三、孢子虫纲
(一)疟原虫
疟原虫是引起疟疾的病原体。寄生于人体的疟原虫有4种,即间日疟原虫、恶性疟原虫、三日疟原虫和卵形疟原虫。本虫在世界上分布广泛,尤其是热带、亚热带和温带地区。我国分布最广的是间日疟原虫,其次是恶性疟原虫,三日疟原虫少见,卵形疟原虫罕见。间早疟原虫主要分布于长江以南、黄淮、江淮及黄河下游地区;恶性疟原虫多见于云南、海南等地。
1.形态 疟原虫的基本结构包括核、胞质和胞膜,环状体以后各期尚有消化分解血红蛋白后的最终产物-疟色素。血片经姬氏或瑞氏染液染色后,核呈紫红色,胞质为天蓝至深蓝色,疟色素呈棕黄色、棕褐色或黑褐色。四种人体疟原虫的基本结构相同,但发育各期的形态又各有不同,可资鉴别。除了疟原虫本身的形态特征不同之外,被寄生的红细胞在形态上也可发生变化(图28-4)。被寄生红细胞的形态有无变化以及变化的特点,对鉴别疟原虫种类很有帮助。
图28-4 4种疟原虫各期形态
(1)滋养体:为疟原虫在红细胞内摄食和生长、发育的阶段。按发育先后,滋养体有早、晚期之分。早期滋养体胞核小,胞质少,中间有空泡,虫体多呈环状,故又称之为环状体。以后虫体长大,胞核亦增大,胞质增多,有时伸出伪足,胞质中开始出现疟色素。间日疟原虫和卵形疟原虫寄生的红细胞可以变大、变形,颜色变浅,常有明显的红色薛氏点;被恶性疟原虫寄生的红细胞有粗大的紫褐色薛氏点;被三日疟原虫寄生的红细胞可有齐氏点。此时称为晚期滋养体,亦称大滋养体。
(2)裂殖体:晚期滋养体发育成熟,核开始分裂后即称为裂殖体。核经反复分裂,最后胞质随之分裂,每一个核都被部分胞质包裹,成为裂殖子,早期的裂殖体称为未成熟裂殖体,晚期含有一定数量的裂殖子且疟色素已经集中成团的裂殖体称为成熟裂殖体。
(3)配子体:疟原虫经过数次裂体增殖后,部分裂殖子侵入红细胞中发育长大,核增大而不再分裂,胞质增多而无伪足,最后发育成为圆形、卵圆形或新月形的个体,称为配子体;配子体有雌雄(或大小)之分:雌(大)配子体虫体较大,胞质致密,疟色素多而粗大,核致密而偏于虫体一侧或居中;雄(小)配子体虫体较小,胞质稀薄,疟色素少而细小,核质疏松、较大、位于虫体中央。
2.生活史 寄生于人体的4种疟原虫生活史基本相同,需要人和按蚊二个宿主。在人体内先后寄生于肝细胞和红细胞内,进行裂体增殖。在红细胞内,除进行裂体增殖外,部分裂殖子形成配子体,开始有性生殖的初期发育。在蚊体内,完成配子生殖,继而进行孢子增殖。
(1)在人体内的发育:分肝细胞内的发育和红细胞内的发育二个阶段:
1)红细胞外期(红外期):当唾腺中带有成熟子孢子的雌性按蚊刺吸人血时,子孢子随唾液进入人体,约经30分钟后随血流侵入肝细胞,摄取肝细胞内营养进行发育并裂体增殖,形成红细胞外期裂殖体。成熟的红细胞外期裂殖体内含数以万计的裂殖子。裂殖子胀破肝细胞后释出,一部分裂殖子被巨噬细胞吞噬,其余部分侵入红细胞,开始红细胞内期的发育。间日疟原虫完成红细胞外期的时间约8天,恶性疟原虫约6天,三日疟原虫为11~12天,卵形疟原虫为9天。
间日疟原虫和卵形疟原虫的子孢子具有速发型子孢子(TS)和迟发型子孢子(BS)。当子孢子进入肝细胞后,速发型子孢子继续发育完成红细胞外期的裂体增殖,而迟发型子孢子视虫株的不同,需经过一段或长或短(数月至年余)的休眠期后,才完成红细胞外期的裂体增殖。经休眠期的子孢子被称之为休眠子。恶性疟原虫和三日疟原虫无休眠子。
2)红细胞内期(红内期):红细胞外期的裂殖子从肝细胞释放出来,进入血流后很快侵入红细胞。裂殖子侵入红细胞的过程包括以下步骤:
裂殖子通过特异部位识别和附着于红细胞膜表面受体;红细胞广泛性变形,红细胞膜在环绕裂殖子处凹入形成纳虫空泡;裂殖子入侵完成后纳虫空泡密封。在入侵过程中裂殖子的细胞表被脱落于红细胞中。
侵入的裂殖子先形成环状体,摄取营养,生长发育,经大滋养体、未成熟裂殖体,最后形成含有一定数量裂殖子的成熟裂殖体。红细胞破裂后,裂殖子释出,其中一部分被巨噬细胞吞噬,其余再侵入其他正常红细胞,重复其红细胞内期的裂体增殖过程。完成一代红细胞内期裂体增殖,间日疟原虫约需48小时,恶性疟原虫约需36~48小时,三日疟原虫约需72小时,卵形疟原虫约需48小时。恶性疟原虫的早期滋养体在外周血液中经十几小时的发育后,逐渐隐匿于微血管、血窦或其他血流缓慢处,继续发育成晚期滋养体及裂殖体,这2个时期在外周血液中一般不易见到。
(2)在按蚊体内的发育:疟原虫经几代红细胞内期裂体增殖后,部分裂殖子侵入红细胞后不再进行裂体增殖而是发育成雌、雄配子体。恶性疟原虫的配子体主要在肝、脾、骨髓等器官的血窦或微血管里发育,成熟后始出现于外周血液中,约在无性体出现后7~10天才见于外周血液中。配子体的进一步发育需在蚊胃中进行,否则在人体内经30~60天即衰老变性而被清除。
4种疟原虫寄生于红细胞的不同发育期,间日疟原虫和卵形疟原虫主要寄生于网织红细胞,三日疟原虫多寄生于较衰老的红细胞,而恶性疟原虫可寄生于各发育期的红细胞。
3.致病性 疟原虫的主要致病阶段是红细胞内期的裂体增殖期。致病力强弱与侵入的虫种、数量和人体免疫状态有关。
(1)潜伏期:指疟原虫侵入人体到出现临床症状的间隔时间,包括红细胞外期原虫发育的时间和红细胞内期原虫经几代裂体增殖达到一定数量所需的时间。(https://www.daowen.com)
潜伏期的长短与进入人体的原虫种株、子孢子数量和机体的免疫力有密切关系。恶性疟的潜伏期为7~27天;三日疟的潜伏期为18~35天;卵形疟的潜伏期为11~16天;间日疟的短潜伏期株为11~25天;长潜伏期株为6~12个月或更长。我国各地均兼有间日疟长、短潜伏期2种类型,有由北向南短潜伏期比例增高的趋势。由输血感染诱发的疟疾,潜伏期一般较短。
(2)疟疾发作:疟疾的一次典型发作表现为寒战、高热和出汗退热三个连续阶段。
发作是由红细胞内期的裂体增殖所致,当经过几代红细胞内期裂体增殖后,血中原虫的密度达到发热阈值,如间日疟原虫为10~500个/L血,恶性疟原虫为500~1 300个/L血。红细胞内期成熟裂殖体胀破红细胞后,大量的裂殖子、原虫代谢产物及红细胞碎片进入血流,其中一部分被巨噬细胞、中性粒细胞吞噬,刺激这些细胞产生内源性热原质,它和疟原虫的代谢产物共同作用于宿主下丘脑的体温调节中枢,引起发热。随着血内刺激物被吞噬和降解,机体通过大量出汗,体温逐渐恢复正常,机体进入发作间歇阶段。由于红细胞内期裂体增殖是发作的基础,因此发作具有周期性,此周期与红细胞内期裂体增殖周期一致。典型的间日疟和卵形疟隔日发作1次;三日疟为隔2天发作1次;恶性疟隔36~48小时发作1次。若寄生的疟原虫增殖不同步时,发作间隔则无规律,如初发患者。不同种疟原虫混合感染时或有不同批次的同种疟原虫重复感染时,发作也多不典型。疟疾发作次数主要取决于患者治疗适当与否及机体免疫力增强的速度。随着机体对疟原虫产生的免疫力逐渐增强,大量原虫被消灭,发作可自行停止。
(3)疟疾的再燃和复发:疟疾初发停止后,患者若无再感染,仅由于体内残存的少量红细胞内期疟原虫在一定条件下重新大量繁殖又引起的疟疾发作,称为疟疾的再燃。
再燃与宿主抵抗力和特异性免疫力的下降及疟原虫的抗原变异有关。疟疾复发是指疟疾初发患者红细胞内期疟原虫已被消灭,未经蚊媒传播感染,经过数周至年余,又出现疟疾发作,称复发。关于复发机理目前仍未阐明清楚,其中子孢子休眠学说认为由于肝细胞内的休眠子复苏,发育释放的裂殖子进入红细胞繁殖引起的疟疾发作。恶性疟原虫和三日疟原虫无迟发型子孢子,因而只有再燃而无复发。间日疟原虫和卵形疟原虫既有再燃,又有复发。
(4)贫血:疟疾发作数次后,可出现贫血,尤以恶性疟为甚。怀孕妇女和儿童最常见,流行区的高死亡率与严重贫血有关。贫血的原因除了疟原虫直接破坏红细胞外,还与下列因素有关:①脾功能亢进,吞噬大量正常的红细胞。②免疫病理的损害。疟原虫寄生于红细胞时,使红细胞隐蔽的抗原暴露,刺激机体产生自身抗体,导致红细胞的破坏。此外宿主产生特异抗体后,容易形成抗原抗体复合物,附着在红细胞上的免疫复合物可与补体结合,使红细胞膜发生显著变化而具有自身免疫原性,并引起红细胞溶解或被巨噬细胞吞噬。疟疾患者的贫血程度常超过疟原虫直接破坏红细胞的程度。③骨髓造血功能受到抑制。
(5)脾肿大:初发患者多在发作3~4天后,脾开始肿大,长期不愈或反复感染者,脾肿大十分明显,可达脐下。主要原因是脾充血和单核-巨噬细胞增生。早期经积极抗疟治疗,脾可恢复正常大小。慢性患者由于脾包膜增厚,组织高度纤维化,质地变硬,虽经抗疟根治,也不能恢复到正常。
其他孢子虫纲主要生物学特征和致病性见表28-2。
表28-2 其他孢子虫纲主要生物学特性和致病性
续表
(二)孢子虫的寄生虫学检查及防治原则
采末梢血作薄血膜和厚血膜涂片,经姬氏或瑞氏染色后镜检疟原虫即可确诊疟疾。恶性疟疾应在发作开始时采血,间日疟和三日疟应在发作后数小时至10余小时采血;诊断弓形虫感染可取羊水、血液、其他体液或活检组织直接染色镜检,但检出率低。动物接种或细胞培养法较为常用;确认肺泡孢子虫肺炎时应从呼吸道分泌物或肺组织内涂片染色镜检找到滋养体或包囊或支气管肺泡灌洗液经离心沉淀后作涂片染色检查提高检出率,支气管或肺组织活检的检出率也较高;隐孢子虫感染可取粪便标本作金胺-酚染色和改良抗酸染色。
防治疟疾应治疗病人和带虫者,包括疟疾病人的治疗和休止期抗复发治疗。疟疾发作时可用氯喹、青蒿素等,以杀灭红细胞内期的疟原虫。杀灭红细胞外疟原虫和配子体的药物有伯氨喹。乙胺嘧啶有杀灭红外期疟原虫和抑制红内期未成熟裂殖体的作用,可作为预防用药。氯喹和伯氨喹合用,可根治间日疟或抗复发。坚持疟疾监测、加强流动人口的疟疾管理。防蚊、灭蚊可有效地切断疟原虫的传播途径。
防止弓形虫感染应大力开展宣传教育,防止猫粪污染手指、食物及水源;注意饮食卫生,不食用未煮熟的肉类、乳类等。治疗首选乙胺嘧啶和复方新诺明合用,对孕妇也可选螺旋霉素等;治疗肺孢子虫肺炎药物主要有复方新诺明和乙胺嘧啶等,应用气雾剂喷他脒或砜类药物有一定的预防作用;隐孢子虫经“粪-口”途径传播,注意环境和饮食卫生是主要的预防措施。治疗上至今尚无特效药,螺旋霉素有一定作用,国内也用大蒜素治疗。