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医学蛭类化学感受器的特异性以及唾液腺分泌物的采集
From：中国水蛭生物网    Author：博士    Updated：2011-4-23
蛭类动物为了取食、生殖和自身的防御必须不断地通过光、水波、化学物质及物理刺激来接受周围环境的信息，对每种信息又有相应的感觉结构。在水蛭身体中部体节上有由两极细胞构成的皮肤感器（sensillae），这种感器对微弱的水扰动和光刺激都非常敏感，可以发现和传导这些微弱刺激。水蛭对包括食物在内的种种化学刺激，特别是吸血种类对血液刺激的反应都局限于头部背唇及口部皮肤上的化学感受器(chemoreceptors)。所有的皮肤感受器都是通过神经系统的传导，使身体作出相关行为反应的。美国埃利奥特博士（Elliott,1987）发表了她用扫描和透射电子显微镜观察排列在欧洲医蛭头部及口部皮肤上化学感受器的结果。发现头部背唇皮肤上有大小不同的两类纽扣状的纤毛墩（mound），较大的一类直径约35微米，较小的一类直径约10微米，它们由具有均匀长度的多纤毛细胞组成，这与具有长鞭状纤毛和短硬纤毛的皮肤体节感器在形态和功能上都不相同。除了背唇皮肤上的纤毛墩以外，在口的内侧皮肤上还发现了一类由3一4根短棍棒状突起构成的结构，也起到化学感受器的作用。同时她发现了吸血水蛭对氯化钠和精氨酸的简单混合液有如对全血一样的作用，通过头部背唇及口部皮肤上的化学感受器引起取食反应。

　　　　　　  图9-7 吸血水蛭化学感受器的扫描电子显微镜观察
1 日本医蛭头部背唇化学感受器扫描电镜图；2  日本医蛭纤毛感觉墩上的纤毛扫描电镜图；3 湖北牛蛭头部背唇化学感受器扫描电镜图；4 湖北牛蛭纤毛感觉墩上的纤毛扫描电镜图；5 日本医蛭口部内侧皮肤上的短棍棒状突起扫描电镜图；6 湖北牛蛭口部内侧皮肤上的短棍棒状突起扫描电镜图。　　　　　　　
(一) 扫描电子显微镜观察 
为了弄清我国两属吸血水蛭化学感受器的特异性，笔者与武汉大学电子显微镜室的同事合作做了日本医蛭和湖北牛蛭头部背唇及口部皮肤的扫描电镜观察以及取食行为实验。扫描电镜观察结果证明我国两种吸血水蛭头部背唇皮肤上也有两类大小不等的纤毛感觉墩，呈带状排列，约150个左右，每个墩的中央是由长度均一的纤毛状突起构成的纽扣状结构，前者的纤毛较稠密，后者的纤毛较稀疏。较大的一类纤毛感觉墩在光学显微镜下不具色素斑点，而在扫描电镜下日本医蛭每纤毛感觉墩约有30根等长的纤毛，湖北牛蛭每纤毛感觉墩约有25根等长的纤毛，前者呈稠密的丛状，后者呈稀疏的环状（见照片图组I: 1, 2 和3，4）。在口部内侧皮肤上也有由3 – 4 根短棍棒状突起构成的结构，日本医蛭的突起呈密集丛生状，湖北牛蛭的突起呈稀疏丛生状（见照片图9-7: 5和6）。
（二）　 取食行为实验 
　  为了验证以上两种吸血水蛭化学感受器的分布位置与取食反应的关系，笔者特用两组小玻璃杯分别盛以新鲜的猪血和牛血，杯口蒙上肠系膜并将其投入内有两种饥饿吸血水蛭的缸中。重复多次之后发现日本医蛭头部背唇及口部皮肤对盛以新鲜猪血的小玻璃杯非常敏感并喜食猪血，湖北牛蛭头部背唇及口部皮肤对盛以新鲜牛血的小玻璃杯非常敏感并喜食牛血。同时又用经过手术切除头部背唇和口部皮肤以及只部分切开而不摘除头部背唇和口部皮肤的两种饥饿吸血水蛭做了以上实验，重复多次之后发现切除头部背唇和口部皮肤的个体对盛有新鲜猪血和牛血的小玻璃杯均无任何取食反应发生，然而部分切开又不摘除头部背唇和口部皮肤的个体对以上的小玻璃杯有与不切除头部背唇和口部皮肤的个体同样的取食反应发生。这进一步证明了两种吸血水蛭的化学感受器均分布在头部背唇和口部皮肤上。
（三）　 吸血水蛭化学感受器的特异性以及唾液腺分泌物的采集 
　  为了验证猪血和牛血中何种成分可以通过两种吸血水蛭化学感受器引起取食反应。笔者用三组小玻璃杯分别盛以哺乳动物血液中均含有的150mM氯化钠，1mM L精氨酸以及150 mM 氯化钠和1mM L精氨酸，杯口蒙上肠系膜并将其投入内有两种饥饿吸血水蛭的缸中。重复多次之后发现两种饥饿的吸血水蛭均对盛有150 mM 氯化钠和1mM L精氨酸的小玻璃杯非常感兴趣，有如取食血液一样地取食这种混合液。这种对哺乳动物血液中固有成分（氯化钠和精氨酸）必须浓度的选择性识别是专一的，这在引起起取食反应的过程中起决定作用。由于氯化钠和精氨酸都是以很高的浓度存在于哺乳动物血液和汗液中的，我们可以利用哺乳动物的血液和汗液在野外诱扑各种吸血水蛭，也可以利用必须浓度的氯化钠和精氨酸在室内从饥饿的活体吸血水蛭体内大量提取重要的心血管药物原料一医学蛭类唾液腺分泌物。一条饥饿的活体吸血水蛭可以反复使用6 – 7 次，这比用头部或整个身体匀浆后做生化提取、分离和纯化要节省大量的试剂、时间和金钱。吸血水蛭唾液腺分泌物大量提取技术的解决，将大大促进医学蛭类的药物开发和利用。