隱孢子蟲

隱孢子蟲

隱孢子蟲(Cryptosporidium Tyzzer,1907)廣泛存在於動物中,亦為人體的重要寄生孢子蟲,可引起隱孢子蟲病(cryptosporidiosis)。寄生於人體的種主要是微小隱孢子蟲(C.parvum),該蟲是機會致病原蟲,但也是一種重要的腹瀉病原。

基本信息

簡介

隱孢子蟲成蟲隱孢子蟲成蟲

隱孢子蟲(Cryptosporidium,Tyzzer,1907)隸屬頂復門(PhylumApicomplexa)的孢子蟲綱(ClassSporozoa),均營寄生生活。生活史較複雜,具有無性的裂體增殖和有性的配子生殖兩種生殖方式。這兩種生殖方式可以在一個宿主或分別在兩個不同宿主體內完成。隱孢子蟲是重要的機會性致病原蟲,引起人獸共患隱孢子蟲病(cryptosporidiasis)。先天或後天免疫功能低下者尤易感染該蟲。

形態

隱孢子蟲卵囊

卵囊(oocyst)呈圓形或橢圓形。大便中的卵囊為厚壁卵囊,具有二層囊壁,直徑4~6μm,在小腸微絨毛區的卵囊約為1μm。成熟的卵囊內含有4個裸露的子孢子(sporozoite)和由顆粒物組成的殘留體(residualbody)。子孢子呈月牙形,大小為1.5μm×0.75μm,有一個核。未經染色的卵囊很難識別,用改良抗酸法染色後,在染成藍綠色背景的標本中,蟲體被染成玫瑰色。顯微鏡下,囊內子孢子呈不規則排列,殘留體為顆粒狀呈暗黑色或棕色。

基因體

小隱孢子蟲的基因體(2004年定序結果)約有10.4Mb,共8條染色體,每條染色體約為1.04~1.5Mb大小,染色體上不具有轉座子。它和其他頂端複合生物亞門的生物不同,小隱孢子蟲的質體或粒線體上不具有基因。

生活史

隱孢子蟲成蟲形成過程隱孢子蟲成蟲形成過程

隱孢子蟲的生活史簡單,不需轉換宿主就可以完成。生活史有無性生殖、有性生殖和孢子生殖三個階段,均在同一宿主體內進行,稱為內生階段。隨宿主糞便排出的卵囊具感染性。

人和牛及其它易感動物吞食成熟卵囊後,子孢子在消化液的作用下自囊內逸出,先附著於腸上皮細胞,再進入細胞,在胞膜下胞質外形成納蟲空泡,蟲體即在泡內進行無性繁殖,先發育為滋養體,經三次核分裂發育為Ⅰ型裂殖體。成熟的Ⅰ型裂殖體含有8個裂殖子。裂殖子被釋出後侵入其它上皮細胞,發育為第二代滋養體。第二代滋養體經2次核分裂發育為Ⅱ型裂殖體。成熟的Ⅱ型裂殖體含4個裂殖子。這種裂殖子釋出後發育為雌配子體或雄配子體,進入有性生殖階段。雌配子體進一步發育為雌配子,雄配子體產生16個雄配子,雌雄配子結合後形成合子,進入孢子生殖階段。合子發育為卵囊,成熟的卵囊含有4個裸露的子孢子。卵囊有薄壁和厚壁兩種類型。薄壁卵囊約占20%,僅有一層單位膜,其子孢子逸出後直接侵入宿主腸上皮細胞,繼續無性繁殖,使宿主自身體內重複感染;厚壁卵囊約占80%,在宿主細胞或腸腔內孢子化(形成子孢子)。孢子化的卵囊隨宿主糞便排出體外,即具感染性。整個生活史約需5~11天完成。

致病性

隱孢子蟲隱孢子蟲

隱孢子蟲主要寄生於小腸上皮細胞的刷狀緣,由宿主細胞形成的納蟲空泡內。 空腸近端是胃腸道感染該蟲蟲數最多的部位,嚴重者可擴散到整個消化道。肺、扁桃體胰腺膽囊等器官亦發現有蟲體。

由於本蟲寄生於腸黏膜,使之表面可出現凹陷,或呈火山口狀,腸絨毛萎縮,變短變粗,或融合、移位和脫落,上皮細胞出現老化和脫落速度加快現象,但感染輕者腸黏膜的變化不明顯。由於蟲體的寄生,破壞了腸絨毛的正常功能,影響消化吸收而發生腹瀉。但其致病機制很可能是多因素的,如腸黏膜表面積的縮小,多種黏膜酶的減少可能也起重要作用。

臨床症狀和嚴重程度取決於宿主的免疫功能與營養狀況。免疫功能正常人的感染後,主要表現為急性水樣腹瀉,一般無膿血,日排便2~20餘次,嚴重感染的幼兒可出現噴射性水樣瀉,排便量多。腹痛、腹脹、噁心、嘔吐、食慾減退或厭食、口渴和發熱亦較常見。病程長短不一,短者1~2天,長者數年,20天至2個月上下占多數,由急性轉為慢性而反覆發作者並不少見。

免疫功能受損者感染本蟲後,通常症狀明顯而病情重,持續性霍亂樣水瀉最為常見,一日數次至數十次。也有同時並發腸外器官寄生,如呼吸道等,其病情更為嚴重複雜。有人統計57例愛滋病病人感染者,42例死於本病,為愛滋病患者主要致死病因之一。故國外愛滋病病人檢查隱孢子蟲已被列為常規項目。

免疫缺陷者感染後症狀嚴重,表明細胞免疫和體液免疫對消除本蟲的感染是必不可少的。不論免疫功能是否正常感染本蟲後血中均可檢出特異抗體,但因該蟲寄生於腸黏膜表面,體液中的抗體可能不起保護作用,但能降低再感染的嚴重性。

危害

20世紀70年代以前,人類僅知道隱孢子蟲是一種腸道寄生蟲,牛、馬、羊、鴨、鵝等數十種動物都可能感染該蟲而致病。自1976年起,才有隱孢子蟲引起人感染患病的報導,其後許多國家相繼報告有該病的發生。1984年證實隱孢子蟲病經水傳播。1993年美國密爾沃基發生了該病經水傳播的暴發流行,病例達40萬人,引起了全世界的高度重視。

流行情況

迄今世界已有6大洲74個國家,至少300個地區,都發現了隱孢子蟲病。在歐洲的腹瀉患者中,隱孢子蟲的檢出率為1~2%;北美洲為0.6~4.3%;亞洲、澳大利亞、非洲和中南美洲為3~4%,高可達10.2%。很多報導認為,隱孢子蟲的發病率與當地的空腸彎曲菌、沙門氏菌、志賀氏菌、致病性大腸菌和藍氏賈第鞭毛蟲相近。在寄生蟲性腹瀉中占首位或第二位。國外爆發流行時有報告,多發生於與病人或病牛接觸後的人群,或幼稚園和託兒所等集體單位。美國費城一日托中心,在一次腹瀉爆發中隱孢子蟲的感染率高達65%(13/20)。同性戀並發愛滋病患者近半數感染隱孢子蟲。

1987年,中國的韓范在南京市區首先發現了人體隱孢子蟲病病例。隨後在南京、徐洲、安徽、內蒙、福建、山東和湖南等省市都報導了一些病例。在腹瀉患者(多為兒童)中,隱孢子蟲的檢出率為1.36~13.3%,其中福建的感染率最高。

一般認為隱孢子蟲病多發生在2歲或5歲以下的嬰幼兒,男女間無明顯差異,溫暖潮濕季節發病率高,農村比城市多,沿海港口城市比內地多,經濟落後、衛生狀況差的地區比發達地區多,畜牧地區比非牧區多。但這些情況並非絕對,也有相反的例外報導,如在芬蘭旅遊者到外地受感染是主要途徑,因此,該地區的成人感染多於兒童,城市高於農村。

傳染源

隱孢子蟲病人的糞便和嘔吐物中含大量卵囊,多數患者在症狀消退後仍有卵囊排出,可持續幾天至5周,這是主要的傳染源,而健康帶蟲者和恢復期帶蟲者也是重要的傳染源。據Robert等最近報告,在21例免疫功能正常而無腹瀉患者的十二指腸引流物中發現了隱孢子蟲卵囊,可是在其糞便內查到的僅不到半數(46.7%),說明不伴腹瀉的帶蟲者是存在的。交叉試驗證實,牛、羊、貓、犬和兔等動物的隱孢子蟲卵囊亦可感染人,成為畜牧地區和農村的重要動物源性傳染源。

傳播途徑

本病為人畜共患性疾病,人與動物可以相互傳播,但人際的相互接觸是人體隱孢子蟲病最重要的傳播途徑。傳播可發生於直接或間接與糞接觸,食用含隱孢子蟲卵囊污染的食物或水是主要傳播方式。近年來,英、美等國均有水源污染引起暴發流行的報導,如只有不到65000人口的西部喬治亞洲,大約13000人發生了胃腸炎,其中39%的患者糞檢隱孢子蟲卵囊陽性,旅遊者亦常通過飲用污染的水源而造成暴發流行。此外,同性戀者之間的肛交也可導致本蟲傳播,痰中有卵囊者可通過飛沫傳播。

易感人群

人對隱孢子蟲普遍易感。嬰幼兒、愛滋病患者、接受免疫抑制劑治療的病人,以及先天或後天的免疫功能低下者則更易感染隱孢子蟲。大量套用多種抗生素、患水痘、麻疹和經常感冒者等均易感本蟲。

實驗診斷

病原學診斷

電鏡下的隱孢子蟲電鏡下的隱孢子蟲
早期對隱孢子蟲病的診斷須進行腸黏膜活組織檢查, 近年則主要從糞便中查出卵囊確診。檢查方法多用糞便直接塗片染色法。水樣瀉的臨床症狀可作參考。

金胺-酚染色法:染色後在螢光顯微鏡下可見卵囊為圓形,發出乳白色略帶綠色的螢光,中央淡染,似環狀。本法簡便、敏感,適用於批量標本的過篩檢查,但需要螢光顯微鏡,限制了在基層衛生機構的廣泛套用。

改良抗酸染色法:染色後背景為藍綠色,卵囊呈玫瑰紅色,內部結構清晰。

金胺酚-改良抗酸染色法:上述方法染色後,標本中多存在非特異的紅色抗酸顆粒,貌似卵囊,難以鑑別。本法先用金胺-酚染色後,再用改良抗酸染色法復染,染後用光學顯微鏡檢查,其卵囊同抗酸染色,而非特異性顆粒呈藍黑色,顏色與卵囊不同有利於卵囊的檢查,並提高了檢出率和準確性。

基因檢測:採用PCR和DNA探針技術檢測隱孢子蟲特異DNA,具有特異性強、敏感性高的特點。在PCR中使用相應的引物,可擴增出隱孢子蟲DNA特異的452bp片段,其敏感性可達0.1pg水平。

免疫學診斷

隱孢子蟲病的免疫學診斷近年發展較快,具有彌補糞檢不足的優點。

糞便標本的免疫診斷:均需採用與卵囊具高親和力的單克隆抗體。在IFAT的檢測中卵囊在螢光顯微鏡下呈明亮黃綠色螢光,特異性高、敏感性好。適用於對輕度感染者的診斷和流行病學調查。採用ELISA技術檢測糞便中的卵囊抗原,敏感性、特異性均好,勿需顯微鏡。流式細胞計數法可用於卵囊計數,考核療效。

血清標本的免疫診斷:常採用IFAT、ELISA和酶聯免疫印跡試驗(ELIB),特異性、敏感性均較高,可用於隱孢子蟲病的輔助診斷和流行病學調查。

防治原則

該病為人畜共患病,預防本病應防止病人病畜的糞便污染食物和飲水,注意個人衛生,保護免疫功能缺陷或低下的人,增強基免疫力,避免與病人病畜接觸。卵囊對外界的抵抗力強,常用的消毒劑不能將其殺死,10%福馬林、5%氨水,加熱65-70℃30分鐘,可殺死卵囊。

1、支持和對症治療因目前尚未找到治療隱孢子蟲病的特效藥物,故治療的重點應為防治脫水、糾正電解質紊亂、加強營養和止瀉等。對腹瀉嚴重者可試用前列腺素抑制劑,如吲哚美辛(消炎痛)。腹瀉較輕而免疫功能正常的患者一般無需治療,適當進食水果和飲料;因器官移植等而服用免疫抑制藥物者只要停藥一定時間,症狀可自行消失;症狀嚴重者須給予對症處理;而對先天性免疫缺陷和愛滋病患者,持續有效的對症支持治療十分重要,甚至性命攸關。間歇性使用腎上腺皮質激素或細胞毒性藥物的患者如終止治療,病情可緩解。止瀉藥物均無顯效。

2、病原治療white-ac等發現巴龍黴素雖然不能根除愛滋病患者體內的小隱孢子蟲,但可緩解患者的腹瀉症狀和減少其包囊排出量。螺鏇黴素對症狀改善有一定療效。口服大蒜素(大蒜新素,allimin)每次20~40mg,首次加倍,每天4次,6天為一療程,1~3療程後糞檢時卵囊大多轉為陰性。小劑量阿齊黴素(500~1000mg/d)、長療程(30~40天)可使愛滋病患者伴發的慢性隱孢子蟲病患者獲得緩解或達到清除病原體。

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