3纤毛虫细胞休眠现象的研究-上海农林职业技术学院

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1、原生动物纤毛虫细胞休眠现象研究进展刘影1牛延宁2（1.上海农林职业技术学院，上海松江：201600；2.华东师范大学生命科学学院，上海：200062）摘要：本文总结了纤毛虫形成包囊和脱包囊过程中皮层纤毛器和其他细胞质结构的分化以及休眠包囊的包囊壁结构和细胞生命活动特征等的研究动态并分析了未来的研究趋势。关键词：原生动物；纤毛虫；休眠细胞StudiesontheRestingPhenomenonofCiliatesLiuYing1，NiuYanning2（1.ShanghaiVocationalandTechnicalCollegeofAgriculturean

2、dForestry，Songjiang，Shanghai，201600；2.SchoolofLifeSciences,EastChinaNormalUniversity，Shanghai，200062）Abstract：Thisarticlesummarizesthedifferentiationsofcorticalciliatureandothercytoplasmicstructureduringencystmentandexcystmentinciliates,aswellasthewallstructureofrestingcystandcharac

3、teristicsoflifeactivity,andanalyzestheresearchtrends.Keywords：protozoa，ciliate，restingcyst原生动物纤毛虫生命活动过程中，由于环境条件的变化，例如温度的突然改变，食物的不足等，往往会诱导细胞形成包囊（encystment）。此时细胞分泌包囊壁物质,形成圆球形的包囊，处于相对静止不动的休眠状态。一旦环境条件适宜，包囊细胞又会脱包囊（excystment），恢复正常的生命活动。纤毛虫形成包囊和脱包囊过程中其细胞结构经历了脱分化（dedifferentiation）和再分化（re

4、differentiation），研究这一生命现象，对于揭示细胞在特殊生理状态的生命活动规律，细胞结构的形成及其调控具有重要科学意义[1]。1纤毛虫形成包囊和脱包囊的过程1.1影响纤毛虫包囊形成和脱包囊的因素纤毛虫对食物、温度及培养液的变化较敏感，采用适当的方法很容易诱导纤毛虫形成包囊和脱包囊。例如将细胞培养至较高密度后，不喂食，作“饥饿”处理，此时包囊游仆虫（Euplotesencysticus）便形成处于休眠状态的包囊；此后，对纤毛虫休眠包囊提供新鲜培养液及一定量的食物，细胞便会脱包囊化，由休眠状态转变为营养状态[2]。除上述因素外，穴居织毛虫（Histr

5、iculuscavicola）的脱包囊过程还受到包囊的年龄等因素影响；升高僧帽肾形虫（Colpodacucullus）培养液的钙离子浓度时可诱发形成包囊；在冠突伪尾柱虫（Pseudourostylacristata）中，细胞受到刺激导致胞内射出胞器大量发射时也会发生形成包囊的过程。1.2纤毛虫包囊形成和脱包囊过程纤毛虫在不良生长条件下极易形成包囊，但当条件适宜时，包囊细胞则脱包囊，恢复正常的生命活动。纤毛虫脱包囊时，首先在细胞内出现一个非搏动的液泡，伴随着水的大量涌入液泡逐渐变大成为伸缩泡，在伸缩泡的作用下口纤毛器和体纤毛器相继发生并开始运动，整个胞体呈变形虫

6、状在包囊内旋转，其外围的包囊壁在一定位置逐渐裂开形成包囊孔，随着纤毛器和胞体的快速运动，柔软的细胞迅速地经由包囊孔脱囊而出，转化成具有正常形态和行为的纤毛虫[2]。2纤毛虫形成包囊和脱包囊过程中细胞结构的分化42.1皮层纤毛器包囊游仆虫形成毛基体非吸收型包囊。包囊游仆虫形成包囊和脱包囊过程中会发生纤毛结构的部分脱分化和以原毛基体为结构基础的部分再分化过程。形成包囊时，各类纤毛器中的纤毛杆被部分地或全部地吸收，毛基体被保留下来，其中背纤毛器的定位无明显变化，但原腹面纤毛器中的口围带和波动膜、额腹横棘毛、缘棘毛和尾棘毛都按序陷入在细胞质内深处，并相互汇聚在一起；脱

7、包囊时，纤毛结构在原毛基体上再分化，新纤毛器按口围带、横棘毛、额棘毛、缘棘毛和尾棘毛的顺序从细胞内显露出来[2,3]。亚显微观察揭示，游仆虫休眠细胞中处于瓦解中的部分纤毛结构被包裹在皮层囊泡内，残留的纤毛杆周围微管和中央微管大部分仍具有“9+2”特征，有少部分纤毛杆出现2套“9+2”微管并合的现象，毛基体中周围三联体微管的中央形成微管形结构聚合体，基体附属结构仅存在基体间连接及纤毛器托架残余物[4]。免疫荧光定位显示，游仆虫形成包囊后，纤毛器微管蛋白有3个去向：处于自噬泡内被逐步消化，或以微管蛋白库的形式分布于细胞皮层及细胞质中，或保留在残留的基体中[5]；细

8、胞脱包囊时，表膜下微管等充分伸展，残留