合浦珠母貝血細(xì)胞分類及其對海洋酸化與暖化的響應(yīng)

【摘要】：目的:合浦珠母貝(Pinctada fucata)是世界海水珍珠生產(chǎn)的主要養(yǎng)殖品種,也是近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成物種,合浦珠母貝養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)兼具經(jīng)濟(jì)價值和生態(tài)效益。隨著全球氣候變化的加劇,由二氧化碳排放所導(dǎo)致的海洋酸化和暖化現(xiàn)象正引起人們的關(guān)注,其對海洋貝類生長、發(fā)育、繁殖和特有的貝殼生物礦化過程都產(chǎn)生了不利的影響,反映出貝類健康狀況的系列變化。海洋酸化和暖化也影響貝類免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng),血細(xì)胞在不同生理條件下組成類型也發(fā)生變化。同時,貝類血細(xì)胞是生物礦化作用的主要發(fā)生部位,對珍珠質(zhì)(層)形成具有決定性作用。但珍珠貝類對這些海洋環(huán)境脅迫的響應(yīng)仍然沒有被闡明,揭示珍珠貝血細(xì)胞類型是認(rèn)識貝類響應(yīng)海洋環(huán)境變化的機(jī)制的基礎(chǔ)和前提條件。方法:光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡以及流式細(xì)胞技術(shù),以及Fluo-3 AM細(xì)胞鈣離子染色、BIO-RAD快速蛋白檢測試劑盒、ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜、HE和中性紅NR染色等。結(jié)果:利用普通光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡以及流式細(xì)胞技術(shù)可以將合浦珠母貝血細(xì)胞分為大透明細(xì)胞、小透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞三類。而且海水pH降低和溫度升高顯著影響血細(xì)胞免疫學(xué)相關(guān)指標(biāo),具體表現(xiàn)為:大透明細(xì)胞和顆粒細(xì)胞增多,細(xì)胞總體數(shù)量增加,表明血細(xì)胞吞噬能力等免疫功能的變化;血液pH降低,尤其溫度變化影響最為顯著,可能引起血細(xì)胞內(nèi)外離子含量的變化,需要較多的能量消耗來維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)環(huán)境和離子平衡;透明細(xì)胞鈣離子含量增加而顆粒細(xì)胞鈣離子含量降低,間液中游離鈣離子含量增加,表明海洋酸化和暖化對生物礦化過程可能具有負(fù)調(diào)控作用;溫度升高降低血細(xì)胞膜通透能力,而pH降低則加強(qiáng)膜通透能力,可見海水酸化能夠顯著影響血細(xì)胞的離子調(diào)節(jié)能力以維持細(xì)胞離子平衡。結(jié)論:以上研究結(jié)果證實(shí),全球氣候變化所引起的海洋酸化和暖化影響了珍珠貝血細(xì)胞類型、免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞功能,對生物礦化(鈣化)作用也可能具有較大影響,但珍珠貝響應(yīng)環(huán)境變化的具體機(jī)制有待于進(jìn)一步研究驗證。 【作者單位】：清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,海洋生物技術(shù)研究所 清華大學(xué)-北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心
【關(guān)鍵詞】：合浦珠母貝 血細(xì)胞 海洋酸化與暖化 氣候變化 珍珠貝
【分類號】：X174
【正文快照】： 合浦珠母貝血細(xì)胞分類及其對海洋酸化與暖化的響應(yīng)@李世國$清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,海洋生物技術(shù)研究所!北京100084 @劉陽嘉$清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,海洋生物技術(shù)研究所!北京100084 @劉闖$清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,海洋生物技術(shù)研究所!北京100084$清華大學(xué)-北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)

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