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所有復(fù)殖類吸蟲其生活史中一定需要某種貝類充當(dāng)中間宿主, 吸蟲無性生殖世代幼蟲期在其中進(jìn)行繁殖和生長[1]。人體主要的血吸蟲病病原3種:曼氏血吸蟲(S.mansoni)、埃及血吸蟲(S.haematobium)和日本血吸蟲(S.japonicum), 它們的貝類宿主分別是:雙臍螺(Biomphalariaspp.)、水泡螺(Bulinusspp.)和釘螺(Oncomelaniaspp.)[2]。這些貝類宿主與血吸蟲無性生殖幼蟲各世代之間, 也有非常復(fù)雜的宿主與寄生蟲關(guān)系(host-parasite relationship), 國內(nèi)外諸多寄生蟲學(xué)者對此都在進(jìn)行多方面的探討。但有關(guān)日本血吸蟲(S.japonicum)無性生殖幼蟲期與其貝類宿主釘螺之間的“宿主與寄生蟲關(guān)系”的資料卻十分欠缺。關(guān)于一個貝類感染一種吸蟲幼蟲期后, 會對另一種其正常吸蟲的幼蟲期在其體內(nèi)發(fā)育和生存進(jìn)行排斥,尤其利用此現(xiàn)象可對人體血吸蟲病原和媒介進(jìn)行生物控制研究的資料, 至今尚未查到。
考慮到這一問題, 是由于上世紀(jì)多年在內(nèi)蒙古科爾沁草原對人獸共患的胰臟吸蟲(Eurytremaspp)和雙腔吸蟲 (Dicrocoeliumspp)共同存在的高度流行區(qū)進(jìn)行野外調(diào)查, 它們的貝類宿主是同種陸地蝸牛, 從來未見一個蝸牛體內(nèi)有此兩種吸蟲幼蟲期同時存在的情況。上世紀(jì)九十年代得知湖南洞庭湖日本血吸蟲病疫區(qū)的湖北釘螺(O.hupensis)體內(nèi)有一種鯰魚(Parasilurusasoyus)的外睪類吸蟲(Exorchissp.)幼蟲期寄生, 就計劃對此問題開展研究。筆者在完成福建的葉巢外睪吸蟲(E.ovariolobularisCao, 1900) 的全程生活史的研究之后, 切片觀察到釘螺對外睪吸蟲侵入會產(chǎn)生大量血淋巴細(xì)胞及外睪吸蟲感染后百余天還只是胚細(xì)胞和極早期雷蚴階段情況[3]。2006年筆者和3位博士生到湖南常德漢壽縣西洞庭湖開始開展此項研究至今 (Tang et al.,2009-2014)[4-8]。發(fā)現(xiàn)了外睪吸蟲和日本血吸蟲的前后雙重感染釘螺,后侵入螺體的血吸蟲幼蟲會全部被螺體擊毀,不能發(fā)育最終死亡(Tang et al.,2009)[4];又發(fā)現(xiàn)了被外睪吸蟲感染的釘螺其體內(nèi)開始有血淋巴細(xì)胞分大量增生現(xiàn)象, 但雙重感染間隔時間愈長的釘螺,其體內(nèi)血淋巴細(xì)胞數(shù)目逐漸減少很多(Tang et al.,2000、2012、2013)[3, 6-7];而雙重感染間隔時間愈長的實驗釘螺,其體內(nèi)外的分泌物愈加多而復(fù)雜化, 釘螺擊毀血吸蟲幼蟲的功能愈強(Tang et al., 2010)[5]。因此, 筆者把注意力轉(zhuǎn)向不同條件實驗釘螺的分泌物狀況及其與血吸蟲幼蟲被殺滅情況間的關(guān)系上。具體情況簡要介紹如下。
用從湖南西洞庭湖目平湖鯰魚腸管收集的目平外睪吸蟲(E.mupingensisJiang, 2011)的蟲卵拌以少量面粉飼食從西洞庭湖采集的陰性湖北釘螺,感染外睪吸蟲后的釘螺分為5組,分別在感染后21 d、37 d、55 d、70 d、85 d,每粒釘螺與實驗室日本血吸蟲陽性小白鼠肝臟血吸蟲蟲卵孵化的毛蚴(40~90個)接觸;經(jīng)4~82 d之間不同時間,均以10%福爾馬林溶液固定、埋蠟、連續(xù)切片、蘇木精與洋紅染色制片。顯微鏡油鏡檢查各切片所有斷面,觀察及計算所有血吸蟲幼蟲數(shù)目和蟲體情況,并比較觀察各組實驗釘螺其體內(nèi)外各種分泌物密度及它們與被擊毀的血吸蟲幼蟲接觸等情況,用數(shù)碼相機顯微照相儲存于電腦。本文僅取其中16張照片來說明不同時間螺體分泌物與被擊毀的血吸蟲幼蟲的關(guān)系。
2.1陰性釘螺和單獨感染日本血吸蟲的體內(nèi)外分泌物的情況陰性湖北釘螺的整體切片,在其體表只有1層很薄的粘液狀分泌物薄膜(圖1箭矢)。 感染日本血吸蟲毛蚴后11-53 d的陽性釘螺, 在它們整體切片上,各螺體表也都只有1層很薄的粘液性分泌物薄膜(圖2-3箭矢)。陰性釘螺和日本血吸蟲陽性釘螺體內(nèi), 都可見到一些血淋巴細(xì)胞和金黃色顆粒分泌物, 日本血吸蟲陽性釘螺體內(nèi)分泌物沒有明顯增加,而且也不見體內(nèi)分泌物顆粒侵入到血吸蟲幼蟲體內(nèi)。
2.2單獨感染目平外睪吸蟲的陽性釘螺的體內(nèi)外分泌物情況在感染目平外睪吸蟲的早期陽性釘螺體內(nèi), 血淋巴細(xì)胞和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的體內(nèi)外分泌物都大量增生(圖4-7,箭矢),但血淋巴細(xì)胞在釘螺被感染后約40 d就開始逐漸減少,而其體內(nèi)外分泌物始終呈增多狀態(tài)。體表分泌物增厚(圖5,箭矢),其中除有黏液性物質(zhì)之外尚有許多晶體狀的結(jié)構(gòu)(圖6,箭矢)。體內(nèi)出現(xiàn)成群呈金黃色顆粒的分泌物(圖4,箭矢),也出現(xiàn)在螺體內(nèi)變寬的血淋巴管中(圖7,箭矢)。在感染后90 d,螺體表分泌物的厚度約有早期感染的3-5倍。
2.3釘螺感染目平外睪吸蟲后間隔不同時間再感染日本血吸蟲后的情況實驗釘螺被目平外睪吸蟲與日本血吸蟲雙重感染的間隔時間分別為:21 d、37 d、55 d、70 d和85 d 5組,經(jīng)切片觀察,所獲結(jié)果如下。
圖1-3 目平外睪吸蟲陽性釘螺分泌物與日本血吸蟲幼蟲被殺死情況Fig.1-3 The killing of S. japonicum larvae and the secretion of the positive O. hupensis1. 陰性湖北釘螺整體切片示其體外很薄的黏液性分泌物(箭矢)(scale bar=1mm)Total section of negative Oh showing very thin body outer mucous secretion (arrow);2. 日本血吸蟲11 d陽性湖北釘螺整體切片示其體外很薄的黏液性分泌物(箭矢)(scale bar=1mm)Total section of positive Oh infected with Sj for 11 days showing very thin body outer mucous secretion (arrow);3. 日本血吸蟲53 d陽性湖北釘螺部分切片示其體外很薄的黏液性分泌物(箭矢) (scale bar = 0.5mm)Part section of positive Oh infected with Sj for 53 days showing very thin body outer mucous secretion (arrow);圖4-7 目平外睪吸蟲10-19 d陽性釘螺的體內(nèi)外分泌物Fig.4-7 Sections of positive Oh infected with Em for 10-19 days showing the inner and outer secretions of snail bodies 4. 目平外睪吸蟲10 d陽性湖北釘螺部分切片示其體內(nèi)增多的金黃色分泌物顆粒團(tuán)(箭矢)(scale bar = 0.06-0.08mm) Part section of positive Oh infected with Em for 10 days showing the adding golden secretory granules(arrow) in snail body;5. 19 d目平外睪吸蟲陽性湖北釘螺部分切片示其體外增厚的分泌物(箭矢)(scale bar = 0.5mm)Part section of positive Oh infected with Em for 19 days showing the body outer thick secretion (arrow);6. 10 d目平外睪吸蟲陽性湖北釘螺部分切片示其體外含晶體的分泌物結(jié)構(gòu)(scale bar = 0.06-0.08mm)Part section of positive Oh infected with Em for 10 days showing the structure of body outer thick secretion with crystals (arrow;7. 19 d目平外睪吸蟲陽性湖北釘螺部分切片示螺體血管內(nèi)的血淋巴細(xì)胞及分泌物分泌物(scale bar =0.039 mm) Part section of positive Oh infected with Em for 19 days showing the hemo- lymphocytes and secretive granules (arrow) in snail blood tube;
圖8-16 先感染目平外睪吸蟲后不同間隔時間再感染血吸蟲的釘螺體內(nèi)外分泌物Figs.8-16 The secretion of the positive Oh snails dually infected by larval Em and Sj at different intervals8. 間隔21 d: 25 d實驗釘螺示1個分泌物紅團(tuán)在被毀壞的再感染第4 d Sj幼蟲體內(nèi)(scale bar=0.023 mm);Interval at 21 d: Experimental Oh snail at 25 d showing a secretive red mass (arrow) in the wrecking 4 d old Sj larva;9. 間隔21 d: 101 d實驗釘螺示螺體增多的血淋巴細(xì)胞 (短箭矢)及被毀壞的80d Sj幼蟲(長箭矢)(scale bar = 0.06-0.08 mm);Interval at 21 d: Experimental Oh snail at 101 d showing the much hemo- lymphocytes (short arrow) and the wrecking 80 d old Sj larva (long arrow) in snail tissue;10. 間隔37 d: 42 d實驗釘螺示1個分泌物紅團(tuán)(箭矢)在被毀壞的5 d Sj幼蟲體內(nèi)(scale bar = 0.023 mm);Interval at 37 d: Experimental Oh snail at 42 d showing a secretive red mass (arrow) in the wrecking 5 d old Sj larva;11. 間隔37 d: 49 d實驗釘螺示螺體內(nèi)金黃色分泌物顆粒團(tuán)(箭矢)(scale bar = 0.028mm);Interval at 37 d: Experimental Oh snail at 49d showing many golden secretive granules masses (arrow) in snail tissue;12. 間隔55 d:111 d實驗釘螺示被毀壞的56 d Sj幼蟲殘體(長箭矢)在螺體血腔中, 血腔周圍布滿黑色分泌物顆粒(短箭矢)(scale bar=0.023 mm);Interval at 55 d: Experimental Oh snail at 111 d showing the remains of wrecking 56 d old Sj larva (long arrow) in snail blood coelom and much black secretive granules masses around (short arrow) the blood coelom;13. 間隔70 d:72 d實驗釘螺示2個分泌物紅團(tuán) (箭矢) 在被毀壞的2 d Sj幼蟲體內(nèi) (scale bar=0.023 mm);Interval at 70 d: Experimental Oh snail at 72 d showing 2 secretive red masses (arrows) in the wrecking 2 d old Sj larva;14. 間隔70 d:76 d實驗釘螺示金黃色分泌物顆粒團(tuán) (短箭矢)及被毀壞的6 d Sj幼蟲 (長箭矢)在螺體組織中(scale bar=0.023 mm);Interval at 70 d: Experimental Oh snail at 76 d showing the golden secretive granules masses (short arrow) and wrecking 6 d old Sj larva in snail tissue;15. 間隔85 d:91 d實驗釘螺示被毀壞的6 d Sj幼蟲, 其體內(nèi)一斷面上所顯示的3個螺分泌物紅團(tuán) (箭矢)及許多暗黑色分泌物顆粒團(tuán) (箭矢)在螺體組織中 (scale bar=0.023 mm; Interval at 85 d: Experimental Oh snail at 91 d showing 3 secretive red masses (arrow) on one section of the wrecking 6 d old Sj larva and much black secretive granules masses (arrow) in snail tissue;16. 間隔85 d:95 d實驗釘螺示螺體表不同結(jié)構(gòu)的體表分泌物 (scale bar=0.03 mm) Interval at 85 d: Experimental Oh snail at 91 d showing much snail body outer secretions with different structures
2.3.1感染目平外睪吸蟲21 d后再感染血吸蟲的釘螺組情況感染目平外睪吸蟲21 d后再感染日本血吸蟲的釘螺組,在感染血吸蟲后的早期實驗螺, 其體內(nèi)血淋巴細(xì)胞和體內(nèi)外分泌物都顯著增多,在所有血吸蟲幼蟲體內(nèi),都可見到有血淋巴細(xì)胞和體內(nèi)分泌物顆粒的侵入,血吸蟲幼蟲全部停止發(fā)育其身體結(jié)構(gòu)均發(fā)生異常變化。在血吸蟲感染后4 d的血吸蟲幼體已被損害,其體內(nèi)含有一個大紅球形團(tuán)(圖8,箭矢)。這樣的大紅球形團(tuán),先后感染目平外睪吸蟲后再感染血吸蟲的各實驗釘螺組內(nèi),血吸蟲幼蟲體內(nèi)的早期損害均可見到, 數(shù)目1-4個不等。在感染目平外睪吸蟲后101 d的釘螺體內(nèi),在已被毀壞的80 d血吸蟲異常幼體(圖9,長箭矢)周圍,尚有很多血淋巴細(xì)胞(圖9,短箭矢)。但此組的實驗釘螺,在感染后80 d的蟲體,尚呈胞蚴狀的外形。
2.3.2感染目平外睪吸蟲37 d后再感染血吸蟲的釘螺組情況感染目平外睪吸蟲37 d后再感染血吸蟲的釘螺組,開始見到螺體血淋巴細(xì)胞數(shù)目在螺體組織和被損傷的血吸蟲幼蟲體內(nèi)有所減少,但在具有大、中、小血淋巴細(xì)胞中的小血淋巴細(xì)胞數(shù)減少不顯著。在此后, 隨著間隔時間加長, 螺體3種血淋巴細(xì)胞數(shù)更加減少, 而殺滅血吸蟲幼蟲的效力卻更加強大, 這與我們前此的觀察(Tang et al., 2013)相同。在本組實驗螺的切片中,常見有眾多金黃色體內(nèi)分泌物顆粒團(tuán)出現(xiàn)于螺體組織中(圖11),在許多金黃色分泌物顆粒團(tuán)的切片邊緣,經(jīng)常都能見到有1個染成藍(lán)色的很小細(xì)胞核(圖11,箭矢),小細(xì)胞核直徑只有1.9~2.6 μm,小于小血淋巴細(xì)胞的細(xì)胞核(4.2~4.7 μm)。在螺體切片中,被損害的感染第5 d血吸蟲幼蟲體內(nèi), 同樣出現(xiàn)一個紅色大球形團(tuán)(圖10,箭矢)。此大紅球形團(tuán)在高倍顯微下, 可以看到其內(nèi)部是由與體內(nèi)金黃色分泌物小顆粒相似物質(zhì)的更小顆粒緊密構(gòu)成的。
2.3.3感染目平外睪吸蟲55 d后再感染血吸蟲的釘螺組情況感染目平外睪吸蟲55 d后再感染血吸蟲的釘螺組,感染3~6 d的螺體組織中, 即可見到很小的3~6 d血吸蟲幼蟲殘體。侵入55 d外睪吸蟲陽性釘螺體血腔中的日本血吸蟲幼蟲, 很快遭損害,不僅不能生長發(fā)育,反而快速死亡,遭損害的血吸蟲幼蟲遺留殘骸,甚至幾近銷跡。此類血吸蟲殘體(圖12,長箭矢)被另一種呈深黑色、大小不一、實心結(jié)構(gòu)的體內(nèi)分泌物顆粒(圖12,短箭矢)所包圍。此組實驗釘螺在感染血細(xì)蟲后其他d數(shù), 均查到被損害的血吸蟲幼蟲殘體, 其周圍螺體組織中均有上述兩種螺體分泌物顆粒。
2.3.4感染目平外睪吸蟲70 d后再感染血吸蟲的釘螺組情況感染目平外睪吸蟲70 d后再感染血吸蟲的釘螺組,在后者感染2 d后的螺體發(fā)現(xiàn)毀壞成殘體幼蟲,亦有與體內(nèi)金黃色分泌物小顆粒相似物質(zhì)的更小顆粒緊密構(gòu)成的大紅團(tuán)2個(圖13, 箭矢);感染6 d后的螺體內(nèi)血吸蟲幼蟲殘體(圖14,長箭矢),其體內(nèi)含數(shù)團(tuán)暗色分泌物團(tuán)塊,其所在血腔的外圍組織中有一些金黃色顆粒團(tuán)的分泌物分布(圖14,短箭矢)和數(shù)量不多的血淋巴細(xì)胞。本實驗釘螺組其他不同d數(shù)的螺體內(nèi), 所有被損害的血吸蟲幼蟲殘體均已殘破只剩一些遺跡, 說明血吸蟲毛蚴進(jìn)入螺體很快即被擊殺死亡,僅留下一堆遺跡。
2.3.5感染目平外睪吸蟲85 d后再感染血吸蟲的釘螺組情況先感染目平外睪吸蟲85 d后再感染血吸蟲的釘螺組,感染的血吸蟲幼蟲進(jìn)入螺體后被損害、擊殺的強度最為明顯,實驗螺體內(nèi)早期血吸蟲幼蟲殘體已殘破不堪, 成為零星小塊, 見不到完整的蟲體;在1個已死亡的第6 d血吸蟲幼蟲的全部連續(xù)切片中, 看到其體內(nèi)共有4粒具螺體金黃色分泌物小顆粒物質(zhì)的大紅球形團(tuán), 在一個斷面上顯示3個此大紅球形團(tuán)(圖15,箭矢);蟲體所在血腔部位之外的螺體組織中, 分布有許多褐色分泌物團(tuán)(圖15,箭矢)。本實驗釘螺組, 所有不同d數(shù)釘螺的整體連續(xù)切片, 它們體外均被很厚一層體外分泌物包裸。其厚度和內(nèi)容的復(fù)雜情況均超過其他實驗組。 現(xiàn)以1個血吸蟲感染后95 d的實驗釘螺為例, 顯示其體表很厚1層、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的體外分泌物(圖16, 箭矢), 它們含有:黏液狀、 顆粒狀和晶體狀的物質(zhì)。
用先感染目平外睪吸蟲的釘螺在5個間隔時間再感染血吸蟲的釘螺的軟體切片觀察,結(jié)果顯示:所有后感染的血吸蟲幼蟲很快變成沒有任何結(jié)構(gòu)組織的殘體。兩吸蟲感染間隔時間逐漸增多的釘螺, 其體內(nèi)血淋巴細(xì)胞的數(shù)目逐漸減少,最后幾乎沒有。說明外睪吸蟲陽性釘螺血淋巴細(xì)胞對再侵入該螺體的血吸蟲幼蟲有免疫作用, 但在殺滅血吸蟲幼蟲具長久功效上, 血淋巴細(xì)胞似乎不起主要作用。而外睪吸蟲陽性釘螺體內(nèi)外分泌物, 隨著兩吸蟲感染間隔時間加長而逐漸增加并愈加復(fù)雜化, 而且從所有被損害的血吸蟲幼蟲體內(nèi)都能見到螺體的各種分泌物物質(zhì)。顯然, 這些分泌物對血吸蟲幼蟲被損壞和死亡有密切關(guān)系。
從觀察過程顯示螺體內(nèi)外的分泌物的種類有多種。如螺體組織中每個金黃色細(xì)顆粒團(tuán)中都有1個很小的細(xì)胞核, 這情況是否提示:每團(tuán)內(nèi)金黃色分泌顆粒是由螺體1個小分泌細(xì)胞產(chǎn)生的?有待繼續(xù)研究。關(guān)于在實驗螺被損害的早期血吸蟲幼蟲體內(nèi)都能見到的大球形紅團(tuán), 其內(nèi)部是螺體組織內(nèi)金黃色分泌物團(tuán)小顆粒很相似的更小顆粒物質(zhì)緊密構(gòu)成的。這大球形紅團(tuán)內(nèi)含物與螺體組織中金黃色分泌顆粒團(tuán)之間以及它們與血吸蟲幼蟲的死亡和解體有何關(guān)系?亦均有待繼續(xù)觀察。在感染間隔天數(shù)中等與較多的實驗釘螺組織中, 出現(xiàn)黑色或褐色的顆粒狀分泌物,它們與金黃色分泌顆粒團(tuán)是否同樣性質(zhì)的分泌物?或因不同時期而有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異,或是不同性質(zhì)的分泌物亦有待繼續(xù)研究。所有實驗釘螺體內(nèi)的血吸蟲幼蟲百分之百地全部被殺死、被摧毀、解體, 一定與釘螺被外睪吸蟲感染后產(chǎn)生極強的免疫防御能力有關(guān), 其殺滅血吸蟲幼蟲的許多內(nèi)在機制問題, 都是今后需要進(jìn)行詳細(xì)微觀工作給予探究的。
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