
啮齿类实验动(dòng)物(wù)常见的鞭(biān)毛虫
鞭毛虫属于原虫,即(jí)具有独立完成生命活动的单细胞真核生物,在生物学分类(lèi)上隶(lì)属于肉足鞭毛门,鞭毛亚门,动物鞭(biān)毛纲。鞭毛虫顾名(míng)思义,鞭毛为其特征,滋养体阶段有一根(gēn)或多根鞭毛(máo),但也有些特殊种类(lèi)为阿(ā)米巴型(xíng),会存在无鞭毛形态。本篇将介(jiè)绍啮齿类动物(wù)中常见的鞭毛虫。
啮齿类实验(yàn)动(dòng)物(wù)常见的肠道鞭毛虫(chóng)
01毛(máo)滴虫
毛滴虫隶属于毛滴虫目(Trichomonadida),毛滴虫科(Trichomonadidae),该科分为两个属,毛滴虫属(shǔ)(Trichomonas)和三毛滴虫属(Tritrichomonas)。目前已知至少有四种毛滴(dī)虫可以感染啮齿类动物,包括小鼠(shǔ)三毛滴虫(chóng)(Tritrichomonas musculis)、人五毛(máo)滴虫(Pentatrichomonas hominis)、鼠(shǔ)三毛滴虫(Trichomonas muris)和微小三毛滴虫(Tritrichomonas minuta)。其中鼠三毛滴虫是啮齿(chǐ)类实验动(dòng)物最常见的鞭毛虫,它具有滋养体和假包囊两种存在形式。其滋养体大小约18~24umx12~14um,呈梨形;假包(bāo)囊呈球形,直径约(yuē)8um~13um。
包囊是原虫在(zài)其生活阶段中,由虫体本身形成的一层较厚的外膜(mó),具有较(jiào)强的抵抗作用;当这个外膜并非由虫体本身形成,而是来源于宿主,则(zé)称为(wéi)假包囊(náng)。在生活期或运动期,吸取外界营养而生长(zhǎng)的(de)虫体,称为滋养体。滋养体较脆弱,无法在转移宿主过程中存活,通常不具有传染性。鼠三毛(máo)滴(dī)虫的假包囊是它的感染阶段(duàn),假包囊对干燥的环境抵抗不佳,一般存活不超过48h。
鼠三(sān)毛滴虫的感染途径是动物摄入或接触到含有假(jiǎ)包(bāo)囊的粪便或垫料等,假包囊进入到(dào)体内后,由消化液(yè)等作用转化为滋养体,滋养体在盲肠中增殖;滋养体进入到结肠后,由于环境干燥,再次(cì)转化为假包囊,随后排出体外。有资料(liào)显示,在盲肠中滋养体和(hé)假包囊比例约为8:1,在结肠中滋养体和(hé)假(jiǎ)包囊比例约为1:1。因(yīn)此,在(zài)动物排出的粪便中,多数检测到的都是假包囊。虽然鼠三毛滴虫一直以来被认(rèn)为是非致病性鞭毛虫,但(dàn)也有资料(liào)显示(shì)鼠三(sān)毛滴虫可引(yǐn)起实验动物的(de)厌食和腹泻。
40× 红色箭头为鼠三毛(máo)滴虫,可见明显波动膜
40× 红色箭(jiàn)头为毛滴虫伪包囊(náng),蓝色(sè)箭头为滋养体
02贾第鞭毛虫
贾第鞭毛(máo)虫在生(shēng)物学(xué)分类上隶属于双滴目(Diplomonadida),六鞭科(Hexamitidae),贾(jiǎ)第属(Giardia),属于致病性鞭毛虫。贾第属的形态很(hěn)相似,但具有种属特异性,因此根据宿主而分为不同的虫种。感染啮齿类动物的虫种(zhǒng)有(yǒu)肠贾第鞭毛虫(又称十二指肠贾第鞭毛虫或蓝氏贾第鞭毛虫)(Giardia intestinalis/duodenalis/lamblia)、仓(cāng)鼠贾第鞭毛虫(G. cricetidarum)、鼠(shǔ)贾第鞭毛虫(G. muris)和微小贾第鞭(biān)毛虫(G. microti)。肠贾第鞭毛虫根据其基因型被分为8个(gè)型,其中G型会感染啮齿动物。
贾第鞭毛虫具有滋养体和包囊两种时期,滋养体呈典(diǎn)型的倒置梨形,呈(chéng)“落(luò)叶”式运动;包囊呈卵圆形,长8~10um,宽7~10um。由于虫(chóng)体可在包囊内增殖,所以有时可在包(bāo)囊内看见两个或四个核。滋养体是其生长、发育和增殖期;四核的包囊则为感染(rǎn)期。贾第鞭毛虫通过摄入或接触含包囊的粪便或饮用水等(děng)进(jìn)行传播,包囊进入消化(huà)道内,经胃酸刺激包囊会生成两个滋养体;当滋养体到达空肠时,又转(zhuǎn)化成包囊。一般正常动物感染贾第鞭毛虫症状不明显,有时(shí)会出现体重(chóng)减轻,毛(máo)发粗糙等症(zhèng)状;但可能会导致免疫缺陷动物死亡。
40× 红色箭头为贾第鞭毛虫包囊
03鼠六鞭毛虫
鼠六鞭毛虫(Spironucleus muris,旧称Hexamita muris)在生物学(xué)分类上隶(lì)属于双滴目(Diplomonadida),六鞭科(kē)(Hexamitidae),六鞭属(Hexamita)。鼠六鞭毛(máo)虫具有滋养体和包囊两种时期,滋养体呈细长梨形且两侧对(duì)称,约7~9umx2~3um,呈直线快速运动;包囊呈椭圆形,约4x3um,包囊最多可含四个核。鼠六(liù)鞭毛虫的生活史与贾第鞭毛(máo)虫相似,体型比贾第小很多。
鼠六鞭(biān)毛(máo)虫感染成年鼠和免疫功能正常鼠后(hòu)一般无明显症状;但对于3-6周小鼠,易出现慢性肠炎、体重减轻等症状,更严(yán)重的会(huì)导致小(xiǎo)鼠死亡。小鼠和仓鼠的(de)鼠六鞭毛虫可以相互传(chuán)播,但大鼠的鼠六鞭毛虫具有种属特异性。
40× 红色箭头为鼠六(liù)包囊
04唇鞭毛虫
唇鞭毛虫在生物学分类上隶属于旋滴目(Retortamonadida),旋滴科(Retortamonadidae),唇鞭毛虫属(Chilomastix)。该属(shǔ)目前已报道约29种,形态相似。鼠唇鞭毛虫(Chilomastix bettencourti)寄生(shēng)于啮齿动物盲肠中,具有滋养体和包囊两个时期,包囊是(shì)感染期。滋养体呈梨形,约8.3~20.9umx6.6~8.4um;包囊呈柠檬(méng)型,约15x7um。肠唇鞭毛虫(Chilomastix intestinalis)寄生于豚鼠,也具有滋养体和包囊两个时期。
40× 红色箭头为鼠唇鞭毛(máo)虫(chóng)
40× 红色箭头为唇鞭毛虫包囊
旋滴科的另(lìng)一代表属为旋滴虫属(Retortamonas),这一属形态(tài)和唇鞭毛虫(chóng)属(shǔ)很相似,在豚鼠(shǔ)中发现过。如豚鼠内滴虫(Retortamonas caviae),具有滋养体和包囊两(liǎng)种时(shí)期,滋养体呈梨形,约(yuē)4~7umx2.4~4.3um;包囊呈柠檬状,约4.2x3.5um。
05其他鞭毛虫
还有一些不常见的鞭毛虫,如小(xiǎo)鼠(shǔ)中曾发(fā)现过的(de)仓鼠四毛滴(dī)虫 (Tetratrichomonas microti)以及(jí)豚鼠中曾(céng)发现的脱莫室滴虫( Oikomonas termo)、奥古旋(xuán)滴虫( Spiromonas augusta)和活动豚(tún)鼠(shǔ)毛滴虫( Caviomonas mobilis)等(děng)。但目前仅有资料对这些鞭毛虫的形态进行描述,其致病(bìng)性及防治方面研究甚少。
鞭毛虫的检测(cè)
在进行(háng)鞭毛虫检测时,对于一些滋养体(tǐ)状态的鞭毛(máo)虫,镜(jìng)检法可(kě)容易检出;但对于(yú)一些假包囊和包囊状态的鞭毛虫,就需要检(jiǎn)测人员(yuán)有一定的经验积累。根据上(shàng)述(shù)部分鞭(biān)毛(máo)虫的生(shēng)活史,在镜检时应尽量选择新鲜回盲肠内容物,可通过(guò)辨认滋养体,从而(ér)提高检出率(lǜ)。
核酸检测技术目前也常用在鞭毛虫的检测中,如PCR、qPCR、巢式PCR、LAMP技术等。PCR方法可以通过扩增鞭毛虫18S rRNA、16S rRNA、5.8s rRNA和ITS等保守基(jī)因,对鞭毛虫达(dá)到种水平(píng)鉴定。但由(yóu)于实验动物(wù)感染鞭毛(máo)虫的多样性,对引物要求(qiú)较高。因此,核酸检(jiǎn)测技术在鞭毛虫的(de)鉴定分类应用上还(hái)有很大的发展空间。
鞭(biān)毛虫(chóng)对动物的影响
虽然大部分鞭毛虫均显示对啮齿类实验(yàn)动物无致病性,但(dàn)这些鞭(biān)毛虫对啮齿类(lèi)实验动物的行(háng)为改变和免(miǎn)疫状态改变均应当引起重视。目前也有越来越多的研究显示,鞭毛虫可以影响啮齿类实验动物细(xì)胞因子的分泌;对实(shí)验动物部分生理生化指标的影响;引起动物肠道炎症等。
鞭毛虫的预防和控制
规范动物房饲养流程,对进出人员进行培训管理,可以一定程(chéng)度上预防鞭毛虫传播。动物房应当建立控(kòng)制虫害管理程序(xù),野生的啮齿动物(wù)携带很多寄生虫,具有很大的潜在风险。首先一定要保证动物饮水和饲料(liào)的洁净(jìng)度;选择合适饲料,保证动物营养,从而增加(jiā)免疫力;动物饲养流程规范,避免不当操作(zuò)而引起(qǐ)鞭毛虫传播;引入动物来源稳定,避免引入疫区动物而污染屏障(zhàng)设施;不(bú)同等级动物分区饲养,避免交叉污(wū)染;增加对设施内动物质量监(jiān)测频(pín)率,都可(kě)以对(duì)鞭(biān)毛虫的传播起到预防作用。
在发现阳性动物后,应(yīng)迅速隔离阳性动物并进行筛查(chá),防止扩散传播。在饮用(yòng)水中加入硝基咪唑(zuò)类药物,如甲硝唑和替硝唑,可以对鞭毛虫起到控制作用(yòng),但并不能完全清除;近年来有一些研究证明甲硝(xiāo)唑对大(dà)鼠和小鼠有致癌致突变性,替硝唑副作用较小。贾第鞭毛虫还可以选择芬苯达唑、甲苯达唑和阿苯达唑。但若想对设施内鞭毛虫进行完全清除,建(jiàn)议筛查并淘汰阳性动物。淘汰阳性动物后,应及时清理污染的粪便及垫料(liào),并进行无害化处理;对污染(rǎn)的笼(lóng)具可进行高(gāo)温灭菌处理。
一般鞭毛虫对消毒剂(jì)都比较敏感,可使用季铵盐类消毒剂(jì)对房间进行定期消毒处理,也可有效控制鞭毛虫传播。鞭毛虫的包囊和伪包囊对干燥环境比较敏感,在干燥环境中存活时间较短,同时(shí)该时期也是大(dà)部分鞭毛虫的感染期。保持动物饲养环境干燥,也(yě)可以对鞭毛虫传(chuán)播起到控制作用。
如(rú)需彻底清除鞭毛虫,可以使用剖腹产技术和胚胎移(yí)植技术达到净化(huà)目的(de)。