟲（Enterocytozoon bieneusi）。當(dāng)然也有一些微孢子蟲也是控制有害昆蟲（如蝗蟲）的高效生物制劑。
　　
　　微孢子蟲孢子個(gè)體很小，長(zhǎng)1.0-10.0μm，寬0.5-4.5μm，孢子前端復(fù)雜的擠出裝置（包括錨狀盤、極體及極管三部分）與孢子后端的后泡是微孢子蟲最顯著的結(jié)構(gòu)特征（圖1，2），一般光鏡觀察，目鏡需要40倍以上甚至油鏡，另，使用與幾丁質(zhì)特異性結(jié)合的染料如Uvitex 2B染色涂片或組織切片，在熒光顯微鏡下可清晰觀察到（如圖3）。某些感染魚、蝦、蟹的微孢子蟲可形成肉眼可見的如孢囊的異瘤體（xenoma）。微孢子蟲生活史主要包括宿主體內(nèi)、體外兩階段，體內(nèi)自環(huán)境中的成熟孢子遇到適宜宿主、射出極絲錨定宿主細(xì)胞后、感染性胞質(zhì)從中空管狀的極管中射入宿主細(xì)胞內(nèi)開始裂殖生殖、孢子生殖，這一過(guò)程通常在數(shù)秒內(nèi)即可完成。由于適應(yīng)寄生生活，微孢子蟲形態(tài)及基因組結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生了高度退化，微孢子蟲的種類鑒定通常采用電鏡超微結(jié)構(gòu)與分子特征相結(jié)合的方式進(jìn)行。在已公布的16個(gè)微孢子蟲全基因組中，最小的微孢子蟲基因組僅為2.3M，甚至小于大多數(shù)細(xì)菌基因組。不同類群微孢子蟲生活史有顯著的差異，包括魚類等脊椎動(dòng)物寄生微孢子蟲通常經(jīng)口直接感染以完成世代繁衍；而大多數(shù)無(wú)脊椎動(dòng)物宿主（包括蝦、蟹、昆蟲等）生活史一般較為復(fù)雜，需要經(jīng)歷一個(gè)或數(shù)個(gè)中間宿主完成繁衍。另外，由于微孢子蟲（尤其是水生無(wú)脊椎動(dòng)物寄生微孢子蟲）無(wú)嚴(yán)格的宿主特異性，某些種存在隨食物鏈傳遞而常發(fā)生變更宿主的現(xiàn)象。微孢子蟲的寄生對(duì)宿主的危害因種而已，如致死、免疫抑制、宿主雌性化、改變宿主行為等，從而對(duì)宿主個(gè)體及群落水平產(chǎn)生不良效應(yīng)。

　　Uvitex 2B染色的石斑魚腸道微孢子蟲涂片與腸道切片效果
　　
　　二、我國(guó)水生動(dòng)物微孢子蟲及其病害簡(jiǎn)況
　　
　　我國(guó)微孢子蟲研究主要集中于陸生宿主（主要包括經(jīng)濟(jì)昆蟲如家蠶、柞蠶、蜜蜂與農(nóng)業(yè)害蟲如蝗蟲等）及人畜共患微孢子蟲（尤其是畢氏腸炎微孢子蟲）。對(duì)水生微孢子蟲的研究?jī)H限于少數(shù)魚類及經(jīng)濟(jì)水生十足目的病原生物，而歐美、日本、加拿大等國(guó)開展了大量的水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物寄生微孢子蟲病的感染機(jī)制、流行病學(xué)、診斷方法及包括藥物與物理手段的防控策略研究。
　　
　　2000年以前，陳啟鎏先生對(duì)四大家魚、斑鱧、烏鱧，何筱潔、華鼎可先生等對(duì)大眼鯛、麥穗魚、長(zhǎng)毛對(duì)蝦、鰻鱺等寄生微孢子蟲及其病害進(jìn)行了初步形態(tài)、病理及流行病學(xué)研究。此后，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐中微孢子蟲病的頻發(fā)，先后開展了石斑魚腹腔格留蟲病（病原Glugea epinephelus）、真鯛格留蟲病(圖4，病原Gluega pagri)、梭子蟹微孢子蟲病（病原Microsporidium sp.）及脊尾白蝦微孢子蟲病(Ameson sp.)、對(duì)蝦腸胞蟲病（Enterocytozoon hepatopenaei）及中華絨螯蟹肝胰腺壞死癥即“水癟子病”發(fā)生相關(guān)微孢子蟲（絨螯蟹肝胞蟲Hepatospora eriocheir）等的病原鑒定、病理及流行病學(xué)等相關(guān)工作。

　　感染微孢子蟲未定種的真鯛（Pagrus major），示腹腔大量異瘤體與光鏡下新鮮孢子的形態(tài)（×400）
　　
　　三、防控建議
　　
　　鑒于水體中微孢子蟲的豐富多樣性，可侵染水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物幾乎所有器官及微孢子蟲孢子殼的高度耐藥性，筆者提出如下建議：
　　
　　1、減少感染源
　　
　　盡管微孢子蟲種類繁多，但大多數(shù)為機(jī)會(huì)性感染源，針對(duì)不同養(yǎng)殖動(dòng)物的主要暴發(fā)微孢子蟲病害病原進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)檢疫（PCR、LAMP及定量PCR均是有效的手段），以盡量減少病原隨種苗與鮮活餌料生物（我們已在石斑魚開口餌料鹵蟲中檢測(cè)高陽(yáng)性率石斑魚腸道微孢子蟲）進(jìn)入養(yǎng)殖水體。進(jìn)水的處理可采用砂濾、臭氧或紫外等物理方法杜絕可能攜帶感染源的浮游動(dòng)物進(jìn)入養(yǎng)殖水體，從而降低養(yǎng)殖水體中感染性微孢子蟲的豐度，減少病害的發(fā)生率與感染強(qiáng)度。所有養(yǎng)殖用工具有必要通過(guò)高溫干燥或高溶度含氯消毒劑或NaOH進(jìn)行處理以減少病原污染水體。盡量減少地表徑流及鳥類糞便進(jìn)入養(yǎng)殖水體。
　　
　　2、提高宿主抗性
　　
　　寄生蟲是健康生態(tài)系統(tǒng)中的一部分，自然界大多生物體內(nèi)都存在大量的寄生生物（細(xì)菌、病毒、寄生蟲），少量的寄生并不會(huì)引起寄主病害的發(fā)生，相反某些寄生生物還對(duì)宿主保持健康有重要作用，如近年來(lái)收到高度關(guān)注的腸道微生物。自然水體中含有豐富的微孢子蟲多樣性，我們實(shí)驗(yàn)室已在多種餌料無(wú)脊椎動(dòng)物如枝角類、橈足類及底棲寡毛類（水蚯蚓等）檢出多種微孢子蟲，如寄生于真劍水蚤脂肪體的Gurleya sp.。完全清除養(yǎng)殖水體中的微孢子蟲是不現(xiàn)實(shí)的。一旦發(fā)生感染，免疫力強(qiáng)的宿主往往可以控制體內(nèi)的病原數(shù)量且具備盡快將病原驅(qū)除出體外的能力，從而達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的病原-宿主相互作用而平穩(wěn)度過(guò)一個(gè)養(yǎng)殖周期。常用的免疫增強(qiáng)劑如β葡聚糖、左旋咪唑及一些中藥都被報(bào)道可使宿主提高對(duì)微孢子蟲的抵抗力。當(dāng)然，健康的養(yǎng)殖管理也非常重要的，總之，應(yīng)該采取措施減少應(yīng)激、平衡營(yíng)養(yǎng)及營(yíng)造健康水環(huán)境，以此降低微孢子蟲病損失。
　　
　　3、藥物防控
　　
　　包括煙曲霉素、托曲麗珠、煙曲霉素類似物（TNP-470）、阿苯達(dá)唑、呋喃西林、地巴唑、莫能菌素、硝唑克酰胺、虱螨脲等口服化學(xué)藥物都被用于不同魚類微孢子蟲病的治療和控制中，但效果因種而異，且停藥后有復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。最近，有報(bào)道建立了體外細(xì)胞微孢子蟲培養(yǎng)系統(tǒng)并發(fā)現(xiàn)納米金顆粒可有效體外滅活一種魚微孢子蟲，為今后開發(fā)控制微孢子蟲提供了新思路。但筆者認(rèn)為，由于微孢子蟲成熟孢子對(duì)各種環(huán)境與藥物具有高度耐受力，宿主藥物開發(fā)應(yīng)側(cè)重于體內(nèi)前孢子及早期發(fā)育階段，結(jié)合準(zhǔn)確的分子診斷方法，精準(zhǔn)用藥。類似其它原生動(dòng)物，微孢子蟲也需要經(jīng)歷裂殖生殖過(guò)程，從傳統(tǒng)中藥提取有效成分阻斷其向成熟孢子發(fā)育可能也是一種有效的研制微孢子蟲病防控的途徑。 
 
　　寄生于武漢東湖采集的真劍水蚤脂肪體的Gurleya sp.
　　
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　
　　對(duì)于新近頻發(fā)的水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物微孢子蟲病，需要科研工作者加強(qiáng)對(duì)其基礎(chǔ)生物學(xué)，尤其是感染與流行機(jī)制的研究，也需要一線生產(chǎn)者加強(qiáng)對(duì)微孢子蟲病的正確認(rèn)識(shí)，在當(dāng)前無(wú)有效的防控藥物情況下，根據(jù)生活史特點(diǎn)制定合適的防控措施，才能減少因此造成的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境損失。