刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)
物种名:刚地弓形虫
拉丁学名:Toxoplasma gondii
分类学地位:真核生物界 Eukaryota;顶复门Apicomplexa;
球虫纲Coccidia;真球虫目Eucoccidiorida;
肉孢子虫科Sarcocystidae;弓形体属Toxoplasma
刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)简称弓形虫,可寄生于除成熟红细胞外的几乎所有有核细胞内,引起人畜共患的弓形虫病,尤其在宿主免疫功能低下时,可造成严重后果,属于机会致病原虫。
1.1生物学特性
1.1.1生活史
刚地弓形虫的生活史属循环传播型,需终宿主与中间宿主两类宿主参与,猫科动物是唯一终宿主,同时也可作为中间宿主。猫吞食含包囊、假包囊的组织或被成熟卵囊污染的食物、饮水而感染,虫体在小肠上皮细胞内发育繁殖,经数与代裂体增殖后,部分裂殖子发育为雌雄配子体,结合形成合子后发育为卵囊,随粪便排出体外;卵囊在外界适宜温湿度下经2-4天发育为含2个孢子囊、共8个子孢子的成熟卵囊。人、牛、羊、猪等哺乳动物及鸟类为中间宿主,虫体在中间宿主体内仅行无性生殖,可侵犯除红细胞外的有核细胞;免疫功能正常时形成包囊、多呈隐性感染,免疫功能低下时包囊破裂、缓殖子转化为速殖子造成播散性感染;孕妇感染可经胎盘垂直传播引起先天性弓形虫病[1](图1)。

图1 刚地弓形虫生活史[2]
1.1.2形态学特征
- 滋养体(图2A):又称速殖子,呈月牙形或香蕉形,大小为(4-7) μm×(2-4) μm。经姬姆萨或瑞氏染剂染色后,可见细胞质呈蓝色,核呈紫红色,核位于虫体中央。滋养体可单个散布于血液、脑脊液或病理渗出液中,也可以数个或数百个虫体寄生于宿主细胞内,这种由宿主细胞膜包绕的虫体集合体称假包囊[1]。
- 包囊(图2B):在虫体集合体外形成的一层坚韧的囊壁,直径为5-100 μm。囊内含数个至数千个增殖速度缓慢的虫体,又称缓殖子[1]。
- 卵囊(图2C):仅在终宿主猫科动物体内形成并随粪便排出,呈圆形或椭圆形,大小为10-12 μm,具有两层光滑透明的囊壁。成熟卵囊内含2个孢子囊,每个孢子囊内含4个新月形子孢子[1]。

图2 刚地弓形虫显微照片
A:滋养体[3],B:包囊[4],C:卵囊[5]
1.1.3生化特征
刚地弓形虫的包囊具有较强的抵抗力:包囊耐低温,在4℃环境中仍可存活较长时间(68天);包囊可在胃液内耐受约3小时;但包囊不耐高温,56℃经10-15分钟即可被杀灭[6]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
刚地弓形虫呈世界性广泛分布,在中国存在明显地域差异,贵州、广西等地感染率偏高,黑龙江最低。其传播途径多样,先天性传播为孕妇感染弓形虫后,虫体经胎盘垂直传播给胎儿;获得性传播以消化道传播为主,可因食入未煮熟的含虫肉类、被卵囊污染的食物或饮水感染,也可通过输血、器官移植、破损皮肤黏膜接触感染,节肢动物还可携带卵囊辅助传播[1]。
1.2.2致病性
刚地弓形虫是典型的机会性致病原虫,其致病性与虫株毒力、宿主免疫状态高度关联,致病过程分为急性感染与慢性隐性感染阶段,临床主要表现为先天性弓形虫病和获得性弓形虫病两类,对免疫低下人群及胎儿危害尤为严重。从致病机制来看,弓形虫分为强毒株和弱毒株,强毒株速殖子繁殖速度快,是急性感染的核心致病阶段,可在宿主有核细胞内快速增殖,直接引发组织炎症、水肿,伴随单核细胞与多核细胞浸润,造成急性组织损伤;弱毒株易在宿主组织内形成包囊,囊内缓殖子缓慢增殖,包囊体积不断增大会挤压周围器官,导致器官功能障碍,包囊破裂后释放的缓殖子还会诱发机体迟发型超敏反应,在脑、眼等部位形成肉芽肿、纤维钙化灶,当宿主免疫功能缺陷时,破裂的缓殖子会大量播散,引发全身性播散性病灶。
先天性弓形虫病由孕妇孕期初次感染弓形虫后,虫体经胎盘垂直传播给胎儿所致,感染风险与孕期阶段密切相关,孕早期感染后果最严重,可直接导致流产、早产、死胎或胎儿畸形,常见畸形包括无脑儿、小头畸形、小眼畸形、脊柱裂等,存活的新生儿多存在先天性脑部损伤,表现为智力发育障碍、癫痫,还会出现视网膜脉络膜炎等眼部病变,同时伴随发热、黄疸、肝脾肿大、心肌炎、贫血等全身症状。获得性弓形虫病为出生后经消化道、接触等途径感染,免疫功能正常人群大多为隐性感染,仅10%~20%出现症状,最典型的表现为颌下、颈后淋巴结肿大,有压痛但无化脓,可伴随低热、乏力、肝脾肿大等;免疫功能低下人群(如艾滋病患者、恶性肿瘤患者、长期使用免疫抑制剂者),隐性感染会快速激活为急性重症感染,虫体在体内大量增殖播散,引发脑炎、脑膜脑炎、肺炎、心肌炎等多脏器严重损伤,常因弓形虫脑炎致死,眼部受累则以视网膜脉络膜炎为主,导致视力短期内急剧下降,婴幼儿还会出现手抓眼、斜视等症状[1]。
1.3检测方法
(1)传统方法:采集患者的脑脊液或视网膜下渗液等临床样本,涂片或离心取沉淀制片。使用吉姆萨染剂进行染色,染色后置于光学显微镜下观察。弓形虫的滋养体(速殖子)呈月牙形,大小约(3-7) μm×(2-4) μm,经染色后细胞质呈蓝色,细胞核呈紫红色,位于虫体中央。在样本中可能观察到单个散布的速殖子,也可能在破裂的宿主细胞内看到由多个虫体聚集形成的假包囊。如果镜检发现假包囊或包囊则判为病原学阳性[7]。
(2)免疫学方法:取待检血清或血浆标本,按要求平衡试剂。将可溶性弓形虫抗原包被于固相载体,37℃孵育2小时或4℃过夜,用洗涤液洗涤3次。每孔加入稀释后的待检标本,37℃孵育1小时后再次洗涤。接着进行抗体检测,IgG检测采用间接法,加入酶标记抗人IgG抗体,IgM检测采用捕获法,加入酶标记抗人IgM抗体,37℃孵育30分钟后洗涤3次。加入底物溶液,37℃避光孵育15-20分钟。最后加入终止液终止反应,用酶标仪在指定波长下读取各孔吸光度值,吸光度值≥临界值判为阳性,吸光度值<临界值判为阴性,所有步骤均在严格质控下进行[7]。
(3)分子生物学方法:Homan等[8]以刚地弓形虫529 bp重复序列为靶标,设计了TOX4和TOX5特异性引物(引物序列见表1),建立了常规PCR与定量竞争PCR检测方法。PCR最优条件为:94℃预变性7 min,35个循环(94℃ 1 min、55℃ 1 min、72℃ 1 min),终延伸10 min。同时构建410 bp竞争片段用于定量。特异性验证结果显示,该方法与多种其他寄生虫及宿主DNA均无交叉反应,特异性良好;灵敏度可达5 fg纯化DNA或4个速殖子;可对10²-10⁴个速殖子、100-3000个脑包囊进行准确定量。适用于临床样本(血液、脑脊液、羊水)及实验动物组织(脑、肌肉等)中刚地弓形虫核酸的检测与定量分析[8]。
表1 刚地弓形虫检测引物与探针序列[8]
| 名称 | 引物序列(5′→3′) |
| TOX4 | CGCTGCAGGGAGGAAGACGAAAGTTG |
| TOX5 | CGCTGCAGACACAGTGCATCTGGATT |
1.4典型案例
2018年,巴西圣玛丽亚市(Santa Maria, southern Brazil)暴发了大规模水源性弓形虫病疫情,为当时有记录以来全球最严重的弓形虫暴发事件之一。Minuzzi等[9]对该疫情进行了流行病学调查与溯源研究。截至报告时,共确诊809例病例,其中114例为孕妇,出现3例胎儿死亡、10例流产及22例先天性弓形虫病。实验室检测采用血清学ELISA法(检测特异性IgM和IgG抗体)对疑似病例进行确诊,同时以PCR法对水源样本进行虫体DNA检测。流行病学调查与动物实验证实,此次疫情由饮用水源受到刚地弓形虫卵囊污染所致,污染来源为该市某一供水水库周边猫科动物粪便随雨水径流进入水源。处置措施包括紧急切断受污染水源、改用替代供水方案、对确诊病例使用磺胺嘧啶-乙胺嘧啶联合方案治疗,并对水源地加强猫科动物管控及水质净化处理,有效控制了疫情的进一步扩散[9]。
1.5防治对策
保持高度卫生(尤其是在猫的周围)、饭前洗手、避免饮用被污染的水、彻底煮熟肉类以及在怀孕期间减少与猫的接触,可以很容易地避免弓形虫感染。
参考文献
[1] 李雍龙. 人体寄生虫学. 北京: 人民卫生出版社,2008.
[2] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=3421.
[3] MicrobeWiki. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Toxoplasma_gondii.
[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=14380.
[5] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=20816.
[6] 彭文伟. 传染病学 第5版. 北京: 人民卫生出版社, 1980.
[7] 中华人民共和国国家卫生健康委员会. 刚地弓形虫试验临床应用(WS/T 834-2024). 2024.
[8] Homan WL, Vercammen M, De Braekeleer J et al. Identification of a 200- to 300-fold repetitive 529 bp DNA fragment in Toxoplasma gondii, and its use for diagnostic and quantitative PCR. International Journal for Parasitology, 2000, 30: 69-75.
[9] Minuzzi CE , Fernandes FD , Portella LP et al. Contaminated water confirmed as source of infection by bioassay in an outbreak of toxoplasmosis in South Brazil. Transboundary and Emerging Diseases, 2020, 68: 767-772.
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