醫學蠕蟲:吸蟲
佚名 ?
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??? 第一節 概論
??? 吸蟲(trematode)屬于扁形動物門的吸蟲綱(Class?Trematoda)。寄生人體的吸蟲屬于復殖目(Order?Digenea),稱為復殖吸蟲(digenetic?trematode)。復殖吸蟲雖然種類繁多,形態各異,生活史復雜,但基本的結構(圖16-1)和發育過程略同。
圖16-1? 復殖吸蟲成蟲形態構造示意圖
??? 形態與功能
??? 大多數的復殖吸蟲的成蟲外觀呈葉狀或長舌狀,兩側對稱,背腹扁平,通常具口吸盤(oral?sucker)與腹吸盤(acetabulum),內部結構如下:
??? 體壁組織吸蟲成蟲體表有凹窩、凸起、皺褶、體棘、感覺乳突等,其形態、數量、分布等隨蟲種與蟲體部位而異。體壁由體被(tegument)與肌肉層組成。中間為實質組織(parenchymal?tissue)和埋在實質組織中的消化、生殖、排泄、神經系統等,缺體腔。體被為具有代謝活力的合胞體(syncytium),從外到內由外質膜(external?plasma?membrane)、基質(matrix)與基質膜(basal ? plasmamembrane)組成。基質膜之下為基層(basement layer)。肌肉層由外環肌(circular muscle)與內縱肌(longitudinal?muscle)組成。體棘位于基質膜之上。感覺器位于基質中,有纖毛伸出體表,另一端有神經突(nerve?process)與神經系統相通。此外還有內質網(endoplasmic?reticulum)、核糖體(ribosome)、吞噬體(phagosome)、線粒體(mitochondrion)、高爾基復合體(golgi complex)和各種分泌小體(secretory?body)等(圖16-2)。體被具有保護蟲體、吸收營養物質、感覺等生理功能。在結構上,體壁可隨蟲種、環境條件、發育階段的不同而有差別,也可出現更新。結構的差別與更新通常也有生理功能上的意義。
圖16-2? 復殖吸蟲成蟲體壁結構示意圖
??? 消化系統 消化系統由口、前咽(prepharynx)、咽(pharynx)、食管(esophagus)和腸管(intestine)組成。腸管通常分為左右兩個腸支(cecum)。腸壁為單細胞層,其外周為肌細胞層所包圍,腸細胞含有豐富的粗面內質網與線粒體,還常有高爾基復合體與各種包涵物,其胞質伸出具漿膜的長絨毛樣褶,游離于腸腔,以擴大吸收面積。吸蟲的消化系統具有消化和吸收功能。消化一般開始于腸管前部而在腸支中完成,主要是細胞外酶的作用。
??? 生殖系統 人體吸蟲除血吸蟲外都具有雌雄兩性的生殖器官,稱為雌雄同體(hermaphrodite)。雄性生殖系統由睪丸(testis)、輸出管(vas? efferens)、輸精管(vas? deferens)、儲精囊(seminal? vesicle)、前列腺(prostatic? gland)、射精管(ejaculatory? duct)或陰莖(cirrus)、陰莖袋(cirrus ? pouch)等組成。雌性生殖由卵巢(ovary)、輸卵管(oviduct)、卵模(ootype)、梅氏腺(Mehlis' gland)、受精囊(seminal? receptacle)、勞氏管(Laurer's? canal)、卵黃腺(vitellaria)、卵黃管(vitelline ? duct)、總卵黃管(common? vitelline? duct)、卵黃囊(vitellaria ? reservior)、子宮(uterus)、子宮末段(metraterm)等組成(圖16-3、4)。雌、雄生殖系統的遠端在生殖竇(genital ? atrium)會合,開口于生殖孔(genital? pore)。精子產生后從雄性生殖系統轉入雌性生殖系統到達受精囊,卵的受精通常在輸卵管。受精卵和從卵黃腺來的卵黃細胞排出的卵殼前體物質,在卵模內形成卵殼,以后進入子宮,經生殖孔排出。在復殖吸蟲成蟲結構系統中,生殖系統最發達,代謝最旺盛。由于成蟲每日產卵數量很大,合成代謝與能量代謝都必須滿足需要;因此,從外界攝取的營養物質的大部分最終都在本系統消耗。當然,進入蟲體的有害物質,包括殺蟲藥,如無特殊的組織選擇性,也同樣會大部分積聚在本系統,常造成其正常生理功能首先被損害,表現為產卵數量的下降,甚至完全喪失生殖能力,最后蟲體死亡。
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圖16-3? 復殖吸蟲成蟲卵巢-卵巢模區結構
圖16-4 ? 復殖吸蟲成蟲生殖末段結構
??? 排泄系統 吸蟲的排泄系統由焰細胞(flame?cell)、毛細管(capillary?tubule)、集合管(collecting? tubule)與排泄囊(excretory bladder)組成,經排泄孔(excretory?pore)通體外(圖16-5)。焰細胞與毛細管構成原腎(protonephron)單位。焰細胞的數目與排列各種吸蟲可有不同,通常用焰細胞式(flame cell? pattern)表示。焰細胞(圖16-6)有細胞核、線粒體、內質網等;胞漿內有一束纖毛,每一纖毛有兩根中央纖絲(fibril)與9根外周纖絲組成。纖毛顫動時很像火焰跳動,因而得名。纖毛的有節律的擺動可帶動和保持排泄系統內部液體的流動,并可能形成相當高的過濾壓,促使含有氨、尿素、尿酸等廢物的排泄液排出蟲體外。
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圖16-5 ? 復殖吸蟲成蟲排泄系統?
圖16-6 ? 焰細胞結構
??? 神經系統 咽的兩側各有一神經節(ganglion),有背索(esophageal ? commissure)相聯。神經節向前后各發出三條神經干(nerve ? trunk),分布于蟲體的背面、腹面及側面。向后神經干之間在不同水平上有橫索(transverse ? commissure)。由神經干發出的神經感覺末梢到達口吸盤、咽、腹吸盤等器官,以及體壁外層的許多感覺器。神經系統有乙酰膽堿酯酶與丁酰膽堿酯酶的活動,神經節中有神經分泌細胞的存在,說明神經系統功能很活躍。
??? 生活史
??? 復殖吸蟲的生活史都要經歷有性世代(sexual? generation)與無性世代(asexual ? generation)的交替。無性世代一般寄生在軟體動物(中間宿主),通常是腹足類(gastropod),如螺螄等。也可是斧足類(pelecypod),如蚌類。有性世代大多寄生在脊椎動物(終宿主)。復殖吸蟲的生活史雖復雜,各種吸蟲也有差別,但生活史的基本型則包括卵(ovum)、毛蚴(miracidium)、胞蚴(sporocyst)、雷蚴(redia)、尾蚴(cercaria)、囊蚴(encysted ? metacercaria)、后尾坳(囊內脫去尾部的蟲體稱后尾蚴metacercaria)與成蟲(adult)。毛蚴侵入螺螄的淋巴系統內發育變成為胞蚴。胞蚴通過體表攝取營養物質,其體內的胚細胞團經過分裂、發育形成多個雷蚴。雷蚴體內的胚細胞團再分化發育為多個子雷蚴或大量的尾蚴。有的吸蟲,在寒冷季節,雷蚴不產生尾蚴而只產生雷蚴,可連續數代。此種變換生殖現象,是多胚繁殖(也稱蚴體增殖)的吸蟲長期適應環境的結果。絕大多數的尾蚴都有體部和尾部,但形態結構各異。尾蚴從螺體逸出后或侵入第二中間宿主體內或在物體的表面形成囊蚴。有些吸蟲缺雷蚴期或有兩代以上的雷蚴期,也可缺囊蚴期,而尾蚴直接侵入終宿主發育為成蟲。侵入終宿主后童蟲通常都經過移行,然后到達定居部位。一般認為移行中的蟲體可能識別宿主的不斷改變的連續的刺激,使絕大多數的蟲體能夠按一定的移行途徑到達定居部位,而不適宜宿主則不能提供必要的生理信號,因而出現異常的個體發生移行(ontogenetic? migration),導致發育遲緩、死亡或異常和異位寄生。復殖吸蟲童蟲移行時經歷的和成蟲寄生的器官、系統,其生化環境各異,可以設想必須具備有效的機制和生化代謝方式才能維持生命。各種吸蟲從不同的寄生環境攝取的營養物質可能不同,但多以糖原而不以脂類作為能量貯存的一種形式,也缺乏脂類氧化所必需的酶。
??? 生理
??? 人體寄生的吸蟲屬復殖目,其生活史過程較復雜,既未喪失自生生活的某些特性,又能較廣泛適應動物機體內的各種理化條件。這種廣泛的適應性和迅速應變能力,是吸蟲的重要生理特征之一。
??? 吸蟲的營養代謝,一般認為是以糖作為一種重要的能源,蛋白質與脂肪酸較不重要。吸蟲吸收已糖主要是通過皮層,以被動擴散或以易化擴散方式進行,后者攝入速度比前者快;吸收后多以糖原形式貯存于蟲體實質中。實驗證明酵解酶類普遍存在于吸蟲,加以許多吸蟲的寄生期是處在氧壓低的環境中,因此認為無氧糖酵解對吸蟲尤為重要;但是糖酵解的整個過程有待進一步研究。氨基酸不是成蟲能量主要來源,但胞蚴能分解利用較多的氨基酸。不同吸蟲的氨基酸庫差別較大,轉氨酶種類也不相同,能利用的氨基酸亦各異。吸蟲缺少脂類代謝。因而脂類積存于組織和排泄系統中。
??? 吸蟲寄居部位的含氧量差別較大,各種吸蟲利用氧的途徑、需氧的程度各異。氧溶解于吸蟲皮層或腸道內壁而進入體內,被游離的血紅蛋白攜帶和儲存在各種組織中,復殖目吸蟲生活史過程經歷幾個氧壓很不相同的生活環境。例如蟲卵、毛蚴和逸離螺體的尾蚴處在氧壓高的環境;胞蚴、雷蚴和未成熟的尾蚴處在氧壓低的環境;在物體表面結囊的后尾蚴和生活在血液中的成蟲處在氧壓高的環境,而宿主組織內的囊蚴和消化道中的成蟲處在氧壓低的環境。因而,在氧壓變化的不同環境中生存,吸蟲呼吸代謝也發生相應的變化。
??? 分類
??? 我國常見寄生人體的吸蟲分類見表16-1。
表16-1? 我國常見寄生人體吸蟲的分類與其主要寄生部位
復殖目 Digenea | 后睪科 Opisthorchiidae | 支睪屬 Clonorchis | 華支睪吸蟲 C.sinensis | 肝膽管 |
? | 異形科 Heterophyidae | 異形屬 Heterophyes | 異形異形吸蟲 H.heterophyes | 腸管 |
? | 片形科 Fasciolidae | 姜片屬 Fasciolopsis | 布氏姜片吸蟲 F.buski | 小腸 |
片形屬 Fasciola | 肝片吸蟲 P.hepatica | 肝膽管 | ||
? | 并殖科 Paragonimidae | 并殖屬 Paragonimus | 衛氏并殖吸蟲 P.westermani | 肺(或腦) |
貍殖屬 Pagumogonimus | 期氏貍殖吸蟲 P.skrjabini | 皮下(或肝) | ||
? | 裂體科 Schistosomatidae | 裂體屬 Schistosoma | 日本裂體吸蟲 S.japonioum | 門脈系統 |
? | 棘口科 Echinostomatidae | 棘隙屬 Echinochasmus | 日本棘隙吸蟲 E.japonicus | 小腸 |
??? 第二節 華支睪吸蟲
??? 中華分支睪吸蟲[Clonorchis sinensis(Cobbold,1875)Looss,1907]簡稱華支睪吸蟲,又稱肝吸蟲。成蟲寄生于肝的膽管內,可引起華支睪吸蟲病(clonorchiasis),又稱肝吸蟲病。本蟲于1874年首次在加爾各答一華僑的肝管內發現。曾于湖北江陵縣先后在西漢古尸和戰國楚墓古尸查見此種蟲卵,證明華支睪吸蟲病在我國流行至少已有2300年以上的歷史。
??? 形態
??? 成蟲(圖16-7)體形狹長,背腹扁平,前端尖細,后端略鈍,體表無棘。蟲體大小一般為10~25mm×3~5mm。口吸盤略大于腹吸盤,后者位于蟲體前端1/5處。消化道的前部有口、咽及短的食管,然后分叉為兩腸支伸至蟲體后端。睪丸前后排列于蟲體后端1/3處,呈分支狀,從睪丸各發出一支輸出管,約有蟲體的中部會合為輸精管,向前逐漸膨大形成儲精囊。儲精囊接射精管開口于生殖腔。無陰莖和陰莖袋。卵巢邊緣分葉,位于睪丸之前,受精囊在睪丸和卵巢之間,呈橢圓形。營氏管細長,彎曲,開口于蟲體背面。卵黃腺濾泡狀,分布于蟲體兩側,從腹吸盤向下延至受精囊水平。輸卵管的遠端為卵模,周圍為梅氏腺。子宮從卵模開始盤繞而上,開口于腹吸盤前緣的生殖腔。
??? 卵在近子宮前端已漸成熟,排出的卵呈黃褐色,內有成熟的毛蚴。卵甚小,平均為29×17μm,形狀似芝麻,一端較窄且有蓋,蓋周圍的卵殼增厚、形成肩峰,另一端有小疣狀突起(圖16-7、16-8)。
??? 生活史
??? 成蟲寄生于人或哺乳動物的膽管內。蟲卵隨膽汁進入消化道混于糞便排出,在水中被第一中間宿主淡水螺吞食后,在螺體消化道孵出毛蚴,穿過腸壁在螺體內發育,經歷了胞蚴、雷蚴和尾蚴3個階段。成熟的尾蚴從螺體逸出,遇到第二中間宿主淡水魚類,則侵入魚體內肌肉等組織發育為囊蚴。終宿主因食入含有囊蚴的魚而被感染。囊蚴在十二指腸內脫囊。一般認為脫囊后的后尾蚴沿肝汁流動的逆方向移行,經膽總管至肝膽管,也可經血管或穿過腸壁經腹腔進入肝膽管內,通常在感染后1個月左右,發育為成蟲(圖14-9)。成蟲在人體的壽命尚缺準確數據,一般認為有的可長達20~30年。
圖16-7? 華支睪吸蟲成蟲與蟲卵
圖16-8? 華支睪吸蟲卵掃描電鏡圖(許世鍔供圖)
圖16-9? 華支睪吸蟲生活史
??? 本蟲對宿主的特異性要求并不嚴格。終宿主除肉食哺乳類動物外,在兔、豚鼠等食草動物也能正常發育。第一中間宿主淡水螺的種類很多,在我國至少有3科8種,常見的有紋沼螺(Parafossarulus ? striatulus),長角涵螺(Alocinma? longicornis)和赤豆螺(傅氏豆螺(Bithynia ? fuchsianus)等。對第二中間宿主的選擇更不強,國內已證實的淡水魚宿主有12科39屬68種。但從華支睪吸蟲流行病學的角度看,養殖的淡水鯉科魚類,如白鯇(草魚)(Ctenopharyngodon ? idellus)、黑鯇(青魚)(Mylopharyngodon? aethiops)、鳊魚(Hypophthalnichthys ? molitrix)、大頭魚(H.nobilis)、土鯪魚(Labeo collaris及 L.kontius)鯉魚(Cyprinus? carpio)等特別重要。野生小型魚類如麥穗魚(Pseudorosbora ? parva)感染率較高,尚有克氏鰷魚(Hemiculter? kneri)等小魚與傳播兒童華支睪吸蟲病有關。在臺灣省日月潭地區,上述兩種小魚華支睪吸蟲囊蚴的感染率甚至高達100%(Chen等.,1980)草魚、鯽魚的感染率也很高。除淡水魚外,淡水蝦如細足米蝦(Caridna? nilotica? gracilipes)、巨掌沼蝦(Macrobrachium? superbum)等可有囊蚴寄生;甚至在某些特定條件下,尾蚴在螺體內也可發育為囊蚴。囊蚴寄生的部位,大部分在第二中間宿主的肌肉,但在魚鱗和蝦的甲殼表面也有發現(圖16-9)。
??? 致病
??? 本蟲是厭氧性吸蟲。在膽道中,成蟲的營養和代謝還不很清楚。蟲體組織化學研究及消化道內含物的分析結果顯示消化道內有膽管上皮細胞、血液的各種成分和膽管分泌物等,但還不能認為這些物質是成蟲的營養來源。蟲體各組織中證實有堿性和酸性磷酸酶,可能與多糖、脂類、堿性蛋白質的分布有關。乙酰膽堿脂酶主要分布于神經系統內。
??? 華支睪吸蟲病的危害性主要是患者的肝受損。蟲體在膽道寄生時的代謝產物和機械刺激的結果。病變主要在肝的次級膽管。輕度感染或感染的初期病變并不明顯。重度感染并經過相當長的時間后,膽管出現局限性的擴張,管壁增厚。大量的蟲體可引起阻塞、膽汁滯留,如合并細菌感染可引起膽管炎和膽管肝炎。慢性感染可有大量的結締纖維組織增生,附近的肝實質可用明顯萎縮。目前一般認為蟲卵、死亡的蟲體及其碎片、脫落的膽道感染,破壞了膽道上皮的正常結構及功能,導致膽汗中細菌性β-葡萄糖醛酸苷酶活性升高,其結果有利于難溶性膽紅素鈣的形成;膽道分泌糖蛋白的增多,并附著于蟲卵表面作為結石核心,起支架和粘附劑作用,促進膽紅素鈣的沉積,最后導致色素類結石(即肝內多發性結石)的出現(郭日波等,1990)。此外,國內外一些資料不斷提示華支睪吸蟲感染與膽管上皮癌、肝細胞癌的發生有一定關系。
??? 臨床癥狀以疲乏、上腹不適、消化不良、腹痛、腹瀉、肝區隱痛、頭暈等較為常見,但許多感染者并無明顯癥狀。常見的體征有肝腫大,脾腫大較少見,偶見發育欠佳類似侏儒癥者。嚴重感染者在晚期可造成肝硬變腹水,甚至死亡。
??? 實驗診斷
??? 病原檢查 檢獲蟲卵是確診的主要依據。但因蟲卵小,糞便直接涂片法易于漏檢,故多采用各種集卵法(如水洗離心沉淀法,乙醚沉淀法等)和十二指腸引流膽汗進行離心沉淀檢查。但該蟲卵與異形吸蟲卵相似,不易鑒別。
??? 免疫診斷 皮內試驗、間接血凝試驗、對流免疫電泳試驗、酶聯免疫吸附試驗、間接熒光抗體試驗等都曾試用于華支睪吸蟲病的輔助診斷,但檢測病人結果出入較大,且與其它消化道寄生蟲感染(尤以吸蟲類感染)有較明顯的交叉反應,不能用作確診,現僅作為流行病學調查初篩之用。隨著免疫學新技術的發展和應用,如能找到理想的診斷用抗原,如純化抗原、合成抗原等。
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