第一节 裂体吸虫

第一节 裂体吸虫

裂体吸虫(Schistosoma)成虫寄生于哺乳动物和人类静脉血管内,亦称血吸虫。寄生人体的血吸虫主要有6种,即日本血吸虫(Schistosoma japonicum)、曼氏血吸虫(S.mansoni)、埃及血吸虫(S.haematobium)、间插血吸虫(S.intercalatum)、湄公血吸虫(S.mekongi)和马来血吸虫(S.malayensis)。血吸虫分布于亚洲、非洲及拉丁美洲的76个国家和地区。血吸虫病(schistosomiasis)是由血吸虫引起的一种急性和慢性寄生虫病。根据WHO的统计,血吸虫病是全世界危害性第二大的寄生虫病,仅次于疟原虫引发的疟疾。血吸虫病在热带和亚热带地区流行,尤其是无法获得安全饮用水和缺乏适当卫生设施的贫穷社区。估计至少有90%的需要得到血吸虫病治疗的患者生活在非洲。截至2012年,近2.49亿人需要得到血吸虫病预防性治疗。目前,全世界大约有两亿人感染了血吸虫,其中大部分被感染者是儿童,另外还有6亿人正面临着被血吸虫感染的危险,每年仅在撒哈拉以南非洲地区约30万人死于血吸虫病。此外,在某些局部地区尚有间插血吸虫,湄公血吸虫和马来血吸虫寄生在人体的病例报道。日本血吸虫主要见于中国大陆、日本、东印度群岛和菲律宾。血吸虫成虫寄生在肠系膜静脉中,其虫卵可随血流进入各器官,引起各种症状,如肝大,严重时造成宿主死亡,导致血吸虫病。除人外,血吸虫还侵袭其他脊椎动物,如家畜和鼠类等。

一、日本血吸虫

(一)引言

日本血吸虫(Schistosoma japonicum Katsurada,1904)分布于西太平洋地区的中国、日本、菲律宾与印度尼西亚,可导致人兽共患血吸虫病。在我国,血吸虫病归类于乙类传染病,其分布于长江中下游及其以南地区12个省、市、自治区;我国台湾有日本血吸虫的动物感染,但未发现人体病例。在人类几种主要血吸虫病中,日本血吸虫感染引起的病情最重、防治难度最大。这是因为日本血吸虫动物宿主多,成虫寿命长,感染后的伴随免疫和治愈后的免疫力差,中间宿主钉螺不易控制等。按钉螺的地理分布及流行病学特点,我国血吸虫病流行区分为平原水网型、山丘型和湖沼型。

(二)历史沿革

日本血吸虫因其于1904年在日本首次发现而命名。日本血吸虫病(schistosomiasis japonica,简称血吸虫病)是一古老的疾病,我国古代文献称血吸虫为“蛊”或“水蛊”,因皮肤接触了有血吸虫幼虫的疫水而感染。隋·巢元方等《诸病源候论·水蛊候》云:“此由水毒气结聚于内,令腹渐大……名水蛊也。”感染后,患者初期可见发热恶寒、咳嗽、胸痛等;日久则以胁下症块,臌胀腹水等为特征,后果较严重。20世纪70年代我国湖北江陵和湖南长沙两地出土的西汉古尸(肝脏、肠道)中查到了血吸虫虫卵。这一发现证实了血吸虫病在我国的流行历史至少在2 100年以上。我国第1例日本血吸虫病是由美籍医生Logan于1905年在湖南常德经虫卵检查确诊。据建国后调查,上海、浙江、福建、广东、广西、江苏、湖南、湖北、安徽、江西、四川、云南等12省(市、区)有血吸虫病流行。我国是日本血吸虫病流行最严重的国家之一,党和国家领导高度重视控制血吸虫病的工作,毛泽东主席曾经指示一定要消灭血吸虫病。

(三)形态

1.成虫 虫体外观呈圆柱形,雌雄异体。雄虫乳白色,较粗短,长12~20mm,前端有发达的口吸盘和腹吸盘,腹吸盘以下,虫体向两侧延展,并略向腹面卷曲,形成抱雌沟(gynecophoral canal),故外观呈圆筒状。雌虫较雄虫细长,前细后粗,形似线虫,体长20~26mm,腹吸盘大于口吸盘,由于肠管充满消化或半消化的血液,故雌虫呈黑褐色,常居留于抱雌沟内,与雄虫合抱。雌虫发育成熟必须有雄虫的存在和合抱,促进雌虫生长发育的物质可能是来自雄虫的一种性信息素(pheromone),通过合抱,从雄虫体壁传递给雌虫。另外,雄虫和雌虫的营养性联系也是促使他们发育的主要因素之一。实验证明单性雌虫不能发育至性成熟,而单性雄虫虽然能产生活动的精子,可发育成熟,但所需时间较长,体形也较小。消化系统有口、食管、肠管。肠管在腹吸盘前背侧分为两支,向后延伸到虫体后端1/3处汇合成盲管。成虫摄食血液,肠管内充满被消化的血红蛋白,呈黑色。肠内容物可经口排放到宿主的血液循环内。

雄虫生殖系统由睾丸、储精囊、生殖孔组成;睾丸为椭圆形,一般为7个,呈单行排列,位于腹吸盘背侧,生殖孔开口于腹吸盘下方。雌虫生殖系统由卵巢、卵腺、卵模、梅氏腺、子宫等组成。卵巢位于虫体中部,长椭圆形。输卵管出自卵巢后端,绕过卵巢而向前。虫体后端几乎为卵黄腺所充满,卵黄管向前延长,与输卵管汇合成卵模,并为梅氏腺所围绕。卵模与子宫相接,子宫开口于腹吸盘的下方,内含虫卵50~300个(图13-1)。

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图13-1 日本血吸虫成虫形态

2.虫卵 成熟虫卵大小平均89μm×67μm,椭圆形、淡黄色,卵壳厚薄均匀,无卵盖,卵壳一侧有一小刺,表面常附有宿主组织残留物,卵壳下面有薄的胚膜。成熟虫卵内含有一毛蚴,毛蚴与卵壳之间常有大小不等圆形或长圆形油滴状的头腺分泌物(图13-2)。毛蚴分泌的可溶性虫卵抗原(soluble egg antigen,SEA)可经卵壳的囊状微管道释出卵外。在粪便内,大多数虫卵含有毛蚴即为成熟卵,而未成熟和萎缩性虫卵占少数。电镜下卵壳表面呈网状纤维基质及细颗粒状微棘,卵壳切面可见囊状微管道,贯通卵内外,毛蚴分泌的可溶性抗原可经卵壳的囊状微管道释出卵外。

图示

图13-2 日本血吸虫卵形态

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图13-3 日本血吸虫毛蚴形态

3.毛蚴(miracidium) 毛蚴呈梨形或长椭圆形,左右对称,平均大小为99μm×35μm,周身被有纤毛。钻器位于体前端呈嘴状突起,或称顶突;体内前部中央有一个顶腺,为一袋状构造;两个侧腺或称头腺位于顶腺稍后的两侧,呈长梨形,它们均开口于钻器或顶突(图13-3)。

4.尾蚴(cercaria) 血吸虫尾蚴属叉尾型,由体部及尾部组成,尾部又分尾干和尾叉。体长100~150μm,尾干长140~160μm,尾叉长50~70μm。尾蚴全身体表被有小棘并具有许多单根纤毛的乳突状感觉器。体部前端为特化的头器(head organ),在头器中央有一个大的单细胞腺体,称为头腺。口位于体前端正腹面,腹吸盘位于体部后1/3处,由发达的肌肉构成,具有较强的吸附能力。在尾蚴体内中后部有5对单细胞钻腺(penetration gland),左右对称排列,其中2对位于腹吸盘前,称前钻腺,为嗜酸性,内含粗颗粒;3对位于腹吸盘后,称后钻腺,为嗜碱性,内含细颗粒。前后5对钻腺分别由5对腺管向体前端分左右两束伸入头器,并开口于顶端(图13-4)。

图示

图13-4 日本血吸虫尾蚴形态

(四)生活史及发育生物学

日本血吸虫的生活史比较复杂,包括在终宿主体内的有性世代和在中间宿主钉螺体内的无性世代的交替。生活史包括成虫、虫卵、毛蚴、母胞蚴、子胞蚴、尾蚴、童虫等7个阶段(图13-5)。

图示

图13-5 日本血吸虫各阶段形态

成虫寄生于人和多种哺乳动物的门静脉-肠系膜静脉系统。雌虫于静脉末梢内产卵,部分虫卵沉积于结肠肠壁组织小血管中,另一部分虫卵随血流沉积于肝脏。虫卵发育成熟后,肠黏膜内含毛蚴虫卵脱落入肠腔,随粪便排出体外。含虫卵的粪便污染水体,在适宜条件下,卵内毛蚴孵出。毛蚴在水中遇到适宜的中间宿主钉螺,侵入螺体并逐渐发育,形成袋形的母胞蚴,其体内的胚细胞可产生许多子胞蚴。子胞蚴逸出,进入钉螺肝内,其体内胚细胞增殖,分批形成许多尾蚴。尾蚴成熟后离开钉螺,常常分布在水的表层,人或动物与含有尾蚴的水接触后,尾蚴经皮肤侵入。尾蚴侵入皮肤,脱去尾部,发育为童虫。童虫穿入小静脉或淋巴管,随血流或淋巴液带到右心、肺,穿过肺泡小血管到左心并运送到全身。大部分童虫进入小静脉,随血流入肝内门静脉系统分支,童虫滞留于此,并继续发育。当性器官初步分化时,遇到异性童虫即开始合抱,并移行到门静脉-肠系膜静脉寄居,逐渐发育成熟交配产卵(图13-6)。

图示

图13-6 日本血吸虫生活史

1.成虫产卵及排出 成虫寄生于终宿主的门静脉-肠系膜静脉系统,虫体可逆血流移行到肠黏膜下层的静脉末梢,合抱的雌雄成虫在此处交配产卵,每条雌虫每日产卵300~3 000个。虫卵大部分沉积于肠壁小血管中,少量随血流进入肝。雌虫在排卵时呈阵发性地成串排出,以致卵在宿主肝、肠组织血管内往往沉积成念珠状。约经11天,虫卵内的卵细胞发育为毛蚴,含毛蚴的成熟虫卵在组织中能存活10天。由于毛蚴分泌物能透过卵壳,破坏血管壁,并使周围组织发炎坏死;同时肠蠕动、腹内压增加,致使坏死组织向肠腔溃破,虫卵随溃破组织落入肠腔,随粪便排出体外。不能排出的虫卵沉积在局部组织中,逐渐死亡、钙化。

2.毛蚴孵化 含有虫卵的粪便污染水体,在适宜的条件下,卵内毛蚴孵出。以25~30℃最为适宜;低渗透压性水体、光线照射可以加速毛蚴的孵化;水p H也很重要,毛蚴孵化的最适宜p H为7.5~7.8。毛蚴孵出后,多分布在水体的表层,作直线运动,并且有向光性和向清性特点。毛蚴在水中能存活1~3天,当遇到中间宿主钉螺,就主动侵入,在螺体内进行无性繁殖。

3.虫体在钉螺体内发育和繁殖 钉螺是日本血吸虫唯一的中间宿主。毛蚴通过前端钻器的吸附作用和一对侧腺分泌黏液作用吸附螺的软体组织部分;同时,毛蚴顶腺细胞可分泌蛋白酶以降解含有糖蛋白成分的细胞外基质,加上其不断交替伸缩动作,以便从已被溶解和松软的组织中钻入。毛蚴进入钉螺后,体表纤毛脱落,胚细胞分裂,2天后在钉螺头足部及内脏等处开始发育为母胞蚴。在母胞蚴体内产生生殖细胞,每一生殖细胞又繁殖成一子胞蚴,子胞蚴具有运动性,破壁而出,移行到钉螺肝内寄生。子胞蚴细长,节段性,体内胚细胞又分裂而逐渐发育为许多尾蚴。一个毛蚴钻入钉螺体内,经无性繁殖,产生数以万计的尾蚴,尾蚴在钉螺体内分批成熟,陆续逸出。尾蚴形成的全部过程所需时间与温度有关,至少为44天,最长是159天。发育成熟的尾蚴从螺体逸出后在水中活跃游动。

4.尾蚴逸出及侵入宿主 影响尾蚴自钉螺逸出的因素很多,最主要的因素是水温。一般在15~35℃范围内没有什么区别,最适宜温度为20~25℃;光照有刺激尾蚴逸出的作用;水在p H 6.6~7.8范围内,对尾蚴逸出不受影响。尾蚴主要在水面下自主游动,寿命为1~3天。尾蚴存活时间及其感染力随环境温度及水质和尾蚴逸出后时间长短而异。当尾蚴遇到人或动物皮肤时,用吸盘吸附在皮肤上,依靠其体内腺细胞分泌物的酶促作用,以及虫体全身肌肉运动的机械作用而协同完成钻穿宿主皮肤。在数分钟内即可侵入。尾蚴侵入皮肤后,其尾部和体表的糖萼脱去。研究表明,尾蚴后钻腺的糖蛋白分泌物遇水膨胀变成黏稠的胶状物,能粘着皮肤,以利前钻腺分泌酶的导向和避免酶流失等作用;前钻腺分泌物中的蛋白酶在钙离子激活下,能使角蛋白软化,并降解皮肤的表皮细胞间质、基底膜和真皮的基质等,有利于尾蚴钻入皮肤。尾蚴钻入皮肤的过程非常迅速,实验证明在20~25℃,日本血吸虫尾蚴仅用10s可侵入小鼠和家兔皮肤。

5.成虫定居及营养 尾蚴侵入宿主皮肤后,成为童虫(schistosomulum)。童虫在皮下组织停留短暂时间后,侵入小末梢血管或淋巴管内,随血流经右心到肺,再自左心入大循环,到达肠系膜上下动脉,穿过毛细血管进入门静脉,待发育到一定程度,雌雄成虫合抱,再移行到肠系膜下静脉及直肠静脉寄居、交配、产卵。自尾蚴侵入宿主至成虫成熟并开始产卵约需24天,虫卵在组织内发育成熟需11天左右。成虫在人体内存活时间因虫种而异,日本血吸虫成虫平均寿命约4.5年,最长可活30年之久。

血吸虫生长发育的营养物质均来自宿主,虫体体壁和肠道均有吸收营养的功能,但具体功能有所不同。目前认为单糖的摄入主要通过体壁而不是肠道,体壁还能吸收介质中的若干氨基酸。血吸虫摄取营养的另一个途径是肠道,虫体通过口腔不断吞食宿主的红细胞,据估计每条雌虫摄取红细胞数为33万个/h,而雄虫仅为3.9万个/h,红细胞被虫体内的蛋白分解酶消化。雌虫的酶活力比雄虫高,红细胞所提供的营养物质为血红蛋白的α及β链,消化后产生肽或游离氨基酸;以及从红细胞中核苷酸而来的核苷。红细胞被消化后残存于肠道内棕黑色素是一种复合的卟啉物质,因血吸虫无肛孔,故色素残渣从口排出。

(五)细胞及分子致病

血吸虫发育的不同阶段,尾蚴、童虫、成虫和虫卵均可对宿主引起不同的损害和复杂的免疫病理反应。由于各期致病因子的不同,宿主受累的组织、器官和机体反应性也有所不同,引起的病变和临床表现亦具有相应的特点和阶段性。但是以虫卵所致损害最为严重。虫卵主要是沉积在宿主的肝及结肠肠壁等组织,所引起的肉芽肿和纤维化是血吸虫病的主要病变。肉芽肿形成和发展的病理过程与虫卵的发育有密切关系。虫卵尚未成熟时,其周围的宿主组织无反应或轻微反应。

当虫卵内毛蚴成熟后,其分泌的酶、蛋白质及糖等物质称可溶性虫卵抗原,后者可透过卵壳微孔缓慢释放,致敏T细胞。当再次接触相同抗原后,刺激致敏的T细胞产生多种淋巴因子。研究表明巨噬细胞吞噬SEA,然后将处理过的抗原递呈给辅助性T细胞(Th),同时分泌白细胞介素1(IL-1),激活Th,使产生各种淋巴因子;其中IL-2促进T细胞各亚群的增生;γ-干扰素增进巨噬细胞的吞噬功能。除上述释放的淋巴因子外,还有嗜酸性粒细胞刺激素(ESP)、成纤维细胞刺激因子(FSF)、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)等吸引巨噬细胞、嗜酸性粒细胞及成纤维细胞等汇集到虫卵周围,形成肉芽肿,又称虫卵结节。虫卵肉芽肿的形成机制是T细胞介导的Ⅳ型变态反应。日本血吸虫产出虫卵常成堆、成串及成簇沉积于组织内,导致虫卵肉芽肿的体积大。肉芽肿以嗜酸性粒细胞为主伴有浆细胞,因常出现中心坏死,又称嗜酸性脓肿。随着病程发展,卵内毛蚴死亡,其毒素作用逐渐消失,坏死物质被吸收,虫卵破裂或钙化,其周围绕以类上皮细胞、淋巴细胞、异物巨细胞,最终类上皮细胞变为成纤维细胞,并产生胶原纤维,肉芽肿逐渐发生纤维化,形成瘢痕组织。

虫卵肉芽肿的形成是宿主对致病因子的一种免疫应答,一方面通过肉芽肿反应将虫卵破坏清除,并能隔离和清除虫卵释放的抗原,减少血液循环中抗原抗体复合物的形成和对机体的损害。另一方面肉芽肿反应破坏了宿主正常组织,不断生成的虫卵肉芽肿形成相互连接的瘢痕,导致干线型肝硬化及肠壁纤维化等一系列病变。

在病理上虫卵肉芽肿可分为如下。

1.急性虫卵肉芽肿 肉眼观为灰黄色、粟粒至绿豆大(0.5~4mm)的小结节。镜下见结节中央常有1~2个成熟虫卵,也可多达20个以上。肉芽肿在虫卵周围出现大量的嗜酸性粒细胞浸润,同时伴有许多巨噬细胞。由于嗜酸性粒细胞的变性、坏死、液化而出现脓肿样损害(嗜酸性脓肿)。组织切片染色,某些成熟虫卵的卵壳上附有火焰状或放射状嗜酸性的棒状体,称何博礼现象(Hoeppli phenomenon)。

2.慢性虫卵肉芽肿 急性虫卵结节经10余天后,虫卵内毛蚴死亡,坏死物质逐渐被吸收,虫卵破裂或钙化,其周围除类上皮细胞外,出现异物巨细胞和淋巴细胞,形态上类似结核结节或者称假结核结节(pseudotubercle)。虫卵周围出现成纤维细胞和巨噬细胞,坏死组织被清除,虫卵崩解、破裂甚至钙化。

3.瘢痕期肉芽肿 由于肝脏严重纤维化而变硬、变小,导致血吸虫性肝硬化。肝表面不平,有浅沟纹构成微隆起的分区,严重者可形成粗大突起的结节。组织切片呈现肉芽肿缩小,仅残留卵壳或者虫卵消失,肉芽肿周围出现大量胶原纤维,使之纤维化。重度感染者门静脉出现广泛性的纤维化,增生的结缔组织沿门静脉分支呈树枝状分布,导致典型的干线型纤维化和肝硬化(图13-7)。

图示

图13-7 日本血吸虫肝脏病理

1.急性虫卵肉芽肿(HE) 2.急性虫卵肉芽肿(masson) 3.慢性虫卵肉芽肿(HE) 4.慢性虫卵肉芽肿(masson) 5.瘢痕期肉芽肿(HE) 6.瘢痕期肉芽肿(masson)

血吸虫寄生在宿主静脉内,童虫、成虫和虫卵的代谢产物、分泌物和排泄物,以及虫体表皮更新的脱落物排入到血液中,并随血液循环至各组织,成为循环抗原。在血吸虫感染宿主可检出主要的循环抗原包括肠相关抗原(associated antigens,GAA)、表膜相关抗原(membrane associated antigens,MAA)和可溶性虫卵抗原(soluble egg antigens,SEA)。宿主对这些循环抗原产生相应的抗体,抗原抗体结合,形成免疫复合物。通常免疫复合物可被单核细胞或巨噬细胞吞噬、清除。当免疫复合物形成过多,或不能被有效清除时,则可在组织(血管、关节等)内沉积,引起损伤组织的炎症反应,属Ⅲ型超敏反应。研究证明血吸虫病的肾小球病变与免疫复合物的沉积有关。

(六)临床学

1.尾蚴及童虫所致损害 尾蚴穿过皮肤可引起尾蚴性皮炎(cercarial dermatitis),是一种速发型和迟发型变态反应,多发生于重复感染的患者。一般在尾蚴钻入皮肤后数小时至2~3日内发生,表现为红色小丘疹,奇痒,经数日后可自然消退。镜下见真皮充血、出血及水肿,起初有中性粒细胞及嗜酸性粒细胞浸润,以后主要为密集的单核细胞浸润。由于幼龄童虫表面有特殊抗原表达,在抗体依赖性细胞介导的细胞毒性反应下,嗜酸性粒细胞和巨噬细胞对童虫具有杀伤作用,所以当宿主再次感染尾蚴时有一定免疫力。

童虫在宿主体内移行时,所经过的器官(特别是肺)出现血管炎,毛细血管栓塞、破裂,产生局部细胞浸润和点状出血。如童虫移行到肺时,部分可穿破肺泡壁毛细血管,游出到肺组织中,引起点状出血及白细胞浸润(在感染后1~2天)并可有血管炎改变,但病变一般轻微而短暂。当大量童虫在人体移行时,患者可出现发热、咳嗽、痰中带血、嗜酸性粒细胞增多,这可能是局部炎症及虫体代谢产物引起的变态反应。

2.成虫所致损害 成虫一般无明显致病作用,少数可引起轻微的机械性损害,如静脉内膜炎等。成虫的代谢产物、虫体分泌物、排泄物、虫体外皮层更新脱落的表质膜等,在机体内可形成免疫复合物,对宿主产生损害。

3.虫卵所致的损害 血吸虫病的病变主要由虫卵引起。虫卵主要是沉积在宿主的肝及结肠肠壁等组织,所引起肉芽肿和纤维化是血吸虫病的主要病变。

血吸虫虫卵肉芽肿主要见于虫卵沉积较多的器官,如肝和结肠。在肝内,虫卵肉芽肿位于门静脉分支终端,窦前静脉处。重度感染患者由于门静脉周围出现广泛的纤维化,肝切面上,围绕在汇管区周围形成长而白色的纤维束并从不同角度插入肝内,称干线型纤维化(pipestem fibrosis)。由于窦前静脉的广泛阻塞,导致门静脉高压,出现肝、脾大,侧支循环,腹壁、食管及胃底静脉曲张,以及上消化道出血与腹水等症状,称为肝脾性血吸虫病(hepatosplenic schistosomiasis),此是晚期血吸虫病特征性病变。

4.临床分型 血吸虫病的临床表现视患者的感染度、虫卵沉积部位、免疫状态、营养状况、病期、治疗是否及时等因素不同而异。临床上可分为急性、慢性和晚期3种类型及异位损害。

(1)急性血吸虫病:急性血吸虫病往往是人们在短期内接触含有大量尾蚴的水体所致,常发生于对血吸虫感染无免疫力的初次感染者,但亦可发生于再次感染大量尾蚴的慢性甚至晚期血吸虫病患者。发病多在夏秋季,以6~10月份为高峰,潜伏期大多为30~60天,平均约40天。

当雌虫开始大量产卵时,少数患者出现以发热为主的急性变态反应性症状,常在接触疫水后1~2个月出现。发热为急性血吸虫病的主要症状,热型一般可分为3种:①低热型,约占25%,亦称轻型。②间歇热型与弛张热型,亦称中型。约占70%,发热同时伴畏寒、多汗、头昏、头痛等;③稽留热型,约占5%,为重型。体温持续在40℃左右,波动幅度小。急性血吸虫患者发热期限可持续数周至数月不等。

急性期患者常伴有腹部症状,可出现食欲缺乏、恶心、呕吐、腹痛、腹泻(每日2~5次,粪便稀薄,可带血和黏液)及脓血便等消化道症状,粪便检查血吸虫卵或毛蚴孵化结果阳性。90%以上患者有肝脾大,肝区压痛,尤以左叶为甚。

(2)慢性血吸虫病:急性血吸虫病经治疗未愈,或未治自行退热者,可演变为慢性血吸虫病。在血吸虫病流行区的居民,从小与疫水接触,少量反复感染后获得一定的免疫力,也可演变表现为慢性血吸虫病。在流行区,慢性血吸虫病占感染者的绝大多数,90%的血吸虫患者为慢性血吸虫病。

临床上可分为无症状(隐匿型)和有症状两类。

1)无症状患者:无任何症状或体征,常于粪便普查或因其他疾病就医时发现,患者劳动力不受明显影响。

2)有症状者:主要表现为慢性血吸虫性肉芽肿肝炎和结肠炎。常见症状为乏力、消瘦、劳动力减退、腹泻、腹痛。轻度者腹泻,每日2~3次,便稀、偶带血。重度患者有脓血便,伴里急后重;伴发肝脾大,早期以肝大为主,尤以左叶为甚。随着病情进展,脾脏渐增大,一般在肋下2~3cm,无脾功能亢进和门静脉高压征象。

(3)晚期血吸虫病:反复或重度感染者未经及时、彻底的治疗,经过较长时期(5~15年)的病理发展过程,在长期、广泛的肝纤维化特别是干线型纤维化病理基础上演变为肝硬化并出现相应的临床表现及并发症,即为晚期血吸虫病。根据主要临床表现,晚期血吸虫病可分为巨脾型、腹水型、结肠增殖型及侏儒型,一个患者可兼有两种或两种以上的类型。在临床上常见是以肝脾大、腹水、门静脉高压,以及因侧支循环形成所致的食管下端及胃底静脉曲张为主的综合征。晚期患者可并发上消化道出血、肝性昏迷等严重症状而致死。儿童和青少年如感染严重,使垂体前叶功能减退,及其他因素可影响生长发育和生殖而致侏儒症。因晚期肝纤维化病变是不可逆的,临床治疗难度大、效果差。

1)巨脾型:患者左上腹逐渐增大的块物、伴重坠感,脾大甚者过脐平线或其横径超过腹中线,质地坚硬、表面光滑,内缘常可扪及明显切迹。

2)腹水型:腹水是门静脉高压、肝功能下降代偿性失调和水、钠代谢紊乱等诸多因素引起。约1/3的患者系首次出现腹水后才被诊断为晚期血吸虫病,腹水随病情发展逐渐形成,亦可因并发感染、严重腹泻、上消化道出血及劳累等而诱发。重度腹水者可出现呼吸困难、脐疝、股疝、下肢水肿、胸腔积液和腹壁静脉曲张(蜘蛛痣);黄疸较常见。严重者呈“骨瘦如柴,腹大如鼓”。

3)结肠增殖型:该型患者除有慢性和晚期血吸虫病的其他表现外,肠道症状较为突出。大量虫卵沉积肠壁,因虫卵肉芽肿纤维化、腺体增生、息肉形成及反复溃疡、继发感染等,易导致肠腔狭窄与梗阻,本型有诱发结肠癌可能。患者呈现经常性腹痛、腹泻、便秘或腹泻与便秘交替,大便变细或不成形。少数者有发作性肠梗阻。结肠镜检见黏膜增厚、粗糙、息肉形成或肠腔狭窄;左下腹可扪及痞块或痉挛性条索状物。

4)侏儒型:儿童时期反复感染血吸虫后,可影响其内分泌功能,以垂体前叶和性腺功能不全最为明显。性腺功能减退主要继发于垂体前叶功能受抑制,表现为垂体性侏儒。除有晚期血吸虫病的其他表现外,患者身材矮小、面容苍老、性器官不发育、第二性征缺如,但智力无减退。X线检查示骨骼生长成熟显著迟缓,女性骨盆呈漏斗状等。经有效抗血吸虫治疗后,大部分患者垂体功能可恢复。此型现已很少见。

晚期血吸虫病主要并发症有上消化道出血和肝性昏迷。50%以上的晚期患者死于上消化道出血。出血部位多见食管下段或胃底静脉。肝性昏迷患者占晚期患者总数1.6%~5.4%,以腹水型为多。晚期患者若并发肝性昏迷,死亡率达70%以上。在我国,血吸虫病患者并发乙型肝炎的比例较高,可能与患者免疫功能下降有关,两种疾病可促进和加重肝硬化的发生和发展。

5.异位寄生与异位损害(ectopic lesion) 日本血吸虫成虫在门静脉系统以外的静脉内寄生称异位寄生,而见于门静脉系统以外的器官或组织的血吸虫虫卵肉芽肿则称异位损害或异位血吸虫病。人体常见的异位损害部位在脑和肺,其次为皮肤、肾、胃和阑尾等。血吸虫卵进入脑和脊髓产生异位损害,可致严重的神经系统并发症;经侧支循环进入肺的虫卵可引起肺动脉炎,甚至肺源性心脏病;罕见的异位损害可见于甲状腺、心包、肾、生殖器等处。异位寄生与损害多发生在大量尾蚴感染的急性期,而慢性期及晚期患者也可出现。经动物试验结果初步分析,急性血吸虫病患者合并脑或肺的异位损害可能由于感染大量尾蚴,虫数过多,发生异位寄生和损害。晚期因肝纤维化,发生侧支循环,门静脉系统吻合支扩大,肠系膜静脉的虫卵可被血流带到肺、脑或其他组织引起病变。

(七)免疫

宿主与血吸虫的相互关系是长期进化过程中一种特殊关系。一方面宿主对血吸虫再感染可产生一定的免疫力;另一方面血吸虫形成了特有、有效的抵抗宿主防御反应的能力。影响血吸虫免疫效应机制的因素很多,并且不同宿主的抗血吸虫的免疫机制是不相同的,迄今尚无一种实验动物模型能完全模拟人体感染时免疫力产生的全过程。

1.血吸虫抗原 血吸虫是一个多细胞结构的个体,有复杂的生活史,故其抗原种类繁多。虫体抗原的结构和性质因不同虫种、期甚至株而有所不同。血吸虫在宿主体内的3个不同阶段即童虫、成虫和虫卵,每个时期的分泌物、排泄物均可作为抗原物质引起宿主一系列的体液和细胞免疫反应。根据不同研究目的将血吸虫抗原加以分类,如依抗原的来源、抗原的性质和诱发宿主免疫应答的功能等。近年来,研究证明虫卵抗原和肠相关抗原是有用的诊断抗原,并且也是诱导宿主组织免疫病理变化的重要因子,对血吸虫抗原的研究不仅可以了解血吸虫病抗感染免疫的发生、发展,而且也可以探讨血吸虫逃避宿主免疫攻击的机制。

2.免疫效应机制 血吸虫在人体内寄生的虫期包括童虫成虫和虫卵,各虫期的抗原物质均可诱导宿主产生免疫系统应答。参与免疫效应的成分有抗体、补体和细胞等;免疫应答除了产生保护性免疫外,还可诱发免疫病理反应。宿主获得性免疫主要是直接作用于再次感染侵入的童虫,动物实验观察初次感染的成虫能逃避宿主的免疫攻击,因而能在已建立免疫应答的宿主血管内存活和产卵,此称为伴随免疫(concomitant immunity)。伴随免疫是针对再感染的免疫力。在宿主体内被清除童虫的部位因动物的种而异,主要见于皮肤和肺;这种免疫力通常有种的特异性,并且免疫力是不完全的,有一部分感染的虫体可逃避免疫攻击,在宿主体内完成发育。近年来,对曼氏血吸虫和埃及血吸虫患者的研究,包括流行病学调查及治疗后对再感染的抗力的研究,表明人体感染这两种血吸虫后,可以产生对再感染的免疫力,并且有年龄依赖性。10岁以下的儿童对再感染的免疫力低,随着年龄增大表现出对再感染的抵抗能力增强,这种免疫力是缓慢形成的、不完全的。研究发现抗体与细胞协同产生的针对童虫的细胞毒作用即抗体依赖细胞介导的细胞毒性(ADCC)是主要的杀伤童虫的效应机制,细胞毒性T细胞无杀虫活性。杀伤童虫的过程,血吸虫早期童虫的表面抗原与感染血清中的IgG2a或IgE结合,而后嗜酸性粒细胞的Fc受体与抗体的Fc片段结合,嗜酸性粒细胞与虫体表面密切接触,脱颗粒后,自颗粒中释放出主要碱性蛋白(major basic protein, MBP),分布于虫体表面,损伤皮层、杀死虫体。其他参与免疫攻击细胞包括巨噬细胞、中性粒细胞和肥大细胞等。影响血吸虫免疫效应机制的因素非常复杂,不同宿主的抗血吸虫的免疫机制是不相同的,迄今尚无一种实验动物模型能完全反映人体感染时免疫力产生的情况。

3.血吸虫的免疫逃避 伴随免疫是部分免疫,血吸虫可逃避宿主免疫系统的识别,因而能在已建立免疫应答的宿主血管内存活和产卵,这些现象称免疫逃避(immune evasion)。该现象反映出血吸虫对宿主的适应性,是一种宿主免疫应答与血吸虫逃避宿主免疫之间复杂的动态平衡的结果。血吸虫抵抗血吸虫宿主防御反应的免疫逃避机制非常复杂,目前较为公认的机制如下。

(1)抗原伪装(antigenic disguise):血吸虫虫体表面结合有宿主的抗原或者被宿主抗原包被,阻碍宿主免疫系统识别,称抗原伪装。血吸虫抗原伪装物质的来源有虫源性表达和抗原结合两种形式。血吸虫抗原伪装的物质有宿主的γ球蛋白、肝脏蛋白,宿主红细胞抗原、主要组织相容性复合物、低密度脂蛋白,丝氨酸蛋白酶抑制因子、异嗜性抗原、丝氨酸蛋白酶、肌球蛋白(myosin)和原肌球蛋白、人生长激素、钙网蛋白等。此外,血吸虫感染宿主后会利用宿主的一些信号物质于血吸虫自身的发育调节,在免疫逃避上有一定的作用。

(2)抗原改变及表面受体假说:血吸虫抗原改变和免疫调节宿主免疫应答的能力是由于虫体成熟过程中皮层的改变。表面受体假说认为童虫逃避宿主免疫攻击与童虫表面受体的存在有关。实验证明,尾蚴钻皮后的早期童虫体表具有IgG的Fc受体,IgG能与这些受体发生特异性的结合。同时,童虫体表含有多种蛋白酶和肽酶。这些酶不仅能分解结合于虫体表面的特异性抗体,使ADCC不能发生,而且抗体分解过程中产生的三肽(Thr-Lys-Pro)可抑制巨噬细胞的激活,从而影响巨噬细胞对童虫的效应功能。

(3)表膜改变:血吸虫童虫和成虫表膜为脂质双层结构,其外层几无抗原性,在宿主体内发育过程中和遭受免疫攻击时表膜能迅速脱落和更新,这种表膜发育的变化或表面抗原的表达缺失可使虫体逃避宿主的免疫攻击。此外,表膜能吸附宿主的糖蛋白配体(glycoprotein ligands)从而有利于逃避宿主免疫系统的识别。

(4)封闭抗体假说:童虫表面的糖蛋白抗原与虫卵的大分子多糖抗原有共同的碳水化合物表位。因此,宿主产生的针对虫卵多糖抗原的抗体可与再感染时入侵体内的童虫表面抗原发生交叉反应,并阻碍抗童虫抗体与童虫的结合,使之不能发挥免疫效应作用。(https://www.daowen.com)

(5)免疫复合物抑制:曼氏血吸虫感染者血清中存在循环抗原,可在宿主体内形成可溶性免疫复合物。实验证明,这种复合物可能改变宿主免疫反应,如抑制嗜酸性粒细胞介导的对童虫的杀伤,抑制淋巴细胞转化等。

(6)抑制免疫功能:血吸虫可通过合成神经分子、蛋白酶、细胞因子及其他小分子物质阻断宿主补体的激活,抑制宿主的免疫细胞功能,从而下调宿主的免疫功能。有研究表明血吸虫成虫可以释放可溶性因子。血吸虫产生的抑制因子是一种低分子量、热稳定物质,能选择性地抑制T细胞的增殖和肥大细胞脱颗粒,影响宿主的免疫应答和免疫效应。日本血吸虫虫卵肉芽肿的免疫调节过程中,T细胞可能也起一定作用。

4.抗血吸虫病疫苗 疫苗是对付血吸虫病最有效的武器。自从20世纪30年代采用成虫和尾蚴乳剂作为人工免疫研究以来,血吸虫病疫苗研究已有80余年历史,大体经历了以下3个时期。①死疫苗研究阶段:采用不同的抗原制备方法,观察成虫、虫卵、尾蚴及排泄分泌物等免疫动物后的抗攻击感染的效果,但并不成功。②活疫苗研究阶段:采用经辐射致弱的活尾蚴,尽管免疫动物可产生较高保护性免疫,但由于其潜在的危险性和生产限制,难于推广应用。③分子疫苗研究阶段:20世纪70年代后,随着免疫学飞速进展,现代生物学技术为血吸虫疫苗的研制提供了可行性,基因工程可以大量生产所需的重组蛋白、具有保护性抗原表位的特定有效片段,制剂纯度高、不良反应小。目前国际公认的潜在疫苗候选抗原有:分子量28 000曼氏血吸虫谷胱甘肽转移酶(Sm GST)、副肌球蛋白(paramyosin)、磷酸丙糖异构酶(TPI)、分子量23 000膜蛋白、血吸虫钙相关蛋白、线粒体相关蛋白及性别相关蛋白等。近期,血吸虫疫苗的开发工作上已经取得了一些进展,有两个疫苗正在进行临床试验,其中之一是由法国巴斯德所专门针对埃及血吸虫开发的疫苗Bilhvax,但疫苗效果极其有限。另外一种疫苗是在巴西科学家开发的针对曼氏血吸虫疫苗,是根据曼氏血吸虫的Sm14蛋白(曼氏血吸虫主要通过这种蛋白来利用我们人体的脂肪酸)开发而成的一款疫苗,并进行Ⅱ期临床试验。该疫苗因其在很多实验室中无法重复结果,也没有观察到在动物体内那么高的保护率,进展不尽如人意。

迄今为止,上述多种血吸虫疫苗抗原的免疫效果仍然不佳,主要表现为减虫率低下,重复性不高,血吸虫病疫苗的研制和开发进入了一个艰难时期。由于目前有价格便宜、实用、疗效佳的抗血吸虫药物——吡喹酮,在血吸虫疫区,大多数治愈后的患者在短期内(数月间)又会被血吸虫再次感染而患病,导致对吡喹酮的反复使用。科学家们担心大规模的使用会促使血吸虫产生耐药性,而吡喹酮又是我们目前拥有的唯一能够有效治疗血吸虫病的药物,一旦产生耐药性后果将不堪设想。因此,控制血吸虫病的关键还得依赖血吸虫疫苗的研制和开发。

(八)实验诊断

血吸虫病的诊断包括病原学诊断和免疫学诊断两大部分。

1.病原学诊断 从粪便内检查虫卵或孵化毛蚴以及直肠黏膜活体组织检查虫卵。

(1)直接涂片法:重度感染地区患者粪便或急性血吸虫患者的黏液血便中常可检查到血吸虫虫卵,方法简便。但对于慢性和晚期患者虫来说,虫卵检出率低。

(2)尼龙袋集卵法:适用于大规模普查,但应注意由于尼龙袋处理不当而造成交叉污染。

(3)毛蚴孵化法:根据虫卵中的毛蚴在适宜条件下可破壳而出并且毛蚴在水中运动有一定的特点而设计。该法可采用全部粪便沉渣,进行毛蚴孵化,可以提高粪便检查效果。

(4)定量透明法:用于血吸虫虫卵计数。常规方法为改良加藤厚涂片法(Kato-Katz method),可测定人群感染情况,并可考核防治效果。

(5)直肠黏膜活体组织检查:慢性及晚期血吸虫患者肠壁组织增厚,虫卵排出受阻,故粪便中不易查获虫卵,可应用直肠镜检查。血吸虫患者肠黏膜内沉积的有活卵、变性卵和死卵。对未治疗患者检出的虫卵,不论死活均有参考价值;对有治疗史患者,如有活卵或近期变性卵,表明受检者体内有成虫寄生。如为远期变性卵或死卵,则提示受检者曾经有过血吸虫感染。目前,流行区血吸虫患者大多已经过一次或多次治疗,检查到活卵的病例很少,加上该法对患者有一定的损伤,故不适于大规模应用。

2.免疫诊断

(1)皮内试验(ID):一般皮内试验与粪检虫卵阳性的符合率为90%左右,但可出现假阳性或假阴性反应,与其他吸虫病可产生较高的交叉反应;并且患者治愈后多年仍可为阳性反应。此法简便、快速,通常用于现场筛选可疑病例。

(2)检测抗体:血吸患者血清中存在特异性抗体,包括IgM、IgG、IgE等,如受检者未经病原治疗,而特异性抗体呈阳性反应,对于确定诊断意义较大;如已经病原治疗,特异性抗体阳性,并不能确定受检者体内仍有成虫寄生,因治愈后,特异性抗体在体内仍可维持较长时间。目前检测抗体的血吸虫病血清学诊断方法很多,常用的有以下几种。

1)环卵沉淀试验(circumoval precipitin test,COPT):通常检查100个虫卵,阳性反应虫卵数(环沉率)≥5%时,即为阳性。粪检血吸虫卵阳性者,COPT阳性率平均为97.3%(94.1%~100%)。健康人假阳性率为3.1%,与肺吸虫病、华支睾吸虫病可出现交叉反应。患者有效治疗后COPT阴转较慢。目前在基本消灭血吸虫病地区,已广泛应用COPT作为综合查病方法之一。

2)IHA:粪检血吸虫虫卵阳性者与IHA阳性符合率为92.3%~100%,正常人假阳性率在2%左右,与肺吸虫、华支睾吸虫、旋毛虫感染者可出现假阳性反应。IHA操作简便,用血量少,判读结果快,目前国内已广泛应用。

3)ELISA:此试验具有较高的敏感性和特异性,并且可反映抗体水平,阳性检出率在95%~100%,假阳性率为2.6%,患者在吡喹酮治疗后半年至一年有50%~70%转为阴性。此试验已应用于我国一些血吸虫病流行区的查病工作。

4)免疫酶染色试验(immunoenzyme staining test,IEST):在检测血吸虫特异抗体的方法中,尚有许多种,如IFA、胶乳凝集试验(LA)、酶标记抗原对流免疫电泳(ELACIE)等。这些方法有它们各自的优点。

其他免疫诊断技术还有免疫印渍技术、免疫胶体金技术、免疫浸棒技术等。

(3)检测循环抗原:由于治疗后抗体在宿主体内存留较长时间,其阳性结果往往不能区分现症感染和既往感染,也不易于评价疗效。循环抗原是生活虫体排放至宿主体内的大分子微粒,主要是虫体排泄、分泌或表皮脱落物中具有抗原特性,又可为血清免疫学试验所检出。从理论上讲,CAg的检测有其自身的优越性,它不仅能反映活动性感染,而且可以评价疗效和估计虫荷。检测的具体方法有斑点酶联免疫吸附试验、双抗体夹心酶联免疫吸附试验等。限于技术上原因,检测循环抗原方法实用性不大。

(4)现代分子生物学技术:如PCR等。

上述各种检查方法各有优缺点,如果将几种方法合理搭配,由简到繁,综合查病,则可收到事半功倍的效果。一般在重流行区,粪检尚能查出一定比例患者的地方,仍以粪检为主,辅以其他方法检查;而在基本消灭血吸虫病地区,则应以免疫诊断为主,取得多项数据,综合判断、综合查病。

急性、慢性和晚期血吸虫病诊断可参照我国血吸虫病诊断标准(WS261-2006)。

3.鉴别诊断 急性血吸虫病与疟疾、伤寒、副伤寒、肝脓肿、败血症、粟粒型肺结核、钩端螺旋体病等疾病的一些临床表现相似;慢性血吸虫病与慢性痢疾、慢性结肠炎、肠结核及慢性病毒性肝炎等疾病的症状有时相似;晚期血吸虫病与慢性肝硬化、原发性肝癌、疟疾、结核性肠系膜炎、慢性粒细胞性白血病等症状有时相似,应注意鉴别诊断。

(九)流行

1.地理分布与流行概况 日本血吸虫病流行于亚洲的中国、日本、菲律宾、印度尼西亚。新中国成立后,经过大规模的流行病学调查,证明血吸虫病流行于长江流域及以南的湖北、湖南、江西、安徽、江苏、云南、四川、浙江、广东、广西、上海、福建等12个省、市自治区,381个县(市、区),这些地区的人口为7 900万,查出钉螺分布面积145亿m2。危害十分严重。50多年来已开展了3个阶段的血吸虫病控制工作。第1阶段是上世纪50~70年代的控制钉螺阶段;第2阶段是20世纪80年代到2004年的人畜化疗阶段;第3个阶段是从2005年开始的传播源控制阶段,包括钉螺调查、人及家畜的化疗、健康教育、有农业、林业、水利和土地等专家参与的全面控制。从2005年开始实行的新措施包括:①实现农业机械化,用拖拉机代替水牛,为牧场安装围栏,禁止在钉螺疫区放牧;②改水改厕;③让渔民和船民了解疫水的危险性。目前,我国血吸虫病防治研究工作取得重大突破,提出以传染源控制为主的综合防治策略,并在一些以湖沼型为主的血吸虫病重点流行地区开展了试点研究,效果显著。据国务院数据,2008年各流行省份的人血吸虫病患病率已降至5%以下;四川、云南和江苏省在2008、2009和2010年均达到了控制传播水平(<1%)。至2009年底,全国估计血吸虫病人365 770例,与2008年相比下降了11.42%。新发生急性血吸虫病77例(其中2例为境外输入的曼氏血吸虫病病例)与2008年相比上升了35.09%。全年共救治晚期血吸虫病人24 282例,比2008年增加了14.42%。全国现有钉螺面积372 358.69hm2,其中新增钉螺面积879.42hm2。全国流行地区现有耕牛存栏数1 570 300头,耕牛感染率(1.03%)较2008年(1.34%)下降了23.13%。2009年,云南省达到了传播控制标准,全国山丘型流行区全部实现了血吸虫病传播控制目标。截至2011年底,共有454个县(市、区)有血吸虫病流行,其中103个县(市、区)达到了控制传播水平,274个县(市、区)达到了切断传播水平。中国的目标是到2015年底,湖沼省份的控制传播水平达到1%以下,山区省份如四川和云南达到切断传播水平。

2.流行环节

(1)传染源:日本血吸虫病是人兽共患寄生虫病,其终宿主除人以外,有多种家畜和野生动物。在我国,自然感染日本血吸虫的家畜有牛、犬、猪等9种;野生动物有褐家鼠、野兔、野猪等31种。其中牛、羊、猪、犬及野鼠为主要传染源。由于储蓄宿主种类繁多、分布广泛,使得防治工作难度加大。在流行病学上患者和病牛是重要的传染源,评价这些动物在流行病学上的意义,既要考虑到其体内血吸虫生物学特性,又要注意这些动物数量及它们与人类之间的关系;还要考虑动物粪便中的含卵量及其污染环境程度。

(2)传播途径:在传播途径的各个环节中,含有血吸虫虫卵的粪便污染水源、钉螺的存在及群众接触疫水是3个重要的环节。粪便污染水的方式与当地的农业生产方式、居民生活习惯及家畜的饲养管理有密切关系。当水体中存在感染血吸虫的阳性钉螺时,便成为疫水,对人、畜均有感染性。人体感染血吸虫的方式一般可分为生产下水和生活下水两类。此外,抗洪抢险时由于人体接触疫水的面积大、次数多、时间长,极易引起感染,甚至引起群体急性感染;因饮用疫水或漱口时被尾蚴侵入口腔黏膜感染也有发生。

钉螺(oncomelania)是日本血吸虫的唯一中间宿主。钉螺隶属于钉螺属,1881年于湖北发现,命名为湖北钉螺(Oncomelania hupensis)。钉螺是雌雄异体、水陆两栖淡水螺,褐色或黄褐色,螺壳小,圆锥形,有6~8个螺层。钉螺长约10mm,宽3~4mm,壳口卵圆形,外缘背侧有一条粗的隆起称唇嵴。在平原地区螺壳表面具纵肋,称肋壳钉螺;在山丘地区表面光滑,称光壳钉螺。肋壳钉螺孳生在湖沼型及水网型疫区的水涨水落、水流缓慢、杂草丛生的洲滩、湖汊、河畔、水田、沟渠边等。光壳钉螺孳生在山丘型疫区的小溪、山涧、水田、河道及草滩等处。钉螺雌雄异体、卵生。主要在春季产卵,一个雌螺一般产卵在100个以内。幼螺在水下生活,到秋季发育为成螺。钉螺寿命一般为1~2年。钉螺孳生地的特点是:冬陆夏水、土质肥沃、杂草丛生、水流缓慢。随着气温的变化,它可分布在孳生地的土表及土层(包括泥土裂缝、洞穴、草根四周)。钉螺的食性很广,包括腐败植物、藻类、苔藓等。

(3)易感人群:不论何种性别、年龄和种族,人类对日本血吸虫皆有易感性。从事农业和渔业生产的农民、渔民是血吸虫病的高危人群。儿童因其喜欢游泳、嬉水,亦列为高危人群。非流行区的人群进入血吸虫病流行区遭受感染后较本地居民的急性感染发病率为高、病情更重。

3.流行因素 日本血吸虫病的流行因素包括自然因素和社会因素两方面。自然因素很多,主要是影响血吸虫生活史和钉螺的自然条件,如地理环境、气温、雨量、水质、土壤等。社会因素是指影响血吸虫病流行的政治、经济、文化、生产运动、生活习惯等。例如,环境卫生、人群的文化素质、经济水平、生活方式和行为等都直接影响到血吸虫病的流行;特别是社会制度,卫生状况和全民卫生保健制度等对防治血吸虫病都是十分重要的。随着经济发展,疫区和非疫区之间人畜流动频繁,加大了传染源管理难度,造成传染源输入非疫区及已控制地区。

4.血吸虫病流行区类型 我国血吸虫病流行区按地理环境、钉螺分布及流行病学特点可分为3种类型,即平原水网型、山区丘陵型和湖沼型。

(1)平原水网型:主要分布在长江三角洲如上海、江苏、浙江等处,这类地区河道纵横,密如蛛网、钉螺沿河岸呈线状分布。人们因生产和生活接触疫水而感染。

(2)山区丘陵型:主要在我国南部,如四川、云南等地,但华东的江苏、安徽、福建、浙江,华南的广西,广东都有此型。钉螺分布单元性很强,严格按水系分布,面积虽不很大,但分布范围广,环境极复杂。

(3)湖沼型:主要分布在湖北、湖南、安徽、江西、江苏等省的长江沿岸和湖泊周围。存在着大片冬陆夏水的洲滩,钉螺分布面积大,呈片状分布,占全国钉螺总面积的82.8%。

(十)防治措施

目前,我国尚有未控制的流行区,绝大多数是流行严重的湖沼地区及环境复杂的边远山区。因各流行区的情况不一,防控目标不同,防制对策亦应有所不同。因此,血吸虫病防治要因地制宜、综合治理、科学防治。

1.查治患者、病牛、消灭传染源 人畜同步化疗是控制传染源有效途径。当前治疗血吸虫病的首选药物是吡喹酮(praziquantel),其是一种安全、有效、使用方便、成本低廉的治疗药物,可用于治疗各种类型血吸虫病。对晚期患者常在接受中药调理后,再作杀虫治疗或外科手术治疗。

2.控制和消灭钉螺 灭螺首选药物为WHO推荐的氯硝柳胺(niclosamide)。常用的是50%氯硝柳胺乙醇胺盐可湿性粉剂,该剂型溶于水,无味,对皮肤无刺激,可直接加水稀释应用;对人、畜毒性低,不损害农作物,灭螺效果好,持效久。查螺季节一般选在春季3~5月份和秋季9~11月份。

3.控制传染源 加强粪便管理,结合农村爱国卫生运动,管好人、畜粪便,防止污染水体。如进行粪便无害化处理,后者可通过密闭发酵后,达到杀灭粪便虫卵的效果。粪便无害化处理设施因不同地区、不同经济条件而有多种类型,如单户家庭推广的有三格式处理池、双瓮式、沼气池等。集中处理有大三格池、大型沼气池。在易感地带反复来灭螺,做到安全用水。

在对病畜传染源管理的主要措施包括如下。①“以机代牛”:是指用农业机械代替耕牛进行农业耕作,以减少家畜传染源数量。②家畜圈养:在流行区,对家畜应尽可能实行圈养舍饲。③以禽代畜:减少哺乳动物的饲养数量,因地制宜地发展养禽业。④安全耕作:指在耕作前对水田进行彻底灭螺或灭尾蚴,降低水体感染性,避免人畜在耕作时感染血吸虫;同时,在耕作前对耕牛进行药物治疗,防止血吸虫病进一步传播。

4.加强卫生宣传教育 特别是对易感人群的健康教育很重要,引导人们的行为、习惯和劳动方式到重视自我保健的轨道上来。

5.加强个人防护 流行季节加强个人防护,可涂擦防护药或口服预防药。如下水田作业时穿塑料套服、外用塑料套膜等防止尾蚴钻入皮肤;也可在下水田前涂皮肤防护剂,如15%邻苯二甲酸二丁酯(DBP)软膏或乳剂。

图示

图13-8 3种血吸虫形态比较

二、其他血吸虫

曼氏血吸虫(Schistosoma mansoni Sam-bon,1907)是Bilharz于1852年首先在埃及开罗一尸检患者中发现,广泛流行于非洲(尼罗河三角洲,包括埃及、苏丹、埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚、莫桑比克、津巴布韦、赞比亚、刚果等)、南美洲(巴西、圭亚那、多米尼加、加勒比海等国)、亚洲(阿拉伯半岛)等地。传播途径和致病与日本血吸虫病基本相同,中间宿主为双脐螺(Biomphalaria),吡喹酮为治疗首选药。

埃及血吸虫(Schistosoma haematobium Bilharz,1852)主要分布于埃及、中东、西非、中非和东南非、马尔加什、巴西、委内瑞拉和一些加勒比海岛屿,中间宿主为水泡螺属(Bulinus)。埃及血吸虫成虫寄生在膀胱静脉和盆腔静脉丛,可引起终末血尿、膀胱刺激与尿路梗阻等症状。治疗药物包括吡喹酮和尼立哒唑等。

日本血吸虫、曼氏血吸虫和埃及血吸虫是主要的危害人类健康的血吸虫,有必要了解其成虫和虫卵形态(图13-8),进行诊断和鉴别诊断(表13-1、表13-2)。

表13-1 6种人体血吸虫成虫和虫卵形态的比较

图示

续 表

图示

表13-2 6种人体血吸虫生活史的比较

图示

附录1 血吸虫的代谢组学

血吸虫有8对染色体,其中常染色体7对,性染色体1对。血吸虫基因组由近4亿个碱基组成,含有40.1%的重复序列,具有转录活性的反转座子25个,编码基因13 469个。研究发现在血吸虫与具有同等大小基因组的非寄生生物比较中,虽然基因数量相似,但功能基因的组成存在很大差别。一方面血吸虫丢失了很多与营养代谢相关的基因,如脂肪酸、氨基酸、胆固醇和性激素合成基因等,这些营养物质必须从哺乳动物宿主获得;另一方面扩展了许多有利于蛋白消化的酶类基因家族成员。这一变化充分显示了血吸虫适应寄生生活,与宿主协同进化的重要特质。血吸虫除了有大量与其他物种同源的基因外,还有许多血吸虫特有基因。像其他多细胞生物一样,血吸虫具有与发育密切相关的多条重要分子信号途径。血吸虫有原始的中枢神经系统和较为完善的外周感觉神经系统,能感受周围环境的声、光、机械振动等信号,有助于攻击宿主并到达营养丰富的器官,如肝脏门静脉、肠静脉等处寄生。血吸虫还有类似功能的细胞,编码一些与生长、发育和成熟相关的内分泌激素受体,除了接受本身合成的内分泌激素外,还可以接受宿主的激素作用,甚至形成依赖宿主内分泌激素的寄生状态。

2003年,巴西科学家经过两年的努力,成功绘制出曼氏血吸虫的基因图谱。曼氏血吸虫有1.4万个基因,绘制出了其中92%的活跃基因。他们在研究中采用了自己开发的绘制基因图谱技术,集中绘制出含有蛋白质配方的基因中间片段,并对血吸虫6个生命阶段表达的活跃基因都进行了分析。

2006年,由中国自主测序的日本血吸虫基因组工作框架图的基础数据整理完成,科学家公布共计300多万条的DNA序列,在获得约10万个来自血吸虫不同发育阶段、性别的基因片段基础上进一步整理分析表明,这些基因片段代表了约15 000个基因种类,约占日本血吸虫基因总数的90%,其中8 400多个血吸虫基因编码蛋白质。鉴定了血吸虫不同发育阶段以及童虫、雌虫、雄虫的表皮和卵壳等蛋白质表达,共鉴定出3 260个血吸虫蛋白。通过对一些蛋白质功能研究发现,血吸虫不同发育阶段表达不同蛋白,与生活特点密切相关,在血吸虫表皮和卵壳所表达蛋白中,有些蛋白与所寄生的哺乳动物宿主,包括人类有很高的序列同源性。说明血吸虫可以通过抗原模拟逃避宿主免疫攻击,也有许多氧化还原酶体系用于分解宿主攻击的分子。此外,有些蛋白分子可以调节宿主免疫细胞,或抑制免疫细胞作用,或激发特殊的宿主免疫反应,有利于肉芽肿形成。日本血吸虫存在大量遗传多态性,是血吸虫逃避宿主免疫攻击的主要手段之一。这些多态性在不同地区血吸虫,包括来自我国不同的流行区,这提示开发血吸虫疫苗必须克服血吸虫这种免疫逃逸机制;也表明血吸虫在进化过程中不断适应变化的环境,尤其是在与宿主免疫系统相互作用中进化。

2012年,研究人员采用新一代高通量测序技术对一对雌雄合抱的埃及血吸虫成虫进行了全基因组测序,组装得到大小约为385Mb的基因组序列,测序深度达74X。在与已测序的曼氏血吸虫和日本血吸虫基因组进行两两比较,发现埃及血吸虫和曼氏血吸虫基因组序列有着更好的一致性(92%)和共线性(89.4%)。研究人员还对3种血吸虫之间和与其他扁虫共有的蛋白质及其功能进行了分析,发现了埃及血吸虫特有的蛋白质共计73种。

上述研究对于深入认识血吸虫生物学特征、开发抗血吸虫药物及研制血吸虫疫苗奠定了理论基础。

此外,科学家们对血吸虫导致的免疫病理机制、肉芽肿形成与调节、免疫应答与调节、虫体逃避免疫机制、诊断技术更新、防治措施和生态等进行了大量的研究并取得一系列进展。但在血吸虫疫苗研究上处于瓶颈阶段,由于化疗药物吡喹酮价格便宜、实用、有效;加上测试疫苗的保护性免疫反应效果差等因素,限制了疫苗开发工作。虽然抗血吸虫候选疫苗分子有多种,但目前仅有Bilhvax和Sm14蛋白两款疫苗的研制工作正在进行之中。

附录2 尾蚴性皮炎

裂体属的虫种能在人体寄生外,其他属的虫种可寄生在多种动物体内如鸟类或哺乳动物,它们的尾蚴钻入人体皮肤引起的超敏反应称尾蚴性皮炎(cercarial dermatitis)。尾蚴性皮炎呈世界性分布。在国外,人多因游泳而感染,故称游泳者痒(swimmer's itch)。在我国,引起尾蚴性皮炎的主要是寄生于鸭的多种毛毕吸虫(Trichobilharzia)、寄生于牛的东毕吸虫(Orientobiharzia)和寄生于海鸟类血吸虫(鸟毕吸虫属,Ornithobilharzia)。其中间宿主为椎实螺,分布于稻田、水沟和池塘,人群主要在种植水稻、养鸭或捕鱼等活动中被感染。我国的稻田区,尾蚴性皮炎又称稻田性皮炎。

尾蚴性皮炎属典型的Ⅰ型和Ⅳ型超敏反应。当尾蚴侵入皮肤后十几分钟即可出现针尖大小的红色丘疹,1h至2天后,入侵部位出现刺痛、痒感,继之出现点状红斑和丘疹。反复感染者丘疹数量多且可融合成风疹块,奇痒难忍,如搔破皮肤,可出现继发性感染。反应一般在3~4天达高峰,1周左右消散。

尾蚴性皮炎属自限性疾病,若无继发感染,一般几天后即可自愈。止痒是主要治疗手段,局部止痒可用1%~5%的樟脑酒精、鱼黄软膏、复方炉甘石洗剂或乙醇溶液涂擦;中药如五倍子、蛇床子等煎水洗浴也有止痒作用。症状严重地可用抗过敏药。

(毛佐华)