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从历史上看，动物细胞培养对于研究对人类和动物产生病原体的病原体至关重要。一些病原体需要动物细胞才能完成它们的生命周期。
使动物细胞培养，或称体外方法，成为生产和研究病原体的最便捷途径。这在病毒方面尤为著名。
细胞系对于病毒检测和病毒生产至关重要，然后可以对其进行各种生化和形态特征的特性化，并用于疫苗制备。
动物细胞培养使得可以解剖病毒的单细胞生殖周期，并有助于病毒病原学研究和治疗剂的开发。
较少人知道的是， 一些单细胞真核病原体也需要动物细胞来完成它们的生命周期，并且使用动物细胞培养有助于它们的研究。
这适用于微孢子虫。微孢子虫只有寄生在其他细胞中才能生存，并且在宿主细胞外仅以孢子的形式存在。
在简要概述微孢子虫的生物学特性以及对昆虫和人类的经济学重要性的微孢子虫以及体外成功之后，回顾了体外方法在研究感染鱼类的微孢子虫方面的过去和未来价值。
一、鱼细胞培养物中鱼类的微孢子虫
曾经使用非常短期的初级培养来研究微孢子虫孢子与先天免疫系统中的细胞，如巨噬细胞和中性粒细胞的相互作用。
通常这些培养在48小时内完成，重点是研究吞噬细胞的吞噬和呼吸爆发能力。在这些培养中，已经显示了鲇鱼头肾巨噬细胞能够吞噬Glugeaplecoglossi孢子。
并通过识别孢子表面的凝集素A反应性糖蛋白来完成吞噬，G.plecoglossi孢子被发现能够抑制已经被zymosan刺激的鲇鱼巨噬细胞产生的O2−>。
这种调节巨噬细胞行为的能力可能有助于G.plecoglossi感染的建立。 另一个例子是比较已被注射硫代乙酸钠或Tetramicrabrevifilum孢子的比目鱼腹腔滤出粘附细胞的短期培养。
来自被注射了微孢子虫孢子的鱼的腹腔细胞中，PEA细胞中有更多的中性粒细胞，这些细胞对T.brevifilum孢子的反应中产生的ROS较少。
微孢子虫孢子似乎能够损害吞噬细胞的呼吸爆发，这可能有助于感染。还比较了来自Chinook鲑鱼和大西洋鲑鱼的巨噬细胞在吞噬Lomasalmonae孢子方面的能力。
大西洋鲑鱼的吞噬能力更强。这表明了大西洋鲑鱼具有抗性而Chinook鲑鱼容易感染这种寄生虫的可能的细胞基础。
也许最成功的微孢子虫/鱼类细胞培养系统并不是通过细胞系获得的，而是通过相对长期的鲑鱼单核白细胞和较少的头肾基质上皮细胞的初级培养获得的。
这些培养支持了Enterocytozoonsalmonis的生长。为此，基础培养基是以胎牛血清、凝集素A、脂多糖和人重组白细胞介素2为补充的Iscove改良Dulbecco培养基。
感染源来自于感染微孢子虫的鱼的白细胞。来自感染微孢子虫的Chinook鲑鱼和虹鳟的白细胞与来自未感染鱼的白细胞一起培养，以开始培养。
最初培养的细胞可以通过将它们加入来自健康鱼的新培养中来进行亚培养。 这种亚培养可以进行多达17次，持续近一年。
这些培养中保留了从早期meronts到成熟孢子的E.salmonis阶段。有两种机制被提出来解释寄生虫在培养细胞中的传播。
微孢子虫可以在寄主细胞分裂时从母细胞转移到两个子细胞，或者可以直接穿透未感染的寄主细胞。由于这些培养需要定期添加未感染的白细胞，因此似乎第二种机制在运作。
在水中或不含冷冻保护剂的培养基中存放的培养物失去了传染性，但感染E.salmonis的白细胞培养物的细胞可以在液氮中带有冷冻保护剂的情况下被冷冻，并且仍保持其传染性。
有趣的是，含有许多孢子的培养物和含有少量孢子的培养物在鱼类中都具有传染性。可能，培养物中的早期孢前期在注射后迅速产孢。
这些孢子在体内产生了传染性孢子，从而在鱼类中引发了感染，除了孢子之外，来自细胞培养物的E.salmonis的早期增殖形式也可以感染Chinook鲑鱼。
已经利用鲑鱼白细胞培养物表明E.salmonis导致白细胞释放促有丝分裂因子，刺激未感染的单核细胞增殖。 这一观察的重要性在于，这些因子可以解释该疾病的主要病理特征。
大多数E.salmonis感染都发生在Chinook鲑鱼中，该疾病的特征之一是单核白细胞的过度增殖。这些因素的性质尚未确定，但细胞培养系统可能是解开它们的关键。
已经研究了几种鱼类细胞系，以了解它们是否能够支持鱼类微孢子虫的生长。一种属于Glugeasp属的鱼类微孢子虫的孢子在Chinook鲑鱼胚胎细胞系的细胞内在12小时内被内化。
并在寄生液囊中观察到孢子原体和美龄体。然而，到了48小时，发育停止了。另一种已经研究的鱼类微孢子虫是Pseudolomaneurophilia。
它在研究机构中是斑马鱼的常见病原体，出现在中枢神经系统中。孢子是从感染的斑马鱼的大脑和前脊髓中收集的。
然后加入到ChannelCatfishOvary、ZebrafishCaudalFinFibroblast、CarpEpithelioma和FatheadMinnow的培养物中，这些培养物保持在28°C。
迄今为止， 唯一在体外培养成功的鱼类微孢子虫病原体是最为独特的，在所有的体外微孢子虫研究中也许都是如此。
EP-1是从曾经在H.anguillarium孢子悬浮液中浸泡了十二天的鳗鱼幼鳗鱼的感染组织中培养出来的。这些孢子是从自然感染的鳗鱼的感染组织中获得的。
从感染的幼鳗鱼组织中出现了几种细胞系，但只有EP-1被鉴定出来。EP-1似乎是不朽的，因为细胞被传代了223次以上，具有异倍体的染色体组。
通过透射电子显微镜观察到了H.anguillarium的子孢子阶段，并通过Feulgen染色和间接免疫荧光染色使用抗H.anguillarium孢子的抗血清检测到了美洲泡虫。
这种体外系统似乎产生了能够在体内继续产生孢子并在自然宿主鳗鱼中引起疾病的H.anguillarium子孢子。
这种独特的持续感染的细胞系可能会成为推动我们了解鱼类微孢子虫病原体以及如何在体外研究微孢子虫的重要工具。
可能的原因是需要来自鱼类的特定分化细胞类型才能培养鱼类微孢子虫。 然而，如下面的第二部分所记录的，微孢子虫在体外对细胞类型似乎要求较低。
二、微孢子虫物种对宿主动物群体的作用
精确说明微孢子虫种类在体内对宿主动物群的特异性是很难明确的。来自不同动物群的微孢子虫被发现可以引起与最初它们被发现的宿主非常不同的动物种类的疾病。
哺乳动物、昆虫甚至鱼类的微孢子虫都曾被怀疑引发人类感染。最常见的四种人类微孢子虫病原体在非人类哺乳动物中的出现引发了有关这些寄生虫及其人兽共患潜力的疑问。
一名56岁的女性因似乎是被蚊子叮咬引发的肌炎而死亡，原因是“昆虫”微孢子虫B.algerae。一种鱼类微孢子虫被认为是导致一名免疫受损的男性患上肌炎的原因。
体外实验结果表明， 微孢子虫可以在来自广泛的脊椎动物和无脊椎动物的细胞中启动至少某些感染步骤。 存在关于从昆虫中分离的微孢子虫在哺乳动物细胞培养中的研究例子。
首次成功在哺乳动物细胞培养中培养昆虫来源的微孢子虫B.algerae之后，又在其他哺乳动物细胞培养中培养了昆虫来源的微孢子虫分离物，包括大鼠、小鼠和兔子。
最近，使用昆虫来源的微孢子虫在哺乳动物细胞培养中进行的体外实验进一步增进了我们对寄生虫发育及其影响因素的理解。
例如，利用昆虫来源的微孢子虫在哺乳动物细胞培养中进行的一些体外研究评估了影响微孢子虫从昆虫分离物中生长的温度因素。
仅已知在体内感染果蝇的Tubulinosemaratisbonensis，在31°C和37°C下被分离并能够感染人类肺成纤维细胞，但在猴子肾细胞中未成功。
T.ratisbonensis在这两种温度下都生长，但在37°C下与31°C相比，增殖减少。同样，Lowman等人确定了在29°C到37°C范围内孵化B.algerae孢子不会阻止微孢子虫的生长。
但发现较高的温度会抑制其生长速度，另一个来自无脊椎动物的微孢子虫种类与哺乳动物细胞在体外相互作用的例子是Amesonmichaelis，它感染蓝蟹。
当置于不同细胞类型的培养基中时，A.michaelis能够将孢浆注入蓝蟹的上皮细胞和血细胞，同时也能注入人类红细胞和各种类型的小鼠细胞。
在这些实验中，A.michaelis的增殖并未发生。因此， 对于A.michaelis而言，体外的第一感染步骤在不同物种和类型的细胞之间没有限制，但随后的步骤必须受到限制。
存在一些微孢子虫来自哺乳动物并在鱼类细胞培养中进行研究的例子。来自哺乳动物的脑膜膜囊虫据报道能够在一种大头鲢细胞系的胞质中形成孢子。
有趣的是，这是在18°C的条件下完成的，远低于任何哺乳动物宿主的温度。肠细胞球虫在虹鳟鱼肾细胞的原代培养中被培养出来。
在脱屑细胞中观察到成熟的孢子，表明了发育可能已经停止。最后一个例子涉及到从大沙鳗的肝脏中收集到的Glugeasp.，它在鱼类培养中无效，但在蚊子幼虫细胞系中成功繁殖。
在感染后的12小时内观察到囊泡的发育，48小时后观察到孢子生成，经过7天后，观察到多种发育阶段，证明了Glugeasp.能够在蚊子幼虫细胞系中持续繁殖。
目前尚未出现将来自鱼类的微孢子虫在哺乳动物细胞培养中研究的例子。 预计温度可能会阻止来自冷水鱼的微孢子虫在哺乳动物细胞中进行研究。
但这对于来自暖水鱼的微孢子虫可能不是障碍。使用哺乳动物细胞的优点在于存在更多表达分化功能的细胞系。
有几种体外分化系统已经定义得很清晰，还可以获得更多的抗体和分子探针来研究宿主细胞的响应。
三、总结
昆虫和哺乳动物细胞培养系统开创了微孢子虫的体外研究领域，从而得出了关于它们感染性和发育以及可能的治疗和消毒程序的重要观察。
在鱼类细胞培养中进行的鱼类微孢子虫学研究也可以在这些领域取得进展，进而有助于理解如何诊断和控制水产养殖中的微孢子虫感染。
例如，细胞培养可以成为疫苗开发的材料来源。然而，除了它们的实际价值外，微孢子虫/鱼类细胞培养系统可能会揭示一些独特的细胞生物学过程。
其中之一是对于某些鱼类微孢子虫，需要波动的温度而不是恒定的温度才能在体外表达所有阶段的可能性。
另一个是诱导异种瘤的过程， 异种瘤是由于其巨大的大小而异常的动物细胞，最常见于鱼类微孢子虫感染中。
最后一个例子是鱼类微孢子虫可能具有使动物细胞免疫的潜力，这在对H.anguillarium的研究中已经有所暗示。