卡氏棘阿米巴(Acanthamoeba castellanii)

物种名:卡氏棘阿米巴

拉丁学名:Acanthamoeba castellanii

分类学地位:真核生物域Eukaryota;变形虫门Amoebozoa;

盘状叶足纲Discosea;中心阿米巴目Centramoebida;

棘阿米巴科Acanthamoebidae;棘阿米巴属Acanthamoeba

卡氏棘阿米巴属于自由生活阿米巴类微生物,在淡水、土壤及其他自然环境中广泛存在。该类生物通常以滋养体和包囊两种形态存在,其中包囊对外界环境具有较强耐受性,因此能够长期存活并成为感染来源。棘阿米巴可作为机会致病原感染人体,常见临床类型包括卡氏棘阿米巴角膜炎和肉芽肿性阿米巴脑炎。前者多见于隐形眼镜佩戴者,后者则多发生于免疫功能低下人群,病情进展快、病死率高。因此,卡氏棘阿米巴不仅具有广泛的环境分布特征,也具有重要的医学意义。

1.1生物学特性

1.1.1生活史

卡氏棘阿米巴是一种机会性致病原虫,在环境中普遍存在,其生活史中具有致病性的滋养体期和有感染性的包囊期两个阶段。滋养体是原虫的活动和增殖阶段,包囊是不利环境下的休眠形式,有内、外双层囊壁,对多种理化因素有极强抵抗力,是棘阿米巴感染复发的主要原因,也使感染治愈困难。棘阿米巴成囊有两个阶段,分别是包括自溶和蛋白质降解的早期阶段和伴随着包囊特异性基因表达的晚期阶段,半胱氨酸蛋白酶在成囊过程中的早期阶段起着重要作用[1]。

1.1.2形态学特征

在透射电镜下,卡氏棘阿米巴细胞膜完整,双层核膜清晰可见,大而圆的核仁位于中央,染色质分布均匀;胞质内线粒体丰富聚集,嵴清晰,呈板状紧密排列;电镜观察显示,卡氏棘阿米巴胞质中可见大小不一的圆形或椭圆形空泡[2]。

图1 卡氏棘阿米巴在透射电镜下照片

在超微结构层面,形态还与外界作用因素有关:大蒜素体外作用于卡氏棘阿米巴后,其细胞器与包囊结构可发生可观察的超微结构改变[2]。上述超微结构在透射电镜照片中清晰可见(图1)[2]

1.1.3生化特征

卡氏棘阿米巴是一种兼性厌氧生物,主要通过糖酵解获得能量;在缺氧条件下能够利用葡萄糖产生乙醇和二氧化碳,也能利用多种有机物作为碳源和能源。在病变组织内可查见包囊,但不易检查到滋养体;包囊对外界环境的抵抗力极强,对一般抗菌药物、氯化物、化学消毒剂等均不敏感[3]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

卡氏棘阿米巴角膜炎是一种由棘阿米巴属原虫引起的高致盲风险的角膜感染性疾病,好发于隐形眼镜佩戴者和农业外伤患者。该病呈世界性分布,既往多数情况下以散发为主,但近十几年来有时出现暴发态势。在发达国家,多数患者与佩戴角膜接触镜有关;在发展中国家,农业外伤则是重要的感染途径。感染主要通过接触受污染的水源、土壤或角膜外伤后病原体侵入角膜而发生。棘阿米巴原虫广泛分布于自然环境中,包括淡水、海水、土壤、空气及游泳池等,其滋养体和包囊均可在外界环境中长期存活,从而为人类感染提供了持续的潜在来源[4]。

1.2.2致病性

卡氏棘阿米巴是棘阿米巴属中主要的致病虫种之一,为兼性寄生原虫,可侵入脑、眼等部位。其生活史包括滋养体和包囊两个阶段,滋养体是活动和增殖阶段,包囊是不利环境下的休眠形式,具有内、外双层囊壁,对多种理化因素有极强抵抗力,是感染复发的主要原因。该原虫可引起肉芽肿性阿米巴性脑炎和棘阿米巴性角膜炎等严重感染性疾病。其中,棘阿米巴性角膜炎是一种严重的致盲性角膜病,起病隐匿,临床表现主要为眼表刺激症状、角膜浸润和溃疡,如未得到及时合理诊疗可引起患者视力损害[5]。严重者可致角膜溃疡患者的典型眼前节表现见图2[6]。

图2 卡氏棘阿米巴角膜炎患者角膜溃疡图像[6]

1.3检测方法

(1)角膜组织培养:角膜刮片刮取溃疡浅表边缘组织,当卡氏棘阿米巴原虫数量较少时,镜检方法不易检出,为了提高检出率,应进行角膜组织培养。在棘阿米巴角膜炎病原学诊断技术中,角膜组织培养出卡氏棘阿米巴原虫是确诊卡氏棘阿米巴原虫感染的“金标准”[7]。

(2)分子生物学检测:卡氏棘阿米巴的分子检测主要采用以18S rRNA。因为靶标的实时荧光定量PCR。检测时先对角膜刮片、护理液、水样或组织标本进行预处理并提取DNA;由于包囊壁较厚,常需增加冻融或机械裂解步骤以提高核酸提取效率。随后采用TaqMan探针法进行扩增,并依据Ct值或标准曲线完成定性或定量分析。Karsenti等[8]采用引物AcanthF3/AcanthR2和探针AcanthP2建立18S rRNA实时PCR,用于临床棘阿米巴样本检测,该方法所用靶标及引物(探针)序列见表1。角膜刮片经氢氧化钾湿片镜检后所见的包囊形态见图3[17];培养后经不同染色处理所显示的滋养体与包囊形态见图4[5]。

表1 卡氏棘阿米巴实时荧光定量PCR引物与探针序列[8]

名称 序列(5′→3′)
上游引物AcanthF3 GGTCCGGGTAATCTTTGCAAA
下游引物AcanthR2 GTACAAAGGGCAGGGACGTAATCAAC
探针AcanthP2 VIC-TAAGCGCGAGTCATC-MGB

图4 培养后经各种染色的卡氏棘阿米巴形态[5]

A:苏木素染色的滋养体,B:中性红染色的滋养体C:吉姆氏染色的包囊,D:H.E染色的滋养体

1.4典型案例

2007年,美国多州报告棘阿米巴角膜炎病例异常增加。疾病预防控制中心调查发现,使用“Complete MoisturePlus”多功能隐形眼镜护理液是主要风险因素,感染几率提高近17倍。该产品于2003年底上市,病例自2004年起持续上升。检测排除护理液出厂污染,但其抗棘阿米巴效力不足,甚至可能诱导病原体形成包囊。此外,阿根廷普纳盐原的分离调查显示,该地区可检出卡氏棘阿米巴,且其细菌共生体存在变异[9]。

1.5防治对策

  1. 规范保存、佩戴、消毒隐形眼镜。
  2. 加强个人卫生、饮用水处理和环境改善。
  3. 饮用水处理方面,应对水源进行严格监测和处理,确保饮用水安全。
  4. 避免佩戴隐形眼镜游泳、热水盆浴或淋浴,以降低感染风险。
  5. 避免接触受污染的水源。
  6. 环境改善方面,应加强环境卫生管理,减少环境污染和垃圾堆积,以降低卡氏棘阿米巴的传播风险。

参考文献

[1] 李青山, 王智欣, 程训佳. 半胱氨酸蛋白酶在棘阿米巴成囊过程中作用的研究. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2020, 38: 120-122, 127.

[2] 王月华, 郑善子, 李顺玉 等. 大蒜素体外对卡氏棘阿米巴超微结构的影响. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2008, 26: 156-157.

[3] Coulon C, Collignon A, McDonnell G et al. Resistance of Acanthamoeba cysts to disinfection treatments used in health care settings. Journal of Clinical Microbiology, 2010, 48: 2689-2697.

[4] 刘康康, 何逸琳, 谭雅楠 等. 棘阿米巴角膜炎: 流行病学、发病机制与诊疗进展. 标记免疫分析与临床, 2025, 32: 1938-1942.

[5] 王月华, 鞠晓红. 棘阿米巴感染治疗药物的研究进展. 医药导报, 2023, 42: 1363-1367.

[6] PubMed Central (PMC). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12271423/figure/fig0004/

[7] 赵丽, 梁东, 蒋洁 等. 棘阿米巴角膜炎病原学诊断技术的研究进展. 微创医学, 2023, 18: 517-521.

[8] Karsenti N, Lau R, Purssell A et al. Development and validation of a real-time PCR assay for the detection of clinical acanthamoebae. BMC Research Notes, 2017, 10: 355.

[9] Verani JR, Lorick SA, Yoder JS et al. National outbreak of Acanthamoeba keratitis associated with use of a contact lens solution, United States. Emerging Infectious Diseases, 2009, 15: 1236-1242.

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