水产病害学补充材料-水生动物免疫系统

1、水产病害学补充材料水产病害学补充材料- -水水生动物免疫系统生动物免疫系统水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 一、甲壳动物的免疫系统 二、鱼类的免疫系统 三、两栖类的免疫系统 四、爬行类的免疫系统水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统一、甲壳动物的免疫系统虾、蟹、水蚤等甲壳动物属于无脊椎动物中的节肢动物门Arthropoda、甲壳纲Crustacea。免疫系统在动物系统发生过程中存在由低级向高级逐步开展的进化过程。与脊椎动物的免疫系统相比，甲壳动物的免疫系统不完善，由免疫器官、免疫细胞和免疫因子组成，能广泛识别外来异物并对其产生积极的免疫应答。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 虾类免疫系统

2、 虾类属节肢动物门Arthropoda、甲壳纲Crustacea、十足目Decapoda，其代表种为日本沼虾Macrobrachium nipponense 虾类免疫系统由免疫细胞、免疫器官和体液免疫因子所组成。 一免疫细胞 虾类免疫细胞包括血细胞和固着性细胞。 1. 血细胞 又称血淋巴细胞。根据血细胞中有无颗粒及其颗粒大小分为三种类型。 1透明细胞 又称无颗粒细胞。存在于血淋巴中，也存在于细菌与病毒混合感染的组织器官内。透明细胞具有较强的吞噬能力，其吞噬能力可被体外活化的酚氧化酶组分所激活。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统2小颗粒细胞 细胞质中含有大量较小的高电子密度颗粒和线粒体。小颗粒

3、细胞是甲壳动物免疫防御反响的关键细胞，具有很强识别和吞噬异物能力。小颗粒细胞在体外条件下对外源物质非常敏感，极易脱颗粒，释放酚氧化酶系统组分，并且小颗粒细胞在脱颗粒后才具有吞噬活性。 3颗粒细胞 细胞质中含有较多体积大的高电子密度颗粒，颗粒内含有大量酚氧化酶原。此类细胞无吞噬能力，附着和扩散力也较弱。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 以上3中血细胞在虾类免疫防御反响中表现出相互协同作用，小颗粒细胞对异物敏感，在异物刺激下发生胞吐作用，释放酚氧化酶系统组分；活化酚氧化酶系统组分一方面作用透明细胞，诱导其发挥吞噬作用，另一方面又可刺激颗粒细胞释放更多的酚氧化酶系统组分，参与体液免疫应答。 2.

4、 固着性细胞 主要指分布在不同组织中的吞噬或免疫功能细胞，包括鳃、触角腺足细胞、附着在心脏和肌纤维上的吞噬性 储藏细胞，以及连接肝胰腺细动脉壁的固着性吞噬细胞。固着性细胞具有识别、吞噬和去除病原及外源蛋白类物质的能力。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 二虾类免疫器官 虾类免疫器官包括鳃、血窦和淋巴器官。 1. 鳃 鳃除了作为重要的呼吸器官进行呼吸外，还是重要的免疫器官。鳃具有重要的滤过作用，此外，还在异物去除中起重要作用。 2. 血窦 实质上就是充满血淋巴的腔，大小血窦遍布全身。虾类的血窦分布于机体各处，既是血淋巴交换的场所，也是病原微生物常常入侵的部位。 虾的血液循环是开放式循环，体液和

5、血液混在一起，为此虾的血液常被称作血淋巴。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统3. 淋巴器官 虾类的淋巴器官位于胃的腹侧，左右各1叶，外包被结缔组织膜，内部有淋巴小管和球状体组成。 淋巴小管由一类具有高吞噬活性、形态相似的细胞组成，其吞噬活性甚至比血细胞还强。球状体是由退化血细胞在血窦中聚集形成的细胞团，具有酚氧化酶和过氧化酶活性。 球状体的形成是虾类对病原微生物感染作出的一种普遍反响。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 三体液免疫因子 虾类淋巴细胞中含有天然形成的或诱导产生的各种生物活性分子，包括各类抗菌因子、抗病毒因子、细胞激活因子、识别因子等，重要的有模式识别蛋白、凝集素、酚氧化酶原激

6、活系统等。这些免疫因子在识别外来病原菌和病毒等异物，通过凝集、沉淀、包裹和溶解等方式抑制或杀灭病原体，通过调理作用促进血细胞吞噬外来颗粒等方面发挥作用。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统二、鱼类的免疫系统 胸腺、肾脏和脾脏以及粘膜淋巴组织是鱼类最主要的免疫组织和器官。 鱼类种类繁多，其胚胎发育受环境影响较大，不同鱼类免疫器官的发育状况各不相同。 鱼类免疫器官发生的研究一淡水鱼为主，说明胸腺是最早形成的免疫器官，随后为头肾和脾脏。对海水鱼免疫器官发生研究结果说明，免疫器官的发育顺序是头肾、脾脏和胸腺。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 一免疫器官和组织 1. 胸腺 1胸腺的形态、结构 胸腺是

7、鱼类重要的免疫器官，是淋巴细胞增殖和分化的主要场所。胸腺可向血液和二级淋巴器官输送淋巴细胞。鱼类胸腺起源与胚胎发育的咽囊，在免疫组织的发生过程中最先获得成熟淋巴细胞，一般认为是鱼类的中枢免疫器官。鱼类胸腺在发育过程中与头肾逐渐靠拢，并伴随有明显的细胞迁移发生。 鱼的种类不同，胸腺的位置及其形状也有所不同。 2胸腺的发育与退化 随着鱼类性成熟、年龄增长，或受环境胁迫和激素外等外部刺激，鱼类胸腺可发生退化。不同月份鱼类胸腺的细胞数量、大小及各区的比例也可呈现规律性的变化。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统3光照对胸腺容积的影响 胸腺容积大小及其变化与光照周期性有密切关系。光照时间延长，胸腺容积相

8、对增大。胸腺释放小淋巴细胞也与光照节律有关。2. 肾脏 肾脏前肾是鱼类的造血器官。不同鱼类的肾脏形态和结构不同。 鱼类肾脏能产生红细胞、淋巴细胞等血液细胞，相当于哺乳动物骨髓的功能，头肾中有大量未分化的血液细胞，并混有各种白细胞、红细胞及大小淋巴细胞。鱼类肾脏存在吞噬作用细胞和抗体产生细胞，又相当于哺乳动物淋巴结的功能。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 鱼类肾脏主要分头肾和后肾两局部，肾发育过程中头肾失去排泄功能成为免疫器官和造血器官，后肾作为排泄器官，在造血和免疫方面也有一定作用。 黑色素巨噬细胞中心，主要吞噬血流中异源性物质，包括微生物、自身衰老细胞及细胞碎片。 水生动物的免疫系统水生

9、动物的免疫系统3. 脾脏 鱼类脾脏是红细胞、粒细胞产生、贮存和成熟的主要器官，大多数鱼类脾脏主要由红髓和白髓组成，红髓主要有红细胞组成，白髓主要由大、小淋巴细胞及粒细胞组成，但两者无明显界限。脾脏中存在各种分化阶段的红细胞及淋巴细胞，是鱼类的造血器官；脾脏还有过滤净化血液的功能，其中的巨噬细胞可捕获和吞噬血液中的异物。 与头肾相比，脾脏在体液免疫反响中处于相对次要的地位，通常受抗原刺激后的增殖反响以弥散的方式发生在整个器官上。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统4. 黏膜淋巴组织 黏膜淋巴组织又称黏膜相关淋巴组织或黏膜免疫系统，是指分布在鱼类皮肤、消化道和鳃黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织

10、。 鱼类皮肤、鳃和消化道是病原微生物侵入鱼体的门户，在其上皮组织中存在淋巴细胞、巨噬细胞和各类粒细胞等。 黏膜免疫包括鱼的鳃、肠道和皮肤等黏膜样淋巴组织及其分泌黏液所具有的免疫功能。鳃、肠分泌的粘液和表皮是鱼体防御的第一道屏障。 鳃淋巴样组织和肠淋巴样组织是鱼类免疫防御系统的重要组成局部。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统不同免疫途径及黏膜免疫与系统免疫的关系： 鱼类黏膜免疫系统相对于系统免疫具有一定的自主性，免疫接种途径不同，两者体液免疫应答的强度和变化规律不同。 经口腔和腹腔免疫可明显刺激系统免疫应答，经浸泡免疫和肛门插管免疫可产生明显的黏膜免疫反响。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统

11、 二免疫细胞 鱼类免疫细胞主要存在于免疫器官和组织以及血液和淋巴液中。 1. 淋巴细胞及其类群 鱼类淋巴细胞根据形态通常分为大、小淋巴细胞。 2. 吞噬细胞 吞噬细胞是组成非特异性防御系统的关键成分，在抵御微生物感染的各个阶段发挥重要作用；同时吞噬细胞还可作为辅佐细胞，具有特异性免疫功能。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统1单核细胞 单核细胞是体积最大的白细胞。鱼类单核细胞与哺乳动物的相似，具有较强的粘附和吞噬能力，能吞噬血液异物和衰老细胞。单核细胞在造血组织中产生并进入血液，可随血液进入各组织发育成不同组织的巨噬细胞，环境污染或疾病感染可导致鱼类血液单核细胞数明显增加。2巨噬细胞 巨噬细胞

12、是高度分化、成熟的单核吞噬细胞，由血液中单核细胞迁入组织后分化而成，不同器官、组织中有不同类型和命名，是长寿命细胞。 水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统功能：以固定细胞或游离细胞的形式对外来病原颗粒和体内细胞残片进行吞噬和消化非特异性； 吞噬病原并处理，是主要的专职抗原递呈细胞，同时可激活淋巴细胞或其他免疫细胞特异性。3粒细胞 鱼类粒细胞根据其颗粒来源、形态和染料嗜性及功能，分为三类，即中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。硬骨鱼类粒细胞生成的主要场所是脾脏和肾脏，软骨鱼类粒细胞生成的主要部位是脾脏。 中性粒细胞是硬骨鱼类中最常见的粒细胞，具有活泼的吞噬和杀伤能力，其吞噬能力比单核细胞弱。

13、水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统 嗜酸性粒细胞产生于造血淋巴器官，随血液循环进入鳃和肠道等不同器官，具有吞噬能力，寄生虫长期感染时可见嗜酸性粒细胞聚集在寄生部位，参与机体抵御寄生虫的免疫反响。嗜酸性粒细胞在鱼类急性组织损伤和细菌感染时可脱颗粒，释放颗粒中活性成分。3. 自然杀伤细胞 鱼类自然杀伤细胞小而无颗粒，主要分布与肾脏和腹腔，又称为非特异性细胞毒性细胞，与靶细胞接触后，通过自身产生淋巴毒素杀伤、破坏靶细胞肿瘤细胞、寄生原生动物、感染病毒的细胞等。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统三、两栖类的免疫器官、细胞与系统 两栖类动物的主要免疫淋巴器官包括胸腺、骨髓、脾脏及分布于各组织器官的淋

14、巴组织。一免疫器官与组织1. 胸腺 胸腺是首先发育并起作用的淋巴器官，是T细胞分化、成熟的场所，其功能状态直接决定机体细胞免疫的功能，并间接影响体液免疫。 两栖动物的胸腺存在退化现象，可分为正常性退化和偶然性退化两种。正常性退化与一年四季变化有关。偶然性退化通常由饥饿或疾病引起。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统1皮质 T淋巴细胞发育和成熟的主要场所，内有少量上皮网状细胞和巨噬细胞分布；2髓质 主要由上皮网状细胞构成。 哺乳动物胸腺仅有T淋巴细胞，而两栖类动物胸腺中含有不同比例的T淋巴细胞、B淋巴细胞。 两栖动物的胸腺的作用，其发育受脑垂体控制。有阻抑性器官早熟。 从系统发育来看，无尾两栖类

15、动物胸腺不仅是一个中枢免疫器官，也是一个神经内分泌器官。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统2. 骨髓 两栖类动物的骨髓既是造血器官，也是免疫器官。 骨髓分为红骨髓和黄骨髓，红骨髓主要行使造血和免疫功能。黄骨髓主要是脂肪细胞，无造血功能。 3. 脾脏 两栖类动物的脾脏是唯一具有特定形态结构的外周免疫器官。具有一定的红细胞制造功能和较强的淋巴细胞制造功能，还分布密集的B淋巴细胞。 脾脏作为免疫器官，还具有类似自然杀伤细胞的细胞毒性功能，可通过趋化作用聚集T淋巴细胞，溶解肿瘤靶细胞，到达抗肿瘤、抗感染的作用。 水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统4. 肾脏 两栖类动物的肾脏具有造血功能。5. 淋巴

16、髓样结和肠系淋巴组织 两栖类动物无淋巴结，在某些较高等的两栖类中看到淋巴髓样结。两栖类动物的淋巴髓样结主要是滤血功能。 两栖类动物的肠系淋巴组织类似于哺乳动物的黏膜淋巴组织。二免疫细胞 两栖类动物体内的免疫细胞主要有T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞、各类粒细胞和红细胞，功能根本同哺乳动物的免疫细胞。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统四、爬行类的免疫器官、细胞与系统一主要器官与组织 爬行动物的主要免疫器官包括胸腺、脾脏、淋巴结样器官以及分布于消化系统、呼吸系统、内分泌器官和尿生殖器官中的弥散性淋巴集结或淋巴组织。1. 胸腺 胸腺是存在于所有爬行动物的淋巴器官，胸腺是爬行动物个体发

17、育过程中最早出现的免疫器官，是培育各种T细胞的重要场所。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统1胸腺的组织结构 胸腺属实质性器官，外表覆盖由纤维细胞、成纤维细胞和胶原纤维组成的纤维性结缔组织被膜。被膜的结缔组织伸入胸腺实质形成小叶间隔，将胸腺分成许多不完全的小叶胸腺小叶。 皮质 胸腺皮质由上皮网状细胞形成相互吻合的网状结构，网眼中充满细胞，还可见少量巨噬细胞、零星分布的类肌细胞，偶见胸腺小体。 髓质 含有较多的上皮网状细胞及一些胸腺小体，淋巴细胞含量较少，类肌细胞三五成群或单个散在，嗜派假设宁细胞长分布于血管周围，还可见巨噬细胞和肥大细胞，以及由上皮网状细胞构成的胸腺囊。水生动物的免疫系统水生动

18、物的免疫系统胸腺小体 胸腺小体有同心圆状和囊状两种形态；胸腺囊 包括细胞内囊和细胞间囊；血-胸腺屏障 胸腺内部毛细血管与淋巴细胞之间存在屏障结构，有一定的结构特征。2 胸腺的退化 爬行动物的胸腺也存在退化现象，分为正常性退化与偶然性退化两种。2. 脾脏 脾脏在爬行动物免疫系统中占据重要的位置，参与体液免疫。脾脏结构呈明显的季节性变化。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统1脾脏的组织结构 被膜 实质 由白髓和红髓相间排列组成 2脾脏的组织学结构与免疫 脾脏的组织结构受环境温度的影响，冬季脾脏萎缩，春、夏两季脾脏的淋巴组织增加，到秋季，脾脏结构到达最完善。水生动物的免疫系统水生动物的免疫系统3. 肾脏 爬行动物肾脏不同于鱼类，分化不明显，但内部功能分区和鱼类相似。 肾脏是继胸腺之后第二个出现的免疫器官，不依赖抗原刺激可以产生红细胞和B淋巴细胞，是免疫细胞的发源地，相当于高等哺乳动物骨髓。受抗原刺激后，头肾和后肾造血实质细胞出现