底栖甲藻Ostreopsis cf. ovata对绿海胆Lytechinus variegatus体腔细胞的毒性作用及免疫抑制机制研究

本研究揭示了底栖甲藻Ostreopsis cf. ovata（含PLTX类毒素）通过细胞直接接触、粗提物（含细胞内毒素）和细胞外分泌物三种暴露途径，对绿海胆Lytechinus variegatus体腔细胞（coelomocytes）产生的浓度依赖性细胞毒性（EC50,2h=1,180-2,717 cells mL-1），显著降低细胞数量（TCC）、相对大小（FSC）和存活率，并激活内部复杂度（SSC）变化，为HABs（有害藻华）对无脊椎动物免疫抑制机制提供新证据。

　　

Highlight

底栖甲藻Ostreopsis cf. ovata的细胞和粗提物在体外暴露中，显著影响了绿海胆Lytechinus variegatus体腔细胞的免疫参数——导致相对内部复杂度（SSC）升高，同时体腔细胞数量（TCC）和相对大小（FSC）降低。相较于粗提物，甲藻细胞对TCC、FSC和存活率的毒性作用更为强烈。即使低浓度（1.67×10² cells mL^-1）的O. cf. ovata细胞也能显著抑制TCC，而粗提物则引发SSC的浓度依赖性增加（EC_50,2h=2,717 eq. cells mL^-1）。

Results

通过流式细胞术分析发现，O. cf. ovata细胞和粗提物对绿海胆体腔细胞产生显著影响：

• 细胞数量（TCC）：暴露2小时后，甲藻细胞组TCC下降50%以上（p<0.0001），呈现明显抑制趋势；

• 细胞形态：粗提物组SSC值激增（p<0.0001），提示细胞内颗粒物积累或细胞器损伤；

• 剂量效应：甲藻细胞浓度与TCC抑制呈正相关（R²=0.89），而粗提物浓度与SSC升高显著相关（R²=0.92）。

Discussion

这些发现揭示了O. cf. ovata通过两种机制损害海胆免疫系统：

1. 直接细胞接触：甲藻细胞表面毒素可能触发体腔细胞膜损伤，导致FSC降低和细胞裂解；

2. 细胞内毒素释放：粗提物中的PLTX类似物（如ovatoxins）可能干扰细胞代谢，引发SSC异常升高。

   值得注意的是，这种毒性效应在热带沿海浅水区（甲藻自然栖息地）可能持续存在，威胁海胆种群健康和渔业安全。

Conclusions

本研究首次证实O. cf. ovata对绿海胆体腔细胞具有显著细胞毒性，其低浓度暴露即可引发免疫抑制。这为理解有害藻华（HABs）导致无脊椎动物大规模死亡的机制提供了新视角，同时警示需加强海胆捕捞前的毒素监测，保障食品安全（One-Health策略）。