纤毛虫属纤毛门(Ciliophora)动基裂纲毛口目。大多数纤毛虫有纤毛或复合的纤毛细胞器,纤毛在虫体表面有节律地顺序摆动,推动虫体以旋转方式运动。纤毛虫具有大核和小核各一个,偶尔也可见到几个小核,以横二分裂方式增殖或接合生殖。大核为营养核,与虫体代谢和发育有关,遗传特征由小核传递,一般认为大核行无丝分裂,小核行有丝分裂,但也有证据表明大核可能含有决定虫体表型特征的因子。大多数纤毛虫虫体的近前端有一明显的胞口,由胞口吞食食物,下接胞咽,借助虫体后端的胞肛将食物残渣排到体外。多数纤毛虫营自生生活,如具有代表性的草履虫等,少数可寄生于无脊椎动物和脊椎动物的消化道内。寄生于人体的仅有结肠小袋纤毛虫。
结肠小袋纤毛虫(Balantidium coli Malmsten,1857)属毛口目小袋科(Balantidiidae)小袋属,是人体最大的寄生 原虫 。Malmsten于1857年首先在两名 痢疾 患者的粪便中发现该虫,定名为 放射性肠炎 草履虫 (Parameciumcoli),而后Leukart(1861年)也在猪的大肠中发现该虫。Stein于1862年将该虫种归于小袋属,更名为结肠小袋纤毛虫。该虫 寄生 于人体结肠内,可损伤肠壁导致 结肠小袋纤毛虫 痢疾,偶尔造成肠道外感染,其流行和致病类似 溶组织内阿米巴 。世界各地均有病例报道,以 热带 、 亚热带 较多,我国有散在病例出现。该虫是动物源性 寄生昆虫 ,猪是重要的保虫宿主与传染源。
结肠小袋纤毛虫包括滋养体和 包囊 两个阶段。滋养体呈椭圆形,无色透明或淡绿色,全身被覆纤毛,借纤毛的摆动呈旋转运动。滋养体极易变形,前端有一凹陷的胞口,内有较长纤毛,下接漏斗状胞咽,颗粒状食物借胞口的纤毛运动进入虫体并形成食物泡,经消化后的残渣经胞肛排出体外。虫体中、后部各有一伸缩泡(contractilevacuole),其大小变化可调节 渗透压 。 苏木素 染色后可见一个肾形的大核,在其凹陷处有一个圆形的小核。滋养体以二分裂和接合生殖方式完成分裂繁殖。 包囊 呈圆形或椭圆形,淡黄或淡绿色,囊壁厚而透明,染色后可见 腊肠 状胞核,未成熟包囊可见囊内滋养体的纤毛,成熟后纤毛消失。
包囊通过污染的食物和饮水经口进入宿主体内,在胃肠道 脱囊 逸出滋养体。滋养体在 放射性肠炎 内定居,以淀粉颗粒、细菌及肠壁脱落的 细胞 为食,迅速生长,以横二分裂方式进行繁殖。在分裂早期虫体变长,小核首先分裂,大核延长并在中部收缩形成两个核,虫体中部收缩分离,核和两个伸缩泡分别进入两个虫体。接合生殖时,两个虫体在胞口附近相互连接,结合处胞膜消失,大核退化,小核通过分裂退化,最终形成一个游动核和一个不动核,两个虫体交换游动核并与不动核结合,然后两个虫体分离继续二分裂增殖。滋养体随肠动至结肠下端,由于肠道 渗透压 的变化,滋养体固缩变圆,并分泌囊壁物质成为 包囊 ,随粪便排出体外。滋养体若随粪便排出,也有可能在外界成囊,人体内的滋养体较少形成包囊,多是离体后在外界形成包囊,而在猪肠内可形成大量包囊排出,故一般认为猪是重要的保虫宿主。
结肠小袋纤毛虫 呈世界性分布,以 热带 、 亚热带 较多,已知30多种动物能感染此虫,其中猪的感染较普遍,感染率可达20%~100%,是重要的传染源。一般认为人体的大肠环境对该虫并不适合,因此人体的感染较少见,呈散在发生。我国 云南省 、 广东省 、 广西壮族自治区 、 福建省 、 四川省 、湖北、 河南省 、 河北省 、 山东省 、 山西省 、 陕西省 、 吉林省 、辽宁等地都有病例报道。通常认为人的感染来源于猪,不少病例有与猪接触的病史,但也有的地区猪的感染率很高,而人群中感染率极低,因此也有学者认为猪与人体的 结肠小袋纤毛虫 存在生理上的差异,不是同一种。人体主要是通过食人被 包囊 污染的食物或饮水而感染的。包囊的抵抗力较强,在室温下可存活2周至2个月,在湿环境里能生活2个月,在直射阳光下经3h才死亡,对于 化学 药物也有较强的抵抗力,在10% 甲醛水溶液 中能活4小时。滋养体对外界环境有一定的抵抗力,但在胃酸中很快被杀死,因此,滋养体不是主要的传播时期。防治本虫的原则与 溶组织内阿米巴 相同,管理好人和猪粪,保护水源,因地制宜地进行粪便无害化处理。加强卫生宣传教育,注意个人卫生和饮食卫生,消灭 苍蝇 ,做好环境卫生;治疗可用 甲硝唑 或 小檗碱 (黄连素)等,均有较好的疗效。
简介
纤毛虫(ciliate)具纤毛的 单细胞动物 ,纤毛为用以行动和 摄取食物的短小毛发状小器官。通常指纤毛亚门(Ciliophora)的 原生动物 ,约有8000个现存种,纤毛通常呈行列状,可汇合成波动膜、小膜或棘毛。
绝大多数纤毛虫具有一层柔软的表膜和近体表的伸缩泡。有些有丝泡、毒囊或菌囊等小器官,其功能尚不甚了解。虽然大部分纤毛虫营自由生活和水生生活,但有些种类如致 痢疾 的 肠袋虫属 (Balantidium)则是 寄生 的。还有许多种类是在无脊椎动物的鳃或外皮上营外共栖生活。有性现象包括接合(个体之间核的交换)和自体 受精卵 (在一个体内核的重建),无性生殖通常是出芽或横向的二分裂。纤毛虫滋养体为圆形或椭圆形,大小为 (50~200)µm×(20~80)µm,无色透明或呈淡绿灰色,外被表膜覆盖斜纵行的纤毛,包绕整个虫体。滋养体借助纤毛的行规则的摆动或旋转运动,易变形。在滋养体前端有一凹陷的胞口(cytostome),下接胞咽,借助胞口纤毛的摆动,将颗粒状食物如 淀粉粒 、 细胞 、细菌、油滴状物等送入胞咽。进入胞内颗粒形成食物泡,消化后残留物经胞肛(cytopyge)排出胞外。纤毛虫具有大核和小核。大核一至几十个,控制代谢和发育功能;小核一至几百个,为接合所必需,但对於生存并不是必需的。这种 遗传物质 的分离与复杂的 细胞质 分化有密切关系。纤毛亚门可能是一个高度特化的类群,仅有一纲—— 纤毛纲 (Ciliatea),并以纤毛为依据分成四个 亚纲 ︰全毛亚纲(Holotrichia)、缘毛亚纲、 吸管亚纲 和旋毛亚纲。
形态习性
纤毛虫的体形多样化,有球形、椭圆形、瓶形、杯形、树枝形等。其 营养体 在成熟期营固着生活,用柄或身体后端固着在各种基质上。全部纤毛均退化,只有自身体表射出1至多个吸管状的 触手 以捕获和吮吸食物。掠食方式十分有趣,能因口味不合而放过细小的 须苔属 ,如果感到有可口的猎物(如 草履虫 )靠近,就突然伸长触手刺入捕获物,并立即放出毒素以麻醉它,然后慢慢吸吮其最有营养价值的 细胞核 部分。在掠食时伸缩泡的活动频率也大大加快。这种吃食用的触手的顶端有一个小的球形结节,叫吮吸触手。另一种触手较细长,顶端是尖的,作为抓食时卷缠捕获物之用,叫抓握触手。只有少数种类同时有这两种类型的触手。触手在全身分布均 匀,或聚集成束。柄自身体后部的帚胚处伸出,长短不一,有的种类无柄。一般有一个伸缩泡及大、小核。大核的形状多变,有椭圆、长带、树枝等形状。有的种类还有 甲壳质 的外壳以保护身体。
繁殖特征
纤毛虫具有大核和小核均一到数个,小核司繁殖,大核司营养。以二分裂法增殖或接合生殖。前者采取 无丝分裂 ,后者为有丝分裂。接合生殖时,遗传特征由小核传递,但也有证据表明大核可能含有决定虫体表型特征的因子。
研究意义
海洋纤毛虫虽然个体微小,生活在海洋大环境中,但是与人类有密切的关系。从以下方面可以看出:1)构成病害或危害:许多栖生或 寄生 种类造成海洋水产养殖病害;此外,某些海洋纤毛虫是“ 赤潮 ”种,大量繁殖时,会爆发形成赤潮;2)作为海水的清洁工:海洋纤毛虫以有机碎屑和细菌为食物,其适量存在对海水的清洁具有重要作用;3)作为生物指示种:纤毛虫生命周期短,其种类构成与群落结构可对 水环境 的改变( 如污染发生) 做出相应的反应,因此在海洋环境的生物监测和环境保护的研究中有着广泛的用途;4)在 生态学 研究方面,作为超微型与小型 浮游生物 之间的连接环节,纤毛虫在海洋微食物网内的 碳循环 和加速有机磷的物质 循环过程 中具有十分重要的地位;5)此外,纤毛虫具有独特的大小型双核型,个体较大,容易培养,繁殖周期短等优点,像海洋游仆虫等许多种类常被用作核-质关系探讨、 遗传学 及细胞学研究的理想材料。正是由于上述的几个原因,人们对海洋纤毛虫的研究越来越成为 海洋生物学 研究特别是海洋生态学研究的关注焦点。
基因组研究
全 基因组 复制是极其强大的演化力量,而人们非常关注的是,这些事件中复制的基因发生了什么。现在,纤毛虫 Paramecium tetraurelia的基因组序列已经测序完成,它的近4万个基因(它是一个基因非常丰富的基因组)表明,至少有三个连续的全基因组复制。由于基因顺序在 草覆虫 中保持得特别好,所以有可能对在每个事件中所复制的基因进行识别,从而为在复制之后不同时间的基因损失情况提供一个完整的画面。
代表物种
结肠小袋纤毛虫 〔Balantidium coli(Malmsten,1857)Stein ,1862〕属小袋科、动基裂纲,是人体最大的 寄生 原虫 。Malmsten于1857年由两名 痢疾 患者的粪便中发现了一种纤毛虫,定名为 Paramecium coli。Stein于1862年将该种归于小袋属Balantidium,更名为结肠小袋纤毛虫。该虫寄生人体 放射性肠炎 内,可侵犯 宿主 的肠壁组织引起结肠小袋纤毛虫痢疾。
【形态与生活史】
结肠小袋纤毛虫 生活史中有滋养体和 包囊 两个时期。滋养体呈椭圆形,无色透明或淡灰略带绿色,大小为30~200×25~120μm。全身披有纤毛,活的滋养体可借纤毛的摆动呈迅速旋转式运动。虫体极易变形,前端有一凹陷的胞口,下接漏斗状胞咽,颗粒食物借胞口纤毛的运动进入虫体,形成食物泡经消化后,残渣经胞肛排出体外。属 纤毛门 、少膜纲、腹口 亚纲 、盾纤目。虫体略成葵花籽形,长50-75чm,宽20-50чm,内质不透明,虫体中、后部各有一伸缩泡(contractilevacuo1e)具有调节 渗透压 的功能。 苏木素 染色后可见一个肾形的大核和一个圆形的小核,后者位于前者的凹陷处。 包囊 圆形或椭圆形,直径为40~60μm,淡黄或淡绿色,囊壁厚而透明,染色后可见胞核。
包囊污染的食物和饮水经口进入 宿主 体内,在胃肠道 脱囊 逸出滋养体。滋养体在 放射性肠炎 内定居,以淀粉颗粒、细菌及肠壁脱落的 细胞 为食,迅速生长,以横二分裂进行繁殖,在分裂早期虫体变长,中部形成横缢并收缩,后面的个体另长出胞口,小核首先分裂,大核延长并在中部收缩形成两个核,然后从横缢处分开。前面的收缩泡进入前面子体,后端的收缩泡则进入另一子体。刚形成的子体较母体小,通过接合生殖逐渐恢复原来大小。在一定的条件下滋养体还可侵犯肠壁。由于肠内 物理化学 环境的变化,部分滋养体变圆,并分泌囊壁成为 包囊 ,包囊随粪便排出体外。包囊在外界无囊内增殖。滋养体若随粪便排出,也有可能在外界成囊,人体内的滋养体较少形成包囊。
危害
纤毛虫病 流行特点,该病由聚缩虫、累枝虫、钟形虫等纤毛虫 寄生 引起。南方全年都发生, 7-11 月为发病高峰期。所有水产养殖品种都会被纤毛虫寄生。特别是 万蟹楼大闸蟹 和虾,各个生长阶段都有发生。卵被寄生,不能正常发育。虾被寄生, 幼虾 会大量死亡,成虾不能食用。1-5期幼蟹被寄生后,会爬上岸,不下水,死亡率高达70%-95%;成蟹被寄生,因不能正常脱壳而死亡。
发病症状,纤毛虫能在河蟹、虾全身寄生、污泥等又附着在纤毛虫上,手摸像一层滑滑的油状物。严重寄生时,虾、蟹全身长满纤毛虫、 口器 不能张口,眼睛不能伸缩转动,最后被饿死或累死。
药物防治,每公斤饲料添加 土霉素 5-8克、菌毒散10克或灭虫净10克。外用药选择纤虫必克(0.15-0.3毫克/升)、鱼用 净(0.01-0.015毫克/升)。
防治方法
1. 甲醛水溶液 浸泡用布缝制成 网箱 状的网套,深1—1.5米, 准确计算水体,用200x10—6-300x10—6甲醛+10克/米3 呋喃唑酮 浸浴30分钟,浸浴时药物先溶解稀释后均匀泼洒,并在浸浴过程中要注意观察病鱼的活动情况,发现异常放掉布网套即可。
2. 硫酸铜溶液 浸泡将病鱼集中在布网套中,使水体药物浓度达2克/米3,同时加10~20克/米3 氯霉素 进行浸浴。使用 硫酸铜 与 硫酸亚铁 合剂泼洒浸泡效果更佳。
3.病轻或未发病的网箱,采用 杀虫 1号(硫酸铜制剂)片剂挂袋防治,具体操作为网箱内对角各挂1片。药袋深为0.5—1米。
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