班氏丝虫(Wuchereria bancrofti)
物种名:班氏丝虫
拉丁学名:Wuchereria bancrofti
分类学地位:动物界Animal;线虫动物门Nematoda;
尾感器纲Oxyurioidea;旋尾目Spirurida;
盖头虫科Onchocercidae;吴策线虫属Wuchereria
班氏丝虫是世界卫生组织公布的十大热带病之一淋巴丝虫病的病原。成虫寿命4-10年,微丝蚴的寿命一般为2-3个月,最多可活2年以上,在体外4℃条件下可活6周。成虫寄生在淋巴管内。班氏丝虫主要寄生于人体淋巴系统,可引起淋巴管炎、淋巴结炎、淋巴水肿、鞘膜积液及象皮肿等,是淋巴丝虫病的重要病原。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
班氏丝虫的生活史涉及两个主要发育阶段:成虫在终宿主人体内的发育和繁殖,以及幼丝虫在中间宿主蚊体内的发育。首先,当含有感染性幼虫的蚊叮咬人并吸血时,感染性幼虫从蚊的下唇逸出,通过蚊叮的伤口侵入人体,进入附近的淋巴管,再移行至大淋巴管内,经过两次蜕皮后发育为成虫。成虫主要寄生在脊椎动物的淋巴系统、皮下组织、腹腔、胸腔等处。雌雄成虫交配后,雌虫可以产出微丝蚴。微丝蚴随淋巴液经胸导管进入血液循环。这些微丝蚴在外周血液的出现具有特定的规律,据此可以将丝虫分为周期型或亚周期型,而班氏丝虫属于夜现周期型。然后,当蚊再次刺吸人血时,微丝蚴被吸入蚊的胃中。在蚊体内,微丝蚴脱去鞘膜,穿过胃壁,经体腔进入胸肌,经过两次蜕皮后,发育为第三期即感染期幼虫。这个发育过程在蚊体内进行,但幼虫并不在蚊体内繁殖。感染性幼虫在蚊体内发育所需的时间,对于班氏丝虫而言,大约为10-14天[1]。最后,这些感染期幼虫在蚊再次叮咬人时,通过蚊的叮咬伤口侵入新宿主体内,从而完成其生活史。
1.1.2形态学特征
成虫:虫体细长,丝线状,乳白色,体表光滑。头端略膨大,口在头顶正中,周围有两圈乳突。雌雄异体,雄虫尾端向腹面卷曲2-3圈。雌虫尾部钝圆,略向腹面弯曲;阴门靠近头端,生殖器官为双管型,卵巢起于虫体后部,子宫粗大,几乎充满虫体,近卵巢一端含无数小球,向前逐渐发育为不同阶段的虫卵;成熟卵壳薄而透明,内含卷曲的幼虫,在近阴门处,卵壳伸展变为鞘膜包被于幼虫体表,此期幼虫称为微丝蚴;雌虫直接产微丝蚴,故其生殖方式为卵胎生。班氏丝虫雌虫大小为(80-100) mm × (0.24-0.3) mm;
微丝蚴:虫体细长,头端钝圆,尾端尖细,外被鞘膜。角质层光滑具有纤维环纹。在新鲜血片中,光镜下可见虫体无色透明,做扭曲运动。虫体前部1/5处有神经环,其后为排泄孔,排泄孔后有一个排泄细胞;感染期幼虫:又称丝状蚴,可在中间宿主蚊体内发育[1]。丝状蚴的活动力强,当蚊虫叮咬人体时经皮肤侵入。微丝蚴血症追踪观察中微丝蚴的显微形态见图1[2]。
图 1 班氏丝虫微丝蚴血症追踪观察相关显微图[2]。
1.1.3生化特征
在代谢过程方面,班氏丝虫主要通过糖原和脂肪代谢获取能量。它们能够利用葡萄糖和其他糖类物质进行氧化磷酸化,产生能量用于各种生理活动。此外,班氏丝虫还能利用脂肪作为能量来源,这与其在人体内的寄生环境有关。
与寄生生活相关的生化特征方面,班氏丝虫具有一系列适应寄生生活的独特机制。例如,它们能够产生多种酶和代谢产物,用于调节宿主的免疫反应、逃避宿主防御机制以及与宿主细胞间的相互作用[3]。此外,班氏丝虫还能够分泌一些特殊的蛋白质或因子,这些蛋白质或因子可以影响宿主的生理功能,从而有利于寄生虫的生存和繁殖。
1.1.4分子生物学特征
(1)表面蛋白班氏丝虫的表面蛋白在免疫逃避中发挥了非常重要的作用。这些表面蛋白可以帮助丝虫与宿主细胞和免疫系统进行相互作用,从而避免被清除。一方面,表面蛋白可以与宿主细胞膜上的受体结合,帮助丝虫进入细胞内。在这个过程中,表面蛋白起到关键的作用,它们能够识别和结合宿主细胞表面的特异性受体,促进丝虫的入侵和寄生。另一方面,表面蛋白也可以与免疫细胞相互作用,避免被免疫系统识别和清除[3, 4, 5]。例如,丝虫的抗原变异机制可以使其表面蛋白发生变异,从而避免被免疫细胞识别。此外,一些表面蛋白可以抑制免疫细胞的活性,从而降低宿主对丝虫的免疫反应。
(2)入侵和寄生相关基因和蛋白班氏丝虫具有一些与入侵和寄生相关的基因和蛋白,这些基因和蛋白参与了丝虫对宿主的入侵和寄生过程。例如,丝虫具有一些与免疫逃逸相关的基因,这些基因有助于丝虫在宿主体内寄生[3]。此外,一些基因和蛋白可以与宿主细胞膜上的受体结合,帮助丝虫进入细胞内。这些基因和蛋白的作用机制需要进一步深入研究,以更好地了解班氏丝虫的寄生机制。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
班氏丝虫主要分布在热带和亚热带地区,如非洲、亚洲和拉丁美洲的部分地区。一般认为,丝状蚴感染期幼虫可迅速侵入皮下的淋巴管,再移行至大淋巴管和淋巴结,在此经2次蜕皮发育为成虫。雌雄虫体相互缠绕,交配后雌虫产出微丝蚴。微丝蚴经淋巴系统进入血液循环,在人体中不能直接发育为成虫。班氏丝虫成虫除寄生于人体浅表部淋巴系统外,还可寄生于下肢、阴囊、精索、腹股沟、腹腔、肾盂等处的深部淋巴系统。微丝蚴一般白天滞留在肺毛细血管中,夜间出现在外周血液内。微丝蚴具有夜现周期性,一般夜晚8时开始出现,晚上10时至次晨2时到达高峰[6, 7]。
1.2.2致病性
急性期超敏反应及炎症反应:幼虫在人体内的发育及成虫生活过程中的代谢产物、幼虫蜕皮液及蜕下的外皮、雌虫子宫的分泌物、死虫及其分解产物等,均能刺激机体产生超敏反应及炎症反应。临床表现出淋巴管炎、淋巴结炎、丹毒样皮炎。发作时上下肢可见皮下一条红线离心性延伸,称逆行性淋巴管炎,俗称“流火”、班氏丝虫长寄生于阴囊内的淋巴管,可发生精索炎、附睾炎及睾丸炎。班氏丝虫病的淋巴管炎、淋巴结炎等局部症状与全身表现属于其临床疾病范畴[8]。有的患者仅有畏寒、发热症状,而无局部症状,可能为深部淋巴管炎和淋巴结炎所致。
慢性期阻塞性病变:随着急性炎症的反复发作、死亡成虫和微丝蚴形成肉芽肿以及活成虫产生的某些因子与宿主的体液一细胞的炎症反应相互作用,局部出现增生性肉芽肿,肉芽肿的中心可见变性的虫体和嗜酸性粒细胞,周围有纤维组织包绕,还有大量浆细胞、巨噬细胞和淋巴细胞[5]。组织反应继续出现,最后可导致淋巴管部分阻塞以至完全阻塞,局部淋巴回流受阻。受阻部位的远端淋巴管内压力增高而发生淋巴管曲张或破裂,淋巴液流入周围组织导致淋巴水肿或淋巴积液。从临床角度看,班氏丝虫病的淋巴疾病发病机制决定了淋巴回流受阻的表现取决于淋巴管阻塞的部位和程度,可从无症状的淋巴管曲张到明显的淋巴水肿或淋巴积液[8]。
象皮肿:淋巴液流入皮下组织形成象皮肿,淋巴液刺激皮下组织,引起纤维组织增生,使局部皮肤逐渐增厚、变粗、变硬和温度降低,类似象皮,故名象皮肿。班氏丝虫病的淋巴疾病可表现为淋巴水肿和象皮肿等临床类型[8]。睾丸鞘膜积液:阻塞发生在精索、睾丸淋巴管时,淋巴液可流入鞘膜腔,引起睾丸鞘膜积液。在积液中,有时可以查到微丝蚴[9]。乳糜尿:乳糜尿是淋巴丝虫病的常见并发症[10]。在乳糜尿中,有时也可查获微丝蚴[11]。
1.3检测方法
班氏丝虫病的诊断包括病原学检查和免疫学检查[10]。
(1)免疫学检查:间接荧光抗体试验(IFAT)主要用于诊断丝虫病、流行病学调查以及防治效果考核;间接酶联免疫吸附试验(ELISA),一般用于丝虫病的流行病学调查,不用于疗效考核;免疫色谱技术(ICT)快速测试卡属于较新的检测技术,检测班氏丝虫抗原以取代检测抗体,用于病原检测和诊断以及流行病学监测;单克隆抗体(McAb)-ELISA主要检测丝虫特异lgG4抗体以进行诊断,可用于疗效考核和防治效果评价[12];应用腹腔指状丝虫抗原检测无症状微丝蚴血症者体内微丝蚴的方法亦可用于病原学筛查[13]。
(2)实时荧光定量PCR:班氏丝虫的环境分子检测主要采用基于蚊媒的分子媒介监测方法。其基本流程为:首先在流行区采集蚊虫,并按种类或采样点进行分池;随后提取蚊虫总DNA;再采用实时荧光定量PCR对班氏丝虫特异性重复序列进行扩增,并根据Ct值判断样本中是否存在虫体DNA。该方法灵敏度较高,适用于班氏丝虫传播监测和消除项目效果评估。常用反应条件为50℃ 2 min,95℃ 10 min,随后40个循环(95℃,15 s;60℃,1 min)。该方法所用引物与探针序列见表1[14]。
表1 班氏丝虫实时荧光定量PCR引物与探针序列[14]
| 基因 | 名称 | 序列(5′→3′) |
|---|---|---|
| YahL | 上游引物 | ATTTTGATCATCTGGGAACGTTAATA |
| 下游引物 | CGACTGTCTAATCCATTCAGAGTGA | |
| 探针 | FAM-ATCTGCCCATAGAAATAACTACGGTGGATCTCTG-TAMRA |
1.4典型案例
在一个工业区内,由于工厂排放的废水未经处理直接排入附近河流,导致水体严重污染。这种污染不仅破坏了水生生态系统,还为蚊虫提供了理想的繁殖环境。随后,该工业区的居民中爆发了班氏丝虫病疫情。在城市化进程中,未经处理的污水和不良的排水系统可为致倦库蚊提供大量繁殖场所,从而加剧班氏丝虫病在城市贫民区的传播风险[15]。
某农村地区,由于农业生产中过量使用化肥和农药,导致地下水受到污染。当地居民长期饮用这些受污染的水,不仅影响健康,而且污染的水源也吸引了蚊虫聚集。这些蚊虫在污染的水源中繁殖,进而传播班氏丝虫病。班氏丝虫病通过蚊虫传播,其流行病学特征与蚊媒滋生环境密切相关[15]。某城市由于排水系统老化,雨水与污水混合排放,导致城市周边水体污染严重。这些污染水体成为蚊虫滋生的温床,尤其是在雨季,蚊虫数量急剧增加。城市居民在户外活动时,容易被这些蚊虫叮咬,从而感染班氏丝虫病。
1.5防治对策
- 加强公共卫生教育和改善环境卫生条件
- 确保饮用水的清洁和安全,在流行病的地区,对水源进行监测和评估。
- 控制传播媒介(蚊子)和使用药物。例如,使用驱蚊剂可以降低蚊子叮咬的概率,而药物如伊维菌素可以杀死体内的微丝蚴,从而减轻症状和防止疾病传播。重组丝虫抗原Wb-Bhp-1的IgG4抗体在淋巴丝虫病治疗后显著下降,可用于连贯的防治与风险管理[12]。
参考文献
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