疟原虫（Plasmodium）
物种名：疟原虫
拉丁学名：Plasmodium
分类学地位：原生生物界Protista；顶复门Apicomplexa；
无类椎体纲Aconoidasida；血孢子虫目Haemosporida；
疟原虫科Plasmodiidae；疟原虫属Plasmodium
疟原虫属（Plasmodium）是疟疾的病原体。寄生于人体的疟原虫有四种，即间日疟原虫、三日疟原虫、恶性疟原虫和卵形疟原虫。疟原虫通过雌性按蚊叮咬传播，感染脊椎动物（包括人类）的红细胞和肝细胞。其生活史复杂，包括在蚊子体内的有性生殖阶段和在宿主体内的无性生殖阶段。疟原虫感染可引发疟疾，表现为周期性发热、寒战、头痛、贫血等症状，严重时可危及生命。疟疾是全球性公共卫生问题，尤其在热带和亚热带地区流行。
1.1生物学特性
1.1.1生活史
疟原虫的生活史复杂，呈现典型的世代交替现象，在人体内进行无性生殖，在雌性按蚊体内完成有性生殖。
当感染性按蚊叮咬人时，子孢子随唾液进入人体血液循环，约30分钟后侵入肝细胞，启动红细胞外期发育。在肝细胞内，子孢子经裂体增殖发育为成熟的红细胞外期裂殖体，破裂后释放出大量裂殖子。裂殖子进入血窦后，迅速侵入红细胞，开始红细胞内期的裂体增殖。在红细胞内，裂殖子依次经历环状体、滋养体、裂殖体阶段，最终形成多个裂殖子，红细胞破裂后裂殖子释出，再次侵入新的红细胞，完成一个无性生殖周期。不同虫种完成红内期裂体增殖所需时间存在差异：恶性疟原虫约需36-48小时，间日疟原虫及卵形疟原虫约需48小时，三日疟原虫约需72小时。经过数代红内期增殖后，部分裂殖子不再进行裂体增殖，而是分化为雌、雄配子体，为有性生殖奠定基础。
疟原虫的有性生殖在雌性按蚊体内完成。当按蚊吸食疟疾患者血液时，雌、雄配子体随血餐进入蚊胃。在蚊胃内，雄配子体经出丝形成8条可游动的雄配子，与雌配子结合为合子。合子进一步发育为能动的动合子，穿过蚊胃壁上皮细胞，在胃壁基底膜与上皮细胞之间发育为卵囊。卵囊内经孢子增殖产生大量子孢子，子孢子最终移行至按蚊唾液腺，待按蚊再次吸血时注入新宿主，完成生活史的循环[1]。
1.1.2形态学特征
疟原虫寄生于人体的肝细胞和红细胞内，病原诊断时主要依赖于原虫形态特征及其所寄生的红细胞进行辨别。原虫在红细胞内的形态阶段分为早期滋养体、晚期滋养体、未成熟裂殖体、成熟裂殖体、雌配子体与雄配子体[2]。
（1）早期滋养体：也称环状体。间日疟原虫在此期表现为环较大；核点也较大，偶有2个；红细胞内通常只有一个原虫寄生。恶性疟原虫在此期表现为环小而纤细；有1个或2个核点；环常位于红细胞边缘，呈镶嵌状；红细胞常有多重感染。三日疟原虫在此期表现为环致密；偶有1个以上核点；少见红细胞多重感染。卵形疟原虫在此期表现为环致密；核点明显；红细胞多重感染不常见。
（2）晚期滋养体：间日疟原虫在此期表现为较大，显著的阿米巴样，充满红细胞的大部分；核块状；疟色素显著，棒状；空泡大（图1A）。恶性疟原虫在此期表现为通常在周围血不可见；大小中等，很少见阿米巴样。三日疟原虫在此期表现为胞质结实，非阿米巴样；常见带状；空泡不显著；疟色素粗糙。卵形疟原虫在此期表现为较小，结实，非阿米巴样；疟色素粗糙，深褐色。
（3）未成熟裂殖体：间日疟原虫在此期表现为大，阿米巴样；核块2个或更多；疟色素细棒状。恶性疟原虫在此期表现为周围血通常不可见；小，结实，许多核块；疟色素单块。三日疟原虫在此期表现为小，结实，核块罕见。卵形疟原虫在此期表现为结实，核分裂成多个；疟色素数量较少。
（4）成熟裂殖体：间日疟原虫在此期表现为通常含12-24个裂殖子；疟色素集中，1-2小团。恶性疟原虫在此期表现为通常在周围血不可见；含8-24个或更多个裂殖子；单个疟色素块。三日疟原虫在此期表现为裂殖子6-12个排成环，充满红细胞；疟色素粗糙，往往趋中分布。卵形疟原虫在此期表现为含4-16个裂殖子较间日疟原虫小。
（5）雌配子体：间日疟原虫在此期表现为圆形或卵圆形；胞质深蓝色，核红结实，偏于一侧；大量疟色素分散。恶性疟原虫在此期表现为新月形（图1B）；核块趋中；疟色素在核周围较多；胞质着色较雄配子体深。三日疟原虫在此期表现为与间日疟原虫相似，但较小，数量较少；常与同种的滋养体混淆。卵形疟原虫在此期表现为与间日疟原虫相似，但通常较小和数量较少。
（6）雄配子体：间日疟原虫在此期表现为圆形，略大于正常红细胞；胞质淡蓝色、灰色到无色；粉红到紫色核块而疏松；大量深色疟素散布胞质。恶性疟原虫在此期表现为腊肠形；胞质着色较雌配子体浅；核大、疏松、染色淡；疟色素显著散布在胞质内。三日疟原虫在此期表现为与间日疟原虫相似，但较小，数量较少；疟色素较间日疟原虫显著。卵形疟原虫在此期表现为与间日疟原虫相似，但通常较小，数量较少[2]。
图1 疟原虫血涂片显微照片
A：间日疟原虫血涂片显微照片[3]，B：恶性疟原虫血涂片显微照片[4]
1.1.3生化特征
疟原虫在人体内发育阶段（红细胞内期）依赖恒定的体温（37℃左右），但蚊体内的发育阶段（孢子增殖期）受环境温度显著影响。按蚊的最适活动温度通常在20-30℃之间，温度过高或过低均会抑制疟原虫在蚊体内的发育。疟原虫在蚊体内的发育需要特定水质条件，极端pH值或污染水体可能影响蚊虫存活，间接抑制疟原虫传播。此外，紫外线、含氯消毒剂、70%乙醇以及高浓度的过氧化氢对环境中的疟原虫消杀具有一定作用。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
疟疾在90个国家和地区流行，其传播通常在热带地区全年持续传播，在世界温带地区季节性传播。疟疾传播风险最高的地区发生在撒哈拉以南非洲和巴布亚新几内亚，在寄生于人体的4种疟原虫中，间日疟原虫在亚热带和温带地区分布最广，恶性疟原虫的分布一般局限在热带，三日疟原虫呈零星分布，而卵形疟原虫主要局限在西非中部和一些南太平洋岛屿[5]。我国疟疾流行于长江流域以南平原和黄淮下游一带及长江以南山区，特别在海南省和云南南部山区多见。我国以间日疟最常见，其次是恶性疟，三日疟和卵形疟少见[6]。疟原虫的传播方式主要是通过具有感染性的雌性按蚊叮咬，还可以通过输血、共用针头、实验室事故、器官移植以及先天性地从母亲传播给胎儿等。
1.2.2致病性
疟疾是由疟原虫感染引起的一种寄生虫病，主要表现为周期性寒战、高热、大汗热退，并可伴有脾大、贫血及多器官功能损伤。不同虫种所致疾病特征各异：间日疟原虫和卵形疟原虫引起良性疟疾，常有复发；三日疟原虫引起三日疟，发作周期为72小时；恶性疟原虫引起恶性疟，病情最为凶险，可发展为致死性的脑型疟，表现为高热、意识障碍、抽搐、昏迷。患者的临床表现与免疫状态密切相关：从未接触过疟疾者，在虫血症出现前即可有头痛、畏光、肌肉酸痛、厌食、恶心等前驱症状；而既往接触者，临床症状出现前数天血液中即可查见疟原虫。
疟疾的致病基础在于红内期疟原虫。该期疟原虫寄生于红细胞内，虫体代谢活跃，可导致感染红细胞形态与结构的改变，并引起红细胞周期性同步化破坏，其产物在器官组织内沉积，引发生理、免疫及炎性损伤。在感染红细胞膜上可检测到各期虫体抗原，这些抗原改变了红细胞膜的结构与功能：间日疟原虫和卵形疟原虫感染的红细胞表面可出现薛氏点；而恶性疟原虫感染的红细胞表面则形成众多小结节，后者与毛细血管内皮细胞有高度亲和力，可黏附并堵塞微血管，造成局部缺血缺氧，其中以中枢神经系统最为敏感，从而引发脑型疟。病程中，每个红内期周期释放的裂殖子及其代谢产物可刺激机体产生多克隆抗体，导致脾大及脾功能亢进，但保护性抗体水平并不高[7]。
1.3检测方法
（1）传统方法：血涂片镜检法为疟原虫检测技术规范，适用于各级疾控机构和医疗机构。采血前进行消毒，从耳垂、指端等取血，在同一载玻片上制作圆形厚血膜与舌状薄血膜，干燥后编号。薄血膜用甲醇固定，厚血膜制作超过一天需用蒸馏水溶血。使用现配的吉氏染液工作液进行单张或成批染色。镜检时使用100倍油镜，以厚血膜筛查为主，薄血膜鉴别恶性、间日、三日、卵形四种疟原虫。检查至少100个视野未发现疟原虫方可判为阴性；阳性需进行虫种鉴定与密度计数。检测后血涂片需经二甲苯去油，避光干燥保存以备复核[8]。
（2）免疫学方法：基于抗原-抗体特异性结合的免疫层析原理，将疟原虫特异抗体固定于硝酸纤维素膜检测线，样本毛细迁移时，血液中疟原虫抗原与抗体结合，并通过胶体金等标记物显色。操作时，须选用国家药监局注册且匹配当地流行虫种的试纸条。采集末梢血（弃首滴）或静脉全血，取5 μL血液垂直滴入加样孔，再加2-4滴裂解液，15-20分钟内判读结果。结果根据检测区（T）与质控区（C）显色判定：T线与C线均显色为阳性，并可依据试纸条类型初步鉴别虫种；仅C线显色为阴性；C线未显色则检测无效。全过程需在BSL-2及以上生物安全实验室进行[9]。
（3）分子生物学方法：Rougemont等采用实时荧光定量PCR法对疟原虫进行检测。提取全血样本中的DNA，选择疟原虫18S rRNA基因作为检测靶基因，设计属特异性引物和种特异性探针。首先进行18S rRNA 基因筛选实时荧光PCR，反应体系总体积25 μL，包含5 μL DNA模板、200 nM上下游引物、50 nM属特异性探针及12.5 μL TaqMan预混液。扩增程序为：95℃ 10 min；随后进行45 个循环，每个循环包括95℃ 30 s、60℃ 30 s、72℃ 45 s。反应结束后，根据荧光信号阈值判定结果，阳性样本进一步进行种特异性实时荧光PCR鉴定。种特异性PCR采用相同的引物，分别加入针对恶性疟原虫、间日疟原虫、三日疟原虫和卵形疟原虫的种特异性探针，在同一反应体系中同时检测和区分四种疟原虫。该方法检测灵敏度可达1个拷贝/反应，适用于低虫血症样本的检测和抗疟治疗的疗效监测[10]。
表1 疟原虫实时荧光定量PCR引物信息
1.4典型案例
水资源开发在非洲经济体中变得越来越重要，尽管改善的水利基础设施具有减轻贫困、促进经济增长、改善粮食安全和减轻洪水的潜力，但疟疾负担确实可能会增加。经过研究调查埃塞俄比亚的Koka水库，发现居住在水库附近的疟疾发病率显著增高，尤其是恶性疟原虫以及间日疟原虫。可能的原因是水库提高了地下水位，促进雨水坑的形成，由此蚊虫可在水坑中发育，最终造成疟疾传播[11]。
1.5防治对策
由于疟原虫的传播方式主要是通过具有感染性的雌性按蚊叮咬，因此蚊媒的防治是预防的重要环节，应采取多种措施清除蚊的滋生场所、杀灭幼虫和成蚊。此外，在进入疟疾流行区之前，可以提前服用抗疟药物。例如，氯喹、乙胺嘧啶或加用磺胺多辛。若不慎被感染，应及时进行治疗，氯喹、奎宁、咯萘啶、羟基哌喹及青蒿素和蒿甲醚等药物对疟疾有一定的治疗成效[6]。
参考文献
[1] Schuster FL. Cultivation of plasmodium spp. Clinical Microbiology Reviews, 2002, 15: 355-64.
[2] 周庭银, 王明贵, 张文宏, 陈德昌. 血流感染实验诊断与临床诊治 第3版. 上海: 上海科学技术出版社, 2023.
[3] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=29072
[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=1373
[5] Nelson IAH, Bryan PW, Carlos FP et al. An update on prevention of malaria in travelers. Therapeutic Advances in Infectious Disease, 2021, 8: 20499361211040690.
[6] 陈殿学. 医学免疫学与病原生物学. 上海: 上海科学技术出版社, 2020.
[7] 刘尔翔, 王恒. 中华医学百科全书: 医学寄生虫学. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2023.
[8] 国家卫生计生委. 疟原虫检测 血涂片镜检法(WS/T 569-2017). 2017.
[9] 国家疾病预防控制局. 疟原虫检测 免疫层析法(WS/T 10029-2025). 2025.
[10] Mathieu R, Madeleine S V, Roland S et al. Detection of four Plasmodium species in blood from humans by 18S rRNA gene subunit-based and species-specific real-time PCR assays. Journal of Clinical Microbiology, 2004, 42: 5636-43.
[11] Jonathan L, Matthew M, Paul K et al. Effect of a large dam on malaria risk: the Koka reservoir in Ethiopia. Tropical Medicine & International Health, 2007, 12: 982-989.