原虫Protozoa
原虫protozoa:单细胞真核动物,具有完整的生理功能(多数自生生活)
医学原虫medical protozoa:寄生于人体(管腔、体液、组织或细胞内)的原虫
- 致病:疟原虫/利什曼原虫
- 非致病:结肠内阿米巴/齿龈内阿米巴
四类寄生在人体的原虫
- 动鞭纲:有鞭毛,阴道毛滴虫/杜氏利什曼原虫/蓝氏贾第鞭毛虫
- 叶足纲:有伪足,溶组织内阿米巴/结肠内阿米巴
- 孢子纲:疟原虫/弓形虫
- 动基裂纲:有纤毛,结肠小袋纤毛虫
概述
形态
具有细胞膜、细胞质、细胞核
- 细胞膜/表膜:包被在虫体表面
- 细胞质:由基质、细胞器、内含物组成
- 基质:透明均匀的蛋白质
- 外质:透明凝胶状,运动、摄食、保护功能
- 内质:溶胶状,能流动,含有细胞器,新陈代谢的主要场所
- 细胞器:运动/膜质/营养细胞器
- 运动细胞器:原虫分类的重要标志,包括伪足pseudopodium、鞭毛flagellum、波动膜undulating membrane、纤毛cilium
- 膜质细胞器:线粒体、高尔基体、溶酶体、参与能量合成代谢
- 营养细胞器:胞口、胞肛、伸缩泡、分泌泡,参与摄食与排泄
- 内含物:虫种鉴别的标志,包括食物泡、糖原泡、拟染色质、疟色素
- 基质:透明均匀的蛋白质
- 细胞核:包括核膜、核质、核仁、染色质,核仁和染色质是原虫成长发育繁殖的遗传物质,寄生在人体的原虫多为泡状核vesicular nucleus,少数纤毛虫为实质核compact nucleus
生理
原虫具有完整的生理功能(运动、摄食、呼吸、消化、排泄、生殖)
- 运动:伪足伸缩、鞭毛/纤毛摆动
- 营养:表膜渗透/吞饮/吞噬,有些通过胞口摄食
- 代谢:无氧糖酵解
- 生殖
- 无性
- 二分裂:利什曼原虫无鞭毛体
- 多分裂:疟原虫红内期裂体增殖
- 出芽
- 内出芽:弓形虫滋养体内二分裂
- 外出芽:疟原虫的成孢子细胞
- 有性
- 配子生殖:雌雄配子融合形成合子,如疟原虫
- 结合生殖:核物质交换,如结肠小袋纤毛虫
- 世代交替alteration of generation:有性生殖与无性生殖交替,如疟原虫在人体内无性生殖,在蚊体内有性生殖
- 无性
生活史
原虫生长、发育和繁殖的不同阶段以及虫体从一个宿主传播到另一个宿主的全过程
- 滋养体trophozoite:致病阶段,活动、摄食、增殖阶段
- 包囊cyst、卵囊:传播阶段,静止期
- 人际传播型person to person transfer:生活史只需要人一个宿主,通过接触/传播媒介的机械携带,在人群中传播,如阴道毛滴虫(接触)、溶组织内阿米巴(苍蝇、蟑螂携带)
- 循环传播型circulation transfer:生活史需要一种以上的脊椎动物作为终宿主和中间宿主,分别在其体内进行有性生殖和无性生殖,感染阶段在二者之间传播,如刚地弓形虫
- 虫媒传播型vector transfer:原虫需在吸血昆虫体内发育、繁殖到感染阶段,再通过媒介昆虫叮咬而传播,如蚊传播疟原虫
致病性
与原虫的种株、毒力、数量、寄生部位以及宿主免疫状态有关
- 增殖致病:原虫 → 人体 → 繁殖 → 临床症状,如疟原虫
- 播散致病:致病原虫 → 原发病灶 → 邻近或远方组织播散 → 累及多个器官
- 机会致病:如弓形虫、隐孢子虫
- 原虫 → 健康人群 → 无临床症状 → 隐性感染
- 宿主免疫力低 → 异常增殖,临床表现明显
阿米巴Amoeba
人体寄生的致病阿米巴:溶组织内阿米巴
致病性自生生活阿米巴:福氏耐格里阿米巴、棘阿米巴
溶组织内阿米巴entamoeba histolytica
溶组织内阿米巴(痢疾阿米巴)主要寄生在人的结肠,在一定的条件下侵入肠壁组织导致阿米巴痢疾(amoebic dysentery ),也可侵犯肝、肺、脑等器官引起肠外阿米巴病(extra-intestinal amebiasis)
形态
滋养体trophozoite:形态多变,外质透明凝胶状,内质溶胶状,富含颗粒,常见被吞噬的红细胞
包囊cyst:球形,1-4个核
- 未成熟包裹:1-2个核,可见拟染色体与糖原泡
- 成熟包囊:4个核,感染期
生活史
- 感染阶段:四核包囊,经口传染
- 寄生阶段:肠腔型滋养体,结肠寄生;组织型滋养体,组织寄生
- 繁殖方式:二分裂法
- 离体阶段:包囊/肠腔型滋养体(粪便);组织型滋养体(脓血便)
致病性
人体感染溶组织内阿米巴后,大多为带虫状态
- 虫株毒力不同
- 肠腔中细菌的存在为溶组织内阿米巴提供了营养及合适的发育、繁殖环境,并协同滋养体侵入肠黏膜组织
- 宿主免疫力
- 阿米巴侵袭力:半乳糖/乙酰氨基半乳糖凝集素;阿米巴穿孔蛋白;半胱氨酸蛋白酶
溶组织内阿米巴致病:肠阿米巴病和肠外阿米巴病
- 肠阿米巴病:回盲部和横结肠溃疡,慢性在肠壁形成阿米巴肿
过程:有毒株粘附于肠粘膜,释放致病因子,吞噬被破坏的细胞,滋养体释放蛋白水解酶,肠粘膜破坏,形成口小底大的烧杯样溃疡
临床表现:带虫者,少数出现病
- 急性:阿米巴痢疾,黏液脓血便、腹痛、腹泻、粪便恶臭
- 慢性:便秘、腹泻交替,可触及结节状包块,肠腔狭窄
- 肠外阿米巴病extra-intestinal amobiasis:滋养体随血液播散
- 阿米巴肝脓肿:肝右叶,肝肿大、疼痛、发热、体重下降
- 阿米巴肺脓肿:肝脓肿跨越横膈转移到肺,胸痛、咳嗽、发热,咖啡果酱状痰
- 皮肤阿米巴溃疡
实验室检查
- 粪便检查
- 生理盐水涂片法:急性期腹泻查滋养体
- 碘液染色法:带虫者/慢性病人查包囊
- 活组织检查:乙状直肠镜检查滋养体;肝脓肿查活滋养体
- 免疫学检查:Elisa、IFA、IHA
- 分子生物学检查:PCR鉴定虫株
- 影像:肠外阿米巴
流行病学
热带和亚热带感染率高
- 传染源:慢性患者及无症状的带包囊者为重要的传染源,急性阿米巴痢疾患者不是溶组织内阿米巴的传染源
- 传播途径:水源和食物被包囊污染是造成溶组织内阿米巴流行的重要因素,节肢动物机械携带包囊
- 易感人群:不同年龄、性别的无免疫力人群均可感染
治疗与预防
- 治疗病人和带包囊者:灭滴灵(甲硝唑)—滋养体(阿米巴痢疾和肝脓肿) 首选药物;巴龙霉素、喹碘方 —包囊(带虫者肠腔)
- 切断传播途径:加强粪便管理、保护水源,避免污染;加强卫生宣传教育,注意个人卫生和饮食卫生;消灭苍蝇、蟑螂等传播媒介
棘阿米巴acanthamoeba spp
生活环境:被粪便污染的土/水
生活史:滋养体有棘刺样伪足;滋养体和包囊均可见于受侵害组织
致病:多见于慢病/免疫低下人群,呼吸道/皮肤侵入,血行传播引起肉芽肿性阿米巴炎;角膜外伤引起角膜炎
病原学诊断:脑脊液/角膜刮取物查阿米巴
治疗:磺胺类治疗角膜炎,脑炎无特效药
福氏耐格里阿米巴naegleria fowleri
生活环境:淡水/土壤
生活史:滋养体、包囊
滋养体:阿米巴型在宿主组织,增殖阶段;鞭毛型:水中,2个鞭毛,不分裂不形成包囊
感染途径:游泳、潜水与水体接触,通过鼻腔感染
致病:原发性阿米巴脑膜脑炎,累及嗅叶,预后差,急性致死性疾病
诊断:脑脊液查滋养体/组织培养/动物接种发现阿米巴型滋养体
治疗:无特效药
刚地弓形虫toxoplasma gondii
机会致病原虫opportunistic protozoon,引起人畜共患弓形虫病toxoplasmosis
形态
滋养体trophozoite/速殖子tachyzoite:香蕉型,一端尖一端圆,一边扁一边凸
包囊cyst:含缓殖子bradyzoite,圆形/椭圆形,有囊壁
假包囊pseudocyst:含速殖子tachyzoite,没有囊壁包绕的滋养体群落,由宿主细胞膜包绕的数个到十多个速殖子的集合体
卵囊oocyst:猫内,有性生殖产物,圆形,两层光滑透亮囊壁,成熟卵囊有两个孢子囊,每个孢子囊有4个新月形子孢子
裂殖体schizont:猫内
配子体gametocyte:猫内
生活史
- 终宿主:猫与猫科动物,弓形虫的终宿主兼中间宿主
- 有性生殖:猫科动物小肠上皮细胞进行
- 无性生殖:小肠上皮细胞与肠外组织的有核细胞内进行
- 中间宿主选择不严格:人与家畜等脊椎动物
- 滋养体寄生于有核细胞内或游离于体液或组织液中
- 假包囊:红细胞外任何有核细胞
- 包囊:肠外的各器官组织
- 感染阶段:非特异性,假包囊、包囊、滋养体和卵囊都有感染性
- 感染途径:多样,各阶段都可以经口
- 速殖子:损伤的皮肤黏膜、器官移植、输血、胎盘
- 生活史属循环传播型
致病
与虫株毒力和宿主的免疫状态有关
- 临床表现
- 先天性弓形虫病:孕期感染,通过胎盘屏障感染胎儿
- 不同阶段感染,后果不同
- 孕前期:不传染
- 孕早期:流产、早产、死胎、畸胎
- 孕中期:隐性感染,后期出现症状
- 孕后期:症状较轻
- 分型
- 隐匿型
- 流产型:孕早期初次感染急性弓形虫
- 全身感染型:新生儿弓形虫病,各脏器迅速增殖
- 眼弓形虫病:脉络膜视网膜炎、视神经炎和视力障碍
- 中枢神经系统弓形虫病:脑积水、无脑儿、小头畸形等
- 不同阶段感染,后果不同
- 获得性弓形虫病:多数,无特异性症状
- 淋巴结肿大常见,神经系统病变,眼部病变,全身反应与多器官损伤
- 先天性弓形虫病:孕期感染,通过胎盘屏障感染胎儿
实验室检查
- 病原学
- 涂片染色法:检查滋养体,患者腹水、胸水、脑脊液、血液、眼房水、羊水组织穿刺物,如骨髓、淋巴结等穿刺物
- 动物接种:接种小白鼠,经盲传2~3代,从小鼠腹腔液中查滋养体
- 接种培养的细胞,经培养查滋养体
- 免疫学:IHA, IFA, ELISA查特异性抗体(IgM, IgG)或循环抗原,检测包括IgM与IgG两种抗体, IgM表示新近1~2月的感染;IgG表示既往感染,表示具有一定的免疫力;若两者同时阳性也表示现在体内有感染
- 分子生物学诊断:PCR、DNA探针
流行病学
- 全球:人类平均感染率为33%,全世界约有5~10亿人感染弓形虫
- 中国:**平均感染率8% 以下,多数属隐性感染;**据统计,25%~37%的AIDS病人最终发展为弓形虫性脑炎,是AIDS最常见的致死病因之一
流行原因:排放量大,感染阶段多,选择性不强,循环传播生活史,包囊在宿主体内存活时间长,感染方式简单,隐性感染
流行因素:
传染源:猪、猫
传播途径:胎盘/经口/血液
易感人群:人类普遍易感
治疗与预防
- 防治原则:治疗病人、防止先天性弓形虫病的发生、 卫生宣传教育
- 治疗:弓形虫病治疗宜联合用药,孕妇用药应慎重
- 乙胺嘧碇和磺胺类药物联合应用:可抑制弓形虫速殖子,但对包囊无效
- 螺旋霉素(spiramycin) :毒性低且不能通过胎盘,常用于治疗妊娠期获得性急性弓形虫病
- 氯林可霉素(clindamycln):该药可高浓度聚集在脉络膜、虹膜和视网膜
- 预防:加强对家畜、家禽和可疑动物的监测和隔离;对肉类加工厂建立必要的检疫制度;改善饮食卫生习惯,不吃生或半生的肉制品;定期对孕妇作弓形虫常规检查,以防止先天性弓形虫病的发生;研制有效安全的疫苗
自学部分
福氏耐格里阿米巴 (Naegleria fowleri)
1. 致病性
属于致病性自由生活原虫,是引起原发性阿米巴脑膜脑炎(PAM) 的病原体。
2. 感染阶段与方式
- 感染阶段: 三毛期(滋养体的一种临时鞭毛形态)或滋养体。
- 感染方式: 主要通过接触污染的水体(如淡水湖、温泉、管理不当的游泳池)。当人在水中游泳或洗脸时,含有阿米巴原虫的水被吸入鼻腔,虫体穿过鼻黏膜和筛板,沿嗅神经进入脑部。不会通过饮用受污染的水而感染。
3. 致病与病原学诊断
- 致病: 引起原发性阿米巴脑膜脑炎(PAM)。起病急骤,潜伏期短(约2-15天),表现为高热、剧烈头痛、嗅觉异常、呕吐、颈项强直,病情迅速恶化,死亡率极高(>95%)。
- 病原学诊断:
- 脑脊液(CSF)检查: 取脑脊液直接涂片(显微镜下可见活动、快速运动的滋养体)。
- 培养: 使用非营养琼脂培养基(铺有大肠杆菌)进行培养。
- 分子生物学: PCR技术检测虫体DNA。
- 组织病理: 尸检脑组织切片可见虫体,但主要用于死后确诊。
棘阿米巴 (Acanthamoeba spp.)
1. 致病性
属于致病性自由生活阿米巴,是引起棘阿米巴角膜炎和肉芽肿性阿米巴脑炎(GAE) 的病原体。
2. 感染阶段与方式
- 感染阶段: 滋养体和包囊(包囊耐受力极强,对消毒剂有抗性)。
- 感染方式:
- 眼部感染: 主要与佩戴角膜接触镜(隐形眼镜) 有关(使用被污染的自来水或护理液清洗镜片),或角膜外伤后接触污染水。
- 脑部/皮肤感染: 通过破损的皮肤或呼吸道侵入,经血行播散至中枢神经系统(多见于免疫功能低下者)。
3. 致病与病原学诊断
- 致病:
- 棘阿米巴角膜炎: 角膜溃疡、剧烈疼痛(常超过体征)、畏光、流泪,严重者可致盲。
- 肉芽肿性阿米巴脑炎(GAE): 慢性、亚急性病程,表现为局灶性神经症状、头痛、发热,多见于免疫缺陷患者。
- 病原学诊断:
- 角膜刮片/活检: 显微镜下寻找滋养体或包囊(特征:棘状的棘状伪足和双层壁的包囊)。
- 培养: 将组织接种于铺有大肠杆菌的非营养琼脂培养基上。
- 共焦显微镜: 可直接观察角膜内的虫体结构,是无创诊断的金标准之一。
- PCR/分子生物学: 敏感性和特异性高。
蓝氏贾第鞭毛虫 (Giardia lamblia)
1. 滋养体与包囊的基本结构
- 滋养体: 呈倒置梨形,两侧对称。有吸盘(用于吸附肠壁),有4对鞭毛(前侧鞭毛、侧鞭毛、腹鞭毛、尾鞭毛),有2个细胞核,镜下呈“脸谱”或“猴脸”状。
- 包囊: 呈椭圆形,囊壁厚,内含4个细胞核(成熟包囊),是重要的感染阶段。
2. 寄生部位、感染阶段、侵入途径、致病阶段
- 寄生部位: 十二指肠及小肠上段。
- 感染阶段: 成熟四核包囊。
- 侵入途径: 经口(食入被包囊污染的水或食物)。
- 致病阶段: 滋养体(在小肠内脱囊后,滋养体通过吸盘吸附并损伤肠黏膜)。
3. 对人体的危害
- 主要临床表现: 腹泻(水样便、恶臭)、腹痛、腹胀、吸收不良。
- 慢性危害: 长期感染可导致脂肪泻、体重下降、儿童生长发育迟缓(因影响维生素B12、脂肪等营养物质吸收)。
4. 病原学诊断
- 粪便检查:
- 生理盐水涂片: 查滋养体(多用于急性期、稀便)。
- 碘液染色涂片: 查包囊(多用于慢性期、成形便)。
- 十二指肠引流物检查: 查滋养体(检出率高,但操作复杂)。
- 肠检胶囊(Entero-Test): 吞下带线的胶囊,线留口外,取出后刮取线头粘液镜检。
- 免疫学诊断: 酶联免疫吸附试验(ELISA)检测粪便中贾第虫抗原(常用且敏感)。
5. 流行的主要原因
- 包囊对外界抵抗力强: 在水中可存活数周至数月。
- 传播途径多样: 水源污染(主要)、食物污染、人传人(手-口)、性传播(男男性行为)。
- 感染剂量低: 摄入少量(约10-100个)包囊即可感染。
阴道毛滴虫 (Trichomonas vaginalis)
1. 滋养体形态及活滴虫活动特点
- 形态: 呈梨形或椭圆形,有4根前鞭毛和1根后鞭毛,后鞭毛沿波动膜延伸至虫体后端。有轴柱贯穿虫体。
- 活动特点: 呈活泼的、翻滚状或流星状运动,运动力强,视野中波动膜摆动明显。
2. 寄生部位、致病阶段、感染阶段、侵入途径
- 寄生部位: 女性阴道(尤其是后穹窿)、尿道;男性尿道、前列腺、附睾。
- 致病阶段: 滋养体(无包囊阶段)。
- 感染阶段: 滋养体。
- 侵入途径: 直接接触(主要通过性接触传播);间接接触(共用浴巾、浴盆、内衣裤等)。
3. 致病机理
- 机械破坏: 虫体通过黏附、吞噬和释放水解酶破坏阴道上皮细胞。
- 消耗糖原: 消耗阴道内的糖原,导致乳酸杆菌减少,阴道pH值升高(由弱酸性转为碱性)。
- 继发感染: 破坏黏膜屏障,易继发细菌感染。
- 临床表现: 女性表现为滴虫性阴道炎(白带增多、灰黄色泡沫状、有臭味、外阴瘙痒);男性多为带虫者(无症状),少数有尿道炎症状。
4. 病原学诊断
- 湿片法(生理盐水涂片): 取阴道分泌物或尿道分泌物,直接镜检可见活动的滋养体(最常用、最简便)。
- 涂片染色: 吉姆萨(Giemsa)或瑞氏染色,观察虫体结构。
- 培养: 肝浸汤培养基等,用于隐性或慢性感染者。
- 分子生物学: PCR检测。
5. 容易流行的原因
- 直接传播高效: 主要通过性传播,常与多种性传播疾病合并存在。
- 抵抗力较强: 虽无包囊,但在潮湿环境中(湿毛巾、浴盆)可存活数小时。
- 无症状携带者多: 男性感染后多无症状,成为“带虫者”持续传播。
- 不易根除: 治疗不彻底或配偶未同时治疗,容易复发。
隐孢子虫 (Cryptosporidium)
1. 宿主与寄生部位
- 宿主: 广泛,包括哺乳动物(牛、羊等)、鸟类、爬行类。对人致病的常见种是微小隐孢子虫(C. parvum)。
- 寄生部位: 主要在小肠上皮细胞的微绒毛表面(黏附细胞内,但位于胞膜外)。
2. 主要临床表现
- 免疫功能正常者: 表现为急性自限性腹泻,水样便,伴有腹痛、恶心、低热,病程约1-2周可自愈。
- 免疫功能缺陷者(如艾滋病患者): 表现为持续性、霍乱样水泻,每日数十次,严重脱水、电解质紊乱,可导致胆道感染(胆囊炎)和胰腺炎,病死率高。
3. 病原学诊断
- 粪便检查(查找卵囊):
- 改良抗酸染色法(金标准): 卵囊呈玫瑰红色,背景为蓝绿色,圆形或椭圆形。
- 金胺-酚染色法: 荧光显微镜下卵囊呈亮绿色荧光,适用于筛查。
- 饱和蔗糖浮聚法: 提高卵囊检出率。
- 免疫学诊断: 酶联免疫吸附试验(ELISA)检测粪便中的隐孢子虫抗原。
- 分子生物学: PCR法鉴定虫种。
4. 防治措施
- 治疗:
- 免疫功能正常者:多为自限性,主要是对症支持治疗(补液、止泻)。
- 免疫功能缺陷者:目前尚无特效药。常用药物为硝唑尼特(Nitazoxanide),但效果有限。根治的关键在于恢复免疫功能(如艾滋病患者进行高效抗逆转录病毒治疗,即HAART)。
- 预防:
- 注意饮水安全: 卵囊对氯消毒有抵抗力(标准氯化消毒杀不死),需通过煮沸(1分钟以上)或过滤去除。
- 加强人畜粪便管理: 避免水源被牛、羊等动物粪便污染。
- 手卫生: 尤其对婴幼儿和免疫功能低下者。