细粒棘球绦虫

第一节 细粒棘球绦虫

一、引言

细粒棘球绦虫[Echinococcus granulosus(Batsch,1786)Rudolphi,1805],又称包生绦虫;其成虫寄生于犬科动物,幼虫即棘球蚴,主要寄生于偶蹄类食草动物,也可寄生于人体引起棘球蚴病(echinococcosis)。

二、历史沿革

早在公元前人们就发现了棘球蚴,但直到17世纪才猜想是由寄生虫引起。1716年, Pallas首先注意到人和动物体内的棘球蚴相似。1782年,Goeze研究了棘球蚴内的原头节,认为它是带绦虫科的寄生虫。1695年,Hartman和1808年Rudalphi分别对犬肠内的细粒棘球绦虫的成虫进行过研究。1852年Von Siebold、1863年Naunhyu及其他学者分别用患病家畜内脏的棘球蚴及患者的棘球蚴喂养家犬,结果在犬肠内发现了成虫,从而逐渐清楚其生活史。

三、形态

1.成虫 成虫是绦虫纲中最小的一种,长2~7mm。成虫分4~5节,除头节、颈外,幼节、成节和孕节各一节。头节略呈梨形,有顶突和4个吸盘;顶突上有大小两圈呈放射状排列整齐的小钩28~50个(通常30~36个)。成节有雌雄生殖器官各一套,生殖孔位于节片一侧的中部偏后,睾丸45~65个,分布于生殖孔的前后方,输精管在阴茎囊中接纳前列腺后延伸而成为射精管;卵巢分左右两叶,位于节片中纵轴的腹面,睾丸之后,输卵管依次与阴道、卵黄总管连接,再膨大成卵模,与子宫相通,卵模外有梅氏腺包绕;阴道为略弯曲的小管,其近端膨大为受精囊,远端与雄性生殖器官相汇成为生殖孔,开口于节片侧缘,多居中线偏后。孕节的生殖孔开口于节片的一侧中部,子宫具不规则的囊状侧突,内含200~800个虫卵(图16-1)。

图示

图16-1 细粒棘球绦虫成虫形态

2.虫卵 虫卵圆球形,直径30~38μm,与猪带绦虫和牛带绦虫卵相似,光镜下难以鉴别。

3.幼虫 幼虫即棘球蚴(echinococcus)又称包虫(hydatid cyst)。为圆形或近似圆形的囊状体,其形状和大小随寄生时间的长短、寄生部位和宿主不同而异,直径可从不足1cm到数十厘米。棘球蚴由囊壁和囊内容物(生发囊、原头节、子囊、孙囊和囊液等)组成。囊壁外有宿主的纤维组织包绕,由宿主组织对棘球蚴发生炎症反应后形成,包括一层纤维性被膜和浸润的炎症细胞。囊壁分两层:外层为角皮层(cuticle layer),无细胞结构,厚1~4mm,乳白色,半透明,较脆易破;角皮层具有渗透作用,参与虫体与宿主之间的物质交换。内层为生发层(germinal layer),又称皮层,由单细胞构成,厚22~25μm,紧贴于角皮层内,向囊内长出许多原头节(图16-2)。

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图16-2 细粒棘球绦虫棘球蚴模式图

原头蚴(protoscolex)又称原头节,大小为170μm×122μm,有向内翻卷收缩的头节,其顶突和吸盘内陷,保护着数十个小钩。此外,还可见石灰小体等。原头节成虫头节的区别在于其体积小,缺顶突腺。

(1)生发囊(brood capsule):又称育囊,直径约1mm,由生发层有核细胞发育而成,是仅有一生发层的小囊。生长方式可分内殖性芽生和外殖性芽生两种。内含数十个原头蚴,破裂后的生发囊,其生发层收缩,原头蚴翻出。

(2)子囊(daughter cyst):可由母囊(棘球蚴囊)的生发层直接长出,也可由原头蚴或生发囊进一步发育而成。子囊结构与母囊相似,其生发层也可向囊内生长出原头蚴、生发囊以及与子囊结构相似的小囊,又称孙囊(grand daughter cyst)。有的母囊无原头蚴、生发囊等,称不育囊(infertile cyst)(图16-3)。棘球蚴囊腔内的液体称为棘球蚴液(hydatid fluid)。囊液的营养丰富,呈无色透明或淡黄色,内含多种蛋白、肌醇、卵磷脂、尿素及少量糖、无机盐和酶等,具有抗原性。从囊壁上脱落的原头节、生发囊及小的子囊悬浮在囊液中,称为囊砂或棘球蚴砂(hydatid sand)。

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图16-3 细粒棘球绦虫棘球蚴病理

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图16-4 细粒棘球绦虫生活史

四、生活史

细粒棘球绦虫的生活史需要两个哺乳动物的宿主,其终宿主是犬、狼、豺等犬科类食肉类动物,而中间宿主是羊、牛、骆驼等多种偶蹄类食草动物和人。人在流行病学意义上实际是非正常的中间宿主。

成虫寄生于终宿主小肠上段,以顶突小沟及吸盘固定于肠绒毛基部隐窝内。脱落的孕节或虫卵随粪便排出体外,污染周围环境,包括牧场、畜舍、皮毛、土壤、水源及饲料。当中间宿主吞食后卵内六钩蚴在肠内孵出,经肠壁血管进入血液循环到达肝、肺等器官,在3~5个月内发育为直径1~3cm的棘球蚴。随棘球蚴囊的大小和发育程度不同,囊内原头蚴数量可达数千至数万,甚至数百万个。牛、羊体内的棘球蚴被犬、豺、狼等终宿主吞食后,囊内原头蚴在胆汁刺激下翻出顶突,附着小肠壁,逐渐发育为成虫。从原头蚴发育至成虫约需8周。成虫寿命5~6个月(图16-4)。

五、细胞和分子致病

细粒棘球蚴对人体的危害以机械损害为主,其严重程度取决于棘球蚴的体积、数量、寄生时间和部位。随着棘球蚴的生长,在棘球囊的周围多出现急性炎症反应和单核细胞浸润,形成纤维性假囊壁。同时,棘球囊对组织器官造成压迫,引起萎缩、坏死和功能障碍。囊液因棘球囊破裂或通过渗透作用,进入周围组织可引起IgE介导的局部变态反应,大量进入血液可引起全身变态反应,甚至是过敏性休克,严重者可猝死。此外,棘球蚴的抗原成分多样复杂,在不同发育时期产生的抗原也不同,棘球蚴在宿主体内的长期寄生,引起宿主不同的免疫应答,不仅有免疫保护也有免疫损害,整个免疫应答机制复杂。

细粒棘球绦虫六钩蚴阶段的Eg95蛋白,原头节阶段的Eg FABP蛋白是重要免疫保护的抗原。从棘球蚴原头节cDNA文库克隆出编码FABP基因EgDfl,将其导入活的减毒鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium,St)构建重组St疫苗,动物免疫试验取得良好免疫效果。但是所有的疫苗分子均处于研究阶段,针对细粒棘球蚴的疫苗发挥作用的最好阶段就是其形成阶段,如此才能阻断细粒棘球蚴的侵入、生长和寄生。

六、临床学

主要临床症状为棘球蚴囊占位所致压迫、刺激或破裂引起的一系列症状。早期可无任何表现,多在体检时发现。囊型棘球蚴病可发生在全身多个脏器,以肝居首位,其次是肺、肾、脾、心脏、肌肉、脑、骨等其他组织器官。原发性感染一般为单个囊肿。棘球蚴病的严重危害还在于其常可引起续发感染导致严重并发症,可累及多个器官。因此,引起的临床表现极为复杂多样。

常见的临床分型及临床症状如下。

1.局部压迫和刺激 受累部位有轻微疼痛和坠胀感。

(1)肝囊型棘球蚴病:多侵犯右叶,患者可出现肝大、右上腹部包块,可有肝区隐痛、上腹饱胀感、消化不良、消瘦、贫血和门静脉高压等表现。肝区持续钝痛和叩痛。压迫胆道时出现阻塞性黄疸、胆囊炎等;压迫门静脉可致腹水。肝顶部棘球蚴囊合并感染后炎症累及膈肌及胸膜会产生粘连、炎症浸润及右胸腔积液。(https://www.daowen.com)

(2)肺囊型棘球蚴病:出现胸部隐痛、胀痛或刺激性咳嗽,巨大囊型棘球蚴病可引起压迫性肺不张,重者胸闷气促,甚者呼吸困难。合并感染可出现肺脓肿症状,伴有发热、胸痛、咳嗽咯脓痰,并且痰中带有囊碎屑,重者咯血。合并破裂者若穿入支气管,则会引起剧烈咳嗽,咯出小的生发囊、子囊或角质层及水样囊液,严重者可因窒息死亡。大多患者因棘球蚴的囊内容物逸出,导致囊腔继发感染,周围肺实质发生慢性炎症,宜手术治疗。

(3)颅脑囊型棘球蚴病:多发生于硬脑膜、颅骨等处。常见于单发性囊肿,有时可同时出现数个大小不等的棘球蚴。临床表现为占位性病变,颅内压增高、头痛、呕吐,甚至可出现癫痫。

(4)骨囊型棘球蚴病:患者仅有慢性疼痛,不易确诊。常发生于脊椎和骨盆,棘球蚴其外形常随骨髓腔而改变,有的似葡萄串状,有的破坏骨组织游离于骨表面。棘球蚴寄生的骨组织常呈蜂窝状,易导致骨折。

(5)其他:心包、肾、脾、肌肉、胰腺等棘球蚴病均少见,其症状似良性肿瘤。

2.继发性感染 棘球蚴囊破裂可造成继发性棘球蚴病。其并发症常为患者就诊时的首发病症。并发症的类型较多,往往破裂与感染,破裂与散播、变性与坏死、胆道梗阻与门静脉高压并存,或相继发生两种以上并发症。例如,破裂至胆道,可有炎症和梗阻,在胆道内发育成无数的小棘球蚴,阻碍胆道;破入腹腔造成继发性包虫囊肿;棘球蚴液溢出可致皮疹、发热、气急、腹痛、腹泻、昏厥、谵妄、昏迷等过敏反应,重者可出现严重的过敏性休克,甚至突然死亡。棘球蚴在宿主体内发生继发感染或外伤时,棘球可发生变性、纤维化或实变,囊液浑浊而最终被吸收和钙化。此外,还可发生中毒和胃肠道紊乱,主要表现为食欲减退、体重减轻、消瘦、贫血和发育障碍等症状。

七、诊断

我国在2006年制定包虫病诊断标准(WS 257-2006)。棘球蚴病的病程慢,临床症状复杂,对疑有棘球蚴病的患者,要根据流行病学史、临床表现、影像学特征和实验室检查结果综合诊断。

1.询问病史 了解患者是否来自流行区,以及是否有与犬、羊等动物或皮毛接触史对诊断有参考价值。

2.免疫学试验 是重要辅助诊断方法。常用的有皮内试验和血清学检查法。

(1)卡松尼皮内试验(Casoni test):此法简便,敏感性高,在15min内即可观察结果。阳性率为68%~100%。但此法特异性较差,易与其他疾病如肿瘤等相交叉,产生假阳性(18%~67%)或假阴性。本试验对诊断肺部包虫病的效果较其他部位的包虫病为好。此试验还与其他寄生虫病产生非特异性反应,特别是带绦虫病等。因此,多作为辅助性诊断方法。

(2)血清学试验:常采用的抗原有囊液粗抗原、囊液纯化抗原、原头节粗抗原或特异性纯化抗原。此外,已有多种重组棘球蚴抗原可应用于棘球蚴病诊断。

免疫学检测方法有乳胶凝集试验(LA)、IHA、ELISA、PVC薄膜快速ELISA、免疫印迹试验(Western blot)等。其中,ELISA最为常见且较敏感,特异性强,已有商品试剂盒供应。由于免疫学检测试验结果受许多因素影响,可采用2~3种血清学试验,相互弥补不足以提高对棘球蚴病诊断的准确率。

3.影像诊断 X线、B超、CT、MRI及同位素扫描等检查对棘球蚴病的诊断和定位也有帮助。特别是CT和MRI检查,不仅可早期诊断出无症状的带虫者,还能准确检查出各种病理形态影像。手术取出棘球蚴,或从患者痰、胸腔积液、腹水或尿等检获棘球蚴碎片或原头蚴,可作为确诊棘球蚴病的依据。

八、流行

棘球蚴病呈全球性分布,畜牧业发达的地方往往是此病流行区。畜牧区主要以犬和家畜完成其生活史和传播环节。流行地区的牧民、农民和家畜受感染的可能性会比较大。但城市中有喂养犬者,如果犬受感染也可将包虫病传给城市居民。欧洲见于冰岛、南斯拉夫、法国、西班牙等国。南美洲遍及巴西、阿根廷、乌拉圭等国。北美洲见于美国阿拉斯加州和加拿大西北部。非洲流行更为严重,尤以肯尼亚图尔卡纳地区为棘球蚴病的高度流行区。澳大利亚和新西兰30年前属于棘球蚴病高发区,后因积极防治,目前疫情已基本控制。中东地区和地中海东部棘球蚴病分布亦较广泛。亚洲在日本、土耳其和印度等国有分布。

我国是世界上棘球蚴病流行严重的国家之一,主要分布于西北、华北、东北以及西南广大农牧区。甘肃、宁夏、青海、新疆、内蒙古、西藏等省、自治区,四川西部、陕西、河北及广西等省、自治区、直辖市是其流行区。甘肃遍及全省13个地、州、市的52个县、市,以中部和东部黄土高原(环县)、西部河西走廊(天祝)及甘南牧区是重度流行区。新疆遍及全区,患者总数有15万~20万。流行地区居民的感染率可达9%~10%。

造成细粒棘球蚴病流行的主要因素如下。

1.虫卵污染环境和水源 在牧区,为了防止牲畜丢失,牧民会大量养犬。犬的身体各部位可沾有虫卵,虫卵可随犬或人的活动及尘土、风、水散播在人及家畜活动场所,加之牧民饮食习惯较不卫生,很容易导致棘球绦虫对人体的感染。虫卵对环境的抵抗力强,在4~15℃的潮湿环境中可以存活数月至1年。

2.人与家畜密切接触 牧民和犬频繁接触,易受感染。还可因生产活动而接触畜群,比如挤羊(牛)奶、剪羊毛、加工皮毛等。

3.病畜内脏喂犬 家畜内脏不做任何无害化处理就用其喂犬,或乱抛,导致犬、狼的带虫率很高。

九、治疗和预防

1.卫生宣传教育 在流行地区要做好广泛深入的卫生宣传教育工作,使居民了解棘球绦虫的生活史、传播途径和危害性,提高全民防病意识,养成良好的生活饮食习惯,注意个人防护。提倡对家犬、牧犬定期进行药物驱虫治疗,控制传染源,减少虫卵污染。

2.食品检疫 依法加强对屠宰场和个体屠宰的卫生检疫,严格合理处理病畜及其内脏,不用其喂犬,要深埋或焚烧。

3.外科手术治疗 目前,对于棘球蚴病的治疗仍以外科手术为最有效。手术中务必将棘球蚴囊取尽,避免囊液外溢,造成患者过敏反应性休克或继发性腹腔感染。为防止囊液外溢引起种植扩散,术前需要服用杀原头蚴的药物,如阿苯达唑或吡喹酮。术时先用细针将囊液抽去(慎防囊液外溢),然后再将内囊摘除。可选择微创治疗PAIR(Puncture,Aspiration, Injection,Re-aspiration)术,即包虫囊肿的穿刺、引流、局部杀包虫药物的注射及再穿刺。研究显示,联合阿苯达唑或甲苯达唑的PAIR术较常规外科手术的临床疗效更为安全有效,优点包括住院时间短,发病率、病死率及复发率低。

4.药物治疗 以苯并咪唑类化合物(BZA)的疗效为最好,毒性低。甲苯达唑和阿苯达唑(丙硫咪唑)已被WHO认可作为治疗棘球蚴病的药物。