任永麗,齊林星,楊志軍,王錦秀,聶竹蘭
(塔里木大學 動物科學學院,新疆 阿拉爾 843300)
鱘Acipenser隸屬于硬骨魚綱、輻鰭魚亞綱、硬鱗總目、鱘形目,是世界上最古老的魚類之一,也是目前中國重要的冷水性養(yǎng)殖魚類。近年來,隨著人工養(yǎng)殖技術的提高,鱘養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)得到了較大的發(fā)展[1]。中國境內(nèi)水域遼闊,比較適合鱘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)如今中國已知的鱘種群有8種,是鱘種數(shù)最多的國家之一[2]。鱘起源早,分布廣泛且生命周期較長,具有重要的研究價值和經(jīng)濟價值。鱘全身沒有肌間刺,食用部分均為軟骨,營養(yǎng)豐富;其卵可以制成魚子醬,被稱為“軟黃金”[3-4]。雜交鱘(達氏鰉Husodauricus♀×施氏鱘Acipenserschrenckii♂)是中國重要的養(yǎng)殖魚類。鱘在自然條件下性成熟遲,種群遭到破壞后恢復時間較長,但雜交后的鱘繁殖能力高于親本[5],具有明顯的雜交優(yōu)勢。
動物血液中含有豐富的血細胞,在其自身生理、生化調(diào)節(jié)中起重要作用[6]。血液起源于中胚層的間充質(zhì)。在魚類的血液中,血細胞的組成和高等哺乳動物相似但又有所不同,均含有紅細胞、白細胞(包括有粒白細胞和無粒白細胞),不同的是魚類血液中不存在血小板,而是由血栓細胞替代。魚類的血液學指標受較多因素影響,主要包括養(yǎng)殖密度、個體發(fā)育和棲息環(huán)境等[7]。例如,張墨等[8]在研究大雜交鱘大規(guī)格魚種在不同放養(yǎng)密度條件下血液生理生化指標的變化時,發(fā)現(xiàn)高密度下產(chǎn)生的擁擠脅迫會導致大雜交鱘魚種血液的生理指標發(fā)生明顯變化。在達氏鱘血液指標的測定中,將血細胞分為紅細胞系、粒細胞系、單核細胞系、淋巴細胞系和其他細胞;同時研究發(fā)現(xiàn),其外周血中也有少量未成熟的紅細胞[9]。魚類的血液指標還可以反映魚類的繁殖狀況和疾病。匙吻鱘Polyodonspathula[10]與中華鱘Acipensersinensis[11]血液中紅細胞的數(shù)量少于其他魚類,同時受外界環(huán)境的影響較大,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)應該是與二者的運動能力弱相關。
本研究中采用瑞氏染色法制作雜交鱘血細胞涂片,觀察血細胞的形態(tài)特征;并依據(jù)其形態(tài)特征對雜交鱘的血細胞進行分類,旨在豐富魚類血液學研究內(nèi)容,為魚類的病理及免疫等方面的研究提供基礎資料。
試驗用雜交鱘由新疆伊河鱘業(yè)科技股份有限公司提供,選擇活潑健康的雜交鱘10尾,體質(zhì)量為(425±25)g。
采血時,用經(jīng)體積分數(shù)為0.1% 的肝素鈉浸潤過的2.5 mL一次性注射器,自魚尾柄側(cè)線鱗下方的尾靜脈處抽取靜脈血2 mL,整個過程不超過1 min。采用常規(guī)方法將新鮮血液即刻制成血涂片,每尾魚2~3張;經(jīng)Wright染液染色后,在油鏡下進行血細胞的觀察與測量;使用明美數(shù)碼成像系統(tǒng)觀察拍照,并對血細胞進行分類計數(shù)。
采用Photoshop CS 8.01軟件對試驗照片進行后期處理,同比例縮放圖像與標尺;試驗結(jié)果均以平均值±標準差(mean±S.D.)表示,用Excel軟件與SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。
雜交鱘的血細胞是由紅細胞、白細胞和血栓細胞組成。紅細胞是血細胞中最常見的一種,白細胞含量較少,血栓細胞則是2個及以上聚集在一起。白細胞包括有粒白細胞和無粒白細胞。有粒白細胞可見嗜中性粒細胞與嗜酸性粒細胞。無粒白細胞可見單核細胞、淋巴細胞。雜交鱘紅細胞的大小以及白細胞的分類和大小分別見表1與表2。
表1 雜交鱘紅細胞的大小Tab.1 Sizes of erythrocytes in the hybrid sturgeon μm
表2 雜交鱘白細胞的分類和大小Tab.2 Classification and sizes of leukocytes in the hybrid sturgeon μm
雜交鱘紅細胞為橢圓形,細胞核為圓形或橢圓形,位于細胞中央被染成深藍色,細胞質(zhì)則被染成淺藍色(圖1-A實線箭頭)。紅細胞在雜交鱘血細胞中占絕大多數(shù),白細胞和血栓細胞只有很少的一部分。紅細胞的長徑為(17.3±1.2)μm,短徑為(12.7±0.8)μm,細胞大小為(17.3±1.2)μm×(12.7±0.8)μm;核長徑為(7.7±0.5)μm,核短徑為(6.4±0.6)μm,細胞核大小為(7.7±0.5)μm×(6.4±0.6)μm。紅細胞中散落分布有近圓形的早期成紅細胞(17.6±1.5)μm×(14.9±1.0)μm,其細胞核為(8.9±0.8)μm×(7.9±0.9)μm,明顯大于紅細胞核,核染色質(zhì)清晰可見,胞質(zhì)嗜堿性(圖1-A虛線箭頭)。
雜交鱘白細胞包括有粒白細胞和無粒白細胞兩大類。有粒白細胞主要有兩種:嗜中性粒細胞和嗜酸性粒細胞。無粒白細胞主要有單核細胞和淋巴細胞。
2.2.1 雜交鱘嗜中性粒細胞形態(tài) 雜交鱘嗜中性粒細胞是顆粒白細胞中最多的一種,比紅細胞略微大一些。細胞長徑為(18.0±2.5)μm,短徑為(15.8±1.9)μm。細胞一般呈橢圓形、圓形或不規(guī)則形,在細胞的表面有突起。經(jīng)染色后可見細胞核呈帶狀、腎形或2葉(圖1-B)、3葉(圖1-C)、4葉(圖1-D)、5葉(圖1-E)、6葉(圖1-F)狀,各分葉之間有絲狀或帶狀相連。部分細胞核的位置發(fā)生偏移,偏在細胞的一側(cè)。
2.2.2 雜交鱘嗜酸性粒細胞形態(tài) 雜交鱘嗜酸性粒細胞數(shù)量比較少,細胞呈圓形,比紅細胞體積大。染色可見紅色嗜酸性顆粒,分布均勻。細胞核分2葉(圖1-G)、3葉(圖1-H)、4葉(圖1-I)不等,且偏向細胞一側(cè),呈藍色。細胞的長徑為(17.1±1.7)μm,短徑為(16.1±1.6)μm。細胞一般呈圓形,所以它的長徑和短徑相差不大。
2.2.3 雜交鱘淋巴細胞形態(tài) 雜交鱘淋巴細胞是白細胞中最多的細胞。其細胞核比較大,占據(jù)整個細胞的大部分,細胞質(zhì)較少,一般細胞核質(zhì)比為3∶1。經(jīng)過染色后可以觀察到細胞核被染成深藍紫色,細胞質(zhì)被染成藍色,像一層薄膜包裹在核周圍。根據(jù)雜交鱘的淋巴細胞直徑大小,將其分為大淋巴細胞(長短徑10~20 μm)和小淋巴細胞(長短徑均小于10 μm)2種。大淋巴細胞表面粗糙(圖1-J),伸出偽足樣突起,其長徑為(17.0±3.0)μm,短徑為(15.8±2.6)μm;小淋巴細胞表面光滑(圖1-K),其長徑為(9.8±0.1)μm,短徑為(9.3±0.1)μm。
2.2.4 雜交鱘單核細胞形態(tài) 雜交鱘單核細胞呈圓形或橢圓形,細胞核為不規(guī)則形(圖1-L實線箭頭)、腎形(圖1-L虛線箭頭)、S形(圖1-M)或U形(圖1-N),染色質(zhì)較疏松,呈藍紫色;胞質(zhì)弱堿性,呈藍色;其長徑為(18.9±1.7)μm,短徑為(16.8±1.7)μm。
注: A為紅細胞(Er)和早期成紅細胞(Eae)(×40);B、C、D、E、F為嗜中性粒細胞(分葉,Sne)(×100);G、H、I為嗜酸性粒細胞(分葉,Seo)(×100);J為大淋巴細胞(Ll)(×100);K為小淋巴細胞(Sl)(×100);L、M、N為單核細胞(Sm)(×100);O、P、Q為血栓細胞(Th)(×100)Note: A,Erythrocyte(Er) and early erythroblast (Eae)(×40); B,C,D,E,and F,Neutrophil segmented granulocyte (Sne)(×100); G,H,and I,Eosinophil segmented granulocyte(Seo)(×100); J,Large lymphocyte (Ll)(×100); K,Small lymphocyte(Sl)(×100); L,M,and N,Monocyte segmented granulocyte (Sm)(×100); O,P,and Q,Thrombocyte(Th)(×100)圖1 雜交鱘外周血細胞的顯微圖Fig.1 Microstructure of the peripheral hematocytes in hybrid sturgeon
雜交鱘血栓細胞呈紡錘形或近圓形,在血涂片上往往有2個(圖1-O)、4個或5個(圖1-P)甚至大量(圖1-Q)血栓細胞聚集在一起。細胞質(zhì)濃密,著色深,而且細胞質(zhì)較少,一般出現(xiàn)在細胞核兩端,有時較難看到;細胞核幾乎占據(jù)整個血栓細胞,細胞質(zhì)在其周圍只有薄薄一層。血栓細胞的個體較小,為(8.2±1.2)μm×(6.5±1.3)μm,略大于紅細胞的細胞核。
紅細胞在血細胞中廣泛存在,它能攜帶大量的氧氣輸送到全身各組織。在高等哺乳動物進化過程中細胞核消失的現(xiàn)象,其目的是增加攜氧面積,進而攜帶更多的氧氣。不同的生理條件或病理狀態(tài)下紅細胞的形態(tài)、大小和數(shù)量可發(fā)生變化。據(jù)研究,在產(chǎn)卵、長期饑餓或寒冷的情況下,鯉的紅細胞數(shù)量減少;在缺氧條件下,紅細胞的數(shù)量激增;而由于寄生蟲所引起的機體疾病則會使紅細胞和血紅蛋白降低[12]。魚類紅細胞的大小因種類和生活環(huán)境不同而存在一定的差異[13]。由于環(huán)境的變化,魚類的紅細胞并未徹底的分化,而是失去了分化能力,甚至停止分裂[14]。本研究中并未發(fā)現(xiàn)處于分裂狀態(tài)的紅細胞,這與對達氏鰉[9]及中華鱘[11]的研究結(jié)果一致。而對駝背鱸Cromileptesaltivelis[15]、條石鯛Oplegnathusfasciatus[16]、史氏鱘[17]、葉爾羌高原鰍Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day)[18]等的研究發(fā)現(xiàn),其外周血的紅細胞核可見分裂現(xiàn)象,這與對雜交鱘紅細胞的研究結(jié)果不同。雜交鱘外周血中可見早期成紅細胞,與達氏鰉[9]相似,但不同于中華鱘[11]與史氏鱘[17]。早期成紅細胞在高等哺乳動物的正常外周血中一般不存在,但存在于魚類中,說明魚類在動物進化中處于較低等水平;此外,早期成紅細胞的存在也表明,魚類的紅細胞可以在自己的外周血環(huán)境中逐步發(fā)育成熟。
雜交鱘的血涂片中未發(fā)現(xiàn)嗜堿性粒細胞。嗜堿性粒細胞在血液中存在的數(shù)量最少,中華鱘[11]與史氏鱘[17]的外周血中也未發(fā)現(xiàn)嗜堿性粒細胞,這可能與它在制作中易解體的性質(zhì)有關,所以不容易被發(fā)現(xiàn)[19]。本研究中,雜交鱘的嗜中性粒細胞胞質(zhì)嗜弱堿性,顆粒不明顯,核的形態(tài)多樣,分葉由2葉到6葉不等,核位于細胞的中央。目前,尚未見魚類外周血中有具體統(tǒng)計嗜中性粒細胞核分葉數(shù)方面的報道。而雜交鱘嗜酸性粒細胞表面有粗大的紅色顆粒,核偏于細胞的一側(cè),分葉有2葉至4葉不等,這明顯不同于金魚嗜酸性粒細胞為桿狀、腎形、半圓形或偶見二分葉形核[20]。達氏鰉[9]外周血中也未見分葉形嗜酸性粒細胞的存在,中華鱘[11]中雖指出嗜酸性粒細胞有分葉的現(xiàn)象,但并未指出具體的分葉數(shù)。本研究中,雜交鱘外周血中的單核細胞最大,核多見于S形、U形、近圓形和不規(guī)則形,細胞質(zhì)明顯多于淋巴細胞。而大淋巴細胞有偽足,小淋巴細胞未見有偽足的現(xiàn)象。對于淋巴細胞的分類,不同的學者見解不同:Ellis[21]指出,淋巴細胞雖然有大小兩種狀態(tài),但實際上是處于不同功能狀態(tài)的同一種細胞;Barber等[22]也認為,不能以細胞的直徑大小用于淋巴細胞的分類;林光華[23]則將細胞大小與形態(tài)特征相結(jié)合,將成年草魚的淋巴細胞分為大小兩種。本研究中也根據(jù)細胞大小與形態(tài)特征將淋巴細胞分為大小兩種,這與達氏鰉[9]相似。
魚類的血栓細胞類似于高等脊椎動物的血小板,是所有血細胞中體積最小的一種細胞。不同魚類血栓細胞的形態(tài)不同,達氏鰉[9]的血栓細胞呈圓形或橢圓形。本研究中,雜交鱘血栓細胞呈紡錘形或近圓形,其大小明顯小于小淋巴細胞,但大于紅細胞的細胞核。