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寄生虫

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1 拼音

jì shēng chóng

2 英文参考

easy rider[朗道汉英字典]

helminth[朗道汉英字典]

louse[朗道汉英字典]

parasite[朗道汉英字典]

animal parasite[朗道汉英字典]

parasite[WS/T 471—2015 寄生虫病诊断名词术语]

3 定义

两种生物共同生活,其中一方受益,另一方受害,受益方称为寄生物,动物性寄生物称为寄生虫(parasite)[1]

4 寄生虫对人类的危害

寄生虫对人类的危害包括对人类健康的危害和对社会经济发展的影响。在世界范围内,特别是在热带和亚热带地区,寄生虫所引起的疾病一直是普遍存在的公共卫生问题。1975年联合国开发计划署/世界银行/世界卫生组织热带病特别规划(UNDP/World bank/WHO Special Program for Research and Training in Tropical Diseases,TDR)联合倡议要求重点防治的主要热带病有:疟疾(malaria)、血吸虫病 (schistosomiasis)、丝虫病(filariasis,包括淋巴丝虫病盘尾丝虫病)、利什曼病(leishmaniasis)、锥虫病(trypanosomiasis,包括非洲锥虫病美洲锥虫病)和麻风(leprosy)。除麻风外,其余的都是寄生虫病。根据疾病的负担和流行现状,2000年在此基础上又增加了结核登革热,统称10大热带病。WHO (1999年)报告,全球疟疾每年的发病人数达3~5亿,感染血吸虫的人数为2亿,感染淋巴丝虫的人数为1.2亿,感染利什曼原虫的人数为1200万人,感染盘尾丝虫的人数超过8500万,拉丁美洲感染美洲锥虫的人数为1800万。估计每年因疟疾而死亡的人数超过100万,其中大部分是儿童,非洲每天有3000名5岁以下儿童死于疟疾(2002年),平均每30秒钟就有一名儿童因疟疾而死亡,因利什曼病而死亡的人数为5.9万,因血吸虫病而死亡的人数为1.5万,因非洲锥虫病而死亡的人数为5万,因美洲锥虫病(恰加斯病,chagas disease)而死亡的人数为1.3万,因登革热而死亡的人数为2.1万,因淋巴丝虫病而致残的达4000万。此外,肠道寄生虫感染也十分严重,特别在亚洲、非洲和拉丁美洲的农业地区,据估计全球有13亿人感染蛔虫, 13亿人感染钩虫,9亿人感染鞭虫,阿米巴感染者约占全球人口总数的1%,蓝氏贾第鞭毛虫的感染人数达2亿。

发展中国家由于经济和生活条件相对滞后,寄生虫病的流行情况远较发达国家严重,但在经济发达国家,寄生虫病也是一个重要的公共卫生问题,如感染阴道毛滴虫的人数在美国为250万,英国100万。蓝氏贾第鞭毛虫的感染在前苏联特别严重,美国也几乎接近流行。而一些机会致病寄生虫,如弓形虫肺孢子虫隐孢子虫等已成为艾滋病患者死亡的主要原因。长期使用免疫抑制剂,也有利于机会致病寄生虫的感染。此外,一些未引起注意的寄生虫病,如异尖线虫病隐孢子虫病、肺孢子虫病等在一些经济发达的国家也开始出现流行的迹象。

为了进一步描述疾病对健康的损害程度,近年来WHO用“伤残调整生命年” (disability-adjusted life years,DALYs)来表示疾病的负担(disease burden),DALYs是指在伤残状态下生存的时间和因疾病早逝而丧失的时间。DALYs值越大,表示对健康的损害和生存质量的影响越大。WHO报告,2002年疟疾的DALYs为4228万,利什曼病为235.7万,血吸虫病为176万,淋巴丝虫病为564.4万, 盘尾丝虫病为98.7万,非洲锥虫为159.8万,恰加斯病为64.9万,登革热为65.3万。

寄生虫病不仅影响患者的健康和生活质量,而且会给社会经济发展带来巨大的损失,如劳动力的丧失,工作效率的降低,额外的治疗费用及预防费用等。据估计,非洲国家因疟疾造成的经济损失占国民生产总值的1%~5%, 近10年疟疾在非洲造成的经济损失已达数十亿美元,尼日利亚用于治疗疟疾的费用已占家庭总支出的13%,这无疑会进一步加重贫穷国家的负担,阻碍社会和经济的发展进程。此外,某些人兽共患寄生虫病,如包虫病囊虫病旋毛虫病等也常使畜牧业遭受巨大的经济损失,阻碍畜牧业国家和地区的经济发展。

5 我国寄生虫病的现状及存在的问题

传统上认为寄生虫病属于热带病范畴,但事实证明,经济和社会条件对寄生虫病流行的影响远大于气候的影响。在不发达地区,特别是乡村贫困人群中,一种或多种寄生虫同时感染的现象屡见不鲜。我国大部分地区处于温带和亚热带地区,动物区系分属于古北界和东洋界,动物群类极为丰富,寄生虫种类也繁多,据记载,可以感染人体的寄生虫在我国有229种,其中线虫35种,吸虫47种,绦虫16种,原虫41种,其他寄生动物90种。1988~1992全国人体寄生虫分布调查报告全国寄生虫的感染率为62.63%,感染人数达7.08亿。

由于社会和经济的原因,历史上我国曾因血吸虫病流行而出现过“千村霹雳人遗矢,万户萧疏鬼唱歌”的悲惨情景,也因蚤传鼠疫引起“昼死人,莫问数,日色惨淡愁云护。三人行,未十步,忽死二人横截路”的可怕局面。据建国初期的调查,当时严重危害我国人民身体健康的的五大寄生虫病的流行情况是:疟疾年发病人数为3千万,血吸虫病患者为1千万,黑热病患者53万,丝虫病患者3千万。经过半个多世纪的不懈努力,我国在控制寄生虫病流行方面取得了举世瞩目的成绩,黑热病在1958年已基本消灭,丝虫病也于1994年达到基本消灭标准并于2000年在全国范围内实现了阻断丝虫病传播的目标,1999年疟疾的年发病人数降至2.9万,2001年血吸虫病人数降至81.9万,418个流行县(市)中已有247个达到传播阻断标准,63个达到传播控制标准。尽管上述寄生虫病的防治在我国已取得了巨大的成绩,但形势不容乐观,如黑热病尽管已基本消灭达40余年,但每年仍有新发病例,丝虫病尽管已实现了阻断传播的目标,但由于传播媒介的存在,因此后期监测任务仍然十分艰巨。随着国际交往日益频繁和疟原虫抗药株的存在,为疟疾的防治增添了新的难度。血吸虫病的流行现在主要局限于水位难以控制的湖沼地区和大山区, 此类地区由于防治难度较大,再感染难以控制。即使在已经达到血吸虫病传播阻断的地区,也可因动物宿主的存在和人、畜的频繁流动而引起疫情复燃。

此外,肠道寄生虫感染在我国仍然十分严重,如蛔虫的感染人数为5.31亿, 钩虫的感染人数为1.94亿, 鞭虫的感染人数为1.12亿,12岁以下儿童蛲虫平均感染率为23.61%,. 肠道原虫的感染率为10.31%, 除肠道寄生虫病外, 组织内寄生虫病如旋毛虫病、囊虫病、包虫病等在我国西南、西北地区也是常见和多发病种。随着国际交往的日益频繁,一些境外的寄生虫病,如罗阿丝虫病曼氏血吸虫病、埃及血吸虫病等在我国也有发现,随着人民生活水平的提高和一些不良饮食习惯的存在,食物源性寄生虫病(food-borne parasitosis)的种类和发病人数也在不断增加。

6 正在出现的寄生虫病

正在出现的寄生虫病(emerging parasitic diseases )是新现寄生虫病(neoemerging parasitic diseases)和再现寄生虫病(reemerging parasiticdiseases)的合称。新现寄生虫病是指新识别的和未知的寄生虫病,而再现寄生虫病是指一些早已被人们所知,发病率已降至很低,不再被视为公共卫生问题,但现在又重新流行的寄生虫病。正在出现的寄生虫病是重要的公共卫生问题。在全球经济一体化和信息化时代,一场公共卫生事件所带来的影响已远远超过事件本身,它不仅会给人民健康和生命安全带来严重威胁,而且会给经济建设和国家安全带来重大影响。

1.新现的寄生虫病:据WHO报道,自1975年以来已发现数种新的寄生虫病。新现的寄生虫病可分为4类,第1类是疾病或综合症已被人们所认识,但未被确认病原体尚未被确认。第2类是疾病已在人间存在,但病原体被重新鉴定分类,如湄公血吸虫、马来血吸虫、亚洲牛带绦虫等。第3类是营自生生活或寄生于动物体内的寄生虫,现发现它们可以偶然在人体寄生,如巴贝西虫新种、棘阿米巴原虫等。第4类是新出现的人体寄生虫病,如表1-1所示。

2.再现的寄生虫病:目前再现的寄生虫病主要有疟疾、血吸虫病、囊尾蚴病、棘阿米巴病内脏利什曼病弓形虫病贾第虫病、包虫病等。再现的寄生虫病大多发生在原流行区的人群中,但也有发生在原来的“非疫区”。WHO(2002)报告,世界各地疟疾发病数量迅速增加,与自然界厄尔尼诺现象相伴出现,每年发病人数高达5亿,仅1997年就造成150~270万人死亡。

表1-1 1975年以来新发现的寄生虫及所致疾病

发现年代

病原体名称

所致疾病或临床症状

传播方式

1976

微小隐孢子虫(Cryptosporidium parvum

隐孢子虫病(急慢性腹泻

经水传播

1985

比氏肠胞微孢子虫Enterocytozoon bieneusi

微孢子虫病(顽固性腹泻

经食物传播

1986

卡耶塔环孢子虫Cyclospora cayetanensis

顽固性腹泻

经食物传播

1991

海伦脑炎微孢子虫(Encephalitozoon hellem

结膜炎、弥漫性疾病

经食物传播

1991

巴贝西虫新种(New species of Babesia)

非典型巴贝西虫


中国是一个发展中的国家,人口众多、卫生条件较差,有包括寄生虫病在内的多种传染病流行。近年来,随着我国经济建设的发展、城市化和老龄化速度加快,人群寄生虫感染谱不断发生变化,黑热病、丝虫病已基本遏制,但机会致病原虫病、旅游者疾病、宠物热引起的人兽共患寄生虫病等过去不为人所重视的一些寄生虫感染时有报道,因此提高对突发公共卫生事件和原因不明疾病的应急反应和处理能力是至关重要的。

7 寄生虫学的研究与发展方向

当前寄生虫学正处于一个从传统寄生虫学向现代寄生虫学过渡的知识更新时期,由于生物化学分子生物学细胞生物学分子遗传学免疫学生态学等学科的发展,寄生虫学的学科内容也在不断得到充实和更新,出现了免疫寄生虫学(immunoparasitology)和分子寄生虫学(molecular parasitology)等新的学科分支,利用现代科学技术知识丰富和发展寄生虫学是当前仍至今后相当长一段时间的重要任务。

由于寄生虫病仍然是一类严重危害人类健康和阻碍社会经济发展的公共卫生问题,因此,利用新的科学技术知识,解决寄生虫病防治工作中的实际问题一直是寄生虫学的主要研究内容。目前TDR强调的重点研究问题涉及到寄生虫病防治策略,特别是现场应用的研究;寄生虫的基因组学生物信息学,抗寄生虫新药,疫苗诊断技术及新的有发展前景的媒介防治技术,特别强调最大限度地采用新的科学和技术;更新对疾病模式和防治有影响的社会、经济和行为学研究;进一步发展信息和通讯技术,以促进科研人员的技术交流和寄生虫病防治知识的普及。

8 寄生关系及其演化

8.1 寄生与寄生关系

在漫长的生物进化过程中,生物与生物之间形成了各种错综复杂的关系,其中,凡是两种不同的生物共同生活的现象,称为共生(symbiosis)。根据共生生物之间的利害关系,又可将共生现象大致分为共栖、互利共生和寄生。

1.共栖(commensalism)

两种不同的生物共同生活,其中一方受益,另一方既不受益,也不受害,此种现象称为共栖。如海洋中体小的鮣鱼用其吸盘吸附在大型鱼类的体表,被携带到各处,觅食时暂时离开大鱼,这对大鱼无利也无害,但确增加了鮣鱼觅食的机会

2.互利共生(mutualism)

两种生物共同生活,双方互相依靠,彼此受益,称为互利共生。例如某种海葵(Adamsia palliata),附着于海螺外壳,其刺丝对海螺起到保护作用,同时寄居在海螺壳内的海蟹不时的移动给了海葵捕取食物的便利。

3.寄生(parasitism)

两种生物共同生活,其中一方受益,另一方受害,受害者提供营养物质和居住场所给受益者,这种关系称寄生。受益者称为寄生物(parasite),受害者称为宿主(host)。寄生虫、病毒、立克次体、细菌真菌等已放弃了自生生活方式,而暂时或永久地寄生于人或动、植物的体表或体内以获取营养,赖以生存,并损害对方,这类过寄生生活的生物统称为寄生物。其中多细胞无脊椎动物和单细胞的原生动物则称为寄生虫。

8.2 寄生关系的演化

自由生活方式本是动物界生活的特征,现已有一些进化证据证明寄生现象源于生物间的偶然接触,又经历了漫长的环境适应过程,最终导致两者之间相互适应,其中一个产生了对另一个的依赖,并且依赖性愈来愈大,即从自生生活演化为寄生生活。为适应寄生生活,寄生虫从基因形态功能均可发生一系列的变化。

1.形态变化

由自生生活的环境变为寄生环境,寄生虫可发生形态结构的变化,表现为体形的改变、器官的变化和新器官的产生。如肠道寄生线虫、绦虫多为线状或带状,以适应狭长的肠腔。体外寄生的跳蚤,虫体两侧扁平,无翅,外形如梭,便于在皮毛之间移动。寄生虫为适应寄生生活,某些器官可能更加发达或退化。如某些寄居于宿主消化道的吸虫和绦虫,演化产生了固着器官,(吸盘、吸槽、顶突和小钩等),营寄生生活的绦虫通过体壁吸收宿主肠腔中的营养,其消化器官则完全退化;孢子纲的原虫寄生于组织细胞和体液中,无须运动,则运动细胞器缺如。为了增加在复杂环境中生存的机会,不少寄生虫具有发达的生殖系统,甚至发展为雌雄同体,如大多数吸虫和绦虫。

2.生理功能的变化

自由生活的生物常用有氧代谢的三羧酸循环途径进行能量代谢,但肠道寄生虫处于低氧环境下,适应性地改为糖酵解方式获取能量。生理功能的增强也为寄生虫对其复杂寄生生活的一种适应。如每条雌性蛔虫每天产卵约有20万个,巨大的产卵量便于其种群的维持。又如吸虫具备有性生殖无性生殖世代交替现象(alternation of generation),这种繁殖方式的多样性,也为其对寄生环境多样性的适应。

3.侵袭力的变化

寄生虫为增强入侵宿主的机会,其侵入机制得到专化和强化,如刚地弓形虫(Toxsoplasma gondii)的棒状体能分泌一种穿透增强因子(penetration enhancing factor, PEF),增强其侵袭细胞的能力,又如溶组织内阿米巴(Entamoeba histolytica)具有阿米巴穿孔素和半胱氨酸蛋白酶,而共栖型的结肠内阿米巴则无。

4.免疫逃避功能的形成

寄生虫在宿主体内寄生的同时也不断遭到宿主的免疫攻击,在两者长期相互适应过程中,寄生虫产生了逃避宿主免疫攻击的能力。如非洲锥虫在宿主体内能有序地更换表被糖蛋白,产生新的表面抗原,从而逃避宿主的免疫攻击;曼氏血吸虫肺期童虫表面可结合宿主血型抗原和主要组织相容性复合物抗原,从而以抗原伪装的方式逃避宿主的免疫攻击。

5.基因变异

寄生物由自生生活演化成寄生生活,在新环境变化的压力下当基因突变有助于生物体生存时,它便会固定于基因组中。可见的表型变化可以仅因调控或结构基因序列的微小变化而产生,但某些基因的变异可改变寄生虫的生理功能和致病能力,如台湾的日本血吸虫与大陆的日本血吸虫具有较大的遗传距离,由人兽共患株演化为亲动物株。

寄生现象的进程无疑是由兼性而演化为专性的,暂时性的演化为长期性的,同时又由多宿主而集中于数个甚至一、二个宿主,因此,营寄生生活较久的寄生虫可能多是专性寄生虫

9 寄生虫生活史、寄生虫与宿主类型

9.1 寄生虫生活史

寄生虫完成一代生长发育和繁殖的整个过程称寄生虫的生活史 (life cycle )。寄生虫的生活史包括寄生虫侵入宿主的途径、虫体在宿主体内移行及定居、离开宿主的方式,以及发育过程中所需的宿主(包括传播媒介)种类和内外环境条件等。总之,寄生虫完成生活史除需要适宜的宿主外,还受外界环境的影响。生活史越复杂,寄生虫存活的机会就越小,但其高度发达的生殖器官和生殖潜能可弥补这一不足。了解和掌握寄生虫的生活史,不仅可以认识人体是如何感染某种寄生虫的,而且还可针对生活史的某个发育阶段采取有效的防治措施。

寄生虫的生活史具有多样化的特点,有些虫种的生活史比较简单,在完成生活史过程中仅需要一种宿主,有的则相当复杂,完成整个生活史除需终宿主外,还需要一种或一种以上的中间宿主。因此,根据寄生虫在完成生活史过程中是否需要中间宿主,可将其分为两种类型。①直接型:在完成生活史过程中不需要中间宿主。如阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)、蓝氏贾第鞭毛虫(Giardia lamblia)和溶组织内阿米巴(Entamoeba histolytica)等原虫在传播过程不需要中间宿主。此外,蠕虫中的蛔虫和钩虫,它们的虫卵或幼虫在外界可直接发育至感染期而感染人体。在流行病学上将具有此种类生活史的蠕虫称为土源性蠕虫; ②间接型:有些寄生虫完成生活史需要中间宿主或吸血昆虫,即虫体只有在中间宿主或吸血昆虫体内发育至感染阶段后,才能感染人体。如血吸虫、旋毛虫和丝虫等蠕虫的生活史均属此型。在流行病学上又将它们称之为生物源性蠕虫

9.2 寄生虫及其类型

寄生虫的种类繁多,根据其与宿主的关系,可分为以下几种类型。

1.专性寄生虫(obligatory parasite)

寄生虫生活史的各个时期或某个阶段必须营寄生生活,不然就不能生存。如疟原虫(malaria parasites)的各个发育阶段都必须在人体和蚊体内进行,否则就不能完成其生活史;又如钩虫,其幼虫虽可在自然界营自由生活,但发育到某一阶段后必须侵入人体内营寄生生活,才能进一步发育为成虫

2.兼性寄生虫(facultative parasite)

有些寄生虫主要在外界营自由生活,但在某种情况下可侵入宿主过寄生生活。如粪类圆线虫(Strongyloides stercoralis)一般主要在土壤内过自由生活,但也可侵入人体,寄生于肠道营寄生生活。

3.体内寄生虫(endoparasite)

系指寄生于宿主体内器官,如消化道、肝脏、肺脏和膀胱等,或组织细胞内的寄生虫。如蛲虫(Enterobius vermicularis)寄生于肠道,旋毛虫(Trichinella spiralis)幼虫寄生于横纹肌组织,刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)寄生于各种有核细胞内。

4.体外寄生虫(ectoparasite)

主要指一些昆虫,如蚊、白蛉、虱、蚤、蜱等,当它们刺吸血液时与宿主体表接触,吸血后便离开。体外寄生虫也可称暂时性寄生虫(temporary parasite)。

5.机会致病寄生虫(opportunistic parasite)

有些寄生虫在宿主免疫功能正常时处于隐性感染状态。当宿主免疫功能低下时,虫体大量繁殖、致病力增强,导致宿主出现临床症状,此类寄生虫称机会性致病寄生虫。如卡氏肺孢子虫(Pneumocystis carinii)、刚地弓形虫、微小隐孢子虫(Cryptosporidium garavum)等。

9.3 宿主及其类型

不同种类的寄生虫完成其生活史所需宿主的数目不尽相同,有的仅需一个宿主,有的需要两个或两个以上。根据寄生虫不同发育阶段对宿主的需求,可将其分为以下几种:

1.终(末)宿主 (definitive host)

指寄生虫成虫或有性生殖阶段所寄生的宿主,如血吸虫成虫寄生于人体并在人体内产卵,故人是血吸虫的终(末)宿主。

1.中间宿主(intermediate host)

指寄生虫的幼虫或无性生殖阶段所寄生的宿主。有两个中间宿主的寄生虫,其中间宿主有第一和第二之分。如华支睾吸虫的第一中间宿主为某些种类的淡水螺,第二中间宿主是某些淡水鱼类。

3.保虫宿主(亦称储存宿主,reservoir host)

某些寄生虫既可寄生于人,又可寄生于某些脊椎动物。后者在一定条件下可将其体内的寄生虫传播给人。在流行病学上将这些脊椎动物称之为保虫宿主或储存宿主。例如华支睾吸虫(Clonorchis sinensis)的成虫既可寄生于人,又可寄生于猫,猫即为该虫的保虫宿主或储存宿主。

4.转续宿主(paratenic host 或transport host)

某些寄生虫的幼虫侵入非正常宿主后不能发育至成虫,但能存活并长期维持幼虫状态。只有当该幼虫有机会侵入其正常宿主体内时,才能发育为成虫。此种非正常宿主称为转续宿主。例如,卫氏并殖吸虫(Paragonimus westermani)的正常宿主是人和犬等动物,野猪是其非正常宿主,童虫侵入野猪体内后不能发育为成虫,仅维持在幼虫状态。如果人或犬生食或半生食含有此种幼虫的野猪肉,则童虫即可在二者体内发育为成虫,因此,野猪为该虫的转续宿主。

10 寄生虫的营养与代谢

10.1 营养

各种寄生虫所需的营养成分基本相同,如碳水化合物蛋白质脂肪维生素微量元素等。原虫类寄生虫所必需的营养物质大多与一般动物的相同,有以单糖为主的葡萄糖氨基酸碱基核苷(nucleoside)、脂肪酸,以及维生素和微量元素等。一般而言,原虫从细胞外获得营养的方式包括简单扩散(simple diffusion)、易化扩散(facilitated diffusion)、主动转运 (active transport)和内胞噬 (endocytosis)等。有胞口的原虫,如结肠小袋纤毛虫(Balantidium coli),从胞口获取营养。有伪足的原虫,如溶组织内阿米巴,吞噬食物后在胞质内形成食物泡再消化吸收。

有的蠕虫有消化道,有的没有。前者如线虫,主要从消化道摄取和吸收营养物质。后者如绦虫,主要借助体壁吸收营养物质。

10.2 代谢

寄生虫的代谢主要是能量代谢,包括合成和分解代谢。大多数生物能量代谢的本质是将营养源内的葡萄糖等分子内的化学能量转变为ATP。寄生虫的能量来源主要是通过糖酵解获得的。由于寄生环境及其含氧量的差异,使得寄生虫在能量转化过程中采取的呼吸方式也不同。例如蛔虫的能量生成系统包括从感染期幼虫的有氧呼吸至成虫的以延胡索酸接受电子无氧呼吸的动态转换。感染期幼虫生活在氧分压高的外界环境中,行有氧呼吸,即葡萄糖经酵解和三羧循环(tricarboxylic acid cycle,TAC)分解,生成大量的ATP。而当感染期幼虫进入人体后,在氧分压相对较低的小肠内发育为成虫,则通过延胡索酸呼吸也可获得较高数量的ATP。延胡索酸呼吸系统是一种重要的获得能量的方式,除蛔虫外,其他许多蠕虫和原虫也采取这种方式。寄生于宿主红细胞内的疟原虫,寄生于肠道内的蓝氏贾第鞭毛虫和溶组织内阿米巴等主要通过糖酵解产生ATP。

合成代谢方面,虽然寄生虫的生长、繁殖需要高速率的合成代谢,但由于其所需要的营养成分主要来自宿主,因此大多数寄生虫的合成代谢种类十分有限。如寄生蠕虫大多不能合成胆固醇不饱和脂肪酸,缺乏从初始阶段合成脂类的能力。多数原虫也不能合成胆固醇。

核苷酸代谢:寄生性原虫和蠕虫缺乏嘌呤初始的合成途径,完全依赖补救途径。大多数寄生虫自身不能合成嘌呤,而是依赖宿主体内含量丰富的碱基、核苷来适应嘌呤合成途径。与嘌呤的合成途径不同,嘧啶的合成可通过从头合成途径和补救途径同时发挥作用,如锥虫、疟原虫和弓形虫均是如此。

氨基酸代谢:有的原虫,如罗得西亚锥虫,可以从碳水化合物代谢的中间产物之一即磷酸烯醇丙酮酸,合成多种氨基酸(甘氨酸丝氨酸天门冬氨酸谷氨酸)。原虫氨基酸的分解代谢因虫种不同而有所差异,如溶组织内阿米巴先将甘氨酸转变成丙酮酸,再参与能量代谢。有些原虫,如非洲锥虫、利什曼原虫在媒介昆虫体内,利用脯氨酸作为能量来源。蠕虫则以主动吸收的方式从宿主获得氨基酸。关于蠕虫氨基酸的分解代谢尚不清楚。

11 寄生虫的生殖潜能

为了维持种群的繁衍及持续不断地侵入新的宿主,寄生虫在漫长的进化过程中形成了超强的生殖潜能(reproductive potential)。寄生虫的生殖潜能表现在以下几个方面。

11.1 雌雄同体(hemaphroditism)

雌雄同体系指在同一虫体内同时具有雌雄两种生殖系统,如绦虫和大多数吸虫即是如此。雌雄同体的寄生虫以自体受精(selfing-fertilization)或异体受精(cross-fertilization)的方式进行繁殖,以此产生足够数量的子代以维系种群的繁衍。

11.2 节裂或节片生殖(strobilation)

大多数绦虫具有生殖器官连续复制的能力,在这一过程中,节片先在临近头节以下部位分化,最终形成由一系列单位节片组成的节片链(链体)。在节片链的每一个单位(节片)内都具有雌雄生殖系统。如寄生于鲸体内的Hexagonoporus,是节片数目最多的一种绦虫,其链体由45 000个节片组成,每一节片内含有5~14套雌雄生殖系统。虫体总长约100英尺,其生殖潜能是可想而知的。

11.3 产生大量的虫卵或幼虫

如鼠类的微小膜壳绦虫(Hymenolepis diminuta),每条成虫可每日产250 000个卵。如果这些虫卵都能在新宿主发育成熟,则可产生近20吨绦虫组织。又如,一条雌性蛔虫可连续数每天产卵约200 000个。一条雌性班氏吴策线虫(Wuchereria bancrofti)一生可产数百万条幼虫。

11.4 细胞分裂

细胞分裂属无性生殖(asexual reproduction)范畴。包括:①简单的有丝分裂:是某些原虫的主要生殖方式。如杜氏利什曼原虫 (Leishmenia donovani)、阿米巴原虫和蓝氏贾第鞭毛虫等,虫体在数日内可迅速分裂并产生无数子代个体;②多分裂(multiple fission)或称裂体增殖(schizogony):这种生殖方式与产生二个子细胞的有丝分裂不同。在多分裂过程中,细胞浆分裂前,细胞核已分裂数次。随后,产生的子细胞充满其所在的微环境。其中一个或更多的子细胞再感染下一个宿主(细胞),开始新的发育阶段。如疟原虫在人体内即以此种方式繁殖;③出芽生殖:是指母体细胞经过不均等的细胞分裂产生1个或多个“芽体”,分化发育成新个体的生殖方式。如刚地弓形虫 (Toxsoplasma gondii)滋养体即以内二芽殖(endodygony)方式进行繁殖;④多胚生殖(polymbryony)或称蚴体增殖:此种生殖方式是某些寄生虫幼虫的生殖方式。主要见于绦虫和吸虫。绦虫的中绦期幼虫(metacestodes)能够在体内或体外发育,产生很多幼虫。例如,肥头绦虫(Taenia crassiceps)在其鼠类中间宿主腹腔内能够产生上百个囊蚴(bladderwarms)。每个囊蚴具有一个头节和一个颈节。当鼠被食肉动物捕食后,每个幼虫即可在其体内发育成一条成虫。又如,细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus)的一条中绦期幼虫在其自身体内能够发育成无数个头节(scolices),当它们被犬吞食后,每个头节即可发育成一条成虫。再如,吸虫的幼虫胞蚴和雷蚴也可在中间宿主体内以无性生殖的方式产生许多新的子代。

12 寄生虫的分类系统

根据动物分类系统,寄生虫属于动物界(Kingdom animal)中原生动物亚界的3个门,即肉足鞭毛门(Phylum Sarcomastigophora)、顶复门(Phylum Apicomplexa)和纤毛门(Phlum Ciliophora),以及无脊椎动物的4个门类,包括扁形动物门(Phylum Platyhelmonthes)、线形动物门(Phylum Nemathelminthes)、棘头动物门(Phylum Acanthocephala)和节肢动物门(Phylum Arthopoda)。在医学上,一般将原生动物称为原虫,将扁形动物和线形动物统称为蠕虫,棘头动物门中的棘头虫原认为属于线虫中的一类,但因其形态与线虫有明显不同,故自成一类。与医学有关的节肢动物,习惯上也将之称为医学昆虫,是指身体具有外骨骼、分节,有成对附肢的一类动物。动物的分类系统反应了存在于自然界中各类动物由低级到高级进化过程中的亲缘关系。了解寄生虫分类系统的目的是为了从不同侧面了解寄生虫本身。

寄生虫的命名遵循动物命名的二名制(binomial system)原则,即学名(scientific name)由属名和种名组成,采用拉丁文或拉丁化的文字表示,属名(genus name)在前,种名(species)在后,如有亚种名,则放在种名之后。种名和亚种名之后是命名者的姓和命名的年份。例如,日本血吸虫的拉丁名为Schistosoma japonicum Katsurada,1904,表明该名是由Katsurada于1904年命名的。

13 寄生虫与宿主的相互关系

寄生虫与宿主的关系,包括寄生虫对宿主的损害及宿主对寄生虫的抵抗两个方面。寄生虫在宿主体内的移行、定居、发育和繁殖,均可对宿主造成损害。由寄生虫抗原引起宿主的免疫应答一方面可杀灭寄生虫,减少寄生虫对宿主的损害,另一方面也可产生不利于宿主的免疫病理损害。

13.1 寄生虫对宿主的损害

寄生虫对宿主的损害主要表现在三个方面:

1.掠夺营养

寄生虫在宿主体内生长、发育及繁殖所需的营养物质均来自宿主,寄生的虫荷越多,对宿主营养的掠夺也越严重。有些肠道寄生虫,不仅可直接吸收宿主的营养物质,还可妨碍宿主吸收营养,致使宿主较易出现营养不良

2.机械性损伤

寄生虫在宿主体内移行和定居均可造成宿主组织损伤或破坏。如布氏姜片吸虫依靠强而有力的吸盘吸附在肠壁上,可造成肠壁损伤;并殖吸虫童虫在宿主体内移行可引起肝、肺等多个器官损伤;细粒棘球绦虫在宿主体内形成的棘球蚴除可破坏寄生的器官外还可压迫邻近组织,造成多器官或组织的损伤;蛔虫在肠道内相互缠绕可堵塞肠腔,引起肠梗阻。有些兼性或偶然寄生虫侵入人体或造成异位寄生,虫体在人体内的移行或定居引起宿主的组织损伤一般较专性寄生虫更为严重。如果寄生部位是脑、心、眼等重要器官,则预后相当严重,可致生活质量严重下降,甚至致命。

3.毒性免疫损伤

寄生虫的排泄、分泌物,虫体、虫卵死亡的崩解物,蠕虫的蜕皮液等可能引起组织损害或免疫病理反应。如寄生于胆管系统的华支睾吸虫,其分泌物、代谢产物可引起胆管上皮增生,附近肝实质萎缩,胆管局限性扩张,管壁增厚,进一步发展可致上皮瘤样增生,血吸虫抗原与宿主抗体结合形成抗原抗体复合物可引起肾小球基底膜损伤;再如,钩虫成虫能分泌抗凝素,使受损肠组织伤口流血不止。

13.2 宿主对寄生虫的抵抗

寄生虫一旦进入宿主,机体必然出现防御性生理反应,产生非特异性和特异

性的免疫应答。通过免疫应答,宿主对寄生虫产生不同程度的抵抗。

宿主与寄生虫相互作用,有三种不同结果:第一,宿主将寄生虫全部清除,并具有抵御再感染的能力,但寄生虫感染中这种现象极为罕见;第二,宿主能清除部分寄生虫,并对再感染产生部分抵御能力,大多数寄生虫与宿主的关系属于此类型;第三,宿主不能有效控制寄生虫,寄生虫在宿主体内发育甚至大量繁殖,引起寄生虫病,严重者可以致死。许多机会致病原虫感染属于此类。

寄生虫与宿主相互作用会出现何种结果则与宿主的遗传因素、营养状态、免疫功能、寄生虫种类、数量等因素有关,这些因素的综合作用决定了宿主的感染程度或疾病状态。

14 寄生虫感染的免疫

寄生虫对人体来说是外源性物质,具有抗原性,感染后可诱导宿主产生免疫应答,发生一系列细胞及分子改变。

14.1 免疫应答类型

健康的机体可通过生理屏障抵御某些寄生虫的入侵,如皮肤、粘膜、胎盘等,或通过血液及组织中的吞噬细胞嗜酸性粒细胞自然杀伤淋巴细胞以及补体等对入侵的虫体发挥杀灭作用,这些成分介导的防御机制称为天然免疫(natural/native/innate immunity)或非特异性免疫(non-specific  immunity);而另一种防御机制则是针对某种特定的寄生虫的,当再次接触或不断接触这些特定的寄生虫时,宿主的应答强度则有所增强。这种机制被称之为获得性(acquired)或特异性免疫(specific  immunity)。

特异性免疫反应的防御功能是通过许多不同类型的细胞和分子相互协调发挥作用的。特异性免疫保留了天然免疫清除入侵寄生虫的防御能力,而且还具有“记忆”功能。对再次感染将产生更为强烈的免疫应答。称为免疫记忆(immunologic memory)。免疫记忆是研究抗寄生虫疫苗的重要基础。另外,所有正常免疫应答在寄生虫抗原刺激后随着时间推移其反应强度会逐渐减弱。这一现象称为“自我限制”(self-limitation)。这是由于抗原诱导的免疫应答可导致抗原的消除,随着抗原的逐步消除,淋巴细胞活化条件逐步丧失,免疫应答水平相应减弱。但当有些寄生虫不能有效地被清除时,则可导致免疫应答产生病理性结果。

宿主对寄生虫感染产生的特异性免疫应答又可分为消除性免疫(sterilizing  immunity)和非消除性免疫(non-sterilizing  immunity)。前者指宿主能清除体内寄生虫,并对再感染产生完全的抵抗力,例如热带利什曼原虫引起的皮肤利什曼病,这是寄生虫感染中很少见的一种免疫状态。常见的大多是非消除性免疫。寄生虫感染后虽可诱导宿主对再感染产生一定的免疫力,但对体内已有的寄生虫不能完全清除,维持在低虫荷水平。如果用药物驱虫后,宿主的免疫力随之消失。如疟疾的“带虫免疫”(premunition)和血吸虫诱导的“伴随免疫” (concomitant  immunity)均属于非消除性免疫。

14.2 寄生虫抗原

由于寄生虫生活史和组织学的复杂性加之虫种发生过程表现的遗传差别,以及为适应环境变化有些寄生虫产生了变异等多种原因,寄生虫抗原十分复杂。由于寄生虫抗原在寄生虫感染的免疫学诊断、致病机理以及疫苗研究中的重要作用,因此寄生虫抗原一直是寄生虫感染免疫学研究的重要课题之一。

寄生虫抗原按虫体结构分类可分为体抗原、表膜抗原、卵抗原和排泄-分泌抗原等,按发育阶段分类可分为不同的期抗原,按化学成分分类可分为蛋白、多糖、糖蛋白、糖脂抗原等,按功能分类可分为诊断性抗原、保护性抗原、致病性抗原等。上述抗原中,虫体表面抗原和排泄-分泌抗原因可与宿主直接接触,诱发宿主产生保护性免疫应答及引起免疫病理反应,同时又可作为免疫诊断的检测对象。因此这类抗原在寄生虫感染免疫中备受重视。

14.3 免疫应答

免疫应答(immune  response)是指宿主对特异的寄生虫抗原产生的免疫反应过程,包括抗原的处理与呈递,T细胞的激活和淋巴因子的产生,以及发生体液免疫和细胞免疫效应

(1) 抗原的处理与呈递

寄生虫抗原可以多种形式结合于巨噬细胞、树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞(antigen- presenting cell, APC)表面,通过APC的吞噬作用被摄取到细胞内,可溶性抗原可通过液相胞饮过程被摄入。近年的研究证实,T淋巴细胞只能识别多肽,因此其免疫应答只能被蛋白性抗原诱导。寄生虫蛋白抗原在APC胞内经过加工后的肽段与MHC(major histocompatibility complex)分子[即人类白细胞抗原(human leucocyte antigen)HLA]连接形成多肽—MHC复合物,表达在MHC表面。T细胞识别这种经加工处理的寄生虫抗原即多肽—MHC复合物的过程称为抗原呈递。

寄生虫非蛋白类抗原,如多糖、糖脂和核酸等,不能以抗原肽—MHC分子形式被呈递,但有些可与B细胞表面上的膜Ig发生最大程度的交联,引起无需T细胞辅助的B细胞活化而直接产生液相体液免疫效应。由于许多寄生虫抗原为多糖性质,因此体液免疫是对抗外源性病原感染的重要抵御力量。

(2) T细胞活化与细胞因子的产生

T细胞对抗原肽—MHC的应答称之为T细胞活化。抗原肽—MHC复合物与T细胞受体(TCR)的结合可产生细胞内信号的传导。所谓信号传导是指外部信号经细胞膜蛋白传至细胞内部,并启动诸如分子通透性、细胞形状或其他细胞功能的改变。T细胞活化以及天然免疫状态均可诱导细胞因子的产生。细胞因子(cytokine)是一类免疫细胞产生的,具有广泛生物学活性的小分子多肽,包括淋巴因子、单核因子白细胞介素等。它不是Ig,也不属于激素,在免疫细胞的发育分化以及免疫应答过程中和某些细胞的激活过程中具有重要的调节作用。除了免疫细胞,其它细胞如小胶质细胞成纤维细胞内皮细胞、肿瘤细胞等也可以产生细胞因子。

细胞因子可分为白细胞介素(interleukine)、集落刺激因子(CSF)、干扰素(interferon, IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、转化生长因子—β家族(TGF-β family)、趋化因子家族(chemokine  family)等。

(3) 细胞免疫和体液免疫的产生

1) 抗原与抗体结合及抗体的功能:寄生虫抗原分子一般比抗原抗体结合区域大得多。因此抗体仅能结合抗原大分子的某一特殊部位,该部位称之为抗原决定簇(antigenic  determinant)或表位(epitope)。抗原大分子可含有多个抗原决定簇,每个均可与一个抗体分子结合。

寄生虫的磷脂或多糖类抗原,抗原决定簇经非共价结构与抗体结合,然而对于核酸或蛋白质来说,抗原决定簇是由抗原分子折叠而形成的。据估计,与抗体特异结合的抗原决定簇大小约为6个氨基酸长。蛋白、核酸及其复杂碳水化合物分子中可含有一些重复结构,每个复杂分子可出现多个相同的抗原决定簇,这种情况被称为多价(multivalent)。

基于抗体的理化特性和抗原结合方式的不同,人类的抗体可分为IgGIgAIgMIgDIgE五类(class)。IgG和IgA可分别进一步分为亚类(subclass)或亚型(subtype),IgG1、IgG2、IgG3、IgG4和IgA1、IgA2。小鼠Ig的分类与人类相同,但IgG亚类为IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3。

抗体的功能由抗原结合所启动。抗体的生物学功能主要如下:

①B细胞表面的膜结合型抗体参与对抗原的识别与结合。

②分泌抗体可产生抗原中和作用(neutralizing),即分泌抗体通过与寄生虫抗原的结合而阻止其与相应受体结合。

③同型抗体功能:IgG和IgM可致补体活化,IgG亚类与补体成分的亲和力为IgG3>IgG1>IgG2,IgG4则无亲和力。IgG具调理作用,可介导使吞噬细胞的吞噬作用增强。单核巨噬细胞和中性粒细胞表面表达IgG的Fc受体,结合了IgG抗原的能与之结合,从而促进吞噬细胞对寄生虫抗原的吞噬作用。另外,IgG、IgE和IgM可介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒反应(ADCC)。中性粒细胞、单核巨噬细胞尤其是NK细胞可通过其表面的CD16与Ig的相互作用产生一种溶解各种靶细胞的细胞毒。嗜酸性粒细胞介导的ADCC可对蠕虫发挥杀伤作用。蠕虫对粒细胞和单核巨噬细胞溶解有一定的抵抗力,但嗜酸性粒细胞内颗粒的一种碱性蛋白对蠕虫有杀伤作用。嗜酸性粒细胞对蠕虫的ADCC作用是由IgE和IgA所介导。IgE可介导Ⅰ型变态反应速发型超敏反应。IgA介导的粘膜免疫虽在体液免疫中不太重要,但在所有Ig中,IgA的产量最高,有时一天分泌量可达3g。分泌型IgA(sIgA)对抗原可发挥中和作用。母体IgG可通过胎盘进入胎儿的循环,sIgA可分泌至乳汁中起中和作用。各种淋巴细胞表达不同类型Ig的Fc受体,可与聚集的IgG或含有IgG的免疫复合物结合,对B细胞活化产生抑制作用。

2)细胞免疫应答:在细胞免疫反应中,抗原特异性T细胞可直接发挥效应功能,如细胞毒T细胞(CTL)可直接裂解靶细胞,此外,抗原活化的T细胞可通过分泌细胞因子进一步作用于其它细胞群体,如TNF和白三烯(LT)可活化中性粒细胞和血管内皮细胞,IL-5活化嗜酸性粒细胞;IFN-γ活化单核巨噬细胞,IL-2活化NK细胞。通过细胞因子,T细胞刺激和集中了非特异性效应细胞的功能与活性,从而将这些细胞转化成特异性免疫因素。细胞免疫在消除存活在APC内的寄生虫有重要作用。在蠕虫感染时,抗原活化CD4+Th2细胞,分泌细胞因子,活化肥大细胞,募集和活化嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞。

近来有人提出,在寄生虫感染的免疫应答中,辅助性T细胞(Th)具有关键作用。宿主体内存在两类T细胞亚群,即Th1和Th2。Th1细胞通过分泌IL-2、IFN-γ和TNF-β促进细胞免疫,而Th2细胞通过分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13促进体液免疫。宿主对寄生虫感染的免疫应答机制十分复杂,且存在个体差异,寄生虫不同的发育期和致病期其优势表达的T细胞类型各不相同。

14.4 免疫逃避

寄生虫侵入免疫功能正常的宿主体后,有些能逃避宿主的免疫攻击而继续生存,这种现象称为免疫逃避(immune  evasion)。其机理如下:

(1)解剖位置的隔离

寄生虫一般都具有较固定的寄生部位。有些寄生在细胞、组织和腔道中,特有的生理屏障可使之与免疫系统隔离,如寄生在眼部或脑部的囊尾蚴,寄生在红细胞内的疟原虫。有些寄生虫在宿主体内可形成保护层如囊壁或包囊,如棘球蚴,虽然其囊液具有很强的抗原性,但由于具有较厚的囊壁,因此可逃避宿主的免疫攻击。有些细胞内的寄生虫,宿主的抗体难以对其发挥中和作用和调理作用。寄生在吞噬细胞中的利什曼原虫和弓形虫,可在细胞内形成纳虫空泡(parasitophorous  vacuole),借以逃避宿主细胞内溶酶体酶的杀伤作用。腔道内寄生虫,由于分泌型的IgA杀伤能力有限,又难以与其它免疫效应细胞接触,因此也能逃避宿主的免疫攻击。

(2)表面抗原的改变

1)抗原变异:寄生虫的不同发育阶段,一般都具有期(stage)特异性抗原。即使在同一发育阶段,有些虫种抗原亦可产生变化。如布氏锥虫虫体表面的糖蛋白抗原可不断更新,从而逃避宿主的免疫攻击。

2)分子模拟与伪装:有些寄生虫体表能表达与宿主组织相似的成分,称为分子模拟(molecular  mimicry)。有些寄生虫能将宿主的成分结合在体表,形成抗原伪装(antigen disguise)。如在皮肤内的曼氏血吸虫童虫,其体表不含有宿主抗原,但肺期童虫表面则可结合宿主的血型抗原(A、B和H)和组织相容性抗原,从而逃避宿主的免疫攻击。

3) 表膜脱落与更新:蠕虫的表膜处于不断脱落与更新状态,使与表膜结合的抗体随之脱落。

(3)抑制宿主的免疫应答

有些寄生虫抗原可直接诱导宿主产生免疫抑制,表现为:

1) 特异性B细胞克隆的耗竭:有些寄生虫感染可诱发宿主产生高Ig血症,

提示多克隆B细胞激活,产生大量无明显保护作用的抗体。至感染晚期,虽有抗原刺激,B细胞亦不能分泌抗体,说明多克隆B细胞的激活导致了能与抗原反应的特异性B细胞的耗竭,抑制了宿主的免疫应答,甚至出现继发性免疫缺陷。

2)抑制性T细胞(Ts)的激活:Ts细胞激活可抑制免疫活性细胞的分化和增殖,动物实验证实,感染利什曼原虫、锥虫和血吸虫的小鼠有特异性Ts的激活,产生免疫抑制。

3)虫源性淋巴细胞毒性因子:寄生虫的分泌、排泄物中有些成分具有直接的淋巴细胞毒性作用或可抑制淋巴细胞激活,如肝片形吸虫的分泌、排泄物可使淋巴细胞凝集,枯氏锥虫分泌、排泄物中的30kD和100kD蛋白质可抑制宿主外周血淋巴细胞增殖和IL-2的表达,曼氏血吸虫的0.1~0.5kD热稳定糖蛋白,不需通过激活Ts,直接抑制ADCC杀虫效应,克氏锥虫分泌的蛋白酶可直接分解附着于虫体表面的抗体,使Fc端脱落而无法激活补体。寄生虫释放的这些淋巴细胞毒性因子也是产生免疫逃避的重要机制。

4) 封闭抗体的产生:有些结合在虫体表面的抗体不仅不具有杀虫作用,反而可阻断具有杀虫作用的抗体与之结合,这类抗体称为封闭抗体。已证实在感染曼氏血吸虫、丝虫和旋毛虫的宿主中存在封闭抗体。封闭抗体学说可用于解释在血吸虫病流行区,低龄儿童虽有高滴度抗体水平,但对再感染却无保护力的现象。

5.超敏反应

寄生虫往往可诱导宿主产生超敏反应(hypersensitivity)。超敏反应是特异性免疫应答的超常形式,可引起炎症反应和组织损伤。超敏反应一般分为4型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型为抗体介导,Ⅳ型主要为T细胞和巨噬细胞所介导。

(1)Ⅰ型超敏反应:有些寄生虫抗原,如尘螨、棘球蚴囊液等刺激某些个体产生IgE,IgE可与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面IgE的Fc受体结合,该抗原对宿主即产生致敏作用。当宿主再次接触同类抗原时,该抗原可与已结合在肥大细胞或嗜碱粒细胞表面的IgE结合,发生桥联反应,导致上述细胞脱颗粒,释放炎症介质,使毛细血管扩张、通透性增强,器官和内脏平滑肌收缩和局部炎症反应,严重者出现过敏性休克,甚至死亡。此反应在接触抗原后数秒钟至数分钟即可迅速发生,故称为速发型超敏反应。Ⅰ型超敏反应具有明显的个体差异与遗传倾向。发生迅速,消退亦快。只引起宿主的机能紊乱,一般不导致机体的组织损伤。引起Ⅰ型超敏反应的抗体主要是IgE,此外,某些IgG的亚类也能固定在肥大细胞表面,导致Ⅰ型超敏反应的发生。

(2)Ⅱ型超敏反应:Ⅱ型超敏反应又称为细胞溶解型(cytolytic type)或细胞毒型(cytotoxic  type)。Ⅱ型超敏反应的主要靶细胞为红细胞、白细胞血小板,靶细胞表面抗原与IgG或IgM结合,导致补体活化或经ADCC损伤靶细胞。在黑热病和疟疾病人中,虫体抗原吸附于红细胞表面,引起Ⅱ型超敏反应,出现溶血,这是导致病人贫血产生的重要原因。

(3)Ⅲ型超敏反应:Ⅲ型超敏反应又称为免疫复合物型(immune  complex  type)。其特征为抗原与抗体在血液循环中形成免疫复合物(IC),可沉积于肾小球基底膜、血管壁等处,激活补体,产生充血水肿,局部坏死和中性粒细胞浸润的炎症反应和组织损伤。

IC的形成和在组织中的沉积是Ⅲ型超敏反应发生的关键环节,抗原的持续存在是形成大量IC的先决条件。如血吸虫和疟原虫寄生在宿主体内,不断释放虫体抗原至循环中。另外IC的大小决定其被清除的速率。当抗原大量过剩时,可形成小分子可溶性IC,多通过肾小球滤膜随尿液排出体外。而抗原和抗体比例合适,则形成大分子的IC,易被单核细胞清除。只有抗原略过剩时,可形成沉淀系数为19S,分子量约100 kDa、中等大小的可溶性IC,此等IC可在循环中长期存在也可在组织中沉积。抗原表面的表位数量与形成的IC的大小也有关系,多价抗原可结合多个抗体分子,易形成被清除的大分子IC,而单价和双价抗原形成的则是较难于被清除的中小分子IC。IC形成的大小除了和抗原有关,与抗体同样有关,IgM形成的IC分子量明显大于同种抗原与IgG形成的IC。高亲和力抗体可形成大分子IC,而低亲和力抗体则形成小分子IC。IgG型IC可结合在红细胞上,从而逐步被清除,IgA型IC则与红细胞结合能力差,故在肾脏、肺脏和脑有较多的沉积。

循环IC的清除主要靠单核巨噬细胞系统的吞噬和补体与IC的结合。循环IC经C3b调理作用后被吞噬细胞清除。清除功能主要在肝脏和脾脏。IC的清除由补体C3b受体—CR1介导。研究表明,红细胞在IC的清除过程中也具重要作用。每个红细胞表面大约有700个CR1。通过CR1介导,固定补体的IC可结合至红细胞表面,红细胞充当了清除IC的缓冲系统,将其从循环中清除。

IC在组织中沉积可导致炎症产生。这是由于IC结合补体,产生过敏毒素C3a和C5a,引起肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放血管活性胺等生物活性介质。巨噬细胞受刺激后可释放TNF-a和IL-1,在炎症反应中起重要作用。IC也可通过Fc受体介导直接作用于嗜碱性粒细胞和血小板,诱导其释放血管活性胺。上述物质可引起血管内皮组织收缩,毛细血管通透性增强,加速IC的沉积。

免疫复合物病有全身性和局部性。全身性的如血清病,注射异种动物血清一周发生,表现为发热荨麻疹淋巴结肿大、关节肿痛等,其机制为动物血清对人类是异种抗原,当抗原量过多时,机体产生相应抗体并形成IC,在皮肤、关节等处沉积发病。急性血吸虫感染时有时会出现类血清病的Ⅲ型超敏反应。局部发病如免疫复合物性肾炎、疟疾和血吸虫肾炎即为此种类型。

(4)Ⅳ型超敏反应:Ⅳ型超敏反应又称为迟发型超敏反应(delayed-type hypersensitivity  DTH)此型变态反应是细胞介导的免疫反应,其产生机制前已叙述。已经证明血吸虫虫卵肉芽肿的形成是T细胞介导的迟发型变态反应。在寄生虫感染中,有的寄生虫病可存在多种类型的变态反应,如血吸虫病,可引起速发型、免疫复合物型和迟发型变态反应。

15 寄生虫感染的特点

寄生虫的生活史比较复杂,有不同的发育阶段, 其中能使人体感染的阶段称感染阶段或感染期( infective stage) 。寄生虫侵入人体并能生活或长或短一段时间,这种现象称寄生虫感染( parasitic infection)。寄生虫感染的结果可因虫种、宿主的遗传素质、营养和免疫功能等因素而异。

15.1 带虫者、慢性感染和隐性感染

在大多数情况下,人体感染寄生虫后并不出现明显的临床症状和体征,这些人称带虫者( carrier)。广义上带虫者包括人和动物,由于带虫者能传播病原体,因此在流行病学方面具有重要意义。

通常人体感染寄生虫后没有明显的临床症状和体征,或在临床上出现一些症状后,未经治疗或治疗不彻底,而逐渐转入慢性持续感染阶段。慢性感染是寄生虫感染的特点之一。在慢性感染期,人体往往同时伴有组织损伤和修复,如血吸虫病流行区大多数患者属慢性感染,这些患者体内既有虫卵肉芽种的形成,也伴有纤维化的产生。

隐性感染( suppressive infection ) 是寄生虫感染的另一重要特征。隐性感染是指人体感染寄生虫后,既没有明显的临床表现,又不易用常规方法检获病原体的一种寄生现象。某些寄生虫,如蠕虫中的粪类圆线虫和原虫中的刚地弓形虫、肺孢子虫、隐孢子虫等机会致病寄生虫,在机体抵抗力正常时常处于隐性感染阶段,当机体免疫力下降或免疫功能不全时,这些寄生虫的增殖力和致病力大大增强,出现明显的临床症状和体征,严重者可致死。

15.2 多寄生现象

人体同时感染两种或两种以上的寄生虫时,称多寄生现象(polyparasitism)。 不同虫种生活在同一宿主体内可能会相互促进或相互制约,增加或减少它们的致病作用,从而影响临床表现。如蛔虫和钩虫同时存在时,对蓝氏贾第鞭毛虫起抑制作用,而有短膜壳绦虫寄生时则有利于蓝氏贾第鞭毛虫的生存。

15.3 幼虫移行症和异位寄生

幼虫移行症 ( larva migrans) 是指一些蠕虫幼虫侵入非正常宿主后,不能发育为成虫,但这些幼虫可在体内长期存活并移行,引起局部或全身性病变。如犬弓首线虫 ( Toxocara canis )是犬肠道内常见的寄生虫,然而,如果人或鼠误食了其感染性虫卵,由于人或鼠不是其适宜宿主, 幼虫不能发育为成虫, 而在体内移行, 侵犯各组织器官, 造成严重损害。

根据幼虫侵犯的部位不同,幼虫移行症可分为内脏幼虫移行症( visceral larva migrans)和皮肤幼虫移行症(cutaneous larva migrans) 两种类型。

内脏幼虫移行症是以内脏器官损害为主,如犬弓首线虫是最常见的内脏幼虫移行症的病原,此外,猪蛔虫(Asacris suum)、广州管圆线虫(Angiostrongylus cantonensis)、肝毛细线虫(Capillaria hepatica)和斯氏狸殖吸虫(Paragonimus skrjbini) 也是常见的引起内脏幼虫移行症的病原。

皮肤幼虫移行症是以皮肤损害为主,如巴西钩口线虫(A. brasiliense)和犬钩虫(A .caninum)引起的匐行疹(creeping eruption) ,禽类的血吸虫引起人的尾蚴性皮炎和斯氏狸殖吸虫( Paragonimus skrjbini )童虫引起的游走性皮结节或包块。

有的寄生虫,如上述的斯氏狸殖吸虫,既可引起皮肤幼虫移行症又可引起内脏幼虫移行症,对人体危害较大,应引起足够的重视。无论是皮肤或内脏幼虫移行症,在临床上均可出现明显的症状和体征,且常伴有嗜酸性粒细胞增多、高丙球蛋白血症以及IgE水平升高。

有些寄生虫在常见的寄生部位以外的组织或器官内寄生,这种寄生现象称异位寄生( ectopic parasitism),由异位寄生引起的损害称异位损害。了解寄生虫幼虫移行症和异位寄生现象,对于疾病的诊断和鉴别诊断至关重要。

16 寄生虫病的流行与防治

16.1 寄生虫病流行的环节

1.传染源  人体寄生虫病的传染源是指感染了寄生虫的人和动物,包括病人,带虫者和保虫宿主。作为传染源, 其体内的寄生虫在生活史的某一发育阶段可以直接或间接进入另一宿主体内继续发育, 如丝虫的微丝蚴 ( microfilaria ), 很多蠕虫的受精卵或含感染期幼虫的虫卵。

2.传播途径  指寄生虫从传染源排出, 借助于某些传播因素, 进入另一宿主的全过程。传播途径可以是某种单一的因素, 如阴道毛滴虫可从通过直接接触而传播, 也可由一系列因素所构成, 如有些寄生人体的蠕虫在离开传染源后, 需在中间宿主体内发育至感染期后再感染另一宿主。人体寄生虫病常见的传播途径有以下几个方面:

(1)经水传播:  不少寄生虫是经水而进入人体的。 水源如被某些寄生虫的感染期虫卵或幼虫污染,人则可因饮水或接触疫水而感染,如饮用被溶组织内阿米巴成熟包囊污染的水可感染阿米巴,接触含血吸虫尾蚴的疫水可感染血吸虫。经饮水传播的寄生虫病具有病例分布与供水范围一致, 不同年龄、 性别、 职业者均可发病等特点。 经接触疫水传播的寄生虫病则具有病人均有疫水接触史, 发病不仅有地区性和季节性的特点,而且有职业上的差别。

(2)经食物传播:  我国不少地区均以人粪作为肥料,粪便中的感染期虫卵污染蔬菜、水果等是常见的传播途径。因此生食蔬菜或未洗净、削皮的水果常成为某些寄生虫病传播的重要方式。鱼、肉等食品本身含有的寄生虫也是导致某些寄生虫病传播的重要途径, 如生食或半生食含感染期幼虫的猪肉可感染猪带绦虫、旋毛虫,生食或半生食含囊蚴的鱼、虾可感染华支睾吸虫。经食物传播的寄生虫病有患者共同分享某一食物,而未进食该食物者不发病的特点。

(3)经土壤传播:  有些直接发育型的线虫,如蛔虫,鞭虫,钩虫等产的卵需在土壤中发育为感染性卵或幼虫, 人体感染与接触土壤有关。 有的寄生虫卵对外界环境有很强的抵抗力, 如蛔虫卵能在浅层土壤中生存数年,由于日积月累的结果,它们可在土壤中达到惊人的数量。

(4)经空气(飞沫)传播:  有些寄生虫的感染期卵可借助空气或飞沫传播,如蛲虫卵可在空气中飘浮,并可随呼吸进入人体而引起感染。

(5)经节肢动物传播:  某些节肢动物在寄生虫病传播中起着特殊重要的作用, 如蚊传播疟疾和丝虫病, 白蛉传播黑热病等。经节肢动物传播的寄生虫病除具有一定的地区性和季节性等特点外,还具有病例分布与媒介昆虫分布一致的特点。

(6)经人体直接传播:  有些寄生虫可通过人际之间的直接接触而传播,如阴道毛滴虫可通过性生活而传播,疥螨可由直接接触患者皮肤而传播。直接传播大多引起个别病例发生,病例的多少视接触的频繁程度而定。

寄生虫进入人体的常见途径有:经口感染,如溶组织内阿米巴、蛔虫、鞭虫、蛲虫、华支睾吸虫、猪囊尾蚴等;经皮肤感染,如钩虫、血吸虫等;经胎盘感染,如弓形虫、疟原虫等;经呼吸道感染,如蛲虫、棘阿米巴等;经输血感染,如疟原虫等。此外,有的寄生虫,如微小膜壳绦虫还可在宿主体内重复感染(自身感染)。

3.易感者  易感者是指对某种寄生虫缺乏免疫力或免疫力低下而处于易感状态的人或动物。人体对寄生虫感染的免疫力多属带虫免疫,未经感染的人因缺乏特异性免疫力而成为易感者。具有免疫力的人,当其体内的寄生虫被清除后,这种免疫力也会逐渐消失,重新处于易感状态。易感性还与年龄有关,在流行区,儿童的免疫力一般低于成年人,非流行区的人进入流行区后也会成为易感者。人群对某种寄生虫的易感性除受免疫力的影响外,还与人群的生活习惯和生产方式有关,如喜食生鱼片的人易感染华支睾吸虫,从事旱地种植业的人,其钩虫感染率较高。

16.2 影响寄生虫病流行的因素

1. 自然因素  包括地理环境和气候因素,如温度、湿度、雨量、光照等。自然因素通过对流行过程中三个环节的影响而发挥作用。地理环境会影响到中间宿主的孳生与分布,如肺吸虫的中间宿主溪蟹和蝲蛄只适于生长在山区小溪,因此肺吸虫病大多只在丘陵、山区流行;气候条件会影响到寄生虫在外界的生长发育及其中间宿主和媒介昆虫的孳生,如血吸虫毛蚴的孵化和尾蚴的逸出除需要水外,还与温度、光照等条件有关,而适宜的温度又增加了人群接触疫水的机会,因而有利于血吸虫病的流行。

2. 生物因素  有些寄生虫在其生活史过程中需要中间宿主或节肢动物的存在,这些中间宿主或节肢动物的存在与否,决定了这些寄生虫病能否流行。如日本血吸虫的中间宿主钉螺在我国的分布不超过北纬33.7,因此我国北方地区无血吸虫病流行。

3. 社会因素  包括社会制度、经济状况、科学水平、文化教育、医疗卫生、防疫保健以及人的行为(生产方式和生活习惯)等。社会因素,自然因素和生物因素三者常常相互作用,共同影响寄生虫病的流行。但由于自然因素和生物因素一般是相对稳定的,而社会因素往往是可变的,因此社会的稳定,经济的发展,医疗卫生的进步和防疫保健制度的完善以及人民群众科学、文化水平的提高,对控制寄生虫病的流行起主导作用。

16.3 寄生虫病流行的特点

1.  地方性  某种疾病在某一地区经常发生,无需自外地输入,这种情况称地方性。寄生虫病的流行常有明显的地方性,这种特点与当地的气候条件,中间宿主或媒介节肢动物的地理分布,人群的生活习惯和生产方式有关。如钩虫病在我国淮河及黄河以南地区广泛流行,但在气候干寒的西北地带,则很少流行;血吸虫病的流行区与钉螺的分布一致,具有明显的地方性;有些食物源性寄生虫病,如华支睾吸虫病、旋毛虫病等的流行,与当地居民的饮食习惯密切相关;在我国西北畜牧地区流行的包虫病则与当地的生产环境和生产方式有关。

2. 季节性  由于温度、湿度、雨量、光照等气候条件会对寄生虫及其中间宿主和媒介节肢动物种群数量的消长产生影响,因此寄生虫病的流行往往呈现出明显的季节性。如温暖、潮湿的条件有利于钩虫卵及钩蚴在外界的发育,因此钩虫感染多见于春、夏季节;疟疾和黑热病的传播需要媒介按纹和白蛉,因此疟疾和黑热病的传播和感染季节与其媒介节肢动物出现的季节一致。人群的生产和生活活动也会造成感染的季节性,如血吸虫病,常因农业生产或下水活动而接触疫水,因此,急性血吸虫病往往发生在夏季。

3. 自然疫源性  有些人体寄生虫病可以在人和动物之间自然的传播,这些寄生虫病称为人兽共患寄生虫病(parasitic zoonoses)。在人迹罕到的原始森林或荒漠地区,这些人兽共患寄生虫病可在脊椎动物之间相互传播,人进入该地区后,这些寄生虫病则可从脊椎动物传播给人,这种地区称为自然疫源地。这类不需要人的参与而存在于自然界的人兽共患寄生虫病具有明显的自然疫源性。寄生虫病的这种自然疫源性不仅反映了寄生于人类的寄生虫绝大多数是由动物寄生虫进化而来的,同时也说明某些寄生虫病在流行病学和防治方面的复杂性。在涉及到野外活动,如地质勘探,探险和开发新的旅游区时,了解当地寄生虫病的自然疫源性是必要的。此外,自然保护区的建立,也可能形成新的自然疫源地。

17 寄生虫病的防治原则

寄生虫病防治的基本原则是控制寄生虫病流行的三个环节。

1.消灭传染源  在寄生虫病传播过程中,传染源是主要环节。在流行区,普查、普治病人和带虫者以及保虫宿主是控制传染源的重要措施。在非流行区,监测和控制来自流行区的流动人口是防止传染源输入和扩散的必要手段。

2.切断传播途径  不同的寄生虫病其传播途径不尽相同。加强粪便和水源管理,注意环境和个人卫生,控制和杀灭媒介节肢动物和中间宿主是切断寄生虫病传播途径的重要手段。

3.保护易感人群  人类对各种人体寄生虫的感染大多缺乏先天的特异性免疫力,因此对人群采取必要的保护措施是防止寄生虫感染的最直接方法。关键在于加强健康教育,改变不良的饮食习惯和行为方式,提高群众的自我保护意识。必要时可预防服药和在皮肤涂抹驱避剂

由于大多数人体寄生虫的生活史比较复杂,同时影响寄生虫病流行的因素较多,因此采取单一的防治措施往往难以奏效。目前我国对寄生虫病采取的是综合防治措施,即根据流行区的实际情况和流行规律,将控制传染源,切断传播途径和保护易感人群有机地结合起来,突出重点,形成良性循环。实践证明,综合防治措施对控制寄生虫病的流行是切实有效的。

18 参考资料

  1. ^ [1] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.WS/T 471—2015 寄生虫病诊断名词术语[Z].2015-09-17.

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  • 评论总管
    2017/11/17 0:43:56 | #0
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