魚類體表粘液分泌和功能

發表時間:2019/9/1 10:21:00  
西南漁業網秉承:求是務實不誤導不夸大不炒作!水產專業網站為您提供優質服務!
市場在變,我們的誠信永遠不會變!
體表粘液是魚類多種粘液中的一種,它是由位于魚類皮膚上皮中的粘液細胞分泌的一類富含粘多糖、糖蛋白、免疫球蛋白和酶類等多種活性物質。
按照進化論的觀點,動物在進化過程中為了防止病原微生物入侵,會在容易入侵的部位形成各種屏障,比如陸生動物通常依靠角質化的堅實表皮防止其它生物入侵,而魚類也是如此。生活在水中的魚類屬于低等脊椎動物,進化不完全,而水是病原微生物重要的傳播媒介,因此魚的體表就成了病原微生物最容易入侵的途徑。魚類為了適應生存競爭,將體表中的一部分上皮細胞特化形成了粘液細胞,分泌粘液覆于體表,形成阻擋病原菌入侵的第一道防線。

1、體表粘液細胞

魚類體表粘液的分泌細胞通常為扁平上皮細胞,在掃描電鏡下呈指紋狀,這種結構與細胞的分泌作用有關。

1.1 粘液細胞的分類
粘液細胞根據腺體細胞數量可分為單細胞腺和多細胞腺兩種,根據細胞形狀分為棒狀、杯狀和囊狀三種,其中杯狀細胞是最常見的腺細胞,有學者認為粘液細胞的三種不同形狀只是不同發育階段的不同表現形式。因此根據粘液細胞分泌產物的性質來分類被大多數學者所接受,原因是分泌產物的性質直接反映了粘液細胞功能的差異,因此利用染色原理直觀地將粘液細胞分類更科學。
有人利用HID染色法和酸性條件下的阿利新蘭(AB)染色及AB-PAS染色法(過碘酸-雪夫試劑與阿利新蘭聯合染色法)將鯉的粘液細胞分為囊狀、梨狀和杯狀三種類型。通常利用AB-PAS染色反應將粘液細胞分為4種類型:Ⅰ型,AB-PAS染色呈紅色,含有中性粘多糖;Ⅱ型為藍色,含酸性粘多糖;Ⅲ型為紫紅色,同時含有中性粘多糖和酸性粘多糖,以中性粘多糖為主;Ⅳ型為藍紫色,同時含有中性粘多糖和酸性粘多糖,以酸性粘多糖為主。

1.2 粘液細胞的發育
Sinha(1975年)認為粘液細胞是由基底膜正上方表皮生發層的普通表皮細胞發育而來,他將粘液細胞的發育分為形成、成熟、功能和退化4個階段,并描述了各個階段的形態特征。
(1)形成階段:一些表皮細胞經過修飾而轉變為粘液細胞,在該階段,粘液細胞只存在于表皮的生發層中,其形態學特征是:細胞為圓形,體積小,強烈PAS陽性反應。
(2)成熟階段:粘液細胞產生并積累了大量粘多糖、粘蛋白等物質,其形態學特征為:整個細胞變長變大,細胞位于粘膜的中間層,PAS陽性反應。
(3)功能階段:成熟的粘液細胞開口釋放出大量的粘蛋白等粘液物質,粘液細胞的突起與周圍的上皮細胞相接觸,形成了鑲嵌連接,粘液細胞位于粘膜的外周,與PAS反應為陽性。
(4)退化階段:當細胞釋放出粘液以后,細胞變空,最后退化消失,PAS反應,著色很弱。由此可見,在魚類的整個發育過程中,粘液細胞的數量與分泌的粘液成分都在發生著變化。

1.3 粘液細胞的分布
體表粘液細胞包括杯狀細胞、顆粒細胞、漿液細胞、棒狀細胞等單細胞腺和多細胞腺,主要分布在腺層內,其分布具有一定的特點:
(1)不同種類的魚類粘液細胞數量及分布存在差異。如無鱗魚或少鱗魚類的粘液細胞較多,體表粘液也更多。
(2)同一尾魚體表粘液細胞呈不均勻分布狀態。無鱗區粘液細胞數比有鱗區要多,鰭的粘液細胞數比身體其它部位要少,且從魚頭至魚尾呈減少的分布趨勢。
(3)生活環境是影響體表粘液細胞數量與分布的重要因素,比如生活在深水層的魚類粘液細胞比生活在淺水層的多。在升溫的刺激下,大菱鲆體表皮膚不同部位粘液細胞的分布與數量較常溫均會發生顯著變化。

2、體表粘液分泌

含有酸性和中性粘多糖的Ⅲ型和Ⅳ型粘液細胞研究較多,這兩類細胞為開口式分泌,分泌時具有一定的方向性,即開口方向與魚體的運動方向相反,使得粘液能夠粘附在體表上。
溫度對粘液的分泌量、成分及活性具顯著影響。在一定溫度范圍內,魚類體表粘液分泌量隨溫度升高而逐漸增加,其酸性粘液成分也顯著提高。但在高溫條件下,魚類的體表粘液細胞失活,體表粘液變性。研究發現,當水溫高于35℃時,泥鰍體表粘液表現出不同的流變行為。
滲透壓對魚類體表粘液的分泌量和成分有明顯影響。研究表明,將海水魚轉入淡水中,其體表粘液的蛋白組分以及含量均會發生明顯變化。食鹽可以促進魚類的微循環,促進體表粘液中免疫蛋白的產生。
此外,影響魚類體表粘液蛋白組分及含量的因素還有鹽度、病原體微生物、物理刺激和其它水環境因子如pH、溶氧量、離子濃度等。由于魚類粘液細胞對于外界環境刺激的反應是一個復雜的過程,粘液細胞反應機制也不盡相同,目前國內外對粘液細胞機制方面的研究甚少,報道僅限于幾種常見理化因子對粘液的影響。
楊桂文等(1999)研究表明,粘液細胞在一定限度內對外界的物理、化學及生物刺激等脅迫具有保護性反應作用,但當超過其最大限度時,粘液細胞將遭到破壞,失去其生物活性功能。

3、體表粘液功能

體表粘液中含有大量種類豐富的生物活性物質,主要成分是多糖類蛋白和部分纖維物質,目前國內外研究者對其化學成分已有了不同層面的認識。
體表粘液具有多種生理功能,比如減少游泳時的摩擦、調節魚體滲透壓、減少病原侵襲、魚類種內化學信息傳遞介質等。此外,魚類體表粘液還具有免疫防御功能,粘液中存在如補體、溶菌酶、凝集素、抗蛋白酶、轉移因子、C-反應蛋白、幾丁質酶和Ⅰ型干擾素等先天性防御因子。

4、結束語

魚類體表粘液在魚類整個生命過程中至關重要,其相關研究盡管開展得比較早,但進展非常緩慢。目前雖在魚類體表粘液的分泌機制、組分及功能上的研究已取得了一定的進展,但體表粘液分泌的分子生物學機制和影響因素以及分子調控機制尚不清楚。如果能研究清楚這些問題,可為魚類疾病防治、疫苗制備、活魚運輸等養殖業中面臨的問題,提供科學依據和解決方法。

1、來源:《中大水生通訊》第61期
2、作者:廣州市誠一水產科技有限公司 長江區 周聰

聲明:轉載文是出于傳遞更多信息之目的。若有標注錯誤或侵犯了您的合法權益,請與本網聯系,我們將及時更正、刪除,謝謝

"水花魚"微信公眾帳號和頭條號將會定期向你推送本號信息將為你精誠服務!

查看評論[0]文章評論