原虫学概论
原虫（protozoan）以单细胞形式生活的生物，整个机体虽由一个细胞构成，但具有生命活动的全部生理功能，如摄食、代谢、呼吸、排泄、运动及生殖等。原虫（protozoa）是单细胞真核动物，整个虫体由单个细胞构成，具有生命活动的全部功能；如摄食、代谢、呼吸、排泄、运动及生殖等。多数营自生或腐生生活，分布在海洋、土壤、水体或腐败物内。少数寄生性原虫，寄生在动物体内或体表。医学原虫包括寄生在人体腔道、体液、组织或细胞内的致病及非致病性原虫，有40余种。有些原虫如疟原虫、利什曼原虫、锥虫、溶组织内阿米巴可以引起热带病，对人类造成严重危害；一些机会性致病原虫，如刚地弓形虫、隐孢子虫、蓝氏贾第鞭毛虫等，也日益受到重视。随着重要寄生虫基因组计划的完成我们将更好、更深去认识医学原虫。
一、形态和结构
原虫形态因虫种和不同的生活史发育阶段而异，呈球形、卵圆形或不规则形。由细胞膜、细胞质和细胞核3部分构成。原虫体积微小，一般直径由2～3μm至100～200μm，在光学显微镜下才能看见，而细微结构需用电子显微镜观察。生活史的不同阶段，形态也可完全不同；有的是圆形、椭圆或梨形如鞭毛虫；有的无一定形状或经常变形如阿米巴原虫。原虫的基本结构包括表膜、胞质及胞核。胞质内有各种具有特殊生理功能的细胞器。多数寄生性原虫具有复杂的生活史、特殊的形态结构和独特生理生化代谢。原虫的入侵宿主的方式和原虫与寄生宿主的关系，与致病具有重要的关系。
原虫体表包有表膜（pellicle）或质膜（plasmalemma），被于原虫细胞表面。与其他生物膜一样，是一种具有可塑性、流动性和不对称性、嵌有蛋白质的脂质双分子层结构。原虫表膜的蛋白质分子具有配体（ligand）、受体（receptor）、酶类和其他抗原等成分，是寄生性原虫与宿主细胞和其寄生环境直接接触的部位。原虫细胞膜参与其营养、排泄、运动、感觉、侵袭及逃避宿主免疫效应的多种生物学功能。
原虫的细胞质由均匀的基质和细胞器组成，有些原虫的细胞质分为外质和内质。外质为凝胶性，均匀透明，并呈不同程度的硬性，决定原虫的形状，如阿米巴原虫的外质为胶性流体，能变形运动。内质为溶胶性，颗粒状。很多原虫细胞质结构均匀，无内外质之分。细胞器可以分成如下。①膜细胞器：主要由细胞膜分化而成，包括线粒体、高尔基复合体、内质网、溶酶体等，大多参与能量与合成代谢。某些细胞器可因虫种的代谢特点而缺如。例如至今未发现溶组织内阿米巴有线粒体。某些鞭毛虫的动基体（kinetoplast）与线粒体功能相似，并含有与其相似的酶。②运动细胞器：是原虫分类的重要标志，有伪足（pseudopodium）、鞭毛（flagellum）和纤毛（cilium）3种。伪足是外质暂时性突出部分，多为叶状或指状如阿米巴，鞭毛是细胞质呈丝状突出形成，始自毛基体，数目少，较长，多集中于虫体前端，如鞭毛虫。而纤毛数目多，较短，如纤毛虫。纤毛的结构与鞭毛相似，其协调运动由膜下的神经微丝系统控制。有些鞭毛虫还有特殊的运动细胞器，如波动膜（undulating membrane）等。③营养细胞器：一些原虫有胞口、胞咽、胞肛等，具有取食和排泄功能。④渗透调节细胞器：寄生的纤毛虫大多有伸缩泡，能有节奏地调节虫体的渗透压。胞质内可见多种内含物，如食物泡、营养储存物（糖原泡、拟染色体）、代谢物（如疟色素）等。某些原虫的胞质内含有原虫的代谢产物或共生物甚至病毒等。
原虫的细胞核具生存、繁殖功能，其结构为泡状核或实质核。由核膜、核质、核仁和染色质组成。核膜为两层单位膜，核膜上有微孔，借以交换核内外物质。核质中含有一个富含RNA的核仁和富含DNA不规则分布的染色质粒。染色质粒可附着于核膜内缘或集中于核质中，细胞分裂时形成染色体。少数原虫的胞核为实质核，染色质粒均匀分散在核质内，如纤毛虫。原虫的营养期大多只含一个核，少数可有两个或更多。胞核的形态特征是鉴别医学原虫的重要依据。
二、生理代谢
1.运动 原虫的运动方式有伪足运动、鞭毛运动和纤毛运动。孢子虫纲原虫没有特殊运动细胞器。有些寄生原虫体表虽并不具备可辨认的运动细胞器，但却具有特殊的运动方式，例如螺旋式运动、扭转（twisting）运动、滑动（gliding）或弯曲（bending）运动等。
2.摄食 原虫摄取养料的方式有渗透、胞饮与吞噬。渗透是小分子物质通过被动扩散、易化扩散或主动运输进入虫体。胞饮是指通过表膜摄入液体养料。液体养料先与表膜接触形成细管状凹陷，以后，断裂成许多由单位膜包围的饮液小泡，使养料进入细胞内部。原虫通过表膜或胞口摄入固体食物称为吞噬，如阿米巴吞噬细菌时，伪足把细菌包围形成食物泡。在食物泡通过酶的作用而消化分解，剩下不能被消化的物质经胞膜排出。有些纤毛虫纲和孢子虫纲原虫有胞口，经胞口摄食固体食物形成食物泡后进行消化吸收。
3.代谢 寄生原虫营需氧、厌氧或兼性厌氧代谢。绝大多数原虫营兼性厌氧代谢，特别是在肠腔内寄生的原虫，如溶组织内阿米巴，要求在几乎无氧的环境中才生长良好。血液内寄生的疟原虫、巴贝虫或锥虫，则进行有氧代谢。一般利用葡萄糖或其他单糖取得能量。在肠道原虫糖的无氧酵解是主要的代谢通路。但有些种类有三羧酸循环的酶系统。原虫通过各种酶的作用，使糖、脂肪和蛋白质等营养物质分解消化，并进行合成和利用。原虫在代谢过程中产生的一些可溶性废物，如氨、二氧化碳等，以弥散方式通过表膜排出体外。
4.生殖 寄生原虫的生殖方式分无性生殖和有性生殖。无性生殖包括二分裂、多分裂和芽殖。①二分裂（binary fission）：核分裂为二，细胞质再分裂形成两个子体，如阿米巴滋养体的增殖。②多分裂（multiple fission）：分裂时核先连续多次分裂，达到一定数目后，每个核与一部分细胞质形成新个体，使一个虫体一次增殖为多个子体。疟原虫红细胞内期的裂体增殖（schizogony）即属此种方式。③出芽生殖（gemmation）：母体细胞先经过不均等细胞分裂产生一个或多个子体，再分化发育成新个体，即为出芽生殖。例如，弓形虫的滋养体。有性生殖包括接合生殖和配子生殖。接合生殖是指两个形态相同的原虫暂时结合在一起，互相交换核质，然后分开，各自成为独立的个体，如结肠小袋纤毛虫。配子生殖是雌、雄配子完全融合为一，形成合子。例如，疟原虫在蚊体内的配子生殖。有的原虫以有性和无性方式相互交替而生殖称为世代交替，疟原虫相继在人体内和蚊体内进行无性生殖和有性生殖，两者交替进行。
三、原虫生活史类型
（1）生活史中只需一个宿主，又称人际传播型：此类原虫生活史简单，完成生活史只需一种宿主，通过接触方式直接或间接在人群中传播。这类原虫生活史简单，一些原虫生活史只有滋养体（trophozoite），如阴道毛滴虫，滋养体是原虫能运动、摄食、增殖和致病能力的阶段。更多的是有滋养体和包囊（cyst）两个时期，如溶组织内阿米巴、蓝氏贾第鞭毛虫等，包囊则是滋养体在外界环境不利情况下，分泌成囊物质而形成的原虫的静止状态，不能运动和摄食但是抵抗力强，往往是感染期。在包囊阶段可有或没有核分裂，在外界存活间较长，这类原虫一般通过饮水或食物进行直接或间接传播。
（2）生活史中需要一个以上的脊椎动物宿主，又称循环传播型：这类原虫在完成生活史和传播过程中，需要1种以上的脊椎动物作为终末宿主和中间宿主，并在两者之间进行传播。一种为终宿主，另一种为中间宿主，如弓形虫以猫为终宿主，在其体内进行裂体增殖和配子生殖，以鼠、猪等动物为中间宿主，在其体内进行内芽生殖。人因摄入卵囊或含有弓形虫的肉类而感染。
（3）需要吸血昆虫作为宿主，又称虫媒传播型，原虫需在吸血昆虫体内以无性或有性繁殖方式发育至感染阶段，然后再通过虫媒叮咬、吸血将其接种人体或动物体。这类原虫生活史具有宿主转换或兼有世代交替。在人体内进行无性生殖，在昆虫体内进行无性生殖或兼营有性生殖。如利什曼原虫在人体单核巨噬细胞及白蛉消化道均以二分裂增殖；而疟原虫在人体肝细胞及红细胞内均进行裂体增殖，在按蚊体内营配子生殖和孢子生殖。这类原虫的感染期往往存在于昆虫体内，通过吸血传播。
四、致病特点
原虫主要借助3个途径进入人体。①经口侵入宿主体内；②通过性传播；③通过媒介昆虫的传播。寄生性原虫的致病特点可概括为虫体在宿主细胞内大量增殖破坏宿主细胞或者原虫增殖后的造成的脏器或组织间的播散作用；原虫释放毒素的毒性作用。
1.增殖作用 原虫在宿主细胞内大量增殖而破坏宿主细胞，出现相应的临床症状。如疟原虫在红细胞内期进行裂体增殖，当增殖的虫体达一定数目时便造成红细胞周期性破裂，从而导致患者出现贫血症状；又如，蓝氏贾第鞭毛虫寄生宿主小肠内，以其吸盘吸附于小肠上皮细胞表面并引起黏膜萎缩，影响小肠的吸收功能而导致腹泻。虫体增殖的数目越多，破坏微绒毛的面积就越大，腹泻也就越严重。另外，当虫体增殖数目增加时，可向邻近或远方组织、器官播散，造成病理组织学改变。如侵入结肠壁的溶组织内阿米巴滋养体，可溃疡病灶扩大，甚至侵入血流到达肝、肺等器官并引起病变。
2.毒性作用 致病性医学原虫可以产生一系列的具有溶解宿主组织的酶类、毒性物质，通过不同途径损伤宿主细胞、组织和器官。原虫的分泌物（包括多种酶类）、排泄物和死亡虫体的分解物对宿主均有毒性作用。如寄生于结肠的溶组织内阿米巴滋养体分泌阿米巴穿孔素可造成宿主细胞膜的孔状破坏，半胱氨酸蛋白酶具有溶解宿主组织的作用；棘阿米巴分泌丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶降解宿主细胞间粘连基质，破坏组织结构完整性；阴道毛滴虫的多种水解酶可以降解局部组织蛋白质和细胞外基质成分的作用。
3.机会性致病 某些原虫感染免疫功能正常个体后可能并不表现临床症状，而处于隐性感染状态。一旦宿主机体抵抗力下降或免疫功能受损时（例如，艾滋病患者、长期接受免疫抑制剂的器官移植受者或长期接受放化疗的肿瘤病人），原虫的大量繁殖和致病，患者出现明显的临床症状，甚至危及生命。此类原虫称为机会性致病原虫（opportunistic protozoa）。常见的机会性致病原虫有弓形虫、隐孢子虫、蓝氏贾第鞭毛虫和棘阿米巴等等。
五、医学原虫的分类
现代的病原体分类中往往通过对核糖体RNA（rRNA）小亚基、看家基因和蛋白质序列的对比进行分析，其在原虫的研究中有相当大的应用。而在传统上寄生性原虫归属于原生生物界（Kingdom Protista）下属的3个门，即肉足鞭毛门（Sarcomastigophora）、顶复门（Apicomplexa）和纤毛门（Ciliophora）。寄生性原虫的分类如下。
肉足鞭毛虫门Sarcomastigophora
鞭毛亚门Mastigophora
动鞭毛虫纲Zoomastigophora
动基体目Kinetoplastida
锥虫科Trypanosomatidae
利什曼原虫属Leishmania
杜氏利什曼原虫L.donovani
热带利什曼原虫L.tropica
巴西利什曼原虫L.braziliensis
锥虫属Trypanosoma
布氏冈比亚锥虫T.brucei gambiense
布氏罗德西亚锥虫T.brucei rhodesiense
枯氏锥虫T.cruzi
曲滴虫目Retortamonas
唇鞭毛虫科Chilomastigidae
唇鞭毛虫属Chilomastix
迈氏唇边毛虫Chilomastix mesnili
双滴虫目Diplomonadida
六鞭毛科Hexamitidae
贾第鞭毛虫属Giardia
蓝氏贾第鞭毛虫G.lamblia
四鞭毛虫科Tetramitidae
肠滴虫属Enteromonas
人肠滴虫Enteromonas hominis
毛滴虫目Trichomonadida
毛滴虫科Trichomonadidae
毛滴虫属Trichomonas
阴道毛滴虫T.vaginalis
口腔毛滴虫T.tenax
人毛滴虫T.hominis
单尾（滴虫）科Monocercomonadidae
双核阿米巴属Dientamoeba
脆弱双核阿米巴D.fragilis
肉足亚门Sarcodina
根足超纲Rhizopoda
叶足纲Lobosea
阿米巴目Amoebida
哈曼科Hartmannellidae(https://www.daowen.com)
哈氏阿米巴属Hartmannella
透明哈氏阿米巴Hartmannella hyaline
内阿米巴科Entamoebidae
内阿米巴属Entamoeba
溶组织内阿米巴E.histolytica
哈门氏内阿米巴E.hartmanni
结肠内阿米巴E.coli
齿龈内阿米巴E.gingivalis
内蜒属Endolimax
微小内蜒阿米巴E.nana
嗜碘阿米巴属Iodamoeba
布氏嗜碘阿米巴I.butschlii
棘阿米巴科Acanthamoebidae
棘阿米巴属Acanthamoeba
棘阿米巴Acanthamoebasp.
裂芡目Schizopyrenida
简便虫科Vahlkampfiidae
耐格里属Naegleria
福氏耐格里阿米巴N.fowleri
芽嚢虫亚门Blastocysta
笌囊虫纲Blastocystea
笌囊虫目Blastocystida
笌囊虫科Blastosystidea
笌囊虫属Blastocystis
人芽囊原虫Blastocystis hominis
顶器复合门Apicomplexa
孢子虫纲Sporozoa
球虫亚纲Coccidiasina
真球虫目Eucoccidiida
艾美球虫亚目Eimeriorina
肉孢子虫科Sarcocystidae
肉孢子虫属Sarcocystis
肉孢子虫Sarcocystis sp.
弓形虫属Toxoplasma
刚地弓形虫Toxoplasma gondii
艾美球虫科Eimeriidae
等孢球虫属Isospora
等孢球虫Isosporasp.
隐孢子虫科Cryptosporidiidae
隐孢子虫属Cryptosporidium
隐孢子虫Cryptosporidiumsp.
环孢子球虫属Cyclospora
环孢子虫Cyclosporasp.
血孢子虫亚目Haemosporina
疟原虫科Plasmodidae
疟原虫属Plasmodium
间日疟原虫P.vivax
三日疟原虫P.malariae
恶性疟原虫P.falciparum
卵形疟原虫P.ovale
纤毛虫门Ciliophora
侧口纲Litostomatea
前庭亚纲Vestibuliferia
毛口目Trichostomatida
毛口亚目Trichostomatina
小袋纤毛虫科Balantidiidae
小袋纤毛虫属Balantidium
结肠小袋纤毛虫B.coli
（程训佳）