寄生甲藻Hematodinium perezi通过水体传播感染甲壳类宿主的关键生命阶段——微孢子直接侵染机制解析

本研究针对寄生甲藻Hematodinium传播机制的关键科学问题，通过自然释放微孢子侵染实验，首次证实H. perezi微孢子是水体传播感染中华绒螯蟹和天津厚蟹的关键生命阶段，揭示宿主生长阶段（非蜕皮期）显著影响感染率（最高达40.4%），为甲壳类流行病防控提供理论突破。

　　

在海洋生态系统中，一类名为Hematodinium的寄生甲藻正悄然引发一场"隐形瘟疫"——它们能感染超过40种经济性甲壳类动物，从北美的蓝蟹到中国的三疣梭子蟹，造成野生种群锐减和养殖业巨额损失。这种微生物的恐怖之处在于其复杂的生命周期：在宿主体内经历丝状滋养体、蛛形滋养体等多阶段变形后，最终释放出唯一具有体外活动能力的双鞭毛孢子（dinospores）。尽管科学家们早已怀疑这些孢子可能通过水体传播感染新宿主，但二十余年来始终缺乏直接证据，就像悬在甲壳类疾病防控领域的"达摩克利斯之剑"。

中国科学院海洋研究所（Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences）的李萌团队决定破解这个谜题。他们选择自然感染H. perezi的天津厚蟹作为"孢子工厂"，收集其释放的微孢子（microspores，6-8μm），分别浸泡不同发育阶段的三疣梭子蟹幼体（C2-C4期和C6-C7期）以及成年天津厚蟹。通过血淋巴涂片、H&E染色组织病理学和PCR检测三重验证，首次捕捉到微孢子穿透宿主防御系统的直接证据：在孢子悬液中浸泡24小时后，幼蟹感染率最高达40.4%，且宿主生长阶段（非蜕皮期）显著影响感染成功率。这项发表于《Journal of Invertebrate Pathology》的研究，如同解开寄生甲藻的"传染密码"，为防控甲壳类流行病提供了关键靶点。

关键技术方法包括：1）从自然感染H. perezi的天津厚蟹获取微孢子；2）设置不同发育阶段的三疣梭子蟹（C2-C4期和C6-C7期）及成年天津厚蟹为实验对象；3）采用血淋巴涂片镜检、H&E染色组织病理学观察和PCR分子检测进行多维感染验证。

【主要结果】

1. 微孢子的形态与活力：自然释放的微孢子呈"扭曲花生"状，带两根鞭毛，在过滤海水中保持24小时运动能力，符合水体传播的物理条件。

2. 跨宿主感染成功率：PCR检测显示，C2-C4期幼蟹感染率最高（40.4%），C6-C7期降至27.3%，成年天津厚蟹为36.7%，证实宿主发育阶段是影响感染的关键因素。

3. 组织病理学证据：H&E染色显示微孢子可突破宿主屏障，在血淋巴和肝胰腺等器官形成典型寄生结构，与自然感染病理特征完全一致。

4. 蜕皮周期无关性：通过记录宿主蜕皮次数，排除生理蜕皮阶段对感染过程的影响，确立生长阶段为独立风险因子。

这项研究如同拼上Hematodinium传播拼图的最后一块：微孢子是水体传播的真正"罪魁祸首"。更值得关注的是，幼体甲壳动物由于免疫系统发育不完善，成为流行病传播的"超级载体"。该发现不仅解释为何养殖池中H. perezi疫情会呈爆发式蔓延，更指明防控新方向——可通过拦截微孢子传播窗口期（释放后24小时内），开发针对性消杀措施。正如作者强调，这是首次明确寄生甲藻水体传播的生命阶段，对全球甲壳类养殖业的可持续发展具有里程碑意义。