發(fā)布時間:2014-12-29 共2頁
第十章 葉足蟲
葉足蟲隸屬于肉足鞭毛門(Phylum Sarcomastigophora)的葉足綱(Class Lobosea),以具有寬大葉狀偽足的細胞運動器為基本特征。多數(shù)種的生活型含一個形態(tài)各異的泡狀核,營無性繁殖,一般有滋養(yǎng)體和包囊兩個生活史期,個別種缺包囊期。寄生人體的常見種類多為消化道腔道型原蟲,計有3屬7種(見表9-1),均歸屬于內阿米巴科(Family Entamoebidae),其中僅溶組織內阿米巴一個種對人致病,可引起侵襲型阿米巴病(invasive amoebiasis)。少數(shù)自生生活類型的非內阿米巴科的種類亦可偶然侵入人體引起嚴重疾病。葉足綱原蟲科以上的分類歸屬尚有不少爭議。
第一節(jié) 溶組織內阿米巴
溶組織內阿米巴(Entamoeba histolytica Schaudinn,1903),即痢疾阿米巴,為侵襲型阿米巴病的病原蟲,主要寄生于結腸,引起阿米巴痢疾和各種類型的阿米巴病,為全球分布,多見于熱帶與亞熱帶。據(jù)統(tǒng)計,在全球超過5億的阿米巴感染者中,侵襲型的年發(fā)病率高達4千萬例以上,至今每年死于阿米巴病的人數(shù)不少于4萬,當前在醫(yī)學上的重要性已被認為僅次于瘧疾與血吸蟲病。
人類對阿米巴病早有認識與記載。古希臘希波克拉蒂對痢疾的潛在傳染性和并發(fā)癥-肝瀉(hepatic flux)已有明確論述;我國古代醫(yī)書《內經(jīng)素問》《傷寒論》等也記有“下痢”,“赤痢”,“疫痢”等有關鑒別診斷的臨床經(jīng)驗。阿米巴痢疾的病原體則由俄羅斯醫(yī)師 лйщ于1975年首先發(fā)現(xiàn),至1903年由德國著名微生物學家Schaudinn定名。對于溶組織內阿米巴的生物學、種群毒力及其致病作用和機制的研究已歷經(jīng)100多年,直到20世紀60年代末美國學者Diamond開拓無共生物純培養(yǎng)之后,才為細胞及分子水平的生物、生化及免疫學研究提供了高純高的蟲體材料,從而取得新的進展。雖然還留有不少有待深入探討的問題,對于持續(xù)了大半個世紀有關種株與毒力的爭論熱點,已有初步結論,從生化構成、免疫原性以及基因分析確認了英國學者Brumpt早在1925年即已提出的善于致病與非致病品系屬于不同種群的論斷。
形態(tài)與生活史
近代研究表明,溶組織內阿米巴應是一個包含兩種在形態(tài)學難于區(qū)分而致病力顯著不同的種群復合體,即存在著侵襲型和非侵襲型(或稱致病和非致病型或弱致病型)兩個不同的種。長期以來,人們試圖以此解釋阿米巴感染的低發(fā)病率(<10%)現(xiàn)象,但只有通過70年代末期以來從生化、免疫以及遺傳研究的不斷探索,終于獲得了細胞與分子生物學的確鑿證據(jù),并根據(jù)研究提供的信息的數(shù)據(jù),Diamond和Clark(1993)確認這兩個種的存在,重新描述了沿用Entamoeba histolytica Schaudinn,1903學名的侵襲型種的形態(tài)學,用以區(qū)分非致病種,Entamoeba dispar Brumpt,1925.鑒于這兩個種的區(qū)分目前僅借助于生化與基因分析手段,對于溶組織內阿米巴的有關生物學描述,仍須借鑒傳統(tǒng)的復合群體概念。
溶組織內阿米巴的生活史有滋養(yǎng)體、囊前期、包囊和囊后滋養(yǎng)體各期,其中囊前期和囊后滋養(yǎng)體分別是滋養(yǎng)體轉化為包囊和包圳轉化為滋養(yǎng)體的短暫過渡期,僅出現(xiàn)于腸道寄生階段。整個生活史過程僅須一種哺乳類宿主,人是主要的適宜宿主。猿、獼猴、犬、豬、鼠均有自然或實驗感染的報道,但并無重要流行病意義。
滋養(yǎng)體期系該阿米巴的基本生活型,通常在結腸腔內以二分裂法繁殖。直徑10~40μm,個體大小隨種系而有差異,可大至60μm以上。在光鏡下觀察活體,可見較白細胞稍大的折光性活動小體,在適宜溫度下運動活潑,常伸出單一偽足作定向阿米巴運動。掃描電鏡觀察,可見在表膜的一個部位附有許多小泡,為偽尾區(qū),可能是一個排廢部位。滋養(yǎng)體需經(jīng)固定染色后方可辨明內部結構。最常用鐵蘇木素染色,在高倍放大的光鏡下,胞質可辨認較透明的外質和顆粒狀內質,內質含一典型泡狀核,直徑4~7μm,在不著色的纖薄核膜內緣有排列整齊的單層染色質粒(chromatin granules),有一個位于正中或稍偏位的粒狀核仁,核仁與核膜之間隱約可見網(wǎng)狀核纖絲。典型的核結構有助于蟲種鑒別;胞質內含食物泡及吞噬的紅細胞。電鏡下,滋養(yǎng)體的外被可見由兩層電子致密層組成的典型單位膜結構及外層絨毛狀糖萼外被。后者的厚度在腸壁病灶分離的滋養(yǎng)體常數(shù)倍于無共生物培養(yǎng)的個體。表膜還分布有許多含肌動蛋白的絲狀突起為絲狀偽足,可證明參與阿米巴的侵襲機制。掃描電鏡下的表膜還可見大小不一的杯狀吞噬微口(phagocytic stomata),司吞噬與吞飲的功能。內質中可見眾多的食物泡、空泡和大小不等的糖原粒,另有微管、溶酶體及小泡狀或管狀內質網(wǎng),迄今未發(fā)現(xiàn)有線粒體、糙面內質網(wǎng)和典型的高爾基復合體。
在腸腔內增殖的滋養(yǎng)體可隨腸內容物下移,隨著腸內環(huán)境的變化,如水分逐漸被吸收等,停止活動,團縮,排出未消化食物,形成囊前期,此期胞質內有時可出現(xiàn)一種特殊的營養(yǎng)儲存結構 ──擬染色體(chromatoid body),經(jīng)分析系由90%以上的核糖核蛋白體聚合而成,能被深染,呈現(xiàn)獨特的短棒狀,為蟲種鑒別的形態(tài)學特點。囊前期形成后,胞質分泌囊壁包裹于質膜之外,形成圓形的包囊期。包囊直徑在10~20μm之間,電鏡下可見囊壁為雙層。包囊初期只具一個胞核,隨后二次分裂為4核,偶見8核,糞便中可查到成熟度不同的1核、2核或成熟的4核包囊,核的結構同滋養(yǎng)體期,在1或2核包囊可見糖原泡和棍狀的擬染色體。碘染時包囊呈淡棕色或黃色,糖原泡為棕紅色(彩圖Ⅲ)鐵蘇木素染色的包囊為深藍色,糖原泡被溶解成空泡,擬染色體色深更清晰。包囊為阿米巴的傳播階段,僅見于宿主的糞便內,4核包囊具感染性,在傳播上起重要作用,為阿米巴的傳播階段,僅見于宿主的糞便內,4核包囊具感染性,在傳播上起重要要作用,入侵組織的滋養(yǎng)體不形成包囊,復合體內侵襲與非侵襲種的包囊則無法從形態(tài)學上加以腸下段經(jīng)鹼性消化液作用后,囊壁變薄,蟲體活躍,隨即脫囊而出形成含4個胞核的囊后滋養(yǎng)體。此期歷時甚短,脫囊后核很快各分裂一次,繼之胞體分為8個個體較小的小滋養(yǎng)體,在回盲部定居于結腸粘膜皺褶或腸腺窩間,以宿主腸粘液、細菌及已消化食物為營養(yǎng),發(fā)育至一定大小后不斷以二分裂增殖。在腸腔內的滋養(yǎng)體稱小滋養(yǎng)體,蟲體較小(10~20μm)也稱腸腔共棲型。小滋養(yǎng)體在某種因素影響下可不同程度地入侵腸壁,可吞噬紅細胞和組織細胞轉變?yōu)榇笞甜B(yǎng)體,也稱組織型滋養(yǎng)體,其體積較大(20~40μm),運動活潑,并不斷破壞腸壁組織,引起原發(fā)病灶;侵入腸組織的滋養(yǎng)體可隨血流至肝或其他部位;也可能隨壞死組織脫落入腸腔,在急性期腸蠕動增加的情況下,大滋養(yǎng)體無成囊的充分時間,致使大量排出體外。(圖10-2)。由于滋養(yǎng)體對外環(huán)境的抵御力很弱,故在傳播上不起作用。而在無癥狀帶蟲者的正常糞便中可排出大量包囊,成為流行病學上的重要傳染源。據(jù)估計一個帶蟲者每天排出的包囊可逾5000多個。
生理代謝
溶組織內阿米巴營兼性厭氧代謝,主要以酵解糖原獲取能量。在代謝通路上因缺細胞色素及經(jīng)典三羧酸循環(huán)等酶系而擁有數(shù)種特有酶系參加糖的分解反應,例如電子轉運蛋白相關的還原酶系復合物可使蟲體在有氧環(huán)境下有限度地利用氧,人們已利用這一酶系的還原作用研究出對阿米巴具有選擇毒性作用的5-硝基咪唑類藥物;溶組織內阿黧米巴可以補救途徑利用各種嘌呤、嘧啶和相應的核苷合成RNA和DNA.有選擇地阻斷阿米巴特有的酶系作用或DNA,RNA的合成途徑可用為篩選特效化療藥物的有效手段。
溶組織內阿米巴體有大量多糖貯存,在培養(yǎng)條件下它們能特異地利用某些糖類。實驗證明米淀粉能提供滋養(yǎng)體最佳生長的營養(yǎng)條件,所以常規(guī)培養(yǎng)基內必須加入適量米粉,以及血清、類酯(膽固醇等)、無機鹽類、多種維生素等。在腸腔或人工培養(yǎng)基上,阿米巴原蟲與某些細菌有明顯的共生現(xiàn)象,共生菌不僅是腸腔內阿米巴的食料,還可造成對原蟲有利的相對厭氧環(huán)境,并維持適度的酸堿條件(pH)。對溶組織內阿米巴營養(yǎng)需求和生存條件的研究已為其體外人工培養(yǎng)提出不斷改進,從30年代的有菌培養(yǎng)(xenic culture),到50年代的單棲培養(yǎng)(monoxenic culture),直至60年代的無共生物純培養(yǎng)(axenic culture)及70年代的軟瓊脂克隆培養(yǎng)作出了貢獻。
圖10-2溶組織內阿米巴生活史
溶組織內阿米巴對宿主組織的侵襲力特異地表現(xiàn)為一種對靶物的接觸性殺傷功能。這種“觸殺”機制,是一個包括對靶細胞和組織的粘附、殺傷、溶噬的連鎖生理過程。滋養(yǎng)體表膜已現(xiàn)有兩種具植物凝血素(lectin)活性的粘附因子(adhesin)能與靶細胞糖萼中的乙酰氨基葡萄糖(GLcNAc)和乙酰氨基蘭乳糖胺(GalNAc)發(fā)生受體性結合,提供了對靶細胞進行攻擊的前提。已證明此種粘附活性與蟲種毒力相關。阿米巴的殺傷作用是由酶溶、細胞毒、胞噬以及協(xié)同損傷等構成的綜合機制。溶組織內阿米巴原蟲在完成對宿主細胞的粘附、胞溶以后即隨之以胞噬,而吞噬的活力則亦與蟲株的的毒力和胞溶力一致。實驗也證明阿米巴對宿主中性粒細胞有化學趨附性。粒細胞被滋養(yǎng)體觸溶后釋出有毒氧化物而加劇組織破壞,說明溶組織內阿米巴的侵襲并存著宿主細胞的協(xié)同作用。