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[科普中国]-隐孢子虫

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隐孢子虫(Cryptosporidium Tyzzer,1907)为体积微小的球虫类寄生虫。广泛存在多种脊椎动物体内,寄生于人和大多数哺乳动物的主要为微小隐孢子虫(C.parvum),由微小隐孢子虫引起的疾病称隐孢子虫病(cryptosporidiosis),是一种以腹泻为主要临床表现的人畜共患性原虫病。

形态

隐孢子虫生活史有滋养体、裂殖体、配子体、合子和卵囊5个发育阶段,其中卵囊是感染阶段。卵囊( oocyst)呈圆形或椭圆形,直径4~6 um,囊壁光滑、无色,成熟卵囊内含4个呈月牙形的予孢_了-( sporozoitc)和1个残留体( rcsidual body)。在改良抗酸染色标本中,卵囊为玫瑰红色,背景为蓝绿色,囊内子孢子排列不规则,残留体为棕色颗粒状。1

分类隐孢子虫于1907年首次在小鼠胃肠黏膜切片中发现,定名为鼠隐孢子虫(C. muris).1912 年又报道了微小隐孢子虫,直到1955年才确定此虫为引起动物腹泻的重要病原。隐孢子虫在分类上属原生动物界顶复(Apicomplexa)孢子虫纲(Sporozoa)球虫亚纲(Coccidia)真球虫目(Euceidioride)艾美耳球虫亚目( Eimeriorina)隐孢科(Cryptosporididae)隐孢子虫属(Cryptosporidiom),已在人.哺乳动物、禽类.爬行类和鱼类等体内发现了15个有效种,包括安氏隐孢子虫(C. andersoni),贝氏隐孢子虫(C. baileyi)、犬隐孢子虫(C. canis) .猫隐孢子虫(C. felis).鸡隐孢子虫(C. galli)、人隐孢子虫(C. huminis)、火鸡隐孢子虫(C. meleagridis) .摩氏隐孢子虫(C. molnari)、小鼠隐孢子虫(C. muris).小球隐孢子虫(C.paroum),魏氏隐孢子虫(C.urairi),蜥蛇隐孢子虫(C.saurophilum),蛇隐孢子虫(C. serpentis)、猪隐孢子虫(C. suis)、牛隐孢子虫(C. bovis).2

生活史隐孢子虫生活史简单,繁殖方式包括无性的裂体增殖和孢子生殖及有性的配子生殖,两种方式在同一宿主体内完成。卵囊随宿主粪便排出后即具有感染性,被人和易感动物吞食后,在消化液的作用下,子孢子逸出,侵入肠上皮细胞,发育为滋养体,经3次核分裂发育为含有8个裂殖子的工型裂殖体。裂殖子释出后侵入肠上皮细胞发育为第2代滋养体,经2次核分裂发育为Ⅱ型裂殖体。成熟的Ⅱ型裂殖体内含4个裂殖子,此裂殖子释出后再侵入上皮细胞发育为雌、雄配子体,进一步发育为雌、雄配子,两者结合后形成合子,合子发育成卵囊。成熟的卵囊含4个裸露的子孢子,卵囊有薄壁和厚壁两种类型。薄壁卵囊内子孢子逸出后直接侵入肠上皮细胞,进行裂体增殖,形成自体感染;厚壁卵囊(约占80%)在肠上皮细胞或肠腔内经孢子化(形成子孢子),在囊内形成4个子孢子后,随宿主粪便排出体外。完成整个生活史需5~11天。1

致病本虫主要寄生于小肠上皮细胞的刷状缘纳虫空泡内。空肠近端是虫体寄生数量最多的部位,严重者可扩散到整个消化道。亦可寄生在呼吸道、肺脏、扁桃体、胰腺、胆囊和胆管等器官。

寄生于肠粘膜的虫体,使粘膜表面出现凹陷,或呈火山口状。寄生数量多时,可导致广泛的肠上皮细胞的绒毛萎缩、变短、变粗、或融合、移位和脱落,上皮细胞老化和脱落速度加快。固有层多形核白细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润。此外,艾滋病患者并发隐孢子虫性胆囊炎、胆管炎时,除呈急性炎症改变外,尚可引起坏疽样坏死。

隐孢子虫的致病机理尚未完全澄清,很可能与多种因素有关。小肠粘膜的广泛受损,肠粘膜表面积减少,破坏了肠道吸收功能,特别是脂肪和糖类吸收功能严重障碍,导致患者严重持久的腹泻,大量水及电解质从肠道丢失。

此外,由于隐孢子虫感染缩小了肠粘膜表面积,使得多种粘膜酶明显减少,例如乳糖酶,这也是引起腹泻的原因之一。

临床症状的严重程度与病程长短亦取决于宿主的免疫功能状况。免疫功能正常宿主的症状一般较轻,潜伏期一般为3~8天,急性起病,腹泻为主要症状,大便呈水样或糊状,一般无脓血,日排便2~20余次。严重感染的幼儿可出现喷射性水样便,量多。常伴有痉挛性腹痛、腹胀、恶心、呕吐、食欲减退或厌食、口渴和发热。病程多为自限性,持续7~14天,但症状消失后数周,粪便中仍可带有卵囊。少数病人迁延1~2个月或转为慢性反复发作。免疫缺陷宿主的症状重,常为持续性霍乱样水泻,每日腹泻数次至数十次,量多,达数升至数十升。常伴剧烈腹痛,水、电解质紊乱和酸中毒。病程可迁延数月至1年。病人常并发肠外器官隐孢子虫病,如呼吸道和胆道感染,使得病情更为严重复杂。隐孢子虫感染常为AIDS病人并发腹泻而死亡的原因。3

临床表现(一)人的临床症状

人隐孢子虫病的病情与宿主免疫功能有关。免疫功能正常时,主要表现为急性胃肠荧症状排带黏液的水样便,有的伴有明显腹痛。此外,尚有恶心、呕吐、低热及厌食。水泻1周即可恢复。当免疫功能抑制时,则表现为慢性腹泻,水泻难以控制,病程可长达数月,并伴有呕吐、上腹痉挛、体重减轻等。儿童患者还表现为生长迟缓和发育不良。此类患者从类便持续排出大量卵囊。部分患者可表现为胆囊爽,出现上腹部疼痛.恶心、呕吐,同时伴有严重肠炎。值得注意的是,隐孢子虫是艾滋病病人合并肠道感染的常见病原体,感染后常常危及患者生命。2

(二)动物发病表现

各种动物,尤其是新生或幼龄动物,对隐孢子虫呈高度易感性,但并非所有感染都引起急性发病。正常机体,常呈自限性或亚临床感染或无症状感染。但在免疫功能低下或受损患者,其可迅速繁殖,使病情恶化,成为死因。犊牛感染时呈暴发式流行,表现为一-种轻度至重度的腹泻,严重时厌食,脱水,死亡。绵羊羔发病常在7~10日龄,甚至4~5日龄的小绵羊羔,病程7d,康复后的盖羊常复发,病情严重者则在发病后2~3d后死亡.发病率为37%~83%,死亡率为2%-40%。禽类主要是鸡.鸭,表现症状为精神沉郁.张口呼吸,伸颈.胸腹起伏明显,气喘,咳嗽,腹泻,重者饮食欲废绝,发病后2~3d内死亡。2

实验诊断病原学诊断粪便(水样或糊状便为好)直接涂片染色,检出卵囊即可确诊。有时呕吐物和痰也可作为受检标本。检查方法有:(1)金胺—酚染色法:新鲜或甲醛固定后的标本均可用此法,染色后在荧光显微镜下观察。卵囊圆形呈明亮乳白—黄绿色荧光。低倍镜下为圆形小亮点,周边光滑,虫体数量多时可遍布视野,犹如夜空中繁星。高倍镜下卵囊壁薄,中央淡染,似环状。本法简便、敏感,适用于批量标本的过筛检查。

(2)改良抗酸染色法:染色后背景为蓝绿色,卵囊呈玫瑰色,圆形或椭圆形,囊壁薄,内部可见1~4个梭形或月牙形子孢子,有时尚可见棕色块状的残留体。但粪便标本中多存在红色抗酸颗粒,形同卵囊,难以鉴别。

(3)金胺酚—改良抗酸染色法:先用金胺—酚染色,再用改良抗酸染色复染,用光学显微镜检查,卵囊形态同抗酸染色所示,但非特异性颗粒呈蓝黑色,颜色与卵囊不同,有利于查找卵囊,优化了改良抗酸染色法,提高了检出率。

(4)基因检测:采用PCR和DNA探针技术检测隐孢子虫特异DNA,具有特异性强、敏感性高的特点。在PCR中使用相应的引物,可扩增出隐孢子虫DNA特异的452bp片段,其敏感性可达0.1pg水平。3

免疫学诊断隐孢子虫病的免疫学诊断近年发展较快,具有弥补粪检不足的优点。

(1)粪便标本的免疫诊断:均需采用与卵囊具高亲和力的单克隆抗体。在IFAT的检测中卵囊在荧光显微镜下呈明亮黄绿色荧光,特异性高、敏感性好。适用于对轻度感染者的诊断和流行病学调查。采用ELISA技术检测粪便中的卵囊抗原,敏感性、特异性均好,勿需显微镜。流式细胞计数法可用于卵囊计数,考核疗效。

(2)血清标本的免疫诊断:常采用IFAT、ELISA和酶联免疫印迹试验(ELIB),特异性、敏感性均较高,可用于隐孢子虫病的辅助诊断和流行病学调查。3

流行病学分布隐孢子虫病呈世界性分布。迄今已有74个国家,至少300个地区有报道。各地感染率高低不一,一般发达国家或地区感染率低于发展中国家或地区。在腹泻患者中,欧洲、北美洲隐孢子虫检出率为0.6%~20%,亚洲、大洋州、非洲和中南美洲为3%~32%。很多报道认为,隐孢子虫的发病率与当地的空肠弯曲菌、沙门氏菌、志贺氏菌、致病性大肠杆菌和蓝氏贾第鞭毛虫相近,在寄生虫性腹泻中占首位。同性恋并发艾滋病患者近半数感染隐孢子虫。在与病人、病牛接触的人群和在幼儿集中的单位,隐孢子虫腹泻暴发流行时有发生。

国内韩范于1987年在南京首先发现了人体隐孢子虫病病例。随后安徽、内蒙、福建等19个省区也相继报道了一些病例,截止到1998年,据不完全统计已超过千例。在腹泻患者中的检出率为0.9%~13.3%。

隐孢子虫病流行具备下列特点:2岁以下的婴幼儿发病率较高,男女间无明显差异;温暖潮湿季节发病率较高;农村多于城市,沿海港口多于内地;经济落后、卫生状况差的地区多于发达地区;畜牧地区多于非牧区;旅游者多于非旅游者。

地区;畜牧地区多于非牧区;旅游者多于非旅游者。

流行环节(1)传染源:隐孢子虫病人的粪便和呕吐物中含大量卵囊,多数患者在症状消退后仍有排出,可持续数天至5周,是主要的传染源,而健康带虫者和恢复期带虫者也是重要的传染交叉试验证实,牛、羊、猫、犬和兔等动物的隐孢子虫卵囊亦可感染人,成为畜牧地区和农村要动物源性传染源。

(2)传播途径:隐孢子虫病的传播主要是经“粪-口”途径,通过人→动物,人→人和人境(包括水源、食物源和空气源)之间的接触而误食了隐孢子虫卵囊而受到感染。在病人的粪便中含有大量的卵囊,含有卵囊的粪便通过污染水源、食物和环境等经口进入人体而感在拥挤的家庭、幼儿园或托儿所以及医院接触传播率也很高;同性恋者口交、肛交行为(特别是在艾滋病患者)也是感染隐孢子虫的重要途径;痰中有卵囊者可通过飞沫传播。

隐孢子虫对臭氧和加氯消毒有很强的抵抗力。一般自来水厂的加氯消毒基本无效,隐虫比其他寄生虫更易突破供水系统的过滤和消毒环节而造成隐孢子虫病的水源性暴发。英等国均有水源污染引起暴发流行的报道,如只有6万人口的美国佐治亚州的一个小镇,有1人发生了胃肠炎,其中39%的人粪检卵囊阳性;1993年威斯康星州161万人的密尔沃基市40.3万人感染。旅游者亦常通过饮用污染的水源而造成暴发流行。3

易感人群人对隐孢子虫普遍易感。婴幼儿、艾滋病患者、接受免疫抑制剂治疗的以及免疫功能低下者更易感染。大量应用多种抗生素、患水痘、麻疹和经常感冒者等均易感染本虫,美国每年大约15万名腹泻患者中,有3万名感染隐孢子虫。调查发现,1%~2%艾滋病患者的死亡是由隐孢子虫感染造成的。3

季节性本病的流行有一定的季节性,每年的春夏和初秋为流行的主要季节。隐孢子虫病亦被作为人类获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)的常见病症面引起重视。本病潜伏期为36~48h至7~12d,病程2~14d.能独立发病,也能与轮状病毒、冠状病毒、大肠杆菌混合感染。2

感染性和抵抗力隐孢子虫卵囊在外界具有较强的存活力。只要卵囊的双层厚壁保持完整,在外界可存活9~12个月,且对多数消毒剂有抵抗力。但干燥1~4 d可失去活力,0℃以下或65℃以上灭活30min也可将其杀死。也可使用10%福尔马林和5%氨水或工业用漂白粉。5%氨水加热65℃ 30 min可有效杀死卵囊。2

防治应防止病人、病畜及带虫者的粪便污染食物和饮水,注意粪便管理和个人卫生,保护免能缺陷或低下的人,增强其免疫力,避免与病人、病畜接触。凡接触病人、病畜者,应及时洗手消毒;因卵囊的抵抗力强,病人用过的便盆等必须在3%漂白粉中浸泡30分钟后,再行甲醛溶液和5%氨水可将卵囊杀灭。此外,65~70℃加热30分钟可灭活卵囊,因此应提倡喝开水。

隐孢子虫病至今尚无特效治疗药。治疗主要包括对症治疗、抗虫治疗和免疫治疗等方法。yi般认为对免疫功能正常患者,采用对症和支持疗法,纠正水、电解质紊乱即可取得良好果。对免疫功能受损者,恢复其免疫功能、及时停用免疫抑制剂则是主要措施,否则治疗大多无效。硝唑尼特( nitazoxanide,NTZ)是美国食品药品管理局批准的唯一可以用于治疗婴儿隐孢子虫感染的药物,但不适合免疫缺陷患者隐孢子虫感染的治疗。螺旋霉素、巴龙霉素、阿奇霉素、红霉素等抗感染药物可以减轻腹泻症状,缩短腹泻时间,减少隐孢子虫卵囊排出量,缩短排出时间。用人工高免疫牛初乳(hyperimmune bovine colostrum, HBC)、牛乳球蛋白、牛转移因子治疗也获得疗效。国内用大蒜素治疗,有一定效果。3

环境标准生活饮用水卫生标准GB5749-2006 表3 水质非常规指标与限值 隐孢子虫(个/10L)