对虾类免疫研究进展

中国水产门户网报道对虾在分类上属于节肢动物门，有鳃亚门，甲壳纲，软甲亚纲，十足目，游泳亚目，对虾科，对虾亚科，对虾属。对虾是无脊椎动物，关于无脊椎动物免疫的研究起步较晚，其中甲壳类动物的免疫研究更晚，始于上世纪60年代，研究的重点是血淋巴的性质、免疫因子及相关的免疫功能，其中有关对虾免疫的研究并不多。80年代，世界范围内掀起了养虾高潮，养殖对虾受到各种病害的袭击，于是科学工作者广泛开展了对虾的病害研究、抗病力研究及免疫机理与免疫防治的研究。本文对近年来有关对虾免疫的研究进展作一概述。

    1、对虾的免疫系统
    免疫系统是生物抵御异物入侵的防御机构。对虾的免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞、可溶性血淋巴因子和有关的酶类。

    1.1免疫器官  对虾的免疫器官几乎都是兼职免疫功能更具其它功能的器官。主要包括甲壳、鳃、血窦和淋巴样器官。

    1.1.1 甲壳  对虾的甲壳（皮肤）充当外骨骼，起支持和保护作用。主要成分是几丁质及其结合钙。甲壳分为4层，由外而内依次是表皮层、外皮层、内皮层和内膜层。甲壳在对虾的非特异性免疫过程中起机械阻挡作用。

    1.1.2 鳃  鳃由鳃轴、主鳃丝、二级鳃丝组成。鳃起滤过作用。

    1.1.3 血窦  对虾血窦实质上就是充满血淋巴的腔，大小血窦遍布全身。对虾的血液循环是
    开放式循环，体液和血液混在一起，为此对虾的血液常被称作血淋巴。血窦起滤过作用。
    1.1.4 淋巴样器官  对虾的淋巴样器官位于肝胰腺前方，通过器官被膜的微血管和网状结缔组织连在肝胰腺上，由一主动脉管通进肝胰腺。对虾淋巴样器官是一对半透明的囊状结构，作用似脊椎动物的淋巴结。  

    1.2免疫细胞  
    对脊椎动物言，免疫细胞泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及前体，如：造血干细胞、淋巴细胞、单核吞噬细胞、抗原递呈细胞、粒细胞、红细胞和肥大细胞等。而无脊椎动物没有完善的细胞免疫机制，其细胞防御主要是对“异己”的识别与排斥。主要的免疫细胞是血细胞和淋巴细胞。

    1.2.1血细胞  对虾血细胞尚没有系统的分类，有分为三类（透明细胞，小颗粒细胞，大颗粒细胞），也有分为四类（透明细胞，小颗粒细胞，大颗粒细胞和浆样细胞）。
    透明细胞多数呈卵圆形，偶见球形，表面光滑无突起，细胞器稀少，电子密度低，呈透明状，因此而得名。小颗粒细胞为卵圆形或纺锤形，偶有伪足，胞质中有大量的线粒体和核糖体，特征性结构是胞质中有大量体积小的高电子密度的颗粒。大颗粒细胞是4种细胞中体积最大的一种，呈卵圆形，无伪足，特征性结构是胞质中有较多体积大的颗粒。颗粒由单位膜包被，其间充满均质的高电子密度物质。浆样细胞的超微结构特点类似于哺乳动物的浆细胞，呈卵圆形或梭形，表面有少量微绒毛伸出，特点是胞质内充满糙面内质网，且以胞核为轴心，呈圈状排列，因此有着强烈的轮状感。

    1.2.2淋巴细胞  淋巴细胞指淋巴样器官中的细胞。分为三种：淋巴细胞A，淋巴细胞B，淋巴细胞C。
    淋巴细胞A呈圆形，直径10~12um，核大，约占整个细胞的3/4，是最主要的淋巴细胞，占淋巴细胞总数的60%左右，该细胞有很强的吞噬活性。淋巴细胞B呈圆形，直径9~11um，成熟后多为椭圆形，占淋巴细胞总数的35%左右。淋巴细胞C呈圆形或不规则形，直径20~30um，是最大也是数量最少的一种淋巴细胞，占总数的5%左右。

    2、对虾的免疫机理
    目前，有关对虾的免疫都是指非特异性免疫，包括器官免疫、细胞免疫和体液性免疫因子免疫。

    2.1器官免疫

    2.1.1甲壳的机械阻挡作用与蜕皮排除作用  对虾甲壳充当外骨骼，除了支持机体外，还兼具阻挡异物进入机体的功能，是机体的第一道防线。实验表明：致病菌浸浴法不能使对虾感染疾病。病毒浸浴法也未能致虾染病。
    蜕皮是对虾排除体内异物的重要途径，是对虾抵抗病原感染和自洁的有效方法。有人做过实验：中国对虾蜕皮第二天甲壳表面的细菌数为456个/cm2，第五天增至1060个/cm2，第八天为1280个/cm2，随时间的延长，一些利用甲壳质的菌有可能穿透甲壳，蜕皮行为在对虾的免疫过程中起了自洁作用。
    异物入侵体腔，迅速随血淋巴进入血窦、鳃、淋巴器官，并不再进行循环。由于异物的刺激，虾体将发生生理变化，促进蜕皮激素分泌，从而提早蜕皮，以排除鳃及血窦内异物，注射0.1%德国碳素、副溶血弧菌（9.6×106个/L），0.01%TTC溶液、灭活的白色念珠菌（1.8×106个/L）均可使对虾提前2~5天蜕皮。甲壳受伤、病原的表面吸附作用也会使虾提前蜕皮。

    2.1.2鳃的滤过作用  异物进入机体后由血淋巴携带经鳃管入鳃轴，再入鳃丝，带入鳃丝的异物被滤在鳃血窦和鳃丝末端膨大部，异物或被血细胞吞噬或到蜕皮时一并蜕掉，无论什么异物进入鳃，其出鳃血管总是洁净的。

    2.1.3血窦的滤过作用  血窦是遍布机体的一些腔，在全身形成网络，是交换血淋巴的地方。交换时异物被限制在血窦中。血窦内血细胞数量增加，血细胞吞噬作用增强。吞噬后的产物、毒物待蜕皮时蜕去。

    2、2免疫细胞的吞噬作用
    吞噬杀菌是很重要的非特异性清除异物的过程。吞噬细胞主要是血淋巴中的血细胞和淋巴器官中的淋巴细胞。

    2.2.1血细胞的吞噬作用  由于对虾血细胞没有系统的分类，吞噬过程中又发生形态及生理的变化，到目前为止还不能完全确定对虾每种细胞在吞噬过程中的具体作用。吞噬杀菌过程大致分为三个阶段：吸附阶段、吞入阶段、消化杀菌阶段。病原入侵后，被血清因子（一种糖蛋白）识别，异物可能被带上标记，吞噬细胞对其进行吸附。有效吸附后，血细胞伸出伪足，或形成凹陷吞噬异物。异物被吞入的同时，血细胞将其分解，血细胞自身也大多解体。

    2.2.2淋巴细胞的吞噬作用  病原被滤入淋巴样器官后，进入淋巴小管的腔中，淋巴因子受趋化作用游出基底膜大量进入管腔进行吞噬，其吞噬过程与血细胞基本相似，但好象没有蛋白识别阶段。淋巴细胞具有比血细胞更强的吞噬活性，并能在体外条件下完成吞噬过程，而血淋巴中的血细胞在体外只表现为极少数的吸附。

    2、3体液性免疫因子
    体液性免疫因子在对虾免疫防御中发挥着十分重要的作用，这些因子包括天生的和诱导产生的各种生物大分子，主要是血淋巴中的各类抗菌因子、抗病毒因子、血凝因子、细胞激活因子、识别因子、凝集素、溶血素及溶菌酶、酚氧化酶等具有免疫活性的酶类。
    免疫因子的作用在于识别异物，然后通过凝集、沉淀、包囊、溶解等抑制病原体的繁殖和扩散，或者直接将其杀灭并排出体外；发挥调理作用，促进血细胞吞噬异物；还可能参与止血、凝固、物质吸收与运输及创伤修复等生理作用。

    2.3.1凝集素  目前一般认为,在无脊椎动物体液中不具有免疫球蛋白等高度特异性免疫因子，机体对于外界异物分子的识别不可能通过抗原抗体结合反应来实现。已有的资料证明：凝集素在对虾等无脊椎动物的体液免疫反应中，特别在异物分子的识别反应中起着极为重要的作用。无脊椎动物的凝集素一般是外源凝集素，是一类对特定细胞多糖具有结合亲和力的能选择凝集某些脊椎动物血细胞和微生物细胞的具有多价构型的蛋白质或糖蛋白复合物。凝集素的主要功能是使血淋巴中的异物分子发生凝集，另具调理作用，将结合的异物分子传递给血细胞，由血细胞完成最终的吞噬杀灭作用。

    2.3.2溶血素  溶血素是无脊椎动物免疫防御系统中一种重要的非特异性免疫因子，其作用类似于脊椎动物的补体系统，可溶解破坏异物细胞、参与调理作用，并可能与无脊椎动物的杀菌作用及酚氧化还原的激活系统有关。

    2.3.3溶菌酶  溶菌酶是溶酶体酶，广泛存在于各种动物的血细胞和血液中，在免疫活动中发挥着重要的作用。溶菌酶是一种碱性蛋白，主要杀灭革兰氏阳性菌，溶解破坏细菌的细胞壁，使细胞崩解。

    2.3.4酚氧化酶  酚氧化酶的前体是酚氧化酶原，酚氧化酶原经酚氧化酶原激活系统激活才能成为有活性的酚氧化酶。酚氧化酶能将酚氧化成醌，在没有任何酶催化的情况下，能自发形成最终产物黑色素。黑色素及其中间代谢产物是高活性的化合物，可能通过抑制胞外的蛋白酶和几丁质酶而影响微生物的生长。
    对虾体液性免疫因子还包括其它一些酶类（如酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等），蛋白酶抑制剂，多肽类灭活因子等。
    

                                    编辑：庞琪