許 杰,鄧 威,李 軍,薛淑霞,馬文婷,霍文慧
(天津市水生動物疫病預(yù)防控制中心,天津 300221)
蝦肝腸胞蟲(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)2009年首次在泰國生長緩慢的養(yǎng)殖斑節(jié)對蝦(Penaeus monodon)中被分離而命名[1],是一種高傳染性細胞內(nèi)寄生的微孢子蟲,近年來在泰國、印度、越南、馬來西亞、印度尼西亞和中國等主要對蝦養(yǎng)殖國家中流行,主要感染凡納濱對蝦(Penaeus vannamei)和斑節(jié)對蝦等養(yǎng)殖蝦類,可導(dǎo)致對蝦生長極其緩慢或停滯,是影響全球?qū)ξr養(yǎng)殖生產(chǎn)的重要疾病之一[2]。
自2013年以來,我國沿海對蝦養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)先后發(fā)現(xiàn)有EHP流行,且檢出率有增加趨勢。2015年遼寧省營口市、盤錦市的對蝦EHP檢出率達34.6%[3];粵西地區(qū)87份凡納濱養(yǎng)殖對蝦樣品的EHP檢出率為41.38%[4];2015年浙江省舟山市大棚養(yǎng)殖的凡納濱對蝦普遍出現(xiàn)生長緩慢、養(yǎng)殖成功率低等現(xiàn)象,采集的270份病蝦樣本中,EHP檢出率高達85.19%[5]。本文就該病的流行病學(xué)及檢測技術(shù)等做一概述,以期為對蝦養(yǎng)殖病害防控提供技術(shù)參考。
微孢子蟲種類繁多,廣泛寄生于節(jié)肢動物和魚類體內(nèi)。由孢子形成的單細胞寄生蟲,其孢子呈梨形、橢圓形、茄形等,孢子長2~10 μm。微孢子蟲主要寄生于對蝦的肌肉和肝胰腺內(nèi),有時也寄生在心臟、胃、腸、鰓等處,感染嚴重時可引起病蝦死亡,甚至大批死亡[6]。早期發(fā)現(xiàn)寄生于對蝦體內(nèi)的微孢子蟲屬于微粒子蟲屬(Ameson)、八孢子蟲屬(Agmasoma)和匹里蟲屬(Pleistophora)[3]。Han等[7]發(fā)現(xiàn)一種可感染馬達加斯加、莫桑比克和沙特阿拉伯地區(qū)白對蝦和斑節(jié)對蝦的新微孢子蟲(Perezia sp.),在對蝦肌肉、肝胰腺、鰓、心臟和淋巴器官組織中有細胞質(zhì)內(nèi)含物和成熟孢子,受感染蝦的尾部呈現(xiàn)不透明或白色。在對蝦疾病中,微孢子蟲病是由原生動物所引起的對蝦病害中較為嚴重的一種。
EHP隸屬于微孢子蟲目(Microsporidia)、微孢子蟲科(Nosematidae)、腸胞蟲屬(Enterocytozoon),是一種個體較小的微孢子蟲,可在對蝦細胞內(nèi)形成對自身起保護作用的孢原質(zhì)。EHP從早期孢子的孢原質(zhì)到成熟孢子都在宿主細胞的細胞質(zhì)中生長發(fā)育。多核的孢子孢原質(zhì)表面有許多液泡,在早期的孢原質(zhì)發(fā)育過程中發(fā)生了孢原質(zhì)細胞核二分裂,在孢原質(zhì)中形成了大量前孢子細胞。在孢原質(zhì)表面形成早期孢子之前,孢原質(zhì)在細胞質(zhì)中形成電子致密盤和極管的前體。成熟孢子呈橢圓形,大小0.7 μm×1.1 μm,包含1個細胞核、5~6圈極絲、1個后液泡、1個附著在極絲上的固著盤,以及厚的高電子密度胞壁。胞壁由原生質(zhì)膜、低電子密度孢子內(nèi)壁(10 nm)和高電子密度孢子外壁(2 nm)組成[1]。
對蝦多通過捕食被微孢子蟲寄生的其他動物而感染,所以微孢子蟲常在野生對蝦中發(fā)生,如褐對蝦(Penaeus agtecus)和白對蝦(Penaeus setiferus)等[8-9]。我國在養(yǎng)殖的日本囊對蝦(Marsupenaeus japonicus)、凡納濱對蝦、羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)中也檢出了EHP[10]。
EHP的傳播途徑有兩種:一種是垂直傳播,即通過親蝦傳播給子代;另一種是水平傳播,經(jīng)口攝食寄生EHP的鮮活餌料、病蝦、死蝦或環(huán)境中的孢子體而感染[11]。EHP感染對蝦后,先在肝胰腺細胞內(nèi)形成孢原質(zhì),待孢子成熟后,再通過對蝦消化道排出體外,然后散于水體并附著于藻類、碎屑、飼料表面,以及池壁和底泥環(huán)境中,成為健康對蝦的潛在威脅。通過肌肉注射、口服、與EHP陽性蝦同池飼養(yǎng)等途徑,對健康蝦進行EHP感染試驗[12],發(fā)現(xiàn)該寄生蟲具有非常強的傳染性,可通過多途徑傳播,能在蝦的消化器官細胞內(nèi)大量繁殖,吸收營養(yǎng),從而影響肝胰腺和腸道的正常消化吸收功能,使被寄生的蝦類生長發(fā)育受阻礙,嚴重時可導(dǎo)致其生長停止。
對蝦感染EHP后不表現(xiàn)出明顯的疾病癥狀,攝食正常,腸胃充滿食物,不出現(xiàn)大批死亡,嚴重時腸道發(fā)炎,肝胰腺萎縮、發(fā)軟,顏色變深,個別病蝦可排白便。發(fā)病對蝦生長速度緩慢或停滯,但個體差異大,50%~60%的對蝦體重停滯在4~5 g,直至養(yǎng)殖周期結(jié)束[5]。天津、浙江和山東等地的研究表明:同樣大小的凡納濱對蝦,EHP陽性群的平均體重比陰性群低30%;EHP陽性群中的凡納濱對蝦體長和體重變異系數(shù)分別是陰性群的(2.39±0.93)和(2.05±0.86)倍,表現(xiàn)為陽性群個體大小不均勻;EHP陽性群體重偏差率是陰性群的2.34~3.45倍;體長相同時,EHP陽性蝦的體重波動變大[13]。2014—2015年劉珍等[10]對江蘇、海南、山東等地的凡納濱對蝦進行檢測發(fā)現(xiàn):EHP的載量指數(shù)與對蝦生長速率呈負相關(guān);肝胰腺中的EHP載量在103copies/(ng HpDNA)數(shù)量級或EHP載量指數(shù)在3以上時,對蝦生長明顯變慢,代表了較高的風(fēng)險水平。
剖檢浙江省感染EHP凡納濱對蝦的鰓絲和肌肉組織,未見明顯病理變化,但發(fā)現(xiàn)肝胰腺組織病變嚴重,肝胰腺腔體變小或消失,細胞腫大,膜結(jié)構(gòu)模糊;肝胰腺上皮細胞腫大,界線模糊,細胞核壞死、消失;肝胰腺上皮細胞出現(xiàn)局灶性壞死或脫落;在病蝦肝胰腺中可觀察到EHP的孢子顆粒,大小為(1.3±0.2)μm×(0.8±0.2)μm;肝胰腺小管上皮細胞有嗜堿性的孢原質(zhì)和不同發(fā)育階段的孢子[5]。Kathy等[12]研究發(fā)現(xiàn):EHP寄生在蝦腸細胞內(nèi)時,可引起腸壁發(fā)炎;印度尼西亞患白便綜合征(White feces syndrome,WFS)的凡納濱對蝦甲殼松弛,后腸呈白色;在對蝦白色糞便中檢測出密集的EHP孢子和數(shù)量較少的桿狀細菌;感染EHP的對蝦可伴有敗血性肝胰腺壞死(SHPN),中腸上皮細胞也可被EHP感染,因此EHP感染的組織類型較多。
試驗表明,感染EHP病蝦血淋巴中的總蛋白、白蛋白、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和堿性磷酸酶(ALP)等反映肝胰腺功能的生物化學(xué)參數(shù)數(shù)值均比健康蝦高得多[14]。肝胰腺病變致使肝胰腺功能受損。
EHP感染往往伴隨著弧菌的繼發(fā)感染。EHP是對蝦急性肝胰腺壞死(AHPND)和敗血性肝胰腺壞死(SHPN)的一個危險因素。AHPND又稱早期死亡癥(EMS),其病原是一種特異的常見革蘭氏陰性菌——嗜鹽的副溶血性弧菌;SHPN病原為革蘭氏陰性,是專性細胞內(nèi)寄生的肝胰腺壞死性細菌,分散存在于感染的肝胰腺細胞質(zhì)內(nèi)。兩者均表現(xiàn)為肝胰腺壞死和高死亡率。EHP感染增強了對蝦AHPND、SHPN感染的敏感性,加重了肝胰腺細胞的壞死和脫落,提高了對蝦急性肝胰腺壞死(AHPND)和敗血性肝胰腺壞死(SHPN)的死亡率[15]。
EHP感染可導(dǎo)致蝦免疫力降低,繼而由水體中的條件致病菌引起繼發(fā)感染,出現(xiàn)腸炎、組織壞死、紅體等病癥。Biju等[2]從2014年3月至2015年4月在印度坦米爾泰、安德拉邦和奧里薩邦采集生長緩慢、低死亡率的235個池塘的對蝦樣品進行EHP檢測,發(fā)現(xiàn)斑節(jié)對蝦和凡納濱對蝦有高發(fā)病率,并伴有細菌感染。據(jù)泰國學(xué)者報道,泰國養(yǎng)殖凡納濱對蝦感染EHP時,雖然表現(xiàn)為WFS,但WFS與EHP感染沒有直接的因果關(guān)系[11]。
除EHP外,傳染性皮下和造血組織壞死病毒(Infections hypodermal and hematopoietic necrosis virus,IHHNV)也是導(dǎo)致養(yǎng)殖對蝦生長緩慢的主要病原。世界動物衛(wèi)生組織(OIE)在《水生動物衛(wèi)生法典》中,將該病定為須向其申報的甲殼類疾病之一。IHHNV感染凡納濱對蝦、斑節(jié)對蝦、細角濱對蝦后,引起病蝦生長遲緩,出現(xiàn)畸形,呈現(xiàn)出慢性感染癥狀,即慢性矮小殘缺綜合癥(Runtdeformity syndrome,RDS)。病蝦觸角、額劍、頭胸部及腹部甲殼等位置均出現(xiàn)不同程度病變;患病幼蝦表現(xiàn)為額劍和觸角彎曲、變形,甲殼粗糙無光澤或殘缺等病變[16]。因此,應(yīng)及時對養(yǎng)殖對蝦進行檢驗檢疫,盡快確定病原,從而進行有針對性的病害防控。
目前,白斑病毒(WSSV)對中國對蝦有很強的致病力。受感染的蝦常發(fā)生全身性病變,使蝦體更易于遭受其他病原體的侵害。中國對蝦感染W(wǎng)SSV后,可使仔蝦的微孢子蟲敏感性增加,使對蝦微孢子蟲感染率達90%以上[17]。如果多種養(yǎng)殖對蝦病害并發(fā),危害將更大,應(yīng)引起養(yǎng)殖單位的警惕。
EHP比一般的微孢子蟲小,且不形成肉眼可見的胞囊;感染EHP的對蝦不表現(xiàn)特征性臨床癥狀。因此,需要在實驗室采用組織學(xué)或分子生物學(xué)方法確診EHP。
組織學(xué)方法是通過組織切片,HE染色,顯微觀察,揭示疾病引起的組織病理變化及器官損傷機制的方法,可診斷疾病的發(fā)生和發(fā)展過程,為病原的致病機制研究及有效防治提供理論依據(jù)。Tourtip等[1]根據(jù)微孢子蟲屬的超微結(jié)構(gòu)特征,胞原質(zhì)在細胞質(zhì)中的位置,SSU rRNA序列與微孢子蟲屬基因組(GenBank FJ496356)比對同源性(84%),首次分離出EHP。但組織學(xué)方法檢驗耗時長,操作繁瑣,當(dāng)病原含量低或處于潛伏期時,容易漏診或誤診,因此需結(jié)合分子生物學(xué)方法做出明確診斷。
目前,國內(nèi)外已有多種分子生物學(xué)方法用于檢測EHP。
5.2.1 原位雜交技術(shù)(In situ hybridization,ISH) 利用核酸分子單鏈之間有互補的堿基序列,將有放射性或非放射性外源核酸(即探針)與組織、細胞或染色體上待測DNA或RNA互補配對,結(jié)合成專一的核酸雜交分子,然后經(jīng)檢測手段將待測核酸在組織、細胞或染色體上的位置顯示出來[5]。Tang等[18]采用原位雜交方法,特異性檢出對蝦組織、糞便和養(yǎng)殖水體中的EHP。雷燕等[20]根據(jù)GenBank中對蝦腸道上皮細胞的EHP基因保守序列,設(shè)計合成一對特異性引物,優(yōu)化PCR擴增條件,建立了EHP PCR方法。該法僅對EHP的基因組片段進行特異性PCR擴增,得到300 bp特異性擴增條帶,最低可檢測出約100 fg的EHP基因組DNA,可用于EHP感染初期或處于潛伏期幼蝦、親蝦,以及池塘底泥、水質(zhì)的檢測。
5.2.2 套式PCR(nested PCR) 通過兩輪PCR反應(yīng),來增強檢測的特異性和敏感性。Amornrat等[11]利用套式PCR檢測方法,開展了EHP診斷和分子流行病學(xué)調(diào)查。Suebsing等[20]應(yīng)用環(huán)介導(dǎo)等溫擴增(LAMP)結(jié)合熒光納米金(AuNP)探針標(biāo)記的方法檢測EHP。該方法具有儀器設(shè)備要求低、結(jié)果判定簡單等優(yōu)點。它(0.02 fg總DNA)比傳統(tǒng)的套式PCR(0.2 fg總DNA)更敏感,適用于現(xiàn)場小型實驗室對親蝦、蝦苗的篩選和對蝦飼養(yǎng)期間的EHP監(jiān)測。
5.2.3 TaqMan實時熒光定量PCR方法 通過對DNA模板的定量,來實現(xiàn)對病原的檢測,對分析微孢子蟲載量和開展病原防控研究具有重要意義。駱云慧等[21]發(fā)現(xiàn)該方法對EHP標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)粒的檢測靈敏度為5.20×102copies/μL,比常規(guī)PCR高10倍;從樣品核酸提取到檢驗完成,整個檢測反應(yīng)只需2 h,大大提高了EHP檢測效率,可滿足高通量檢測。劉珍等[10]對實時熒光定量PCR反應(yīng)中的引物濃度、探針濃度、退火溫度和反應(yīng)循環(huán)數(shù)等條件進行優(yōu)化,建立了EHP的SYBR Green I實時定量PCR檢測方法,檢測靈敏度下限為8.3×101copies/μL。該方法靈敏度高、成本低、操作簡單,適用于親蝦、苗種的快速檢測。篩選簡單易行、靈敏準(zhǔn)確的EHP檢測方法可為EHP早期預(yù)防控制和對蝦無特定病原(SPF)種群的選育提供參考依據(jù)。
在對蝦養(yǎng)殖過程中,養(yǎng)殖水體、養(yǎng)殖工具,以及飼喂鮮活餌料等環(huán)境因素的嚴格把關(guān),對控制對蝦EHP感染極為重要。陳祿芝[4]在未經(jīng)處理的海水樣品中檢測到EHP,而在經(jīng)過砂濾、臭氧消毒、精密過濾、紫外消毒等一系列處理過的水體中未檢測出EHP,可見消毒處理可以預(yù)防EHP感染和傳播。
對蝦EHP的控制需要依靠預(yù)防手段,主要包括:(1)加強苗種檢疫,選擇不帶病原的苗種。養(yǎng)殖戶在購苗時應(yīng)主動抽樣,委托具有資質(zhì)的檢測機構(gòu)檢驗,采購檢驗合格的苗種。(2)對于曾經(jīng)發(fā)生過對蝦生長緩慢的養(yǎng)殖池塘,應(yīng)采集有代表性的底泥進行檢測,對于EHP陽性的底質(zhì)必須進行嚴格的清塘滅孢。(3)車間水泥池應(yīng)徹底消毒,清洗干凈,晾干。(4)合理設(shè)置進排水系統(tǒng)。對于浮水井或外海水,需經(jīng)砂濾、蓄水池沉淀、曝氣、消毒等處理后方可使用;池塘排換的養(yǎng)殖尾水,需經(jīng)無害化處理后再排放,防止病原在不同養(yǎng)殖池塘或養(yǎng)殖場間傳播。
近年來,EHP的流行和傳播對我國對蝦養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展造成了嚴重影響,已成為導(dǎo)致對蝦生長緩慢的主要病原。盡快建立病害生物防控關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加強對蝦養(yǎng)殖環(huán)境保護,繁育SPF對蝦苗種,改進EHP檢測技術(shù),實時監(jiān)控疫情,可有效保障對蝦養(yǎng)殖的健康發(fā)展。
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