提起支原體,大家比較熟悉。它是兒科診所醫(yī)生們經(jīng)常掛在嘴邊的病原菌之一,諸如引發(fā)兒童肺炎的病原菌就是一種支原體。
然而,提及本文的主角——螺原體,人們的反應(yīng)則略顯淡陌。實際上,螺原體也是支原體大家族中的一員,它們屬于支原體目下的螺原體科和螺原體屬。
螺原體的不少特征同其他支原體相近,比如,它們都是無細(xì)胞壁的原核微生物,是可以在培養(yǎng)基上生長和繁殖的個體最小微生物,形態(tài)多變等。
那么,螺原體個頭有多大呢?
其實,它比一般細(xì)菌小,比衣原體也小,就比病毒大一丁點兒,只有頭發(fā)絲兒的1/350左右。由于通常情況下它們形態(tài)呈螺旋形(如下圖所示),在液體培養(yǎng)基中具備運動螺旋性,故而得名螺原體。
圖:于漢壽等人拍攝的螺原體透射電子顯微鏡照片(放大6000倍)
螺原體形態(tài)不固定,視不同條件而異,即便是同一種類的螺原體,也變化多端。
通常,細(xì)胞外的螺原體呈螺旋狀,而細(xì)胞內(nèi)的螺原體除螺旋狀外,還可呈卵圓狀或燒瓶狀。此外,還有管狀和圓瓶狀等。
大多數(shù)螺原體通過分裂和出芽(下圖)兩種方式繁殖,遺傳特征全部由其基因組決定。
圖:潘曉藝等人拍攝的螺原體出芽形態(tài)
螺原體的基因組大小通常在760-2220千堿基對,基因組GC含量比較低,約為24%-31%。
有些螺原體還攜帶有質(zhì)粒,有些則會因病毒侵染而裂解、死亡。
螺原體的名號最早是由美國知名植物病理學(xué)家羅伯特·戴維斯在1972年提出的,并在之后的第二年建立起了螺原體屬分類單元。
螺原體常以互生、共生和致病三種形式與宿主作用,主要在甲殼動物、蜘蛛、昆蟲,以及一些植物中有發(fā)現(xiàn)。
在節(jié)肢動物中,螺原體大多以腸道定居、寄生和胞內(nèi)外共生的形式存活,而在植物中,則多發(fā)現(xiàn)于花、表皮和韌皮部中。
作為節(jié)肢動物腸道微生物的組分之一,部分螺原體因其數(shù)量少、含量低,達(dá)不到侵染腸道細(xì)胞的起始量,而呈非致病性。
但是,另外一些螺原體卻能在腸道中大肆繁殖,引發(fā)感染。
螺原體又是如何進(jìn)行傳播的呢?
以節(jié)肢動物為例,它們是通過糞便和表面接觸進(jìn)行螺原體傳播的。比如,攝食植物韌皮部的昆蟲(主要是葉蟬),在進(jìn)食過程中可通過唾液向植物傳播螺原體。
當(dāng)然,也有一些節(jié)肢動物是通過垂直傳播將螺原體傳給子代個體的,即父母傳給子女。
螺原體會像支原體一樣具有致病性嗎?
答案是肯定的,但不是說所有的螺原體都呈致病性。常見的致病性螺原體多會引發(fā)一些植物、甲殼動物和昆蟲生病。
諸如蜜蜂的“爬蜂病”和螃蟹的“顫抖病”等就是由螺原體引發(fā)的,而這些疾病所造成的損失都是十分嚴(yán)重的。
國內(nèi)最早對螺原體的研究和報道可追溯到20世紀(jì)80年代末,當(dāng)時南京農(nóng)業(yè)大學(xué)陳永萱教授首次在蜜蜂“爬蜂病”中發(fā)現(xiàn)和證實了病原體螺原體的存在,并完成了分離。
說完了蜜蜂,再來看看橫行天下的“無腸公子”。一提起螃蟹,很多愛好美食的人們便會垂涎三尺。但誰曾料想小小的螺原體會和這一美味過不去,引發(fā)其“顫抖病”。
20世紀(jì)末,在我國發(fā)生了大面積的河蟹(中華絨螯蟹)“顫抖病”。后經(jīng)科學(xué)家們研究,明確其罪魁禍?zhǔn)诪椤靶仿菰w”。
圖:感染螺原體的河蟹
由于這種螺原體能夠侵染蟹的肌肉和神經(jīng)系統(tǒng),并在其中進(jìn)行繁殖,致使蟹神經(jīng)和肌肉連接系統(tǒng)受損,引發(fā)痙攣,進(jìn)而出現(xiàn)顫抖癥狀。
隨著研究的延續(xù),科學(xué)家和水產(chǎn)工作者們在青蝦、羅氏沼蝦(下圖)、克氏原螯蝦(小龍蝦),以及南美白對蝦等水生甲殼類動物中也發(fā)現(xiàn)了類似螺原體。
它們各不相同,屬于不同的分類單元(種或是血清型)。
圖:細(xì)菌和螺原體共感染的羅氏沼蝦組織超薄切片
(箭頭所指圓形物為螺原體,△標(biāo)注為細(xì)菌)
誠然,一些螺原體可導(dǎo)致動植物發(fā)病,但大多數(shù)螺原體與動植物的關(guān)系還是較為友好的互生或共生關(guān)系,而對美食愛好者來說,吃烹制充分的食材,才是最安全,也是最應(yīng)提倡的。
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