《Frontiers in Aquaculture》:First report of Ichthyobodo necator, a flagellate protozoan parasite, in Schizothorax niger from the River Jhelum in the Kashmir Himalayas, India
编辑推荐:
Ichthyobodo necator是在印度克什米尔杰赫勒姆河Schizothorax鱼类外寄生虫检测的寄生虫学调查中,于六个月内从皮肤获得的。在采集的290份鱼类样本中,仅有一条鱼感染了I. necator(鞭毛原生动物寄生虫)。本研究期间在皮肤组织中观察
Ichthyobodo necator是在印度克什米尔杰赫勒姆河Schizothorax鱼类外寄生虫检测的寄生虫学调查中,于六个月内从皮肤获得的。在采集的290份鱼类样本中,仅有一条鱼感染了I. necator(鞭毛原生动物寄生虫)。本研究期间在皮肤组织中观察到的主要病理变化为表皮破坏、表皮细胞空泡形成及杯状细胞显著增生。观察到表皮细胞失去相互连接的细胞膜,表皮外层偶尔出现脱落。此外,采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)进行详细的形态学检查,并深入探究寄生虫与宿主之间的复杂关系。SEM图像清晰显示逗号状的I. necator生物体通过附着盘附着于宿主细胞。上述观察基于单一个体的组织病理学观察。本研究结果不仅增进了对克什米尔喜马拉雅地区寄生虫多样性的认识,也为未来淡水生态系统生态学、生物学及管理研究奠定基础。这是印度克什米尔谷地Schizothoracinae(裂腹鱼亚科)鱼类鞭毛原生动物区系的首次记录。
论文解读
**研究背景与意义**
克什米尔谷地位于印度次大陆北部,水域资源丰富,对调节区域气候具有重要作用,其水体中栖息着包括多种鱼类在内的丰富淡水生物。杰赫勒姆河是克什米尔最大且最长的河流,源于安南塔纳格县潘贾尔山麓的韦里纳格泉,栖息着包括本地Schizothorax物种和外来鲤(Cyprinus carpio)在内的多种鱼类。然而,由于人类侵占和污染加剧,该河正面临诸多挑战,污染引发的应激可能对寄生虫的流行率产生直接或间接影响。过去十年间,杰赫勒姆河中鱼类种群,特别是本地Schizothorax鱼类,已易感于原生动物、扁形动物、线虫及棘头动物等多类寄生虫,鱼类种群数量持续下降。原生动物寄生虫在野生和养殖鱼类中均普遍存在,克什米尔湖泊生态系统中已报道过Trichodina属和Ichthyophthirius属的原生动物寄生虫,但迄今为止,克什米尔谷地河流物种中尚未见Ichthyobodo属的报道。Ichthyobodo necator(原称Costia necatrix)是一种鞭毛原生动物寄生虫,在全球范围内感染多种鱼类,在淡水环境中广泛分布并引发严重疾病,也可在海水鱼类中存活并致病。该寄生虫最早于1884年在巴黎法兰西学院养殖池中患病的褐鳟(Salmo trutta)仔鱼中被描述。I. necator引起鱼醉病(ichthyobodosis)或costiosis,主要感染鱼类皮肤和鳃部,可导致大量死亡,是养鱼场面临的常见问题。研究人员在杰赫勒姆河鱼类区系外寄生虫流行率的随机调查中意外发现Ichthyobodo感染,鉴于Schizothorax niger在克什米尔地区分布广泛且为高价值食用鱼,遂对该寄生虫展开深入研究。
**研究人员开展的研究**
研究人员于2023年春季(2月至7月)在印度克什米尔杰赫勒姆河下游地区,对本地鱼类物种S. niger、S. esocinus和S. curvifrons开展了为期六个月的寄生虫学调查,共采集290份成鱼标本,旨在调查外寄生虫流行率。结果仅有一条S. niger标本感染I. necator,为该地理区域的首次记录。该研究不仅增进了对克什米尔喜马拉雅地区寄生虫多样性的认识,也为未来淡水生态系统生态学、生物学及管理研究奠定基础。论文发表在《Frontiers in Aquaculture》。
**主要关键技术方法**
样本来源于杰赫勒姆河三个采样点:斯利那加区Chatabal(101份)、安南塔纳格区Guree(91份)和巴拉穆拉区Sopore(98份)。研究人员参照Kabata (1985)的修改方法,制备皮肤涂片和鳃湿封片进行低倍显微镜外寄生虫检查。组织病理学分析按Roberts (1989)方法,将感染皮肤样本经中性缓冲福尔马林固定、乙醇梯度脱水、石蜡包埋、5μm切片及苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, H&E)染色后于光镜下观察。扫描电子显微镜(SEM)分析按Shah et al. (2015)方法,样本经戊二醛和锇酸固定、乙醇梯度脱水、临界点干燥、金溅射镀膜后于Gemini SEM 500下观察。
**研究结果**
**临床体征与显微镜检查:**感染I. necator的鱼类出现嗜睡和过量黏液分泌等临床症状,部分区域发红提示出血。湿封片显微检查显示活动力强、小而略呈逗号形的滋养体,显微镜下清晰观察到一对鞭毛。
**Ichthyobodo在Schizothorax鱼类中的流行率:**290份Schizothorax标本中仅一份(0.34%)感染I. necator,感染标本为S. niger,其在S. niger中的流行率为0.95%。Chatabal站点S. niger中I. necator的平均强度为8.00,相对密度为0.08;Guree和Sopore站点均未记录到感染。
**组织病理学检查:**显微镜检查可见逗号形寄生虫附着于皮肤上皮细胞,寄生虫附着部位的表皮出现炎症反应,可见表皮破坏和表皮细胞空泡形成,杯状细胞显著增生,表皮细胞失去相互连接的细胞膜,表皮外层偶尔出现脱落。
**扫描电子显微镜观察:**SEM显示感染皮肤表面存在大量逗号形微生物,寄生虫通过鞭毛附着于宿主并穿透上皮细胞,部分固着寄生虫聚集于同一附着位点。SEM图像清晰显示I. necator通过附着盘附着于宿主细胞,由微管支持的胞口管伸入宿主细胞胞质。鞭毛滋养体清晰可见,具一对或两对不等长鞭毛,短鞭毛终止于沟内,长鞭毛延伸超过滋养体后端的末端。
**讨论与结论**
本研究的组织病理学发现与淡水鲑科幼鱼及日本牙鲆(Paralichthys olivaceus)感染Ichthyobodo spp.的报道相似,证实感染鱼类遭受严重皮肤侵蚀,表现为广泛表皮增生、空泡化、变性和脱落。SEM与组织病理学相结合,有助于揭示寄生虫进入宿主组织、逃避宿主免疫系统及致病的复杂相互作用。SEM观察到的逗号形虫体、光滑附着盘和胞口等超微结构特征与既往研究一致,符合淡水型I. necator的形态描述。但需注意,本研究基于单一感染标本,临床与病理观察应视为初步描述性结果;且缺乏分子条形码确认,未来需结合分子标记以进一步确认物种身份并解决Ichthyobodo属的分类学问题。结论:本研究为Ichthyobodo necator在印度克什米尔喜马拉雅杰赫勒姆河Schizothorax niger中的首次记录。该研究为未来克什米尔喜马拉雅淡水鱼类寄生虫感染研究提供了宝贵基线,强调需开展全面的生态与保护工作以保护该区域生物多样性。上述观察基于单一个体的组织病理学检查,未来需进一步研究I. necator在S. niger中的生命周期、传播动态及潜在宿主-寄生虫相互作用,并建立监测与监视计划,评估感染对杰赫勒姆河S. niger种群健康与可持续性的长期影响。