粉尘螨体壁及血体腔超微结构观察

粉尘螨体壁及血体腔超微结构观察
王月明;吴琳;吴莹莹;李盟;杨利桃;黄礼年;孙新;刘志刚
【摘要】目的本研究主要使用透射电镜观察粉尘螨(Dermatophagoides farinae)体壁及血体腔超微结构.方法取成年粉尘螨20只,先后用2.5%戊二醛及1%锇酸行前后固定,经脱水、包埋、超薄切片、正染色后行透射电镜观察.结果粉尘螨的表皮由上表皮和前表皮构成,其中上表皮进一步分为表皮质层、蜡层和黏质层,前表皮可分为内表皮和外表皮.前表皮结构分层明显,其内可见许多孔道和薄片.粉尘螨血体腔由体壁围绕而成,各组织器官浸浴在血淋巴中,血淋巴内可见大量线粒体、液泡、糖原颗粒以及少量细菌、吞噬细胞等.结论粉尘螨体壁及血体腔超微结构的观察为其形态学研究提供更全面的实验依据.
【期刊名称】《中国人兽共患病学报》
【年(卷),期】2014(030)001
【总页数】4页(P23-26)
【关键词】粉尘螨;体壁;血体腔;超微结构
【作者】王月明;吴琳;吴莹莹;李盟;杨利桃;黄礼年;孙新;刘志刚
【作者单位】深圳大学医学院过敏反应与免疫学研究所,深圳,518060;蚌埠医学院第一附属医院呼吸科,蚌埠,233000;中山大学附属第三医院内科,广州,510630;深圳大学医学院过敏反应与免疫学研究所,深圳,518060;深圳大学医学院过敏反应与免疫学研究所,深圳,518060;深圳大学医学院过敏反应与免疫学研究所,深圳,518060;蚌埠医学院第一附属医院呼吸科,蚌埠,233000;蚌埠医学院寄生虫学教研室,蚌
埠,233000;深圳大学医学院过敏反应与免疫学研究所,深圳,518060
【正文语种】中文
【中图分类】Q964
节肢动物尤其是螨的体壁由真皮细胞及其分泌的表皮构成,其可作为螨虫物种进化过程中的一个指标[1]。

Wigglesworth等[2]报道螨的表皮与昆虫的相似，随后Hughes [3]及Klag [4]等分别对无气门螨和粗脚粉螨的表皮作了初步描述。

关于粉尘螨体壁构成，国内未见相关研究。

血体腔方面，人们对昆虫的血体腔已有许多讨论[5-6]，螨血体腔的研究中仅有少数螨血细胞的相关讨论[7-8]，目前国内外未见粉尘螨血体腔的有关报道。

考虑到生物物种的多样性，本研究拟对粉尘螨体壁及血体腔超微结构进行观察，进一步加深对粉尘螨体壁及血体腔的了解，也为尘螨变应原疫苗及杀螨剂的研制等提供更全面的实验依据。

现将结果报道如下。

1 材料与方法
1.1 标本来源粉尘螨由深圳大学医学院过敏反应与免疫学研究所提供，于恒温(25℃±0.5℃)、恒湿(相对湿度75%±1%)培养箱中，以豆粉和面粉(1∶3)为饲料，隔离培养。

1.2 透射电子显微镜观察
1.2.1 固定与包埋于体视镜下(型号：SMZ-168, Motic公司)挑取20只纯培养成年粉尘螨，经1M PBS清洗干净后挑入前固定液(2.5%戊二醛+2%多聚甲醛+0.1 mol/L磷酸缓冲液)中固定12 h,用微型解剖刀片去除螨四肢及颚体部，挑入新的前固定液中再次固定24 h。

清洗后再置1%锇酸后固定约40 min。

随后经梯度酒精脱水、无水丙酮/包埋剂梯度置换包埋，最终置纯包埋剂(Epon 812)中渗透48 h。

将样品挑出放入包埋板中60 ℃聚合约48 h至硬化。

1.2.2 制片与观察修整组织中性树脂块至所需大小，于光学显微镜下定位准确后，
行超薄切片，捞片于铜网上。

正染色后即可于透射电子显微镜(TecnaiTM G2 Spirit TWIN)下观察。

1.3 扫描电子显微镜观察体视显微镜下用蒸馏水清洗样品2次，除去表面杂质，
待其干燥后，用乙醚麻醉后用干净的毛笔将其直接粘在电镜样品托上即可于扫描电子显微镜(JEOL JSM-6490)下观察。

2 结果
2.1 粉尘螨体壁粉尘螨体壁由真皮细胞分泌产生，根据组织的化学组成及结构，
其表皮由外到内分为上表皮和前表皮，上表皮进一步分为表皮质层、蜡层和黏质层，而前表皮则分为内表皮和外表皮，其中前表皮结构明显分层，其内可见许多孔道和薄片。

2.1.1 粉尘螨体壁大体观察粉尘螨成虫为卵圆形，躯体表面可见许多横向或纵向的嵴(图1.1, 图1.2)，整个皮纹呈指纹状，其上着生各种长短、形状不一的刚毛(图
1.1)。

2.1.2 粉尘螨体壁透射电镜观察躯体表皮厚约2 μm，内表皮结构明显分层，明暗相间。

上表皮位于表皮的最外层，横切面可见其外侧缘呈波浪状(图1.3)或扁平(图1.4)，总体较薄，电子致密染色。

前表皮(图1.3)较厚，位于上表皮下方，由一较
薄的外表皮和一相对较厚的内表皮构成(图1.4)。

外表皮位于内表皮的外侧，质硬，色较深。

内表皮含许多薄片及孔道，表皮下可见弯曲、刷状微绒毛(图1.3，1.4)。

2.2 粉尘螨血体腔粉尘螨血体腔(又称血腔)由体壁包绕而成，其内充满血淋巴，各组织器官浸浴其中。

血淋巴内可见大量线粒体、少许溶酶体样液泡及吞噬细胞等(图2.1)，同时大量纤维组织散在分布其中(图2.1-2.4)。

部分血体腔内可见大量中
等电子密度的液泡(图2.2)，液泡大小形态不一，局部可见少量深染或淡染区域。

血体腔内还可见细菌及较多糖原颗粒(图2.3)。

此外，在后中肠壁外侧血体腔内见
由大量糖原、脂滴空泡及线粒体等组成的不定形组织(图2.4)。

3 讨论
体壁为昆虫躯体最外层的组织，既可防止昆虫体内水分的过度蒸发，又可防止外界细菌微生物和杀虫剂等外来物质的入侵，为维持机体内环境稳定的一保护性屏障。

无气门亚目螨的表皮形态多样，粉螨科如粗脚粉螨和腐食酪螨表皮光滑，其他螨科如家食甜螨表皮可见小的乳头状突起[9]。

屋尘螨的表皮可见间断的细纹脊和波谷，呈波浪状，该特征在肉食螨内亦可见[10]。

本研究粉尘螨表皮外观可见许多横向和纵向的脊，整个表皮呈指纹样，与上述屋尘螨和肉食满的报道相似。

螨体壁皱褶的存在，是含水个体表皮具有弹性的表现。

有关躯体表皮构成，Wigglesworth等[2]设计免疫组化实验观察到螨表皮结构与
其所研究的昆虫相似。

JONES[10]在研究中先后用不同的试剂处理螨，结果证明螨的上表皮由一蜡层、一多酚层和一表皮质层构成。

本研究中观察到一电子致密、较薄的上表皮，但其中具体的表皮质层、蜡层和黏质层三层观察分界不清。

Klag等[4]发现粗脚粉螨表皮主要由上表皮、外表皮和内表皮等4层构成，Tongu等[11]在研究中指出粉尘螨躯体表皮厚度均匀一致，由电子致密上表皮、外表皮和内表皮构成。

本研究中观察到的粉尘螨表皮构成与上述Klag、Tongu等的研究观察结果基本相符。

此外，Brody等[12]还指出螨分层的体壁内可见小的孔道和大的导管从皮下组织延伸横穿体壁，最终携带分泌物质通过内表皮到达外表皮表面，即形成蜡层、黏质层等保护层；Tongu等[5]也指出，厚的内表皮内含薄片及孔道，孔道从表皮细胞出发，通过内表皮层，到达外表皮层，然而不穿透上表皮。

本研究中前表皮内明显可见许多孔道及薄片，但由于切片限制，仅观察到孔道横截面，未见其横穿体壁及内外表皮的表现。

图1.1 雄性粉尘螨躯体背面扫描电镜观
Fig.1.1 SEM aspect of the dorsal view of the integument for male D. farinae
(Scale bar =1 μm)
R: Ridges 嵴; S: Setae 刚毛
图1.2 粉尘螨体壁横切面显示明显的嵴
Fig.1.2 Cross section through the integument of male D. farinae demonstrated the obvious ridges (R) (13 500×) (Scale bar =1 μm)
图1.3 粉尘螨体壁横切面观：较厚前表皮内可见弯曲的孔道和分辨不清的薄片Fig.1.3 Cross section through the integument of male D. farinae
A thick procuticle (Prc) with curved pore canals (Prc) and indistinct lamellae
(13 500×) (Scale bar =1 μm)
Epc: Epicuticle 上表皮; Prc: Procuticle 前表皮; MV: Microvilli of the apical plasma membrane 顶部质膜微绒毛; Pc: Pore canals 孔道; Ec: Epidermal cell
真皮细胞; Ha: Haemocoele 血体腔.
图1.4 雄性粉尘螨体壁横截面显示：前表皮由内表皮和外表皮构成，孔道延伸入内，其上被覆一致密上表皮
Fig.1.4 Cross section through the integument of male D. farinae showing procuticle composed of endocuticle (Enc) and exocuticle (Exc) and penetrated by pore canals (Pc) and covered by dense epicuticle (Epc) (23 000×) (Scale bar=0.5 μm)
Prc: Procuticle 前表皮; Epc: Epicuticle 上表皮; Enc: Endocuticle 内表皮; Exc: Exocuticle 外表皮; Pc: Pore canals 孔道; Ec: Epidermal cell 真皮细胞; MV: Microvilli 微绒毛; La: Lamination 薄层.
粉尘螨血体腔由体壁围绕而成，所有组织器官沐浴在血液中，而其血液起到哺乳动物血液和淋巴液的双重特征，故又称其为血淋巴[13]。

血淋巴具吸收营养物质、维持机体体液平衡、清除代谢终产物及免疫防御等重要功能。

本研究血体腔中见吞噬
细胞等，参与机体免疫防御。

本研究中还发现大量中等电子致密液泡，形态不一，国内外未见相关报道，其功能未知。

此外，本实验在后中肠肠壁外侧观察到由大量糖原、脂滴及线粒体等组成的不定形组织，但在Tongu等[5]和Brody[14]对粉尘螨的研究中未见报道。

目前国外已有关于嗜木螨属[8]和腐食酪螨[9]等血体腔内血细胞的相关报道，结果显示与昆虫血细胞相似。

本实验由于实验方法的不同及切片条件的限制，未能观察到明显血细胞。

粉尘螨体壁及血体腔为其组织构成的重要组成部分，二者在机体防御方面均起重要作用。

本研究为粉尘螨系统性研究提供更加全面的理论基础，同时也为杀螨剂的研制等提供参考依据。

(本实验曾得到中山大学北校区电镜室陈建平老师、郑树森老师以及吴金浪主任的悉心指导，特此表示衷心感谢。

)
图2.1 粉尘螨体壁下血体腔
Fig.2.1 Haemocoele ab ove the integument of D. farinae (13 500×) (Scale bar =1 μm)
Int: Integument体壁; Mt: Mitochondria线粒体; Lv: Lysosome-like vacuole 溶酶体样液泡; Pha: Phagocyte吞噬细胞; Ha: Haemocoele血体腔.
图2.2 血体腔内可见大量中等电子致密的液泡
Fig.2.2 There are a large number of middle electron-dense vacuoles in the haemocoele (5 800×) (Scale bar =2 μm)
V: Middle electron-dense vacuoles中等电子致密液泡; Mt: Mitochondria线粒体; Ft: Fiber tissues纤维组织; Vd: Vas deferens输精管; Sp: Spermatozoa精子. 图2.3 部分血体腔内发现少量细菌和许多糖原颗粒
Fig.2.3 A few bacterias (Ba) and many glycogen granules (Gly) were found
in part of the haemocoele (13 500×) (Scale bar=1 μm)
图2.4 邻近后中肠壁的血体腔
Fig. 2.4 Haemocoele near the posterior midgut (23 000×) (Scale bar=0.5 μm)
PMg: Posterior midgut后中肠; Ha: Haemocoele血体腔; BM: Basement membrane基底膜; Ly: Lysosome溶酶体; Mt: Mitochondria线粒体; Gly: Glycogen granul 糖原颗粒; Ld: Lipid droplet脂滴.
参考文献：
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