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医学寄生虫学
1.5.3.2 第二节 刚地弓形虫

第二节 刚地弓形虫

刚地弓形虫[Toxoplasma gondii(Nicolle & Manceaux,1908)]是猫科动物的肠道球虫,由法国学者Nicolle及Manceaux在刚地梳趾鼠(Ctenodactylus gondii)单核细胞内发现,虫体呈弓形,命名为刚地弓形虫。该虫呈世界性分布,人和许多动物都能感染,引起人畜共患的弓形虫病,人体多为获得性隐性感染,但免疫功能低下或缺损时(如器官移植、恶性肿瘤、艾滋病等)会出现严重症状,造成致命性危害。属机会致病原虫(Opportunistic protozoan),临床表现复杂,可出现全身性各系统脏器损害,主要侵犯脑、眼和淋巴结等处。孕妇患该病可垂直传播给胎儿,造成不良妊娠或胎儿畸形,主要侵犯眼、脑、心、肝、淋巴结等。该病是人类先天性感染中最严重的疾病之一,它对人类健康和人口素质的潜在性危害尤其应当引起重视。

【形态】

弓形虫发育的全过程,可有5种不同形态的阶段:滋养体、包囊、裂殖体、配子体和卵囊(图13-3)。

1.滋养体:见于疾病的急性期。虫体呈新月形或香蕉形。滋养体在宿主细胞内增殖形成虫体集合体,外面被细胞膜包绕,没有真正的囊壁,称为假包囊。假包囊破裂后散出内殖子或称速殖子,即滋养体。

2.包囊:常在慢性感染期于细胞内出现。圆形或椭圆形,具有一层富有弹性的坚韧囊壁。囊内滋养体称缓殖子(Bradyzoite),可不断增殖,内含数个至数百个虫体,缓殖子重新进入新的细胞形成新的包囊,可长期在组织内生存。

3.裂殖体:在猫科动物小肠绒毛上皮细胞内发育增殖,成熟的裂殖体为长椭圆形,内含4~29个裂殖子,以10~15个居多,呈扇状排列,裂殖子形如新月状,前尖后钝,较滋养体为小。

4.配子体:由游离的裂殖子侵入另一个肠上皮细胞发育形成配子母细胞,进而发育为配子体,有雌、雄之分。

5.卵囊:刚从猫粪排出的卵囊为圆形或椭圆形,大小为10~12μm;具两层光滑透明的囊壁,内充满均匀小颗粒。成熟卵囊含2个孢子囊,每个分别由4个子孢子组成,相互交错在一起,呈新月形,在电镜下子孢子的结构与滋养体相似。

【生活史】

弓形虫的中间宿主为人、哺乳动物和禽类,终宿主仅发现猫及某些猫科动物。在猫科动物体内完成有性世代,同时也进行无性增殖,故猫是弓形虫的终宿主及中间宿主。在其他动物或人体内只能完成无性生殖,为中间宿主。弓形虫广泛寄生于人、哺乳动物、鸟类和鱼类的有核细胞内(图13-3)。

(一)中间宿主内的发育

当猫粪内的卵囊或动物肉类中的包囊或假包囊被中间宿主如人、猪、牛等吞食后,在肠内逸出子孢子、缓殖子或速殖子,随即侵入肠壁经血或淋巴进入单核吞噬细胞系统寄生,并扩散至全身各器官组织,如脑、淋巴结、肝、肌肉等,进入细胞内发育繁殖,直至细胞破裂,速殖子重新侵入新的组织、细胞,不断循环反复繁殖。在免疫功能正常的机体,部分速殖子侵入宿主细胞后,繁殖速度减慢为缓殖子,形成包囊,包囊在宿主体内可存活数月、数年,甚至终生。当机体免疫功能低下或缺损时,组织内的包囊可破裂,释出缓殖子,进入血液和其他新的组织细胞继续发育,快速繁殖为速殖子。包囊或假包囊成为宿主之间相互传播的主要感染阶段。

(二)终宿主内的发育

猫主要通过感染的猫粪和捕食老鼠及鸟感染弓形虫的成熟卵囊、包囊或假包囊,然后其滋养体、子孢子在小肠腔逸出,主要在回肠部侵入小肠上皮细胞发育繁殖为裂殖体,成熟后释出裂殖子,侵入新的肠上皮细胞继续增殖,经数代后,部分裂殖子发育为雌、雄配子,受精成为合子,最后形成的卵囊破出上皮细胞进入肠腔,随粪便排出体外,在适宜温、湿度环境中发育为具感染性的成熟卵囊,是感染中间宿主的重要阶段。

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图13-3 刚地弓形虫形态与生活史示意图

【致病】

(一)致病机制

弓形虫的致病作用与虫株毒力、宿主的免疫状态有关。刚地弓形虫可分为强毒和弱毒株系,目前国际上公认的强毒株代表为RH株;弱毒株代表为Beverley株。绝大多数哺乳动物、人及家禽类对弓形虫都是易感中间宿主,易感性则有所差异。

速殖子是弓形虫急性感染期的主要致病阶段。不同于其他大多数细胞内寄生病原体,弓形虫几乎可以感染所有各种类型细胞。弓形虫从入侵部位进入血液后散布全身并迅速进入单核-巨噬细胞以及宿主的各脏器或组织细胞内繁殖,直至细胞胀破,逸出的原虫(速殖子)又可侵入邻近的细胞,如此反复不已,造成局部组织的灶性坏死和周围组织的炎性反应,此为急性期的基本病变。弓形虫并可作为抗原,引起过敏反应,形成肉芽肿病变。此外,弓形虫所致的局灶性损害,可引起严重继发性病变,如小血栓形成、局部组织梗死,周围有出血和炎症细胞包绕,久而久之形成空腔或发生钙化。

缓殖子是慢性感染期的主要致病阶段。如患者免疫功能正常,可迅速产生特异性免疫而清除大量弓形虫,形成隐性感染,原虫亦可在体内形成包囊,长期潜伏。正常情况下,多数无明显症状,一旦机体免疫功能降低,包囊内缓殖子即破囊逸出,出现相应的临床症状。如患者免疫功能缺损,会导致虫体大量繁殖,引起全身播散性损害。

(二)临床表现

弓形虫广泛存在于人群中,一般为隐性感染,严重的弓形虫病多源于先天感染和免疫功能低下或缺损的获得性感染。

1.先天性弓形虫病:感染弓形虫的初孕妇女,可经胎盘血流感染胎儿,可造成孕妇流产、早产、畸胎或死产,妊娠期3个月内感染,畸胎发生率高,如无脑儿、小眼畸形、脊柱裂等,如为隐性感染的可在出生后数月甚至数年才出现症状。研究表明,婴儿出生时出现症状或发生畸形者病死率为12%,而存活者中80%有精神发育障碍,50%有视力障碍。以脑积水、大脑钙化灶、视网膜脉络膜炎和精神、运动的障碍为先天性弓形虫病典型症候。此外,可伴有全身性表现,融合性肺炎是常见的死亡原因。

2.获得性弓形虫病:它是误食入猫粪便内的卵囊或动物肉类中的滋养体所致,可因虫体侵袭的部位和机体的免疫应答而呈现不同的临床表现,常见临床类型有多脏器损害型、淋巴结肿大型、脑型、眼型,其中淋巴结肿大型是获得性弓形虫病最常见的类型,多见于颌下和颈后淋巴结。其次,弓形虫常累及脑、眼部,引起中枢神经系统异常表现。免疫功能低下者,常表现为脑炎、脑膜脑炎、癫痫和精神异常。弓形虫眼病的主要特征以视网膜脉络膜炎为多见,表现为视力突然下降,也有出现斜视、虹膜睫状体炎、色素膜炎等,多见双侧性病变,视力障碍外常伴全身反应或多器官病损。

多数隐性感染者,当患有恶性肿瘤、施行器官移植或长期接受免疫抑制剂治疗等致免疫功能低下或缺损者,都可使隐性感染状态转为急性重症,使原有病症恶化甚至死亡,多有艾滋病患者因患弓形虫脑炎而致死的报道。

(三)免疫

弓形虫是一种机会致病寄生虫学原虫,宿主的机体免疫状态是重要的致病因素。

在免疫功能健全的宿主,细胞免疫在保护性免疫中起主要作用。其中,T细胞、巨噬细胞、NK细胞及其他细胞介导的免疫反应尤起主导作用。被致敏的T细胞能释放多种细胞因子,参与免疫调节,激活巨细胞产生活性氧等,从而抑制弓形虫速殖子在细胞内繁殖并杀死虫体。

人或动物受弓形虫感染后能激发特异性抗体。感染早期出现IgM和IgA升高,IgM在4个月后逐渐消失,IgA在1个月后为高滴度IgG所取代,并维持较长时间,能通过胎盘传至胎儿,但抗感染的免疫保护作用不明显,如在新生儿体内发现,则表示可能有先天性弓形虫感染。

【实验诊断】

(一)病原学检查

1.涂片染色法:取急性期患者的体液、脑脊液、血液、骨髓、羊水、胸水经离心后,沉淀物作涂片,或采用活组织穿刺物涂片,经姬氏染色后,镜检弓形虫滋养体。此法简便,但阳性率不高,易漏检。

2.动物接种分离法、细胞培养法:采用敏感的实验动物小白鼠,样本接种于腹腔内,一周后剖杀取腹腔液镜检,阴性需盲目传代至少3次;样本亦可接种于离体培养的单层有核细胞。动物接种和细胞培养是目前常用的病原学诊断方法。

(二)免疫学诊断

鉴于弓形虫病原学检查阳性率不高,免疫学诊断已成为当今广泛应用的辅助诊断手段,常用的方法有:

1.染色试验(Dye test,DT):为经典的特异血清学方法,具有较好的特异性、敏感性。

2.间接血凝试验(IHA):此法特异、灵敏、简易,适用于流行病学调查及筛查性抗体检测,应用广泛。

3.间接免疫荧光接体试验(IFA):测IgM,适用于临床早期诊断。

4.酶联免疫吸附试验(ELISA):用于早期急性感染和先天性弓形虫病的诊查。

孕期妇女出现弓形虫血清学变化,可辅以B超、羊水检查、胎血检查明确感染,了解胎儿状况,以便尽早采取相应措施。

【流行】

(一)流行概况

弓形虫病为人兽共患疾病,呈世界性分布,广泛存在于多种哺乳动物和鸟类中,人群感染也相当普遍,人群抗体阳性率为25%~50%,个别地区高达90%,我国为5%~20%,多数属隐性感染。造成广泛流行的原因:①生活史各期都具感染性;②中间宿主广泛;③各类宿主之间均可相互传播;④卵囊排放量大;⑤滋养体、卵囊在中间宿主组织内生存时间长,对外环境抵抗力强。

(二)流行环节

1.传染源:未煮熟的肉,特别是猪、犬、羊肉。几乎所有哺乳动物和鸟类,如鼠类、猪、羊、牛、家兔和鸡、鸭、鹅等,都可以传染弓形虫,而且感染率很高。人的传染主要来自于这些动物的肉,如涮肉的温度不够和时间过短,其中的弓形虫没有杀死,就有传染的危险;生肉或切肉砧板的污染同样可以传染;市售的各种肉制品如香肠、火腿肠、罐头也都可以成为传染源;奶制品、奶油制品、蛋类制品、蛋糕、各类饼干、点心等有时也能成为传染源。总之,不符合卫生标准的鱼、肉、蛋、奶及其制品都有可能传染弓形虫病。

孕妇通过胎盘垂直传播具有传染源的意义。但只有在怀孕前没有感染过弓形虫的孕妇,在怀孕期间发生初次(原发性)感染才有可能传染给胎儿,如果孕妇在怀孕前感染过弓形虫,那她就不再有传染的危险。患有弓形虫病的妇女所排的经血里面常含有大量的弓形虫包囊,是一个不小的传染源,不应忽视。另外,弓形虫病人的尿液、唾液、眼泪、鼻涕中,男人的精液中等均可含弓形虫包囊。人类通过性行为可以互相传染。急性发作的病人的喷嚏,可以成为飞沫传染源。

猫及猫科动物是重要的传染源。猫粪便中的卵囊对外界抵抗力较大,对酸、碱、消毒剂均有相当强的抵抗力,在室温下可生存3~18个月,猫粪内可存活1年,对干燥和热的抵抗力较差,80℃温度下1分钟即可杀死,因此加热是防止卵囊传播最有效的方法。

2.传播、感染途径:弓形虫病的感染途径较多,食入未熟的含弓形虫各个时期的肉制品、蛋类、奶类;接触感染弓形虫的动物经破损皮肤;感染弓形虫的孕妇经胎盘、哺乳期妇女可经乳液;节肢动物携带弓形虫经叮咬皮肤;经输血或器官移植等途径均可感染弓形虫。

3.易感人群:人类对弓形虫普遍易感,尤其是胎儿、婴幼儿、肿瘤和AIDS患者等。长期使用免疫抑制剂及免疫缺陷的隐性感染者会出现症状加剧的情况。职业、生活方式、饮食习惯均与弓形虫感染相关。弓形虫病与AIDS患者关系密切,约有5%~10%的AIDS患者合并弓形虫感染,是AIDS患者死亡原因之一。

【防治】

1.控制传染源,控制病猫。妊娠妇女应作血清学检查。妊娠初期感染该病者应作人工流产,中、后期感染者应予治疗。供血管血清学检查弓形虫抗体阳性者不应供血。经器官移植血清抗体阳性者亦不宜使用其血液。

2.切断传染途径。勿与猫、犬等密切接触,防止猫粪污染食物、饮用水和饲料。不吃生的或未熟的肉类和生乳、生蛋等。加强卫生宣教,搞好环境卫生和个人卫生。

3.对急性期患者应及时进行药物治疗,但尚无理想的特效药物。乙胺嘧啶、磺胺类对增殖期弓形虫有抑制生长的作用。常用制剂为复方新诺明(Co-trimoxazole),亦可与乙胺嘧啶联合应用提高疗效,孕妇应忌用。螺旋霉素(Spiramycin)毒性小,器官分布浓度高,为目前对孕妇进行药物治疗的首选药。疗程中适当配伍用免疫增强剂,可提高宿主的抗虫功能,发挥辅助作用。

预后取决于宿主的免疫功能状态以及受累器官。严重先天性感染预后较差,成人免疫功能缺损(如有艾滋病、患恶性肿瘤、经器官移植等),弓形虫病易呈全身播散性,预后亦差。单纯淋巴结肿大型预后良好,眼部弓形虫病常反复发作。

(杨毅梅 李 伟)