孢子虫
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孢子虫隶属于顶复门(Phylum Apicomplex)的孢子纲(Class Sporozoa)。全为寄生性。细胞内寄生阶段一般无运动细胞器,如有伪足则是摄食作用。生殖方式包括无性和有性两类。无性生殖有裂体增殖(schizogony)产生裂殖子,以及孢子增殖(sporogony)产生具感染性的子孢子(sporozoite);有性生殖是通过雌雄配子结合进行的配子生殖(gametogony)。以上两种生殖方式或可在一个宿主或分别在两个宿主体内完成,有或无宿主更换。
常见的孢子虫有:疟原虫、刚地弓形虫、隐孢子虫、卡氏肺孢子虫、肉孢子虫、等孢球虫等。
参考资料:
隐孢子虫
隐孢子虫(Cryptosporidium Tyzzer,1907)广泛存在于动物中,亦为人体的重要寄生孢子虫,可引起隐孢子虫病(cryptosporidiosis)。寄生于人体的种主要是微小隐孢子虫(C.parvum),该虫是机会致病原虫,但也是一种重要的腹泻病原。本病在国外的研究报道日趋增多,国内近几年也逐渐引起人们的注意。
形态与生活史
隐孢子虫的生活史简单,不需转换宿主就可以完成。生活史有无性生殖、有性生殖和孢子生殖三个阶段,均在同一宿主体内进行,称为内生阶段。随宿主粪便排出的卵囊具感染性。
卵囊呈圆形或椭圆形,直径4~6μm,成熟卵中内含4个裸露的子孢子和由颗粒物组成的残留体(residual body),子孢子为月牙形(图12-9)。粪便中的卵囊若不染色,难以辩认。在改良抗酸染色标本中,卵囊为玫瑰红色,背景为蓝绿色,对比性很强。因观察的角度不同,囊内子孢子排列似不规则,呈多态状,残留体为暗黑(棕)色颗粒状。电镜观察囊壁为三层。
图12-9 陷孢子虫卵巢
人和牛及其它易感动物吞食成熟卵囊后,子孢子在消化液的作用下自囊内逸出,先附着于肠上皮细胞,再进入细胞,在胞膜下胞质外形成纳虫空泡,虫体即在泡内进行无性繁殖,先发育为滋养体,经三次核分裂发育为Ⅰ型裂殖体。成熟的Ⅰ型裂殖体含有8个裂殖子。裂殖子被释出后侵入其它上皮细胞,发育为第二代滋养体。第二代滋养体经2次核分裂发育为Ⅱ型裂殖体。成熟的Ⅱ型裂殖体含4个裂殖子。这种裂殖子释出后发育为雌配子体或雄配子体,进入有性生殖阶段。雌配子体进一步发育为雌配子,雄配子体产生16个雄配子,雌雄配子结合后形成合子,进入孢子生殖阶段。合子发育为卵囊,成熟的卵囊含有4个裸露的子孢子(图12-10)。卵囊有薄壁和厚壁两种类型。薄壁卵囊约占20%,仅有一层单位膜,其子孢子逸出后直接侵入宿主肠上皮细胞,继续无性繁殖,使宿主自身体内重复感染;厚壁卵囊约占80%,在宿主细胞或肠腔内孢子化(形成子孢子)。孢子化的卵囊随宿主粪便排出体外,即具感染性。整个生活史约需5~11天完成。用人源卵囊感染BALB/c小鼠,感染后10和11天粪检找到卵囊。
致病
隐孢子虫主要寄生于小肠上皮细胞的刷状缘,由宿主细胞形成的纳虫空泡内。空肠近端是胃肠道感染该虫虫数最多的部位,严重者可扩散到整个消化道。肺、扁桃体、胰腺和胆囊等器官亦发现有虫体。
图12-10 陷孢子虫生活史
由于本虫寄生于肠粘膜,使之表面可出现凹陷,或呈火山口状,肠绒毛萎缩,变短变粗,或融合、移位和脱落,上皮细胞出现老化和脱落速度加快现象,但感染轻者肠粘膜的变化不明显。由于虫体的寄生,破坏了肠绒毛的正常功能,影响消化吸收而发生腹泻。但其致病机制很可能是多因素的,如肠粘膜表面积的缩小,多种粘膜酶的减少可能也起重要作用。
本病的临床症状和严重程度取决于宿主的免疫功能与营养状况。免疫功能正常人的感染后,主要表现为急性水样腹泻,一般无脓血,日排便2~20余次,严重感染的幼儿可出现喷射性水样泻,排便量多。腹痛、腹胀、恶心、呕吐、食欲减退或厌食、口渴和发热亦较常见。病程长短不一,短者1~2天,长者数年,20天至2个月上下占多数,由急性转为慢性而反复发作者并不少见。
免疫功能受损者感染本虫后,通常症状明显而病情重,持续性霍乱样水泻最为常见,一日数次至数十次。也有同时并发肠外器官寄生,如呼吸道等,其病情更为严重复杂。有人统计57例艾滋病病人感染者,42例死于本病,为艾滋病患者主要致死病因之一。故国外艾滋病病人检查隐孢子虫已被列为常规项目。
免疫缺陷者感染后症状严重,表明细胞免疫和体液免疫对消除本虫的感染是必不可少的。不论免疫功能是否正常感染本虫后血中均可检出特异抗体,但因该虫寄生于肠粘膜表面,体液中的抗体可能不起保护作用,但能降低再感染的严重性。
诊断
早期对隐孢子虫病的诊断须进行肠粘膜活组织检查,近年则主要从粪便中查出卵囊确诊。检查方法多用粪便直接涂片染色法。水样泻的临床症状可作参考。
金胺-酚染色法:染色后在荧光显微镜下可见卵囊为圆形,发出乳白色略带绿色的荧光,中央淡染,似环状。本法简便、敏感,适用于批量标本的过筛检查,但需要荧光显微镜,限制了在基层卫生机构的广泛应用。
改良抗酸染色法:染色后背景为蓝绿色,卵囊呈玫瑰红色,内部结构清晰。
金胺酚-改良抗酸染色法:上述方法染色后,标本中多存在非特异的红色抗酸颗粒,貌似卵囊,难以鉴别。本法先用金胺-酚染色后,再用改良抗酸染色法复染,染后用光学显微镜检查,其卵囊同抗酸染色,而非特异性颗粒呈蓝黑色,颜色与卵囊不同有利于卵囊的检查,并提高了检出率和准确性。
免疫诊断,国外已有几种方法,其中单克隆荧光抗体法较敏感特异。
流行
1.流行情况 迄今世界已有6大洲74个国家,至少300个地区,都发现了隐孢子虫病。在欧洲的腹泻患者中,隐孢子虫的检出率为1%~2%;北美洲为0.6%~4.3%;亚洲、澳大利亚、非洲和中南美洲为3%~4%,高可达10.2%。很多报道认为,隐孢子虫的发病率与当地的空肠弯曲菌、沙门氏菌、志贺氏菌、致病性大肠菌和蓝氏贾第鞭毛虫相近。在寄生虫性腹泻中占首位或第二位。国外爆发流行时有报告,多发生于与病人或病牛接触后的人群,或幼儿园和托儿所等集体单位。美国费城一日托中心,在一次腹泻爆发中隐孢子虫的感染率高达65%(13/20)。同性恋并发艾滋病患者近半数感染隐孢子虫。
国内于1987年韩范在南京市区首先发现了人体隐孢子虫病病例。随后在南京、徐洲、安徽、内蒙、福建、山东和湖南等省市都报道了一些病例。在腹泻患者(多为儿童)中,隐孢子虫的检出率为1.36%~13.3%,其中福建的感染率最高。
一般认为隐孢子虫病多发生在2岁或5岁以下的婴幼儿,男女间无明显差异,温暖潮湿季节发病率高,农村比城市多,沿海港口城市比内地多,经济落后、卫生状况差的地区比发达地区多,畜牧地区比非牧区多。但这些情况并非绝对,也有相反的例外报道,如在芬兰旅游者到外地受感染是主要途径,因此,该地区的成人感染多于儿童,城市高于农村。
2.传染源 隐孢子虫病人的粪便和呕吐物中含大量卵囊,多数患者在症状消退后仍有卵囊排出,可持续几天至5周,这是主要的传染源,而健康带虫者和恢复期带虫者也是重要的传染源。据Robert等最近报告,在21例免疫功能正常而无腹泻患者的十二指肠引流物中发现了隐孢子虫卵囊,可是在其粪便内查到的仅不到半数(46.7%),说明不伴腹泻的带虫者是存在的。交叉试验证实,牛、羊、猫、犬和兔等动物的隐孢子虫卵囊亦可感染人,成为畜牧地区和农村的重要动物源性传染源。
3.传播途径 日托中心隐孢子虫病的爆发、家庭接触爆发以及护理该病的医护人员感染率高等报道提示,人际的相互接触是重要的传播途径。近三年来,英、美等国报道了水源瀑发的问题,如只有不到65000人口的西部佐治亚洲,大约13000人发生了胃肠炎,其中39%的患者粪检隐孢子虫卵囊阳性,饮用自来水者患胃肠炎的危险性高于不饮用者,危险度为3∶1,在自来水中也找到了卵囊。这是一次大范围的水源瀑发。当今,用于消毒自来水的氯化物的浓度不能杀死卵囊,因此一旦水源污染,易引起爆发流行。
4.易感人群 人对隐孢子虫普遍易感。婴幼儿、艾滋病患者、接受免疫抑制剂治疗的病人,以及先天或后天的免疫功能低下者则更易感染隐孢子虫。大量应用多种抗生素、患水痘、麻疹和经常感冒者等均易感本虫。
防治原则
该病为人畜共患病,预防本病应防止病人病畜的粪便污染食物和饮水,注意个人卫生,保护免疫功能缺陷或低下的人,增强基免疫力,避免与病人病畜接触。卵囊对外界的抵抗力强,常用的消毒剂不能将其杀死,10%福尔马林、5%氨水,加热65~70℃30分钟,可杀死卵囊。
隐孢子虫病治疗至今尚无特效药物。国外有用螺旋霉素治疗者;国内用大蒜素(大蒜新素allimin)胶囊治疗,有一定效果。
卡氏肺孢子虫
卡氏肺孢子虫(Pneumocysis carinii Delanoe et Delanoe,1912)简称肺孢子虫,广泛存在于人和其他哺乳动物的肺组织内,可引起肺孢子虫性肺炎,或称肺孢子虫病(pneumocystosis)。本虫为一种威胁人类健康的机会致病寄生虫。
形态
本虫为真核单细胞生物,其分类地位尚未明确。生活史中主要有两种型体,即滋养体和包囊。在姬氏染色标本中,滋养体呈多态形,大小为2~5μm,胞质为浅蓝色,胞核为深紫色。包囊呈圆形或椭圆形,直径为4~6μm,略小于红细胞,经姬氏染色的标本,囊壁不着色,透明似晕圈状或环状,成熟包囊内含有8个香蕉形囊内小体(intracystic bodies),各有1个核。囊内小体的胞质为浅蓝色,核为紫红色。
生活史
卡氏肺孢子虫在人和动物肺组织内的发育过程已基本清楚,但在宿主体外的发育阶段尚未完全明了。一般认为本虫的包囊经空气传播而进入肺内。动物实验证实其在肺泡内发育的阶段,有滋养体、囊前期和包囊期三个时期。滋养体从包囊逸出经二分裂和内出芽和接合生殖等进行繁殖。滋养体细胞膜渐增厚形成囊壁,进入囊前期;随后囊内核进行分裂,每个核围以一团胞质,形成形成囊内小体。发育成熟的包囊含8个囊内小体,以后脱囊而出形成滋养体(图12-11)。
1984年吉用幸雄等用电子显微镜观察囊前期早期发育的构造,内含有联会复合体(synatonemal complex)。当联会复合体消失后进行两次连续的减数分裂和一次有丝分裂,形成8个囊内小体。
致病
健康人感染本虫多数为隐性感染,无症状,当宿主免疫力低下时,处于潜伏状态的本虫即进行大量繁殖,并在肺组织内扩散导致间质性浆细胞性肺炎。肺组织的泡沫状渗出物为肺泡内蛋白性渗出伴脱落变性的肺泡细胞,少量巨噬细胞、虫体的滋养体和包囊等。
卡氏肺孢子虫肺炎临床表现可分为两种类型:
婴儿型:或称流行型(间质性浆细胞性肺炎)。主要发生于早产儿及营养不良的虚弱婴儿。高发于出生后6个月内。患儿干咳突然发烧、呼吸、脉搏增快,严重时呼吸困难和紫绀,X线胸检可见双肺弥漫性浸润灶。常进一步呼吸困难导致死亡。国内已有报道,但未见到病原证实。
图12-11 卡氏肺孢子虫生活史
成人型:或称散发型。先天性免疫功能不全,大量的免疫抑制剂,抗肿瘤药物及放射线照射等的应用易诱发本病。在患者免疫功能低下的情况下发病最多。国外曾报道卡氏肺孢子虫肺炎是艾滋病患者最常见的并发症,其中艾滋病成人患者感染率为59%,儿童患者为81%,是艾滋病患者主要死亡原因之一。由于艾滋病的流行,全世界的本病发病率逐年明显上升。症状为干咳、呼吸困难、紫绀、精神不安,咳嗽几乎无痰,肺部无明显的罗音。X线显示两肺弥漫性阴影或斑点状阴影。急性期时,血沉快,原发病加重,如诊断不及时,2~6周内死亡。国内已有检到病原体的病例报道。本病的发病多与淋巴细胞白血病、恶性淋巴瘤、恶性淋巴瘤、器官移植术后、艾滋病、长期饥饿、恶性营养不良、及原发性免疫缺陷等有关。
诊断
1.病原学诊断 可收集痰液或支气管分泌物涂片镜检,但阳性率很低,应用支气管冲洗术可提高检出率。也可进行经皮穿刺肺活检、支气管镜肺活检或开胸肺活检,这些方法虽可靠,但损伤大。
2.免疫学诊断 常用方法为IFA、ELISA或补体结合试验。但由于大多数正常人都曾有过肺孢子虫隐性感染,血清中都有特异性抗体存在,故检测血清抗体的方法一般不用于肺孢子虫病的诊断。
近年来,DNA探针、rDNA探针和PCR技术等已试用于肺孢子虫病诊断,显示有较高的敏感性和特异性。
流行
世界性分布,二次大战后先在欧洲流行,病例报告达数千例,以后美洲、亚洲、大洋洲、非洲均有报告。我国文献报告已有10余例。
本病流行常发生于婴幼儿集中的场所。散发病例多见于儿童或成人。传播途径不甚清楚可能与咳痰飞沫直接传染有关。
防治原则
本病如得不到及时治疗,死亡率很高,如及早治疗则可有60%~80%生存。常用药物有戊烷脒,乙胺嘧啶及复方新诺明。目前国内多数医院治疗白血病时加服磺胺噻唑(ST)合剂,对预防并发卡氏肺孢子虫肺炎有良好效果。
其它孢子虫
一、肉孢子虫
肉孢子虫(Sarcocystis)所致肉孢子虫病为一种人畜共患性疾病,分布较为广泛,主要对畜牧业造成一定危害,人体病例亦有发现。
形态与生活史
肉孢子虫虫种的鉴别与分类颇为混乱。一般认为寄生于人体小肠并以人为终宿主的肉孢子虫有二种,即猪人肉孢子虫(S.suihominis Taelros et Laarman,1976),中间宿主为猪;人肉孢子虫(S.hominis Railleita et Lucet,1891),中间宿主为牛。上述两种又统称人肠肉孢子虫。此外,人尚可作为多种肉孢子虫的中间宿主,如在人的肌肉组织内形成包囊的为人肌肉孢子虫。
成熟卵囊囊壁较薄,内有2个孢子囊,每个孢子囊内含4个子孢子。因囊壁薄而脆弱常在肠内自行破裂。进入粪便的孢子囊呈椭圆形,无色透明,大小为13.6~16.4×8.3~10.6μm(图12-12)。
图12-12 其他孢子虫
肉孢子囊(sarcocyst)在中间宿主的肌肉中呈圆柱形或纺锤形,大小差别很大,大的长径可达5cm,横径可达1cm,通常长径为1cm或更小,横径1~2mm。囊壁结构因虫和和不同发育期不所差别,内有许多间隔把囊内虫体分隔成簇(图12-12)。
肉孢子虫的生活史为双宿主型,终宿主(食肉类)粪便中的孢子囊或卵囊被中间宿主(食草类)食入后,在其小肠内孢子囊中的子孢子逸出,穿过肠壁进入血液,在多数器官的血管壁内皮细胞中形成裂殖体,进行一代或几代的裂体增殖,产生的裂殖子再进入肌肉组织中发育为肉孢子囊。肉孢子囊内滋养母细胞(或称母细胞)增殖生成缓殖子。肉孢子囊多见于横纹肌及心肌。
中间宿主肌肉中的肉孢子囊被终缩主吞食后,囊壁被蛋白水解酶破坏,缓殖子释出并侵入小肠固有层,无需经过裂体增殖就直接形成配子,雌雄配子交配后成为卵囊,卵囊在小肠固有层逐渐发育成熟。
致病与诊断
感染本虫后其致病作用一般不很明显,但在严重感染的急性期,即裂殖体在血管内皮细胞中增殖,释放大量裂殖子分布到全身时,可引起牛、羊的消瘦、流产、瘫痪和死亡。在肌肉中的肉孢子囊可破坏所侵犯的肌细胞,当长大时可造成邻近细胞的压迫性萎缩,如囊壁破裂可释放出一种很强的霉素──肉孢子霉素(sarcocystin)作用于神经系统、心、肾上腺、肝和小肠等,大量时可致死。
有报告人体自然感染人肉孢子虫和猪人肉孢子虫的患者有食欲减退、恶心、腹痛和腹泻等症状。
诊断本病的方法目前主要有组织活检(查肉孢子囊)和粪便检查(查孢子囊或卵囊)。
流行与防治
本虫最早于1882年在猪肉中发现,到20世纪初才被确认为一种常见于食草动物(如牛、羊、马和猪等)的寄生虫。本病对动物的危害较严重。人作为中间宿主而被肉孢子虫的肉孢子囊期寄生在肌肉的病例并不多见。Jeffery总结了世界以往报告的23例中,分析认为16例诊断较为可靠。近年马来西亚报告2例;我国已报告人体肌肉感染人肉孢子虫病5例;山东、甘肃各1例,西藏3例。
云南地区猪人肉孢子虫病,1982年首先在下关市发现2例,后对大理县华营等4村调查,人群感染率为9.2%~62.5%;上市新鲜猪肉初步调查,肉孢子虫平均感染率为72.1%。当地居民有嗜食生猪肉(俗称“生皮”)的习惯。有人曾将吃生猪肉患者粪便中分离收集的孢子囊感染幼猪,发现56天后在猪的心肌、骨骼肌中有肉孢子虫包囊。
本病应预防为主,注意不吃未煮熟的肉类。目前尚无特效药物治疗。云南省大理地区猪人肉孢子虫病55例,采用磺胺嘧啶、复方新诺明和吡喹酮治疗,治后30天复查,治愈率分别为75%(15/20)、81.2%(13/16)和77.8%(14/18)。
二、等孢球虫
等孢球虫(Isospora)是广泛存在于哺乳类、鸟类和爬行类动物的肠内寄生性原虫。一般认为感染人体的等孢球虫为贝氏等孢球虫(I.belii Wenyon,1923)和纳塔尔等孢球虫(I.natalensis Elson-Dew,1953)。
形态与生活史
贝氏等孢球虫的卵囊呈长椭圆形,大小为20~33×10~19μm,成熟的的卵囊内含有2个椭圆形孢子囊,无卵囊残留体;每个孢子囊含有4个半月形的子孢子和一个残留体,无囊塞(图12-12)。
宿主由于食入成熟卵囊污染的食物,卵囊进入消化道后,子孢子可能在小肠上段逸出侵入肠上皮细胞即发育为滋养体,经裂体增殖,裂殖子逸出侵入附近的上皮细胞继续进行裂体增殖或形成雌雄配子体。雌雄配子结合形成合子发育为卵囊,卵囊落入肠腔随粪便排出。
致病与诊断
贝氏等孢球虫可以引起严重的临床症状,起病急,有发热、持续性或脂肪性腹泻,体重减轻等。本病在粪便中发现虫体卵囊即可确诊,必要时可作十二指肠组织活检。
流行与防治
世界人体感染贝氏等孢球虫的报告日趋增多。美国的艾滋病人中,其发病率为15%;我国也有10多例报告。人体球虫病比较少见,可能与诊断有关,因卵囊微小,临床常规粪检不易发现,故漏诊的机会较大。防止本病感染应注意饮食卫生。有用乙胺嘧啶和磺胺嘧啶治疗有效的报告。
(徐克继 钱宗立)