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검 시 기반 야생 물고기 건강 평가

Published: September 11, 2018 doi: 10.3791/57946
Automatic Translation
1, 2, 1, 2
1National Fish Health Research Laboratory, Leetown Science Center, U.S. Geological Survey, 2School of Natural Resources, West Virginia University

Summary

수생 생태계 건강의 지표로 서 야생 물고기의 건강을 사용할 수 있습니다. 검 시 기반 물고기 건강 평가 제공 보이는 병 변 또는 이상, 조직 현미경 평가, 유전자 발현 및 다른 더 깊이 수집 하는 기회 뿐만 아니라 상태 지표를 계산 하는 데 사용 하는 데이터 분석입니다.

Abstract

서식 변경 및 기후 변화, 증가 영양소와 화학 오염 물질, anthropogenic 영향 물고기 인구에 상당한 영향을 가질 수 있습니다. 부작용 모니터링, 물고기 및 다른 유기 체에 누적 효과 평가 하기 위해 사용할 수 있습니다 분자 수준에 있는 organismal에서 바이오 마커를 활용 하 여. 물고기 건강은 수생 생태계 건강의 지표로 서 세계적으로 사용 되었습니다. 검 시 기반 물고기 건강 평가 표시 이상 및 병 변, 기생충, 상태 및 organosomatic 인덱스에 데이터를 제공합니다. 이러한 사이트, 계절과 섹스, 뿐만 아니라 일시적으로, 시간이 지남에 문서 변화를 비교할 수 있습니다. 심각도 등급 더 양적 평가 대 한 물고기 건강 인덱스를 계산 하기 위해 다양 한 관측에 할당할 수 있습니다. 검 시 기반 평가의 단점은 시각적 관찰과 조직 및 sublethal 효과 대 한 subcellular 생체로 구분 되지 않은 상태 요인에 기반. 또한, 그것은 거의 원인 또는 관찰 된 이상와 관련 된 위험 요소를 식별 수 있습니다. 그래서, 예를 들어 올려진된 병 변 또는 "종양" 지 느 러 미, 입술 또는 신체 표면에 있을 수 있습니다는 신 생물. 그러나, 그것은 또한 기생충, 만성 염증 또는 자극에 대 한 응답에 정상 세포의 증식에 대 한 응답 수 있습니다. 반대로, 신생, 특정 기생충, 기타 전염 성 요원 및 많은 조직 변화 표시 되지 않습니다 고 너무 과소 평가 될 수 있습니다. 그러나, 검 시 기반 평가, 혈액 (플라즈마), histopathology (현미경 병 리)에 대 한 조직, 유전체학 및 다른 분자 분석 및 노화에 대 한 otoliths 수집할 수 있습니다. 지리 공간 분석, 서식 지 평가, 함께이 다운스트림 분석, 수 질 및 오염 물질 분석 모두 수 포괄적인 생태계 평가에 중요 한.

Introduction

인간의 활동은 수생 환경에 수많은 불리 한 영향을 미칠. 물고기 인간의 인구에서 재현 하 고 식 수 원본으로 자주 사용 하는 다양 한 물 시체를 살고 있으며 따라서 수생 환경의 건강의 중요 한 지표. 야생 물고기를 라이브 하 고 특정 서식 지에서 재현 병원 체, 기생충, 가난한 수 질 그리고 화학 오염 물질을 포함 한 다양 한 스트레스를 그들의 삶을 통해 노출 됩니다. 화학 물질의 수천 산업 및 인간의 폐수, 교외/도시 stormwater 및 농업 결선을 통해 우리의 수로 입력합니다. 화학 물질의 복잡 한 혼합물이 수 첨가제, 시너지 나 대립 효과에 노출 생물1,2,3. 또한, 다른 환경 스트레스와 같은 높은 영양분, 온도 상승된, 낮은 용 존된 산소 또는 변동 pH 화학 오염 물질4,5의 효과 악화 수 있습니다. 환경 스트레스 또한 영향을 미칠 수 전염병 결과 전염 성 요원6의 수를 증가,7 기회 주의 병원 체 독성을 증가 또는 억제 면역 반응과 질병에 의해 직접 호스트8,,910의 저항. 이러한 이유로11,12,,1314, 물고기 및 식별 하는 다른 수생 생물 모니터링 생물 학적 또는 불리 한 효과에 대 한 관심 증가 인구 그리고 생태계 위험에.

부작용 모니터링 biomarkers subcellular 또는 분자, 인구를 좌우 하 고 나타내는 다양 한 스트레스에 노출 될 수 있습니다 sublethal 효과 식별 하는 organismal에서 조직의 다양 한 수준에서 활용 합니다. 유기 체 수준 표시기 표시 이상 등 조건입니다. 길이 무게에 따라 조건 인덱스 복지 또는 물고기 인구의 적합성을 평가 하기 위해 계산 됩니다. 가장 일반적인 풀턴의 조건을 요인 (K)는 = (무게/길이3) 15. 또 다른 표시기 표시 이상의 존재입니다. 다양 한 방법 평가, 문서, 및 표시 이상 평가 개별 연구와 모니터링 프로그램에 사용 되었습니다. 평가 외부 이상, 즉, 개인 질병, 지 느 러 미 손상, 종양 및 골격 변칙의 비율을 기반으로 지역 사회 건강16평가 생물 무결성 (비)의 색인에 대 한 통계 중 하나입니다. 비슷한 평가 되 나 DELTs (기형, 아픕니다, 병 변, 종양) 또한 물고기 지역 사회17의 상태 평가를 사용 되었습니다. 그러나,이 방법만 외부 시각 이상 및 안 내부 병 변 또는 조기 sublethal 지표 평가.

검 시 기반 평가 외부 및 내부 관측을 포함 하 고 추가 상태 지표의 측정에 대 한 허용. Hepatosomatic 색인 (간 무게/총 몸 무게)는 체력의 지표로 서 사용 되었습니다 또는 에너지 보유15 높은 인덱스 값 건강 한 물고기를 나타냅니다. 그러나, 연구의 수 비 대 또는 간 크기 증가 간18,,1920에 의해 물질 대사로 변화 하는 다양 한 오염 물질에 노출으로 인해 발생 합니다 나타났습니다. 이 경우에 더 높은 색인 특정 화학 클래스에 노출의 나타내는 것입니다. Gonadosomatic 인덱스 (생식 선 무게/총 몸 무게)는 생식 건강21으로 지시 하는 다른 조건 인덱스가입니다. 검 시 기반 평가 동안 관측 개별 병 변 종류의 유행 또는 정상적인 개인의 비율 비교를 사용할 수 있습니다. 그러나, 그들은 또한 더 양적 건강 평가22,23에서 사용할 수 있습니다.

여기에 설명 된 표준화 검 시 기반 평가 질문 답변, 전문 및 기타 사용 가능한 리소스에 따라 여러 가지 방법으로 조잡 한 볼 수 평가 증가 시키기 위해 사용할 수 있습니다. 우리의 일상적인 방식은 (길이, 무게, 간 무게, 생식 선 무게) 생체 인식 데이터를 수집, 혈액 혈장/혈 청 분석, 문서 외부 및 내부 표시 이상, 현미경 분석에 대 한 장기의 보존 및 수집에 대 한 otoliths 나이 분석. 검 시 기반 평가 플러스 나이 분석 및 다양 한 기관의 histopathology 계산 및 다양 한 상태 지표의 비교, 볼 수 이상, 미세한 조직 변경의 보급에 대 한 섹스, 나이, 사이트 및 샘플링 기간입니다. 전자 현미경 검사 법, 세균 학, 바이러스학, 기생충학 및 화학 농도 포함 하 여 다른 많은 분석에 대 한 추가 조직 컬렉션을 만들 수 있습니다. 이 방법은 또한의 일부분일 수 있다 물고기 죽이기24 의 원인을 진단 하는 데 사용 하는 더 깊이 있는 분석 또는 포로의 mortalities 물고기25. 두 개의 추가 분석, 유전자 발현 및 기능 면역 분석에 대 한 조직의 컬렉션에 대 한 방법 설명 됩니다.

Protocol

여기에 설명 된 방법 Leetown 과학 센터의 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 되었습니다가지고.

1. 물고기 컬렉션

  1. 스트레스의 최소 살아있는 물고기를 수집 합니다. 보트 또는 배낭 금광, 후크 및 라인 또는 그물 사용 합니다.
  2. 샘플링까지 라이브 웰 또는 화난된 컨테이너에서 물고기를 잡아.
    참고: 미국 수 산업 사회 다양 한 물고기 수집, 처리 및 마 취/안락사26,,2728에 대 한 가이드를 출판 했다. 물고기를 처리 하는 경우 장갑을 착용 한다.

2. 물고기 검 시

  1. 물고기 안락사
    1. Opercular 운동 중단 되 고 물고기 평형까지 마 취에서 물고기를 놓습니다. 또 다른 2-10 분 후 물고기 안락사 될 것입니다; 그러나,이 또한 종에 의해 달라질 수 있습니다.
      참고: 물고기 마 취약 (가장 일반적으로 사용 재료의 표 참조)의 번호와 안락사 될 수 있습니다. 안락사의 방법 조직 수집된29에 지휘 될 것 이다 실험실 측정에 따라 달라 집니다.
  2. 생체 특성을 측정 합니다.
    1. 물고기를 가장 가까운 그램 무게.
    2. 가장 가까운 밀리미터에 물고기 길이 측정 합니다.
      1. 때 함께 슬쩍 꼬리의 끝을 입으로는 주 둥이의 끝에서 총 길이 측정 합니다.
      2. 주 둥이의 끝에는 꼬리에 포크에서 포크 길이 몸 (꼬리의 시작 부분)의 끝에 주 둥이의 끝에서 표준 길이 측정 합니다.
    3. 다음 수식을 사용 하 여 상태 인자를 계산.
      조건 요소 = (총 몸 무게-생식 체중) / 총 길이3.
      참고: 생식 무게에서에서 뺍니다 총 몸 무게 때문에 생식 선 prespawn 여성 생선에 특히 총 몸 무게에 크게 기여할 수 있다.
  3. 혈액 샘플을 가져옵니다.
    참고: 혈액 꼬리 정 맥에서 가장 일반적으로 가져온 것입니다 하지만 수 있습니다 또한 등 쪽 대동맥에서 철회 될 또는 심장에 의해 찔린30.
    1. 물고기의 크기에 따라 1 ~ 5 mL 주사기에 22 또는 23 G 바늘 꼬리 정 맥에서 주변 혈액 샘플을 추출 합니다. 옆 선 (그림 1A 및 1B) 아래 꼬리 영역 앞쪽 바늘을 삽입 합니다. 척추를 타격까지 그것을 위쪽으로 각도 약간 철수 다음. 정 맥은 overlying 척추 복 부.
      참고: 혈액 얼룩을 만들 것입니다 또는 혈 청이 필요한, 아니 응고 제 사용 됩니다. 대부분의 경우, 플라즈마를 수집 합니다 그리고, 따라서, 항 응고 제 헤 파 린 나트륨, EDTA 등 리튬 코트 바늘과 주사기를 사용 하 고 또한 혈액 컬렉션 튜브 (예를 들어, vacutainer).
    2. 바늘을 제거 하 고 혈액 컬렉션 튜브에 퍼 팅 전에 sharps 처리 컨테이너에 배치.
      참고: 혈액 얼음에 개최 될 수 있습니다 있지만 후속 분석에 따라 가능한30곧 centrifuged 한다.
    3. 핵 이상 또는 차동 혈액 조사, 평가 하는 경우 즉시 중복 깨끗 한 유리 현미경 슬라이드에 혈액 한 방울을 놓습니다. 다음 모 세관 작용에 의해 표면에 걸쳐 그려 놓기에 45 ° 각도로 두 번째 슬라이드를 다시. 31건조를 허용 합니다.
    4. 원심 침전 물에 15 분 동안 1500-2500 x g 에서 혈액 세포. 살 균 전송 피펫으로, 극저온 튜브에 aliquot와 함께 혈장/혈 청을 제거 하 고-80 ° c.에 저장

Figure 1
그림 1 : 물고기에서 혈액 샘플을 얻기. (A) 최근 안락사 한 물고기의 측면에 있는 옆 라인 꾸며져 있다. (B) 바늘 삽입 된 복 부 선 (화살표), 바늘 등뼈 접촉 될 때까지 위쪽으로 각도 옆에 이다. 그것은 다음 약간, 철회 하 고 흡입 혈액을 철회 하기 시작. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

  1. 각 물고기에 검 시 기반 상태 평가 실시 합니다.
    참고: 설명 및 병 변 및 이상 게시 수가 있습니다 사용할 수32,33,,3435.
    1. 문서 외부 이상 몸 표면 및 지 느 러 미 (그림 2), 눈과 아가미 (그림 3), 거머리 (그림 2D), grubs 또는 trematode metacercarial cysts (그림 2D, 같은 외부 기생충에 병 변 등 3B) 및 아가미 기생충 (그림 3D). 문서 유형, 위치 및 크기의 데이터 시트에서 관찰 된 이상으로 사진 뿐만 아니라, 가능한 경우.
    2. 한가 위를 사용 하는 내부 장기를 노출 하는 operculum에 항문 지역에서 절단 하 고 근육의 플랩 제거 여 복 부 구멍 (그림 4A)를 엽니다.
      참고: 이전 신장 수집 될 경우 면역에 대 한 함수 (아래의 5 단계 참조) 또는 샘플 또는 바이러스학 세균 학에 대 한 수집, 외부 몸 표면 70% 알코올로 소독 한다는 검 시를 수행 하기 전에 그 샘플을 얻을 수 있어야. 조직만 시각적 관찰, 플라즈마 분석과 histopathology 살 균에 사용 되는 경우에 기술을 필요 하지 않습니다.
    3. 문서 내부 이상 (그림 4) 등 다양 한 장기 (그림 4B-4D)의 존재의 일반 또는 초점 변색 (그림 4E), cysts, 기생충, 고 이상 (크기 확대, 위축 시키는).

Figure 2
그림 2 : 보이는 병 변의 예 몸 표면에 물고기의 지 느 러 미 관찰. (A) A 작은, 약간 침식 병 변 (화살표) 측면 몸 표면에. (B) 대형 reddened 영역 (화살표) 꼬리 몸 표면에 관련 된. (C) 올린, 몸 표면과 지 느 러 미에 검은 병 변 (화살표) (D) 거머리 (흰색 화살표) 고은 지 느 러 미에 작은 검은색 반점 (검은 화살표). 눈금 막대 = 3 mm. (E), A multilobed, 창백한 병 변 (화살표) 몸 표면에. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3 : 아가미의 보이는 병 변 및 물고기의 눈의 예. (A) A 영역 (화살표) 눈의 렌즈를 창백. 눈금 막대 = 5 mm. (B) 백색 cysts (흰색 화살표) 및 취재 (a) 아가미 operculum에 trematode 기생충으로 인 한 작은 검은색 반점 (검은 화살표). 눈금 막대 = 1 cm. (C) A 창백, 침식 영역 (화살표)에 길 (a). 눈금 막대 = 5 mm. (D)은 기생충 (화살표)를 보여주는 제거 된 길 길 필 라 멘 트에 연결 된. 눈금 막대 = 2 m m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4: 는 검 시 및 물고기의 내부 이상 예. (A)는 검 시 동안 물고기는 자르면 (흰색 화살표)을 따라와 근육 (검은색 화살표)의 플랩 생식 선 (a)와 집게와가 위 개최 되 고, 비장을 제거. (B) 룩 간 (a), testes (b), 내장 둘러싸인 지방 지방 (c)와 복 부 (d). 눈금 막대 = 5 mm. (C) (a)와 어두운 빨간색 영역 (화살표), 난소 (b) 내장 (c) 간. 눈금 막대 = 5 mm. (D) 간 녹색 변색 영역 (화살표). 눈금 막대 = 1 cm. (E) (a) 정상의 예 고와 비정상적인 testes (b) 제기 혹. 눈금 막대 = 1 cm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

  1. Hepatosomatic 지 수 (HSI)를 가져옵니다.
    1. 간 간 동맥과 앞쪽 끝의 결합 조직 절단 하 여 제거 합니다. 부드럽게 트리밍 유착 및 다른 연결 내장 및 많은 지방 질을 동안 밖으로 리프트. 쓸 개를 펑크 하지 주의 하십시오. 간 무게.
      참고: 일부 물고기, cyprinids, 같은 필요가 없습니다 개별 간 하지만 오히려 간 조직 감싸 내장 및 다른 기관. 이 종 간 가중치를 얻을 수 하지 않을 수 있습니다.
    2. Hepatosomatic 인덱스 (HSI) 수식을 사용 하 여 계산 합니다.
      HSI 간 무게/총 몸 무게 =
  2. Gonadosomatic 인덱스를 계산 합니다.
    1. 생식 기를 제거 하 고 그것의 무게.
    2. Gonadosomatic 인덱스 (GSI) 수식을 사용 하 여 계산 합니다.
      GSI 생식 무게/총 몸 무게 =

3. 현미경 병 리에 대 한 조직 유지

참고: fixatives Z-수정, 아연, 포 르 말린 기반 정착 액 10% 중립 버퍼링 된 포 르 말린 등의 숫자 필드에는 조직의 보존을 위해 사용할 수 있습니다. 후자는 원하는 경우에 현장에서 교 잡 또는 형광 항 체 염색 같은 방법을 사용할 수 있습니다.

  1. 조심 스럽게 잘라 하지만 조직 샘플을 꺼내 하지 마십시오. 개별 조직 조각을 계속 < 크기가 2 cm와 < 적절 한 고정을 위한 두께 5 m m. 엄지손가락의 규칙으로 서 볼륨 조직 보다 약 10 배 더 많은 정착 액을 사용 하 여 적절 한 보존에 대 한. 샘플링 되는 물고기의 크기에 따라 적절 한 크기의 동일한 누출 방지 용기에 생선에서 모든 조직 샘플을 배치 합니다.
  2. 통 컨테이너에 모든 외부 이상의 조각을 놓으십시오. 또한, 정상 조직의 인접 한 조각 포함.
    참고: 부적 절 한 압축 또는 다른 기계적 손상, 공기 나 햇빛에 긴 노출 처리 및 동결 아티팩트가 발생할 수 있습니다.
  3. 다양 한 지역에서 간 최소 5 3-4 m m 두꺼운 조각을 잘라 고 통 컨테이너 합니다. 관찰 하는 경우에, 정상 및 비정상 영역을 포함 합니다.
  4. 크기에 따라 전체 생식 또는 한 생식 선 따라 여러 통 용기에 놓습니다.
  5. 통 컨테이너에서 전체 기관, 작은, 경우 또는 다른 모든 장기 (비장, 앞쪽 및 후부 신장, 아가미, 심장, 대 장 및 위)의 조각 장소. 비정상적인 조직 관찰 되는 경우 뿐만 아니라 정상 조직에의 한 인접 한 조각을 유지 합니다.

4. 나이 분석은 Otoliths 제거

참고: 나이 물고기 질병/물고기 건강 연구에 중요 한 변수가 될 수 있습니다. 다양 한 구조, 비늘 등 쪽이, 나이 확인을 위해 사용 되었다, 구조를 비교 하는 대부분 학문을 주고 최상의 결과36,37otoliths를 발견 했다. Teleost 물고기 otoliths-lapillus, sagitta 및 asteriscus의 3 쌍 있다. 일반적으로, 화살 또는 lapillus otoliths는 종에 따라 다를 수 있지만 노화 수집 됩니다. 제거 및 노화 기술 이전 설명된38되었습니다.

  1. 길 지협을 통해 고 머리를 뒤로 구 부. 스트립 거리 연결 및 근육 조직 prootic bullae, 제기 뼈 다 귀 영역을 찾을 수 neurocranium의 열 등 한 부분 주위.
  2. 점수 또는 뼈 절단기로 절단 하 고 폭은 otoliths로 균열. 그들은 맨 눈으로 볼 수 있습니다.
  3. Otoliths 이라는 유리병 또는 동전 봉투와 반지 또는 증가38세 나이 대 한 분석까지 실내 온도에 상점에 배치 합니다. 경우는 유리병에 모자 한 번 실험실에 반환 열고 철저 하 게 수 있도록 저장 하기 전에 건조 합니다.

Figure 5
그림 5 : Otoliths의 제거. (A) 지협 잘라 고 결합 조직 및 근육 떨어져 척추와 neurospinal 지역의 폭로. (B)는 뼈는 otoliths를 폭로 부 쉈 다. (C) Lapillar otoliths 제거 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

5. 면역 기능 분석에 대 한 조직을 구하십시오

참고: 이전 신장 주요 조 혈 기관, 세포 및 대 식 세포 기능 분석에 대 한 소스 이며 aseptically 셀 mitogenesis, phagocytic 등 살인 능력의 기능 분석을 위한 교양 것입니다 경우 제거 해야 합니다. 대 식 세포39,40.

  1. 70% 에탄올과 물고기의 외부 표면 스프레이. 살 균가 위, 메스와 집게를 사용 하 여 복 부 구멍을 열고 수영 방광 앞쪽에 위치 하는 어두운 빨간색 기관 이다 앞쪽 신장 조직을 제거 하.
  2. 미디어 (예를 들어, Leibovitz L-15) 세포를 살아 있는 유지 하에 앞쪽 신장 샘플을 놓습니다. 단일 셀 정지로 살 균 휴대용 조직 분쇄기 (예를 들어, Tenbroeck 조직 분쇄기) 신장 샘플을 균질. 젖은 얼음 실험실에 반환 될 때까지 만요.

6. 핵 산 분석에 대 한 조직 유지

참고: 사본 풍부41 또는 정량 PCR42 (연쇄 반응)를 사용 하 여 유전자 발현 등 다운스트림 분자 분석 실시 하는 경우는 적절 한 부식 방지 제 ( 에서에서 평가 될 조직의 조각을 놓으십시오 예를 들어, RNAlater 안정화 솔루션) 가능 한 한 빨리.

  1. RNA 보존 조직에 방부 제 볼륨의 10:1 비율로 적절 한 방부 제에 2 ~ 3 작은 (2-3 m m) 조각을 놓으십시오.
    참고: 샘플 햇빛 또는 과도 한 열 차폐 및 젖은 얼음에 수송 되어야 한다.
  2. DNA 보존에 대 한 95% 에탄올 (볼륨에 의해 조직에 에탄올 10:1)으로 조직의 2 ~ 3 작은 조각을 놓으십시오. 다음 샘플 젖은 얼음에 누른 후-20 ° c.에 저장

Representative Results

오대호 지역은 우려 (AOC)의 다양 한 도움이 사용의 장애 때문에 지정 된 지역 이다. 많은 AOC에서 유익한 사용 장애 (뷔이) 중 하나입니다 물고기 종양 또는 다른 기형. 수백만 달러의는 다양 한 뷔이 고 궁극적으로 AOC43이번이 하려면 이러한 각 분야의 복원 및 업데이트 관리에 대 한 지출 되었습니다. 부이 다른 주 (epa.ohio.gov/portals/35/lakeerie/ohio_AOC_delisting_guidance.pdf 및 dnr.wi.gov/topic/GreatLakes/documents/SheboyganRiverFinalReport2008.pdf 참조); 물고기 종양 폐지에 대 한 기준 그러나, delisting 문서에서 설명 했 듯이, 일부 경우 피부 종양 및 간 종양의 발병 률을 결정 하는 필요는. 많은 경우에, 유행 아닌 AOC 참조 사이트에 비교 됩니다.

물고기 종양 부이 호수 슈페리어와 미시간, 흰 빠 (Catostomus 야가 라의 검 시 기반 평가 활용 하 여 3 개의 AOCs (세인트 루이스 강, 밀워키 강 기선 강)와 비 AOC 참조 사이트 (Kewaunee 강)에 평가 되었다 ), 뒤에 피부와 간 조직의 미세한 병 리. 물고기 2012 및 201344 밀워키, 기선 및 Kewaunee 강에서 2015 (되지 않은 데이터)에서 세인트 루이스 강에서 수집 했다. 2 백 화이트 풋 내기, 밀워키, 세인트 루이스, Kewaunee와 기선에서 193 평가 됐다.

정의 함으로써, 종양 수 붓기 또는 제기 영역, 비록 그것은 일반적으로 조직의 비정상적인 세포의 비정상적인 성장으로 인 한 붓기 중 양성 또는 악성 신 생물은 간주 됩니다. 모든 사이트에서 수집 하는 흰색 빠 병 변의 외부 제기 작은, 이산 흰 반점, 더 큰 흰색 영역, 약간 제기 mucoid 변과 몸 표면 및 입술 (그림 6)에서 multilobed 제기 영역을 포함 하 여 다양 한 전시. 물고기 했다 무게 조건 요소를 측정, 외부 및 내부 이상 문서화 되었다, 그리고 피부와 간 조직 histopathology 수집 했다.

Figure 6
그림 6 : 제기 피부 병 변 관찰 오대호에서 흰색 빠에. (몸 표면에 A)는 개별 화이트 명소입니다. 눈금 막대 = 5 mm. (B) 약간 mucoid (화살표) 및 multilobed 병 변 (a) 후부 몸 표면에. 눈금 막대 = 1 cm. (C) A 큰, multilobed 병 변 신체 표면에. 눈금 막대 = 1 cm. (D) 입술에 수많은 멀티 lobed 병 변. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

외부 종양 물고기의 백분율 또는 제기 변색 영역 58.0% 밀워키 AOC에서 세인트 루이스 AOC에서 15.5%에서 ranged. 일반적으로, 개별 흰 반점 multilobed 입술과 몸 표면 병 변은 가장 일반적인 최소 공통 시각 병 변 이었다. 관찰 간 혹와 물고기의 수 낮은, 밀워키 (표 1)에서 2.5 %Kewaunee 세인트 루이스에서 1.5%에서 배열 했다.

샘플링 해 강
보이는 병 변 Kewaunee 2013 세인트 루이스 2015 기선 2012 밀워키 2013
개별 흰 반점 16 3 3.1 5
Mucoid 20 9.5 9.8 30.5
Multilobed 22.5 3 29.5 40
총 발생 피부 이상이는 46 15.5 38.3 58
보이는 간 혹 1.5 1.5 1.6 2.5
는 올려진된 병 변으로 물고기의 총 수입니다. 일부 물고기는 여러 유형의 이상 했다.

표 1: 흰색 빠의 검 시 기반 관측 비율으로 관심사 및 참조 사이트 (Kewaunee 강), 오대호 지역에서 수집.
시각적인 검사는 다양 한 이상으로 물고기의 %를 사용할 수 있습니다. 그러나, 결정적으로 진단 하려면 존재 및 신 생물의 종류, 조직 시험 되어야 한다 현미경 (histopathology). 현미경 검사, 시 제기 변의 모든 종양 약 했다 발견 했다. 많은 개별 흰 반점과 Kewaunee에서 특히 mucoid 병 변 형성 병 변 보다는 신 생물 (표 2) 했다. 또한, Kewaunee와 세인트 루이스, 관찰 하는 피부 종양의 모든 양성 갑 했다. 기선와 밀워키 갑와 편평 세포 carcinomas, 악성 피부 종양, (표 2) 관찰 되었다.

샘플 강의
신 생물 유형 Kewaunee 2013 세인트 루이스 2015 기선 2012 밀워키 2013
유 두 종 21 5.2 30.5 37.5
편평 세포 암 종 0 0 2.1 10.5
총 스킨 신생 21 5.2 32.6 48
담 즙 덕트 신생은한 2.5 4 6.2 9.5
간 세포 신생b 1 0 2.1 8
총 간 신생 3.5 4 8.3 15.0c
는 Cholangioma 및 cholangiocarcinoma 포함
b 간 세포 adenoma 및 간 세포 암
c 일부 물고기가 했다 담 관 그리고 간 신생

표 2: 현미경 비율으로 관심사 및 참조 사이트 (Kewaunee 강), 오대호 지역에서 수집 된 흰색 빠의 종양 약 병 변 확인.
Histopathological 분석은 또한 시각적 관찰에 의해 식별 되지 했다 간 종양을 확인. 동안 Kewaunee와 세인트 루이스에서 수집한 물고기의 1.5%만 보이는 간 혹 (표 1), 3.5%와 4.0%, 각각, 현미경으로 발견 했다 신생 (표 2). 큰 차이 기선 (보이는 미세한 8.3% 대 1.6%), 밀워키 (15.0% 미세한 대 표시 2.5%)에서 보였다. 또한 간장 세포 기원 (표 2) 대 담 즙 덕트의 신생의 감 별 법을 제공 하는 현미경 검사와 악성 종양 대 양성.

Discussion

물고기 건강의 검 시 기반 평가는 탐정 모두 외부 및 내부 구조의 정상적인 외관에 대 한 이해는 어떤 어 종에 활용할 수 있습니다. 표준화 된 접근을 사용 하 여 계절과 일시적인 변화는 인구에서 뿐만 아니라 사이트와 종 간 비교에 대 한 수 있습니다. 결과 점과 nonpoint 근원 오염 물질의 연관 효과 식별 하 고 관리 작업 정보를 사용할 수 있습니다. 그것은 또한 개선 관리 작업은 시작 되 면 추적을 사용할 수 있습니다. 방법론은 다양 한 방법으로 시각적 외부 이상의 문서를 증가 시키기 위해 수정할 수 있습니다. 평가, 시각적 관찰에만 기반으로 비-치명적인, 상대적으로 저렴 한 될 수 있으며 개인의 큰 숫자에 대 한 데이터를 신속 하 게 생성 될 수 있습니다. 따라서, 그들은 탐구 또는 초기 평가, 변화를 모니터링 하는 데 유용할 수 있습니다 또는 다른 지표와 함께에서 시간이 지남에. 길이 및 물고기의 무게는 시각적 관찰 하는 동안, 측정 조건 요소 계산 또한 수 있습니다. 평가 기반 시각적 관찰에만 있지만 원인에 관련 된 위험 요인, 특정 피부 이상45 의 긴 기간 동향 정보를 제공 하지 않습니다 및 생체 매개 변수46 일부 지역에서 개선 표명 수 질 개선 관련.

검 시 기반 평가 내부 장기 검사 또한 hepatosomatic 인덱스와 gonadosomatic 인덱스와 같은 다른 조건 요소 산출 될 수 있다 더 많은 정보를 제공 합니다. Goede 및 바튼22 혈액 매개 변수, 생체 인식 요인, 이상, 그리고 특정 이상에 대 한 인덱스 값의 비율을 포함 하는 필드 검 시 방법 개발. 메서드의 상세 포함 몇 가지 변수를 계산 될 수 있는 건강 평가 지 수의 비교 통계23대 한 허용에 대 한 심각도 등급. 이 건강 평가 인덱스 사용 되었습니다 지역 사이트 비교23,,4748 및 조합 미국 지질에 플라즈마 및 histopathological 분석을 포함 한 다른 생물 지표 조사의 Biomonitoring 환경 상태와 동향 프로그램 큰 강 전국49,,5051에서 오염 물질 노출의 잠재적 영향을 평가. 물고기 질병 색인 외부에서 볼 수 질병에 따라 커지고 기생충, 보이는 간 신생 및 기타 histopathologically 간 장애를 개발 하 고 북 해, 발트 해 그리고 아이슬란드에서 광범위 하 게 사용. 이 인덱스는 생태계 건강 지표52중요 한 도구가 될 것 발견 되었다.

물고기에 검 시 기반 평가 실시에 몇 가지 중요 한 요인이 있다. 첫째, 평가 물고기 죽음 후 즉시 실시 해야 합니다. 기관 색깔과 일관성 있는 변화는 죽음 이후 상당히 빠르게 발생할 수 있습니다. 또한, 일부 기생충 죽음 후 곧 호스트를 떠날 수 있습니다. 둘째, 무슨 관심의 종류에 대 한 정상 인지 중요 하다. 예를 들어, 일부 물고기 일반적으로 지방 있고 대부분의 종에 대 한 비정상적인 것 창백한 간 하는 동안 따라서, 간은, 창백. 그것은 또한 자연스럽 게 발생 하는 계절 변화를 인식 하는 것이 중요입니다. 일부 물고기 색상 변경 또는 산란 기 동안 사육 tubercles 개발 됩니다.

물고기 건강 평가 위한 방법으로 검 시 기반 평가의 한계 1) 일관 되 게 특정 장애의 "원인"를 확인 하 고 2) 식별 효과 육안으로 보이지 않을 수 있습니다를 포함 합니다. Histopathology, 병원 체와 기생충, 유전자 발현의 분자 또는 문화 식별의 추가 함께 이러한 단점을 극복할 수 있습니다. 예를 들어, "종양" 또는 제기 병 변 (붓기) 실제 neoplasia 있을 수 있습니다 또는 기생충, 염증, 부 종이 있을 수 있습니다 또는 증식 (정상 세포의 수 증가), 화학 노출, 전염 성 요원 또는 다른 irritants에 기인. 대표 결과 같이 확실 한 종양 또는 신 생물 진단 현미경 병 리를 병 변의 종류와 심각도 (즉, 양성 또는 악성) 식별 하 필요 합니다. 시각적인 관찰 하 여 종양"흰 빠 외부"의 평가 기준 사이트에서 특히 유행 과대평가. 올려진된 병 변의 많은 신생 하지만 오히려 형성 병 변 되지 않았다. 그것은 현재 알 수 없습니다이 형성 병 변 인지 미리 종양 약. 반대로, 제기 혹 간에서 관찰은 크게 간 신생의 보급을 과소 평가. 따라서, 미세한 병 리에 대 한 조직의 컬렉션 적절 하 게 폐지에 대 한 가능성을 해결 하는 데 필요한 했다.

Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품은 미국 지질 조사국의 생태계 (체 서 피크 베이 환경 및 수 산) 및 환경 건강 (생물학 오염 물질) 프로그램 및 자연 자원의 웨스트버지니아 부에 의해 투자 되었다. 상호의 사용 용도로 이며 미국 정부에 의해 승인을 의미 하지 않습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Folding tables Any
Folding chairs Any
Dissecting boards Any
Measuring board (mm) Any
Battery powered scale (g) for fish weight Any
Battery powered scale (mg) for organ weights Any
Dissecting forceps Any
Bone cutters Any
Scalpel and blades Any
Disposable gloves Any
Buckets Any
Leak-proof Nalgene bottles (250 mL) ThermoFischer Scientific 02-924-5C
Vacutainer tubes with sodium heparin ThermoFischer Scientific 02-689-6 For blood collection
Disposable  3 mL syringes with 23 G needle ThermoFischer Scientific 14-826-11
1 – 2 mL cryovials Any Used for plasma and RNAlater samples
Invitrogen RNAlater Stabilization solution ThermoFischer Scientific AM7021
Z-Fix Formaldehyde Zinc fixative Anatech LTD SKU-174
Tricaine-S (MS-222) Syndel USA fish anesthetic
Coin Envelopes Any for otoliths
Pencils and pens Any
70% alcohol Any
Data sheets Any

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환경 과학 문제점 139 야생 물고기 건강 평가 검 시 조직 컬렉션 혈액 histopathology
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Blazer, V. S., Walsh, H. L., Braham, R. P., Smith, C. Necropsy-based Wild Fish Health Assessment. J. Vis. Exp. (139), e57946, doi:10.3791/57946 (2018).

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