《水产动物免疫学》鱼类的免疫

鱼类的免疫水产动物免疫各论第一节、免疫系统胸腺、肾脏、脾脏以及粘膜淋巴组织是鱼类最主要的免疫组织和器官发生顺序淡水鱼类：胸腺是最早形成的免疫器官，随后为头肾和脾脏海水鱼类：头肾、脾脏和胸腺一、免疫器官、组织（一）胸腺(Thymus)一般认为是鱼类的中枢免疫器官鱼类的胸腺是淋巴细胞增殖和分化的主要场所1.胸腺的形态、结构位于鳃腔背后方，表面有一层上皮细胞膜与咽腔相隔，有效防止抗原性或非抗原性物质通过咽腔进入胸腺实质。真骨鱼类的胸腺位于鳃盖骨背联合处的皮下，呈一对卵圆形的薄片组织，被鳃室黏膜覆盖，由于咽囊上皮结合在一起的胸腺原茎发育而成。无皮质与髓质的分界线，实质由上皮细胞网组成，在上皮细胞网中分布有淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞和成熟的浆细胞等。软骨鱼：可清楚地区分为皮质和髓质两部分2.胸腺的发育和退化胸腺随鱼类性成熟、年龄增长，或受环境胁迫和激素等外部刺激，鱼类胸腺可发生退化。不同月龄鱼类胸腺的细胞数量、大小及各区的比例也可成规律性的变化。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，胸腺容积相对增大。胸腺释放小淋巴细胞也与光照节律有关。（二）肾脏不同鱼类的肾脏形态和结构不同。真骨鱼类肾脏位于腹膜后，向上紧贴于脊椎腹面，通常达体腔全程，呈浅棕色或深棕色、甚至黑色。甚至主要分为前（头）肾与后肾两部分。肾脏是鱼类造血器官，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，并混油各种白细胞、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，有相当于哺乳动物淋巴结的功能。是产生抗体的主要器官具有类似哺乳动物中枢免疫器官及外周免疫器官的双重功能真骨鱼类的肾脏是一个混合器官，包括造血组织、网状内皮组织、内分泌组织和排泄组织前肾主要承担免疫学功能，后肾主要承担排泄功能肾组织中嵌有司登尼小体和相当于肾上腺皮质

及髓质的肾组织，主要由黑色素巨噬细胞组成，成为黑素巨噬细胞中心。其主要吞噬血流中异

源性物质，包括微生物、自身衰老细胞、细胞

碎片等哺乳动物不存在黑素巨噬细胞中心（三）脾脏是鱼类的主要造血器官、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a.

无颚类无脾脏，但七鳃鳗肠壁的肠内纵突起相当于原始的脾。有颌类才有真正的脾，软骨鱼类脾较大，分化为红髓和白髓，为造血器官；硬骨鱼类无明显红髓和白髓分化，但同时有造血和免疫功能。b.与头肾相比，脾在体液免疫反应中处于相对次要的地位，

其受抗原刺激后的增殖反应以弥散的方式发生在整个器官上。c.硬骨鱼类受免疫接种后，其脾、肾和肝等器官的黑色素巨噬细胞增多，并与淋巴细胞和抗体生成细胞聚集在一起形成黑色素巨噬细胞中心，它的作用有：参与体液免疫和炎症反应；对异物进行贮存、破坏和脱毒；记忆细胞原发中心；保护组织免受自由基损伤。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（四）黏膜淋巴组织(Mucosa

AssociatedLymphatic

Tissue,

MALT)：鱼类皮肤、鳃和消化道等器官的上皮组织中存在的淋巴细胞、巨噬细胞和各类粒细胞等都属于

MALT。当机体受到抗原刺激后，巨噬细胞可对抗原进行处理和呈递，抗体分泌细胞(Antibodysecreting

cell,ASC)会分泌抗体，与粘液中的溶菌酶和补体等非特异性的保护组织一道组成抵御病原感染的防线。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（四）黏膜淋巴组织(Mucosa

AssociatedLymphatic

Tissue,

MALT)：鳃淋巴样组织鱼鳃淋巴样组织黏膜免疫系统的重要组成成分，鳃上皮内存在白细胞.如大西洋鲑鳃中具大淋巴细胞、小淋巴细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞肠淋巴样组织如牙鲆肠淋巴样组织存在嗜酸性细胞肠和鳃淋巴样组织是鱼类免疫防御系统的重要组成部分不同免疫途径及黏膜免疫与系统免疫的关系

鱼类MALT相对于其系统免疫系统有一定自主性，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应二、鱼类免疫细胞鱼类免疫细胞主要存在于免疫器官、组织以及血液和淋巴液中淋巴细胞及其类群吞噬细胞鱼类的自然杀伤细胞1.

淋巴细胞及其类群鱼类淋巴细胞形态分为大、小淋巴细胞小淋巴细胞的平均大小在不同鱼类有所不同，在鲽鱼中平均直径为4.5μm；金鱼为8.2μm；草鱼为3.9-4.5μm，人为6.0μm2.吞噬细胞鱼类吞噬细胞也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。吞噬细胞作为辅助细胞具有特异性免疫功能其中起重要作用的主要有：（1）单核细胞、（2）巨噬细胞、（3）各种粒细胞（1）单核细胞鱼类单核细胞与哺乳动物的相似，具有较多的细胞质突起，具有较强的黏附和吞噬能力，能在血流中对异物和衰老的

细胞进行吞噬消化它是在造血组织中产生并进入血液的分化不完全的终末细胞，可随血流进入各组织并发育成不同的组织巨噬细胞环境污染或疾病感染都能引起鱼类血液中单核细胞数目的显著增加（2）巨噬细胞炎症反应时，巨噬细胞可以分泌许多生物活性物质巨噬细胞接触病原微生物后，能够生成肿瘤坏死因子巨噬细胞凝集（MA）或黑色素巨噬细胞中心对鱼类巨噬细胞凝集或黑色素巨噬细胞中心的检测，可以成为衡量鱼体健康水平及环境污染状况的生物标志(3)粒细胞-中性粒细胞中性粒细胞是硬骨鱼类中最常见的粒细胞多数硬骨鱼中性粒细胞内具有晶体样或纤维状的内容物鱼类中性粒细胞具有活跃的吞噬和杀伤能力，但吞噬能力一般比单核细胞弱粒细胞-嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞的前体产生于造血淋巴器官，随血液循

环进入不同器官如鳃和肠

道，然后分化成粒细胞鱼类嗜酸性粒细胞与哺乳动物的肥大细胞有相似性，

具有吞噬能力电镜观察可见晶状结构及核心--形态鉴定粒细胞-嗜碱性粒细胞只有少数鱼类才观察到嗜碱性粒细胞鱼类是否同时具有嗜酸性和嗜碱性粒细胞争议较大3.

鱼类的自然杀伤细胞与哺乳动物的NK细胞相比，它小而无颗粒，其靶细胞包括肿瘤细胞、寄生原生动物、受病毒感染细胞来自虹鳟和鲑的前肾、脾脏和末梢血液中的自然杀伤细胞可直接杀伤与体内的各种靶细胞，对感染有传染性胰脏坏死病毒的细胞显示出伤害活性免疫因子：

由机体细胞产生，与免疫应答有关的、分泌到体液中或存在于细胞膜表面的分子统称为免疫因子。组成：它主要包括抗体、补体系统各成分、细胞因子及免疫细胞膜分子等。细胞因子(Cytokines)

：由免疫细胞和某些非免疫细胞（如纤维母细胞、内皮细胞等）合成和分泌的，具有调节多种细胞生理功能的可溶性小分子蛋白质。细胞因子种类繁多，具有多种生物学活性，在免疫系统的调控中作用重大。三、免疫因子鱼类的细胞因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）白细胞介素：鱼类致炎作用以及调理功能相关干扰素、干扰素调节因子和Mx蛋白趋化因子：鱼类中有CXC，CC家族的成员诱导性一氧化氮合成酶核因子NF-κB转化生长因子（TGF）：作用广泛自然杀伤细胞增强因子（NKEF）第二节鱼类的非特异免疫外部屏障：皮肤和粘膜屏障作用内部屏障：血脑屏障(血胎屏障)非特异性免疫细胞：吞噬细胞（粒细胞等）细胞和体液作用体液：补体、溶菌酶等非特异性免疫外部屏障粘液:

由粘液细胞产生胶体状，屏障保护作用(可限制病原菌运动，阻止其侵入)特异性抗体；非特异性免疫物质，溶菌和杀菌的多糖类和蛋白类，如溶菌酶、壳质酶等适量粘液---保护脱落或减少--细菌感染寄生虫刺激导致鳃分泌粘液过多--窒息B.

皮肤和鳞片等：

机械屏障作用鳞片脱落---水霉病，赤皮病鱼类的皮肤分为真皮和表皮，真皮散布黑色素细胞、毛细血管，利于鱼类的体液免疫功能C.体表菌丛鱼类体表存在稠密而稳定的常驻菌群。可受粘液、药物等影响。2.体内屏障血脑屏障：由脑膜、脉络丛和脑血管等组成。为大脑与躯干屏障作 用：防止病原和其他异物进入大脑3.非特异性免疫细胞吞噬细胞：包括粒细胞、巨噬细胞和单核细胞作用：

受病原和宿主产生的趋化因子作用接近并吞噬或杀伤病原非特异性细胞毒细胞：主要存在于肾脏和腹腔，血中少。作用：与哺乳动物NK细胞类似，能够杀伤病毒感染的靶细胞，从而具有抗感染作用4.非特异性体液因子1)补体：C3是鱼类补体系统的主要成分鱼类补体也具溶菌和溶胞作用，抗微生物活性更高对热更不稳定（45℃），有更低的最适反应温度具有更明显的种或种群特异性，豚鼠血清不能替代鱼类补体可通过经典途径或替代途径激活。无颌类仅通过替代途径激活，促细胞吞噬鱼类补体能够增强体液和细胞介导的特异性免疫，而且在宿主非特异性自然防御机制中发挥重要作用鱼类的补体系统鱼类补体的相关特性鱼类补体的一些特性随分类地位不同存在一定差异圆口类的补体被认为存在旁路途径活化C3的机制，未检测到C5以后的各种成分软骨鱼类条纹斑竹鲨存在有6种补体成分构成的经典途径（C1n、C2n、C3n、C4n、C8n和C9n）硬骨鱼类Ca2+和Mg2+存在下虹鳟补体经典途径由IC活化；仅Mg2+存在，旁路途径可有酵母聚糖等引起硬骨鱼类的补体成分与其他动物的抗体和补体成分没有适合性，与其他鱼类也往往没有适合性豚鼠血清可替代哺乳动物的补体，但不能替代鱼类的补体，虹鳟的C3与鲤和补体成分没有适合性旁路途径在硬骨鱼类的机体防御中作用更为重要C3的遗传多样性具有不同C3的虹鳟对于病毒性出血性败血症病毒的抗性不同不同鱼类血清中补体旁路途径的杀菌能力不同，同一鱼类对不同细菌也显示出不同的杀菌能力2)干扰素：定义：是一类在同种细胞上具有抗病毒活性的蛋白质.(其活性的发挥受细胞基因组的调节和控制，涉及RNA和DNA的合成)来源与成分：主要为由巨噬细胞和淋巴细胞分泌的蛋白质； 机体产生干扰素的数量产生受温度影响明显。如：硬头鳟感染病毒后，10℃下，4d产生；15℃下，2d产生C.

作用：干扰素为重要的抗病毒感染因子a.抗病毒增殖活性；c.

细胞分裂抑制活性；b.

免疫调节活性；d.

抑制肿瘤生长活性；e.

改变细胞生物学特性等。溶菌酶来源与成分：存在于粘液、血清和巨噬细胞中，在淡水鱼、

海水鱼血清、粘液及其他特定组织中都有存在。是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶（低分子碱性多肽）作用：

可直接溶解杀死G+菌等病原微生物沉降素

能与可溶性抗原结合形成沉淀的物质。备解素：为β

-球蛋白，可在补体协助下杀死许多细菌、原 虫甚至某些病毒等6）壳质酶

鱼类除胸腺以外的淋巴骨髓性组织都有壳质酶，对含有壳多糖的霉菌、细菌以及其他寄生物的入侵有防御作用凝集素能与碳水化合物和糖蛋白结合，是异源细胞或微生物发生凝集，或是可溶性糖结合物发生沉淀，是机体自然防御机制中原始的识别分子和免疫监督分子急性期物质

在传染的急性期或组织被损害时，血浆内出现的有杀菌活性的非特异性免疫物质C反应性蛋白A.

特点：这种蛋白质一般不存在于正常血清中，而在炎症过程出现，可用沉降试验检测。B.

作用：作为调理素可增加吞噬细胞的吞噬量能使真菌、细菌乃至寄生虫中的糖类和磷酸酯产生沉淀，从而杀灭病原体铁转蛋白、金属硫蛋白等微生物生长抑制物，能夺取微生物生长所需的基本养分，或在细胞内阻断其代谢途径，从而干扰病原微生物的代谢9）酶抑制剂存在于鱼类血清，如丝氨酸蛋白酶抑制剂、金属蛋白酶抑制剂等作用：维持机体血液和其他体液的内环境稳定，调节补体系统和凝结机制第三节鱼类的特异性免疫鱼类免疫应答的过程硬骨鱼类参与免疫应答的细胞和器官参与免疫反应的细胞：巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞参与免疫反应的器官：胸腺、肾(主要为头肾)、脾等。鱼类免疫应答的基本过程识别 吞噬或胞饮，送至抗原进入机体 巨噬细胞脾和肾等器官吸收积累产生抗原信息细胞免疫和体液免疫淋巴细胞增殖、产生传递鱼类免疫应答鱼类免疫球蛋白鱼类血清中抗体浓度较高，此外体液、肠管和鳃粘液以及卵黄中也存在抗体鱼类免疫球蛋白产生的规律：抗体形成期比哺乳动物常，抗体效价增高较慢，冷水鱼更慢初次应答中，鱼类抗体持续时间较长免疫记忆反应略有差别：鲤、鲫、鲑、鳟等，获得较强的再次反应要经过较长的记忆时间，再次应答产生的抗体效价比哺乳动物低免疫途径对鱼类产生不同的免疫效应第四节母体因子转移和早期胚胎免疫鱼类赖以生存的水环境中，存在大量微生物。鱼类受精后2

h胚胎表面就有细菌生，鱼类胚胎如何抵抗病原菌感染而生存?大多数鱼类体外受精。受精后，卵子周围细胞质中的皮层颗粒破裂，把内含的粘多糖等物质释放到卵子和外围卵膜之间的空隙(卵周隙)中。粘多糖吸水而使卵周隙变大，卵膜举起形成受精膜。受精膜除可以保护胚胎免受物理损伤外，还构成第一道免疫防线，使病原菌难以穿透受精膜抵达胚胎。在虹鳟受精卵受精膜中，甚至发现有可以抑制细菌生长的溶菌酶存在。另一方面，由母体合成并转移到卵子和胚胎内的免疫因子可能为早期胚胎提供第二道免疫屏障，对发育胚胎起到免疫保护作用。鱼类IgM

在卵生和胎生鱼类都可以从母体转移到卵子或胚胎存在IgM转移的卵生鱼类有鲤鱼、罗非鱼、鲑鱼、鲶鱼、鲽、虹鳟和鲷。存在IgM

转移的胎生鱼类有鲨鱼和海鲫鱼。多数情况下，转移到卵子内的IgM

为4聚体，结构和抗原性都与母体血清中IgM相同，且具有相同大小的重链和轻链。有时，

IgM

也以单体(鲑鱼、罗非鱼和鲷)或2聚体(鲤鱼)形式存在于卵内据认为卵和胚胎内IgM

可以与病原微生物结合，抑制其感染作用。不过，也有人对此提出质疑。很可能卵内IgM

主要是防止母体病原垂直转移到卵内，或者有助于早期胚胎细胞吞噬作用与激活早期胚胎的补体系统。鱼类先天性免疫因子也能象母体IgM一样转移到卵内。虹鳟未受精卵内存在补体组分C3，C4

，C5，C7，Bf和Df。在鲤鱼和狼鱼卵子内，也发现有补体中心组分C3存在。在鲱、斜体鳊和鲽，以及鲷、鲑鱼和虹鳟卵子中，都存在先天性免疫分子凝集素；在鲑鱼、鲷、虹鳟和罗非鱼卵子中，存在溶菌酶。由鱼类母体转移到卵子的补体、凝集素和溶菌酶很可能具有保护卵子和胚胎的功能。第五节

影响因素及增强措施环境因素DO：

缺氧可引起水生动物抗病力下降据此，有时可采用冲水、换水和充气等方法缓解病情水质：水体有毒物质可妨碍机体正常机能，免疫力下降水温：适宜的温度变化可抑制疾病的暴发营养因素营养不足，体质下降，机体抗菌力降低营养不足，机体细胞代谢下降，病毒感染率降低3.个体差异和年龄影响影响因素增强措施消除降低鱼类免疫机能的各种影响因素免疫接种-疫苗人工被动免疫制剂：名贵鱼病毒性疾病；母源抗体免疫增强剂抗病育种：选育、细胞或基因工程抗病育种注射法：将疫苗直接注射到肌肉、腹腔或心脏的免疫接种方法。优点：免疫效果好；缺点：操作困难，易损伤接种