二枚貝類における血球の分類，形態および機能に関する研究

船越, 将二

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アイテム

二枚貝類における血球の分類，形態および機能に関する研究

https://fra.repo.nii.ac.jp/records/2007672

Item type

紀要論文 / Departmental Bulletin Paper(1)

公開日

2024-06-18

タイトル

二枚貝類における血球の分類，形態および機能に関する研究

言語

タイトル

Studies on the Classification, Structure and Function of Hemocytes in Bivalves

言語

jpn

キーワード

言語

主題Scheme

Other

主題

bivalves; chemotaxis; hemocyte; hemogram; phagocytosis

資源タイプ

資源タイプ識別子

http://purl.org/coar/resource_type/c_6501

資源タイプ

departmental bulletin paper

アクセス権

metadata only access

アクセス権URI

http://purl.org/coar/access_right/c_14cb

著者

船越, 将二

抄録

内容記述タイプ

Abstract

内容記述

The hemocytes of bivalves are involved in the maintenance of homeostasis. Studies on the structure and function of hemocytes contribute not only to understanding of the mechanisms of physiological regulation by hemocytes, but also to accumulation of the basic know ledge of hemograms for diagnosing physiological conditions. Particularly, hemogram diagnosis is useful for the management of cultured bivalves. In this paper, the hemocytes in bivalve hemolymph were classified depending on the morphological criteria. Phagocytosis, chemotaxis and behavior in inflammation were also examined to survey the functional difference among hemocyte types. In addition, seasonal variation of the hemogram parameters and influence of environmental factors on these parameters were investigated on the cultured Japanese pearl oysters, Pinctada fucata martensii. The bivalves used for the morphological observation of hemocytes were the following six species ; Scapharca broughtonii (Family Arcidae), Atrina (S) pectinata (Family Pennidae), P. fucata martensii (Family Pteriidae), Clamys (M) nobilis (Family Pectinidae), Mactra chinensis (Family Mactridae), and Hyriopis (S) schlegeli (Family Unionidae). The hemocytes could be classified into erythrocyte (E), agranular hemocyte (AGH) and granular hemocyte (GH). In the case that two types of granular hemocytes existed in which cytoplasmic granules differed in size, shape and staining reaction, these were subdivided into granular hemocyteI (GH-I) with larger granules and granular hemocyte-II (GH-II) with smaller granules. There were remarkable variations in the proportions of hemocyte types among bivalves ; S. Broughtonii had E and AGH ; C. (M) nobilis had only AGH ; A. (S) pectinata and M. Chinensis had AGH and GH ; P. fucata martensii and H. (S) schlegeli had AGH, GH- I and GH-II. The electrophoretic mobility (EPM) of cells indicates the negative charge density of the cell surface. EPMs of hemocytes were measured in 16 species including the above 6 species. Although EPM of each type of hemocytes differed among species, EPMs of E, AGH and GH showed significant difference in each species. This corresponded well with the classification by morphological characters. The type of hemocytes with the lowest EPM was dominant in hemolymph commonly found in the bivalves, except for the species of the family which Arcidae which possessed E in hemolymph. In vitro phagocytosis of hemocytes was examined on the 6 species used for morphological observation. Phagocytic hemocytes were observed in all species. In the bivalves with 2 or 3 types of phagocytic hemocytes, the most active hemocytes correspond with the dominant type in hemolymph, and had the lowest EPM. The negative charge density on the cell surface affects phagocytosis, particularly cellular attachment with particles (usually negatively charged) following ingestion. By lower density, the electrostatic repulsion force between the hemocyte and particle is decreased. These data suggest that the hemocyte type with the most active phagocytic activity has an electrostatic property efficient for phagocytosis, and are involved in the internal defence, excretion and nutrition of the bivalves. Migration activity toward attractant solution (ECMS), that was prepared from the filtrate of Escherichia coli cultured medium and the pearl oyster serum, was quantified on AGH and GH- I of Japanese pearl oyster. Both types of hemocytes showed positive chemotaxis toward ECM. However, GH- I was different from AGH in that GH- I showed positive chemokinesis and more active random movement. This suggests a functional difference between these two types of hemocytes. Inflammation could be experimentally induced by inserting a piece of boiled mantle into the extrapallial space. AGH and GH- I migrated toward the explant through the mantle epithelium by chemotaxis. These formed a cellular aggregate covering the explant and further infiltrated into the explant, causing typical signs of inflammation. Both types of hemocytes were responsible for the removal of the damaged cells and cell debris by phagocytosis. Numerous AGH also migrated to the portion of the mantle where the epithelium was lost by inflammation, and formed a cellular wall which functioned as a barrier against hemolymph loss and contamination. Then, the cellular wall was covered by new epithelium which grew from the periphery of injured mantle. GH- II was not involved in the inflammation. The investigation of hemogram parameters of cultured Japanese pearl oyster revealed that the hemocyte count, mean agranular hemocyte diameter (MAHD) and hemocyte constituents showed seasonal changes in relation to the water temperature. The hemocyte count.and.MAHD showed the lowest value in summer, and highest value in winter. The number of GH-II in the hemocyte population was always low and did not show seasonal variation. The proportion of GH- I changed from the lowest value in summer to the highest value in winter. Although AGH was dominant in the hemocyte population throughout a year, the proportion of AGH showed opposite seasonal change to GH- I, which changed from the highest value in summer to the lowest value in winter. The experiment on the influenced of environmental factors on the hemogram revealed that low salinity or dissolved oxygen content in the ambient water, which influence the physiological condition of pearl oysters, caused a decrease in the hemocyte count and proportion of GH- I. Starvation for 30 days also caused the decrease of hemocyte count. From these results, it is suggested that the hemocyte count and proportion of GH- I was useful as indicators of the physiological condition of pearl oysters.

言語

抄録

内容記述タイプ

Abstract

内容記述

1.海産二枚貝5種,即ち,アカガイScapharca broughtonii,タイラギAtrina(S) pectinata,アコャガイPinctada fucata martensii,ヒオウギガイClamys(M)nobilisおよびバカガイMactrachinensisと淡水産二枚貝1種,イケチョウガイHyriopsis(S)schlegeliを材料として,血リンパ液中の血球の光頭および電顕観察を行った。血球は赤血球,無顆粒血球および顆粒血球に大別し,顆粒の形態や染色性の異なる顆粒血球が観察される場合は顆粒の大きさの違いにより,大きな顆粒を含む顆粒血球を顆粒血球-I,小さい顆粒を含む顆粒血球を顆粒血球-Ⅱとした。赤血球はアカガイのみに観察された。無顆粒血球は全ての二枚貝で観察され,径7μm以下の血球と径8μm以上の血球にリポゾームの状態や細胞内小器官の分布に差が認められたが,これらの中間的な形態を示すものがあり,1種類の細胞と同定した。顆粒血球はアコヤガイ,タイラギ,パカガイおよびイケチョウガイで観察された。アコヤガイでは,細胞質中に3種類(A,B,C)の顆粒を含む顆粒血球-Ⅰとほぼ径0.5μmの高光屈折性の顆粒を密に含む顆粒血球-Ⅱに分類された。タイラギおよびバカガイでは1種類の顆粒血球が同定された。イケチョウガイの顆粒血球は細胞質に含む顆粒の形態学的相違に基づいて顆粒血球-Ⅰと顆粒血球-Ⅱに分類された。2.上記6種の二枚貝に加えて海産二枚貝9種,即ち,クマサルボウガイScapharca grobosa ursus,イガイMytilus coruscus,マベガイPteria penguin,モスソアコヤガイPinctada albina,アズマニシキガイChlamys(A)farreri,イタヤガイPecten(N)albicans,ホタテガイPatinopecten yessoensis,マガキCrassostrea gigas,およびスダレガイPaphia(P)euglyptaと淡水産二枚貝1種,マルドプガイAnodonta(S)calipygosの合計16種の二枚貝を材料として血球の細胞電気泳動度(EPM)を測定した。形態から分類された赤血球,無顆粒血球および顆粒血球のEPM相互間には全ての二枚貝で有意差が認められた。2種類の顆粒血球をもっ二枚貝のうちで,アコヤガイのみに顆粒血球-ⅠとⅡの EPMに有意差が認められた。血球種間における EPMの高低の順序は二枚貝の種によって違いがみられるばかりでなく,同じ血球種でも,種によって違いがみられた。しかし,赤血球を備えたフネガイ科および無顆粒血球1種類のみをもつイタヤガイ科を除く全ての二枚貝で,最も低いEPMを示す種類の血球が血リンパ液中に最も多く出現した。3. 血球の形態的特徴に基づく分類をEPMを指標として再検討し,二枚貝の血球を次のように分類した。血球を赤血球,無顆粒血球および顆粒血球に大別し,赤血球と無顆粒血球はそれぞれ1種類の細胞群とした。顆粒血球については,細胞質中に形態や染色性が異なる数種類の顆粒が認められても,顆粒が混在する場合は血球の成長段階または機能状態の違いと考え1種類とした。一方,顆粒の形態および染色性が血球間で異なり,血球相互間に形態的な移行が認められない場合は最も多く含まれている顆粒の大きさの違いに基づき,大きな顆粒を含む顆粒血球-Iと小さい顆粒を含む顆粒血球-Ⅱを区別した。4. アコヤガイ,アカガイ,タイラギ,ヒオウギガイ,バカガイおよびイケチョウガイの血球についてin vitroの貪食実験を行い,血球種間の貪食率の違いを調べた。貪食能を持つ血球が全ての二枚貝の血リンパ液中に観察され,貪食率は血球種間で相違が認められた。アコヤガイ,タイラギ,バカガイおよびイケチョウガイは貪食能を持つ2または3種類の血球を備えており,アコヤガイとタイラギでは無顆粒血球が,バカガイとイケチョウガイではそれぞれ顆粒血球と顆粒血球-Ⅱが最も高い食食率を示した。5.貪食能をもっ2または3種類の血球を備えたアコヤガイ,タイラギ,バカガイおよびイケチョウガイでは,最も高い貪食率を示す種類の血球が最も低いEPMを示し,しかも血リンパ液中に最も多く出現した。このことは,高い貪食率を示す種類の血球は他の血球種より異物と接近しやすく食作用に有利な条件を備えていること,および二枚貝類の血球が食作用を基盤として栄養,排泄,生体防御などに機能していることを示すものと考えられた。6.走化性因子として血清を加えた大腸菌培養濾液を用い,アコヤガイの無顆粒血球と顆粒血球-Iの遊走能を調べた。無顆粒血球と顆粒血球-Iは血清を加えた大腸菌培養濾液に対して走化性を示したが,顆粒血球-Iは不規則運動性が著しく高く,また,血清を加えた大腸菌培養濾液の存在下で化学運動性を示すことで無顆粒血球と明らかに相違した。7. アコヤガイの貝殻と外套膜の間に熱処理した異個体の組織片を挿入して組織片に接する外套膜に炎症を起こさせ,炎症過程における血球の挙動を調べた。無顆粒血球と顆粒血球-Iは走化性に基づいて炎症局所および外套膜と貝殻の間にそれぞれ浸潤,遊出し,異物排除に機能することが示された。また,無顆粒血球は上皮組織が崩壊脱落した所に選択的に密に集まって障壁をつくり,内部の組織を保護するとともに新しい上皮がつくられる場を保証することによって組織修復を助けると考えられた。一方,顆粒血球-Ⅱは炎症と関連した行動を示さないことで無顆粒血球および顆粒血球-Iと著しい違いが認められた。8. 漁場に垂下養殖中のアコヤガイの血球数,血球組成および平均無顆粒血球直径(MAHD)の季節変化を調べるとともに,室内実験を行い飼育水の水温,溶存酸素量,塩分が血球数と血球組成におよぼす影響を,また,屋外実験を行い飢餓が血球数,血球組成およびMAHDにおよぼす影響を調べた。アコヤガイの血球数,血球組成および平均無顆粒血球直径には季節変化が認められた。即ち,血球数は夏季に最低値を示し,その後漸増して冬季に最高値を示した。血球組成については,顆粒血球-Ⅱの出現率は年間を通じて1-2%で季節変化を示さなかったが,顆粒血球-Ⅰの出現率は夏季に最低値を,冬季に最高値を示し,一方,無顆粒血球は相対的に夏季に最高値を,冬季に最低値を示した。MAHD は夏季に最低値となり,その後漸増して冬季に最高値を示した。水温15℃,20℃,25℃の水槽に収容した個体間における血球数と血球組成の差異は漁場に養殖中の同じ水温時期の個体間にみられる血球数と血球組成の変動傾向と同様であったことから,水温は血球数および血球組成を変化させるひとつの要因であると考えられた。飼育水の溶存酸素量が0.77ml/l以上に維持されていれば血球数および血球組成に変化は認められなかったが,0.23ml/lおよび0.11ml/lでは血球数の一過性の増加および顆粒血球-Ⅰの出現率の上昇と無顆粒血球の相対的な出現率の低下が認められた。23.50%の希釈海水に収容した個体の血球数および血球組成は32.16%の海水に収容した個体と同様な値を示したが,16.80%および10.40%の希釈海水中に収容した個体では血球数の増加および顆粒血球-Ⅰの出現率の上昇と無顆粒血球の出現率の相対的な低下が認められた。30日間飢餓状態におかれた個体では,血球組成およびMAHD に変化は認められなかったが,血球数は対照貝に比べて低い値を示した。以上の結果から,顆粒血球-Iの出現率の増加と血球数の増減はアコヤガイの生理状態を判断するための指標として利用できると考えられた。

言語

bibliographic_information

ja : 養殖研究所研究報告
en : Bulletin of National Research Institute of Aquaculture

巻 29, p. 1-103, ページ数 103, 発行日 2000-03

出版者

養殖研究所

言語

item_10002_source_id_9

収録物識別子タイプ

PISSN

収録物識別子

0389-5858

item_10002_source_id_11

収録物識別子タイプ

NCID

収録物識別子

AN00245945

情報源

識別子タイプ

Local

Versions

Ver.1

2024-06-18 03:50:21.387024

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