鱼类体表粘液分泌机制•组分与功能研究进展

摘要鱼类体表粘液来自体表粘液细胞，其成分和量受到粘液细胞的分布、数量、发育情况以及外界环境的影响。粘液的主要成分是粘多糖和蛋白类，同时还含有少量脂质。多糖类作为生物活性物质，在抗氧化、抗肿瘤、抗衰老等方面起到了重要作用。蛋白类的含量达55%，主要成分为88～95 kD的免疫球蛋白、溶菌酶、凝集素、补体、抗病毒蛋白/肽以及SOD酶，在鱼类的生命活动中有着重要意义。分离鱼类体表粘液中生物活性蛋白的方法主要有柱层析法、盐析法、离子交换层析法等。结合国内外研究成果，对鱼类体表粘液分泌机制、粘液的组分及Ig的分离、体表粘液的免疫功能研究和趋势等方面进行了综述，旨在为今后体表粘液免疫蛋白的应用研究提供切入点。

关键词鱼类；粘液；分泌机制；组分；功能

中图分类号S917.4文献标识码A文章编号0517-6611（2014）22-07445-04

鱼类体表皮肤腺层含有丰富的腺细胞，可分泌粘液覆盖于鱼类体表，鳞片缺少或不发达种类粘液分泌量更大[1]，其分泌物中含有粘多糖类和纤维等物质，入水后纤维部分膨胀发粘成为粘液[2]。该粘液有凝结、沉淀水中的悬浮物质，抵御异物和病原微生物入侵[3]，维持体内渗透压[4]，减小运动摩擦[5]，湿润皮肤，防止鱼体短期离开水环境时皮肤干燥[6]等作用。在白斑鹦哥鱼（Chlorurus sordidus）体表粘液能形成粘液茧，预防外来袭击[7]。

20世纪70年代，国外学者开始对鱼类的体表粘液功能及组分进行了研究。Rombout等[8]和Smith等[9]提出真骨鱼类可能存在一套独立于血液免疫系统的免疫系统——体表皮肤粘液系统。大量研究表明，鱼类存在局部的皮肤粘液免疫系统[10]，具有一定的粘液细胞基础[11]，能独立完成抗原摄取、呈递及抗体分泌功能[12]。在免疫后欧洲鳗鲡（Anguilla anguilla）血液中发现分泌型抗体并非由血清抗体转化而来，证实鱼类确实存在不同来源的免疫球蛋白（Ig）[13]；对斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）皮肤离体培养试验表明皮肤能独立分泌抗体[14]。国外在20世纪80～90年代从羊头鲷（Archosargus probatocephalus）[15]、香鱼（Plecoglossus altivelis）及硬头鳟（Salmo gairdneri）等多种鱼类皮肤粘液中发现免疫球蛋白，对其理化特性进行了阐述，并与血清在免疫原性等方面进行了比较。国内研究稍晚于国外，近年才开展了对草鱼（Ctenopharyngodon idellus）、鲤（Cyprinus carpio）、鲫（Carassius auratus）[16]、鳜（Siniperca chuatsi）[17]、牙鲆（Paralichthys olivaceus）[18]和欧洲鳗鲡[19]等鱼类皮肤粘液中的免疫球蛋白以及斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）等鱼类的皮肤等粘膜免疫组织结构进行研究，发现并成功分离免疫球蛋白，对于鱼类免疫以及鱼病治疗有着重大的意义。笔者结合国内外研究成果，对鱼类体表粘液分泌机制、粘液的组分及Ig的分离、体表粘液的免疫功能研究及趋势等方面进行了综述，旨在为今后体表粘液、免疫蛋白的应用研究提供切入点。

1鱼类体表粘液的分泌机制

1.1体表粘液细胞的类型鱼类体表粘液的分泌细胞由表皮细胞衍生而来，可分为单细胞和多细胞2种。不同功能的细胞形状也不同，分为棒状、杯状和囊状3种，其中杯形细胞是最常见的腺细胞[2]。HID染色法和酸性条件下的阿利新兰（Alcian blue，AB）染色及ABPAS染色法（过碘酸Shiff试剂与阿利新兰联合染色法）将鲤的粘液细胞分为囊状、梨状和杯状3种类型[20]，但是Sinha[21]认为粘液细胞的这3种不同形状只是不同发育阶段的不同表现形式。ABPAS染色对淡水白鲳（Colossoma brachypomum）的粘液细胞进行染色，根据其形态分为球状、囊状及长椭圆状3种，再根据其着色情况分为不同亚型[22]。PAS染色对非洲肺鱼（Protopterus annectens）的粘液细胞进行染色并观察其形态和着色的差异，将其分为I、II和III 3种类型[23]。ABPAS法染色结果表明4种细胞因所含成分不同在染色中分别呈现红色、蓝色、紫红色和蓝紫色，因此大菱鲆（Psetta maxima）等鱼类体表粘液细胞可以分为I、II、III和IV型，目前国内大多数学者也按照这种方式对粘液细胞进行分类[24-25]。粘液细胞由普通的表皮细胞发育而来，其发育期分为形成、成熟、功能和退化4个时期[21]。

1.2鱼类体表粘液细胞的分布鱼类的体表分布着大量的粘液细胞。不同种类鱼类的粘液细胞数量及分布存在差异，同一个体体表粘液细胞也呈不均匀分布状态。鱼类体表的粘液细胞无鳞处粘液细胞较有鳞处多[25-26]，鳍处粘液细胞较其他部位少，且从鱼头至鱼尾呈减少的分布趋势[27]。环境也是影响体表粘液细胞数量和分布的重要因素，如生活在深层的鱼类粘液细胞比生活在浅层的多[28]；在温度不断升高的外界刺激下大菱鲆体表皮肤不同部位粘液细胞的分布与数目发生显著的变化，与常温[（16±0.5） ℃]环境相比，II型粘液细胞增幅最大，IV型次之，I型变化不显著，而III型增幅呈现出无规律性[25]。

1.3外界环境对皮肤粘液分泌的影响

1.3.1温度。温度对鱼类体表粘液的分泌量、成分及活性有着显著的影响。在一定范围内随外界温度的升高，鱼类体表粘液分泌量也逐渐增加[29]，且其酸性粘液成分显著增高，可有效防止病原菌的侵入[25]。用干的海胆精液接种不同温度下的鲤和鲫[30]，在25 ℃下产生特异性凝集抗体的时间比在28 ℃下至少晚了4 d；在19.8～29.8 ℃温度范围内，温度较高时抗体形成快，峰值出现时间早，且抗体滴度明显增高[17]；牙鲆在最适生理生活温度（21 ℃）下，抗体应答强度最大[18]。但是，在高温条件下鱼类的体表粘液细胞失活，体表粘液变性。在泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）体表粘液的流变行为研究中发现，当温度高于35 ℃时粘液变性，表现出不同的流变行为[31]。

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