十二指肠钩口线虫和美洲板口线虫

第四节 十二指肠钩口线虫和美洲板口线虫

一、引言

钩虫(hookworm)引起钩虫病(hookworm disease)。寄生在人体的钩虫主要有十二指肠钩口线虫(Ancylostoma duodenale Dubini,1943)和美洲板口线虫(Necator americanus Stiles,1902),寄生于某些动物体内的锡兰钩口线虫(Ancylostorna ceylanicum Loose,1911)和犬钩口线虫(Ancylostoma caninum Ercolani,1859)偶尔寄生在人体,而巴西钩口线虫(Ancylostoma braziliense Gonez de Faria,1910)的感染期幼虫可侵入人体引起皮肤幼虫移行症,但一般不能发育为成虫。

钩虫分布几乎遍及全世界,在热带和亚热带国家流行更广。全世界钩虫感染的人数约有7亿。我国除西藏、青海、黑龙江等少数干寒地区未见报道外,其他地区几乎都有钩虫感染的存在,一般感染率南方高于北方,农村高于城市。

二、历史沿革

钩虫病古已有之,但是其病原体的发现较晚。十二指肠钩口线虫于1843年在意大利由Dubini首先发现并加以叙述。1853~1854年Bilharz及Griesinger先后发现埃及贫血症与钩虫寄生有关,1880年由Perroncito证明在St.Gothard隧道流行的矿工贫血病由钩虫所致,人们逐渐认识到钩虫病的危害。Looss(1898)在研究钩虫工作中偶然发现钩虫侵入人体是通过幼虫钻入皮肤的途径,而他又于1911年综合前人的报道和其本人的历年研究结果对十二指肠钩口线虫的形态与生活史作了详尽的描述。人体钩虫的另一虫种,美洲板口线虫于1902年在北美由Stiles发现。

三、形态

成虫:虫体细长,约1cm,吸血时虫体呈淡红色,半透明,死后呈灰白色。前段较细,向背侧仰屈,虫体前端为一发达的角质口囊,其腹面具二对钩齿或一对板齿,依虫种不同而异。口腔与咽管相连,咽管较长,后端膨大,管壁肌肉极为发达,具排列成放射状的肌细胞,它们交替收缩与松弛,有利于吸取宿主血液(图18-11)。

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图18-11 钩虫成虫形态

雌虫较雄虫略为粗长,尾端尖细,末端呈圆锥状,有的虫种还有尾刺,阴门位于虫体腹侧。雄虫较细小,尾端角皮扩张,形成膨大的交合伞(copulatory bursa),内有肌肉性指状辐肋,依其所在部位分别称背、侧和腹辐肋,还有两根细长可伸缩的交合刺。

虫体前端两侧有头腺一对,头腺能合成、分泌抗凝素及乙酰胆碱酯酶等。抗凝素具抗凝血酶原的作用,可阻止宿主伤口血液凝固。虫体咽管壁内具有3个咽管腺,分泌物含乙酰胆碱酯酶、蛋白酶等多种酶类。

十二指肠钩口线虫与美洲板口线虫主要以虫体外形、口囊特点、交合伞外形及背辐肋分支、阴门位置、尾刺有无作鉴别依据(表18-1,图18-12、图18-13)。

虫卵:长椭圆形,大小约(57~76)μm×(36~40)μm,卵壳极薄,无色透明,新鲜粪便中的虫卵,内含4~8个卵细胞,卵壳与细胞间有明显的空隙,粪便排出后放置过久,卵内细胞继续分裂为多细胞,最后发育为幼虫。两种钩虫的虫卵形态相似不易区别(图18-14)。

表18-1 两种钩虫成虫的鉴别要点

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图18-12 两种钩虫模式比较

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图18-13 两种钩虫形态比较

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图18-14 钩虫卵形态

幼虫:钩虫幼虫,简称钩蚴,分为杆状蚴(rhabtidiform larva)和丝状蚴(filariform larva)两个阶段。

杆状蚴头端钝圆,尾端尖细,口腔细长开口能进食,第1期杆状蚴较小,蜕皮后为第2期,虫体增长,其他与第1期相似。第2期杆状蚴蜕皮后形成丝状蚴,其更长些,有鞘膜,为第2期杆状蚴留下的外皮层,具保护虫体作用。丝状蚴是感染期幼虫,侵入宿主皮肤时,鞘膜即脱去。

两种钩虫的致病力、对驱虫药物的敏感度以及地理分布,都有明显不同,故鉴别钩蚴的种别,在驱虫药物选择、流行病学、生态学及预防等方面都有实际意义。两种钩虫丝状蚴的形态不同,鉴别要点如下。

与钩蚴形态近似的寄生线虫蚴较多,其中鉴别意义重要者为粪类圆线虫的幼虫。钩虫的丝状蚴咽管长度约为体长的1/5,尾端尖细,而粪类圆线虫丝状蚴的咽管长度为体长的1/2,尾端分叉(表18-2)。

表18-2 两种钩虫丝状蚴的鉴别

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四、生活史

成虫寄生在小肠上段,卵随粪便排出体外,在外界发育为丝状蚴,即感染期幼虫,经皮肤钻入,随血流经心、肺、咽喉达小肠寄生。吸取宿主血液、淋巴液、肠黏膜和脱落的上皮细胞为食物(图18-15)。

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图18-15 钩虫生活史

1.虫卵和幼虫在体外的发育 成虫寄生于小肠,雌雄虫体成熟后,交配产卵,卵随粪便排至外界后,需要充分的氧气和其他适宜条件,方能进一步发育。虫卵在25~30℃,潮湿荫蔽,含氧充分的疏松泥土中,卵内细胞不断分裂,24h内第1期杆状蚴即可自卵孵出,以土壤中的细菌及有机物为食,生长很快,48h内蜕皮为第2期杆状蚴,再经5~6天,便停止摄食,第2次蜕皮发育为丝状蚴,丝状蚴口孔封闭,不能进食,为感染期蚴,多在距地面约6cm内的土层中,而且其运动和移行必须有水膜环绕。在地面上幼虫多聚集一处,向上爬行的能力很强,可高达22cm。泥土中的丝状蚴在气候适宜的季节里,可存活15周或更长,以蜕皮不久的丝状蚴感染力强,钻破皮肤能力强。

2.幼虫侵入人体后的发育及成虫的寄生部位 感染期幼虫丝状蚴有明显的向上性、向温性、向触性,当人的皮肤与土壤接触时,钩蚴受人体表温度的刺激,而运动活跃,通过毛囊、汗腺开口或破损的皮肤在30~60min内钻入皮下,在皮下停留24h,以后进入小血管和淋巴管,即随血流至右心,经肺动脉达肺部微血管,穿过微血管达肺泡,沿支气管、气管上行至咽,再随吞咽活动,经食管、胃达小肠,蜕2次皮逐渐发育为成虫。自感染期幼虫钻入皮肤到成虫交配产卵,一般需5~7周。产卵量十二指肠钩虫每条每日平均为10 000~30 000个,美洲钩虫为5 000~10 000个。钩虫成虫的寿命,美洲钩虫可活15年之久,十二指肠钩虫也可生存7年,但一般情况下3年。

丝状蚴如被吞食,少数未被胃酸杀灭的幼虫也可直接在肠腔发育成长,而自口腔或食管黏膜侵入血管的幼虫,仍循上述途径,再达肠腔。

除上述感染途径外,钻入母体的幼虫也可通过胎盘侵入胎儿,致新生儿的钩虫病,国内已有报道。另外,从乳汁中检出活动的美洲钩虫的幼虫,证实了母乳传播途径的可能性。

十二指肠钩虫的幼虫进入肠腔以前,可滞留在某些组织中,以后才陆续到达肠腔,发育成熟,有时这样的迁移移行可长达200天以上。

五、细胞和分子致病

钩虫在长期进化过程中为适应摄食而形成了有效的抗血液凝固机制,钩虫分泌的抗凝物质是其抗血液凝固的基础。目前已报道的这些抗凝成分包括6种抗凝血肽和1种血小板聚集抑制剂(HPI)。抗凝血肽可显著延长凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血酶原激酶时间(a PTT)。

成熟的钩虫抗凝血肽具有较高的同源性和相似的结构,属于丝氨酸蛋白酶抑制剂家族,具有10个半胱氨酸,形成5对二硫键,对蛋白的结构和功能起重要作用。通过对犬钩虫抗凝血肽(A-cAP)研究发现,AceAP1可同时抑制fVIIa/TF复合物和fXa;AcAPc2、AcAPc3、AcAPc4抑制凝血途径的fVIIa/TF复合物;而AcAP5、AcAP6主要抑制凝血途径的fXa发挥抗凝作用,。

钩虫分泌的乙酰胆碱酯酶能降解乙酰胆碱,具有降低咬点肠壁蠕动,利于虫体附着的作用。美洲钩虫的乙酰胆碱酯酶活性远高于十二指肠钩虫,可能和大部分驱虫药对美洲钩虫疗效差有关。

天冬氨酸蛋白酶(aspartic proteas)是钩虫分泌的一类重要的组织蛋白水解酶,在钩虫幼虫侵入宿主组织过程中发挥重要作用。因此成为抗钩虫疫苗的候选分子之一。

六、临床学

两种钩虫的致病作用大致相似,但十二指肠钩虫导致宿主贫血较为严重。人感染钩虫后的临床表现,与宿主的健康状况,特别是营养状况有关。(https://www.daowen.com)

人感染钩虫后若无明显的临床症状,而粪便中查到钩虫卵,称为钩虫感染(hookworm infection)。若出现临床症状,则称为钩虫病(hookworm disease)。

1.幼虫所致的病变

(1)钩蚴性皮炎:丝状蚴侵入皮肤后,数分钟至1h,即可出现局部皮肤烧灼、针刺感、奇痒,约在感染2天以后局部出现充血,斑点或丘疹,即钩蚴性皮炎,1~2天内成为水泡,抓破后可继发感染,而成为脓疱,结痂脱皮后可自愈。皮疹多见于与泥土接触的足趾、手指间等处较薄嫩的皮肤。

(2)肺部损害:幼虫移行至肺,穿过肺部微血管进入肺泡内,可致局部出血及炎性病变。患者可出现咳嗽、痰中带血,可伴有发热、畏寒等全身症状,甚至可致嗜酸性粒细胞增多症、哮喘和呼吸困难等症状,一般感染后1~3周可出现症状。

2.成虫所致的病变

(1)消化系统症状:成虫咬附在黏膜上,可造成出血点及小溃疡,可致消化道功能紊乱。腹痛为常见症状,往往表现为持续性、弥散性的腹痛,以上腹部和脐周最为剧烈,常伴有几次痉挛性加重。还可有恶心、呕吐、腹泻或便秘。

(2)贫血:贫血是钩虫造成的主要危害。钩虫以锐利的钩齿和切板,咬破肠黏膜,头腺分泌抗凝素,使伤口不易凝血而有利其吸血。用放射性核素51Cr标记红细胞,测出美洲钩虫每日所致失血量为0.02~0.10ml,十二指肠钩虫较之高出6~7倍。钩虫造成贫血的途径至少有4种:①钩虫本身吸入的血液及血液迅速经其消化道排出,形成“唧筒”样效果;②钩虫在吸血时,咬附部位黏膜伤口渗出血液;③当虫体迁移咬附部位后,原伤口在凝血前继续渗出血液;④由于钩虫咬附肠壁所致的肠壁损害,影响铁质和蛋白质等造血原料吸收,使血红蛋白合成发生障碍,出现低色素小细胞性贫血。患者皮肤蜡黄、黏膜苍白、乏力、劳动力减弱,甚至出现心慌、气急、水肿等症状。

(3)异嗜症(allotriophagy):有些钩虫病患者喜食生米、豆类、茶叶,甚至泥土、瓦片、煤渣、碎布等,即为异嗜症,原因尚未明确。似与铁质缺乏有关。大多数患者在服用铁剂后,症状可即消失。

(4)婴儿钩虫病(infantile hookworm disease):婴儿可经胎盘、乳汁或因被放在染有钩蚴的草地而感染钩虫病。婴儿患钩虫病后可表现为急性便血性腹泻、消化功能紊乱、发热、精神委靡、心尖区有明显收缩期杂音、肝脾大、贫血严重、生长发育迟缓等,合并症多,而且预后差,病死率高。

急性钩虫患者外周血嗜酸粒细胞比率异常升高到15%以上,最高可达86%。由于幼虫侵入人体后还需5~6周发育才会排卵,故早期粪检易漏诊,此时结合流行病学史、血嗜酸粒细胞增多和临床症状可做出诊断。另外,儿童患者可以出现营养不良、发育受阻,妇女则可有停经、流产等。

七、诊断

1.粪便检查作定性诊断 检出钩虫卵或孵出钩蚴是确诊的依据,常用的方法如下。

(1)直接涂片法:方便简便,但对轻度感染者易漏诊。

(2)饱和盐水浮聚法:利用钩虫卵比重比饱和盐水低,在饱和盐水中容易上浮。此法简便易行,检出率高。

(3)钩蚴培养法:在适宜的温度和湿度的条件下,钩虫卵在数日内发育并孵出幼虫,检出率与饱和盐水浮聚法相近,且可鉴别虫种,在选择药物上有意义。取试管1支加入冷开水约1ml,将滤纸剪成与试管等宽但较试管稍短的“T”形纸条,取粪便均匀涂在滤纸条上2/3部分,将纸条插入试管,下端浸入水中,加塞置于20~30℃条件下培养。5天后检查水中有无钩蚴,如为阴性,应继续培养至第7天。

2.感染度测定 在流行病学调查及药物疗效考核方面常需测定患者单位粪便量内所含的虫卵数,借以推测患者体内的成虫数。

(1)改良加藤法:使用定量板甘油玻璃纸透明计数,稳定性较好,方法简便,但必须掌握透明时间,一旦虫卵透明过度,便不易检出。

(2)饱和盐水浮聚计数法:常用改良洪氏虫卵计数法,检查轻度感染者较为准确,但对感染重者,虫卵重叠,不易计数。

(3)钩蚴培养计数:此法兼有浓缩及稀释两种计数法的优点。感染轻时,可数清集中在管底的全部幼虫;感染重时,可适当稀释后再计数,并可鉴别虫种。

可按每克粪便内虫卵数,将钩虫病的感染度分为三等:<2 000个卵/g粪为轻度感染, 2 000~11 000个卵/g粪为中度感染,>11 000个卵/g粪为重度感染。

我国于2013年颁布了《钩虫病的诊断》卫生行业标准(WS439-2013)。

八、流行

钩虫分布几乎遍及全世界,在热带及亚热带国家尤为广泛。据WHO报道,钩虫感染的人数约7.3亿,有些地区是一种钩虫感染,有的地方可以有两种钩虫混合感染。我国以四川、广西、浙江、福建、江苏、安徽、江西、湖北等省的感染率高。据2001~2004年全国寄生虫病调查结果显示,我国钩虫感染人数约为3 930万人,平均感染率为6.12%。一般南方较北方为重,长江流域是以十二指肠钩虫为主的混合感染区,秦岭以北已不适合美洲钩虫的流行,而在云南、广东、福建和四川的西南部、江西和湖南的南部及浙江沿海则以美洲钩虫感染占优势。

钩虫感染者或钩虫病患者是钩虫病的传染源。传播的程度与适宜虫卵和幼虫发育、存活的自然条件、人们的生活和生产方式有关。钩虫卵及钩蚴在外界的发育需要适宜的温度、相对湿度及土壤条件,因而感染季节各地也有所不同。北方的钩虫感染季节较南方的迟而短,南方(如海南岛)气候温暖,几乎全年都有感染的机会。另外,钩虫病的传播与用粪便作为农作物肥料以及赤手、赤足在地上劳动及卫生条件差的矿区有密切关系。

过去我国婴儿钩虫病报道并非少见,其症状出现早,病情重,常因延误诊治而造成严重后果。目前,我国婴儿钩虫病报道已少见。

九、治疗和预防

消灭钩虫病要积极采取综合性防治措施,切实做好粪便管理,查治病人和个人防护三方面工作。

1.粪便管理 粪便管理主要是防止虫卵污染土壤,可采用一些方法来杀灭粪便中的钩虫卵。例如,堆肥法、化学灭卵剂、建立沼气池等方法。在易感季节,不用未经处理的人粪施肥。

2.治疗患者和带虫者 钩虫感染者是唯一感染来源,故治疗感染者可以起到控制传染源的作用。普查普治工作宜集中在冬、春季。

常用的药物有阿苯达唑、甲苯达唑、噻嘧啶,对钩虫患者转阴率为66.7%~90%。三苯双脒作为苯脒类衍生物,对两种钩虫感染都有明显的驱除作用,其中对美洲钩虫感染疗效显著使其有别于其他驱虫药物。

有贫血的患者应补充铁剂,可很快纠正贫血,恢复劳动力,异嗜症也有不同程度的减轻或消失。此外,尚需注意蛋白质、维生素的供给与补充。

对钩蚴性皮炎,在感染后24h内进行透热疗法,以杀死钻入皮肤的钩蚴,可将感染局部间歇浸于53℃热水中,20min;或用艾热薰5min;用噻苯达唑悬液涂敷局部或内服,也可起早期治疗作用。

3.个人防护 减少感染机会,如提倡穿鞋下地、涂擦药物等;以机械代替手工操作,避免与泥土直接接触。

(冯 萌 蔡俊龙)