《Fish & Shellfish Immunology》:Exploring the use of righting time in predicting the immunological condition of echinoderms: A case study with the sea urchin
Echinometra lucunter
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本研究通过向海胆注射酵母菌,评估其翻身时间与免疫指标的相关性。结果表明,虽然感染组的免疫参数(如细胞计数、酶活性等)显著升高,但翻身时间未呈现显著延长,说明该行为指标不适用于海胆健康状况评估。
Mariana F. Acipreste | Annie Mercier | Jean-Fran?ois Hamel | Vincenzo Arizza | Mirella Vazzana | Manuela Mauro | Márcio R. Custódio | Vinicius Queiroz
生理学系。生物科学研究所。圣保罗大学。Rua do Mat?o街14号101室。圣保罗SP。巴西 - CEP 05508-900
摘要:
将行为与健康相关联的研究在脊椎动物中很常见,但在无脊椎动物中相对较少,尤其是在棘皮动物门中。关于棘皮动物的行为研究非常有限,主要集中在覆盖行为和恢复直立行为上。由于对于棘皮动物恢复直立所需时间(即被翻倒后回到自然位置所需的时间)的意义和潜在用途尚未达成共识,本研究旨在建立这种行为与可靠但具有侵入性的健康指标之间的联系。通过使用酵母进行实验性感染,我们评估了海胆的恢复直立时间是否反映了细胞免疫和体液免疫标志物的变化。我们的假设是,如果恢复直立时间要作为可靠的健康指标,那么受感染的海胆应该表现出延长的恢复时间,这与通过细胞和体液免疫参数分析出的任何改变的免疫反应相匹配。结果表明,后者存在明显的变化,包括总体腔细胞数量增加、吞噬细胞比例上升,以及振动细胞比例下降和体腔细胞活力降低。此外,所有分析的生化参数——特别是总蛋白和echinochrome浓度以及碱性磷酸酶活性——在受酵母感染的动物中均有所增加。然而,尽管受酵母感染的动物的恢复直立时间比对照组有所延长,但差异并不显著。因此,我们的研究结果表明,恢复直立时间似乎并不是健康状况的敏感指标,在这种和其他棘皮动物中将其作为压力标志物或健康状况亚致死变化的预测指标时应谨慎使用。
部分摘录
引言
虽然将行为与健康相关联的研究在脊椎动物中很常见(例如,Eisler, 1979; Nascimento & Nascimento, 2010; Cassettari, 2016; Rêgo, 2019),但在无脊椎动物中相对较少,尤其是在海洋生物中。在这些无脊椎动物中,甲壳类和软体动物被研究得最为广泛,已有信息表明压力条件可以调节它们的行为(Eisler, 1979; Duffy & Thiel, 2007; Adams et al., 2019)。污染、栖息地破坏
海胆的采集与饲养
在巴西圣保罗州圣塞巴斯蒂安(23°49’23”S;45°24’55”W)的3米深度处,通过自由潜水采集了30只直径为6至9厘米的个体(许可编号 - SISBIO 28917-2)。将这些海胆转移到海洋生物学中心(CEBIMar-USP),并在装有流动自然海水的500升水箱中适应24至48小时(温度=24 ± 1 °C;盐度=35 ± 1psu;pH=8.0)和自然光照周期(12小时光照:12小时黑暗),并自由喂食
酵母感染与未感染海胆的体腔细胞计数
高剂量组(High)的海胆总体腔细胞计数显著高于对照组(p = 0.033),而低剂量组(Low)则没有差异(p = 0.275)(图1A和表1)。高剂量组和低剂量组的体腔细胞比例也没有差异(p = 0.518)(图1B)。高剂量组海胆中的吞噬细胞比例显著高于对照组(p = 0.0182),而低剂量组的吞噬细胞比例与对照组没有差异(p = 0.217)。
讨论
尽管在酵母感染后表现出明显的生理/免疫变化,但其恢复直立时间并未显著延长。因此,行为数据并未反映个体的生理受影响状态,这并不支持受实验压力影响的生物体会表现出延长恢复时间的假设。
由于体腔细胞是棘皮动物的第一道防线,能够应对环境和生理压力
结论
结果显示,酵母注射个体的体腔细胞计数以及无细胞体腔液和体腔细胞裂解物中的生化参数发生了变化,代谢和免疫反应被激活,以帮助海胆恢复稳态(例如,Lacouth et al., 2025)。然而,尽管恢复直立时间有延长的趋势,但感染个体与对照组之间的差异并不显著。尽管如此,我们的数据以及之前的研究结果仍表明
未引用的参考文献
Jellett et al., 1988; Meriggi et al., 2019; Oh et al., 2019.作者贡献声明
M. F. Aciprestes:方法学、正式分析、研究、数据分析、初稿撰写、审稿与编辑。A. Mercier, J-F Hamel, V. Arizza, M. Vazzana, M. Mauro:方法学、审稿与编辑。M. R. Custódio:方法学、审稿与编辑、资金获取。V. Queiroz:方法学、正式分析、研究、数据分析、初稿撰写、审稿与编辑、可视化、监督。
数据获取
数据可应要求提供。
资助
本工作得到了圣保罗州研究基金会(FAPESP)(资助编号:2021/10161-8、2022/15320-0和2024/05857-1)和国家科学技术发展委员会(CNPq)(306960/2023)的支持。
致谢
作者感谢海洋生物学中心(CEBIMar-USP)的工作人员在野外考察期间提供的实验室设施和技术支持,以及帮助我们改进手稿的审稿人。