人體寄生蟲(chóng)學(xué)課件：瘧原蟲(chóng)

1、1 醫(yī)學(xué)原蟲(chóng)學(xué)23千里迎娶來(lái)的“殺手”THE FAMILY DOCTOR, 2001, No123個(gè)光棍朋友云南34肝脾腫大腦組織水腫軟腦膜充血血液中大量的病原體腦型惡性瘧?4 尸體檢查生前癥狀寒戰(zhàn)高熱出汗退熱 瘧 原 蟲(chóng) Plasmodium本章 主要內(nèi)容概述形態(tài)生活史致病診斷流行防治小結(jié)與復(fù)習(xí)Malaria瘧原蟲(chóng)一 、概述瘧原蟲(chóng)（Plasmodium ）是瘧疾（Malaria） 的病原體；UNDP/WB/WHO TDR “六大”熱帶病之首； 瘧疾、艾滋病和結(jié)核病是世界上三個(gè)最重要 的傳染病。我國(guó)“五大”寄生蟲(chóng)病之一。歷 史瘧疾是一種古老的傳染病。第一次文獻(xiàn)記載是公元前1500年，在我國(guó)俗稱

2、“冷熱病”、“打擺子”、“發(fā)瘧子”、“脾寒”、“瘴氣”等。殷墟甲骨文出現(xiàn)“瘧”。十九世紀(jì)末，人們認(rèn)為瘧疾是由于呼吸了“壞空氣” bad air (mal-aira) ，而且與潮濕的氣候有關(guān)。在潮濕地區(qū)尋找致病因素。傳播疾病的蚊子偏好潮濕的地方。瘧疾研究的第一個(gè)突破是發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞中的病原體。91011瘧疾研究中的重要發(fā)現(xiàn)1880年： 法國(guó)軍醫(yī)Laveran 在惡性瘧病人血中發(fā)現(xiàn)瘧疾的病原體是瘧原蟲(chóng)Dr. Alphonse Laveran, a military doctor in Frances Service de Sant des Armes (Health Service of the Ar

3、med Forces).The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1907歷 史121897年： 英國(guó)軍醫(yī) Ronald Ross用鳥(niǎo)模型發(fā)現(xiàn)瘧疾的傳播媒介；首次證實(shí)蚊媒傳播瘧疾。 瘧疾研究中的重要發(fā)現(xiàn)Ronald Ross was the first to demonstrate that a mosquito could transmit a (bird) malaria parasite.-The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1902歷 史13意大利Battista Grassi 發(fā)現(xiàn)蚊子可傳播人類

4、瘧疾，并區(qū)別了不同的蚊子傳播不同的瘧原蟲(chóng)歷 史瘧疾研究中的重要發(fā)現(xiàn)14瘧疾相關(guān)研究中的重要成果 奧地利精神醫(yī)生Julius Wagner-Jauregg: 用瘧疾病人的血 液成功治療第三 期梅毒引起的麻痹 性癡呆癥，意外地 獲得了1927年的諾貝爾 生物與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1927 瑞士化學(xué)家Paul Hermann Mller:發(fā)明DDT殺滅蚊媒等昆蟲(chóng)The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1948歷 史15 1972 年青蒿素 (Artemisinin) 被成功提取 中國(guó)

5、人首次發(fā)現(xiàn)的“救命藥”Artemisia annua L (sweet wormwood)Artemisinin16 2011年9月23日，國(guó)際醫(yī)學(xué)大獎(jiǎng)美國(guó)拉斯克獎(jiǎng)將其2011年臨床研究獎(jiǎng)授予中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院終身研究員屠呦呦，以表彰她“發(fā)現(xiàn)了青蒿素一種治療瘧疾的藥物，在全球特別是發(fā)展中國(guó)家挽救了數(shù)百萬(wàn)人的生命”。這是中國(guó)科學(xué)家首次獲得拉斯克獎(jiǎng)。17 1976 減毒子孢子接種動(dòng)物猴子，產(chǎn)生抗感 染免疫力，開(kāi)啟研究瘧疾疫苗的時(shí)代Attenuated parasites in mosquitoLess infectivity181996年啟動(dòng)瘧原蟲(chóng)基因組計(jì)劃 2002年完成惡性瘧原蟲(chóng)和媒介按蚊的基因

6、組計(jì)劃草圖19Wuchty S., Ipsaro J.J. 2007極其復(fù)雜的單細(xì)胞的生物！寄生人體的四種瘧原蟲(chóng)間日瘧原蟲(chóng) Plasmodium vivax，P.v惡性瘧原蟲(chóng) PFalciparum, P.f三日瘧原蟲(chóng)PMalariae, P.m卵形瘧原蟲(chóng)POvale, P.o 我國(guó)主要是間日瘧原蟲(chóng)和惡性瘧原蟲(chóng)；另兩種少見(jiàn)，近年可見(jiàn)國(guó)外較多輸入病例。據(jù)WHO的2011年統(tǒng)計(jì)，全球約99個(gè)國(guó)家和地區(qū)，世界人口50%生活在瘧區(qū)，33億人口受到威脅。2010年全球瘧疾病例為2.16億，非洲占81%:1.74億病例在非洲。瘧疾導(dǎo)致70萬(wàn)人/年死亡,86%死亡病例是小于5歲兒童。平均每30秒一名兒童死亡

7、。寄生蟲(chóng)病的死因譜之首。瘧疾防治占非洲國(guó)家40%的公共衛(wèi)生開(kāi)支，100120億美元GDP損失/年。瘧疾的危害性二、形 態(tài) Morphology瘧原蟲(chóng)基本結(jié)構(gòu) 細(xì)胞膜，質(zhì)，核Giemsa 或Wright染色： 核紫紅色 胞質(zhì)藍(lán)色 瘧色素棕黃色瘧原蟲(chóng)在RBC內(nèi)各期形態(tài)各不相同間日瘧原蟲(chóng)在RBC內(nèi)的形態(tài)三期六種形態(tài)滋養(yǎng)體期：早期、晚期滋養(yǎng)體裂殖體期：未成熟、成熟裂殖體配子體期：雌、雄配子體24 滋養(yǎng)體（trophozoite）期Fig. 1: normal red cell; Figs. 2-6: ring stage parasites (young trophozoites) 間日瘧原蟲(chóng)在RBC

8、內(nèi)的形態(tài)Thin blood film Giemsa stained25 早期滋養(yǎng)體（環(huán)狀體） （ring form） 晚期滋養(yǎng)體（大滋養(yǎng)體） 間日瘧原蟲(chóng)在RBC內(nèi)的形態(tài) 滋養(yǎng)體（trophozoite）26裂殖體 （Schizont）期 increasingly mature schizonts間日瘧原蟲(chóng)在RBC內(nèi)的形態(tài)27 成熟裂殖體:（mature schizont）間日瘧原蟲(chóng)在RBC內(nèi)的形態(tài) 裂殖體（schizont）未成熟裂殖體（immature schizont）28雄（?。┡渥芋w (male gametocyte) 雌（大）配子體 (female gametocyte)間日瘧原蟲(chóng)

9、在RBC內(nèi)的形態(tài)配子體（gametocyte）29惡性瘧原蟲(chóng)-環(huán)狀體環(huán)纖細(xì),約為RBC直徑的1/5核1個(gè)，但2個(gè)常見(jiàn)紅細(xì)胞常含2個(gè)以上原蟲(chóng)蟲(chóng)體常位于紅細(xì)胞的邊緣 ，呈“鳥(niǎo)飛狀”惡性原蟲(chóng)在RBC內(nèi)的形態(tài)30惡性原蟲(chóng)配子體 雌 雄 惡性原蟲(chóng)在RBC內(nèi)的形態(tài)兩種瘧原蟲(chóng)形態(tài)的比較環(huán)狀體惡性瘧原蟲(chóng)環(huán)較小，核12個(gè)，RBC含2個(gè)以上蟲(chóng)體間日瘧原蟲(chóng)環(huán)較大，核1個(gè)RBC含1個(gè)蟲(chóng)體 大滋養(yǎng)體： 間日瘧原蟲(chóng) 惡性瘧原蟲(chóng) 有偽足，瘧色素棕 體小，圓形， 黃色，分散 瘧色素黑褐色，集中兩種瘧原蟲(chóng)形態(tài)的比較成熟裂殖體： 間日瘧原蟲(chóng) 惡性瘧原蟲(chóng) 裂殖子1224個(gè) 裂殖子1036個(gè)二種瘧原蟲(chóng)形態(tài)的比較配子體： 間日瘧原蟲(chóng)

10、惡性瘧原蟲(chóng) 蟲(chóng)體圓形 蟲(chóng)體臘腸形兩種瘧原蟲(chóng)形態(tài)的比較雌雄雌雄三、生活史1在人體內(nèi)發(fā)育肝細(xì)胞內(nèi)為裂體增殖，稱紅細(xì)胞外期（紅外期）紅細(xì)胞內(nèi)發(fā)育包括紅細(xì)胞內(nèi)裂體增殖期（紅內(nèi)期）和配子體形成。 2在蚊體內(nèi)發(fā)育在蚊胃腔內(nèi)進(jìn)行有性生殖，配子生殖在蚊胃壁進(jìn)行的無(wú)性生殖，孢子增殖子孢子裂體增殖裂殖子侵入RBC紅外期裂殖體遲發(fā)型裂體增殖速發(fā)型紅外期裂殖體裂殖子侵入RBC紅細(xì)胞外期（P.f6天; P.v8天; P.o9天; P.m11天)1、在人體內(nèi)：（蚊叮咬）入血P.v； P.o 環(huán)狀體 晚期滋養(yǎng)體早期裂殖體 成熟裂殖體 配子體 （大配子體） 配子體 （小配子體）紅細(xì)胞內(nèi)期P.v 48h;P.m 72h;P.f

11、 3648h;P.o 48h 配子體形成2.在蚊體內(nèi)的發(fā)育39 在按蚊體內(nèi)：配子體 配子體蚊吸血入蚊胃配子配子 受精合子動(dòng)合子穿過(guò)胃壁卵囊子孢子 配子生殖（有性生殖，在蚊胃腔） 孢子增殖無(wú)性；胃壁2.在蚊體內(nèi)的發(fā)育雄配子形成（exflagellation）配子體幾分鐘內(nèi)核分裂為4-8塊，胞質(zhì)亦向外伸出4-8條細(xì)絲，核分別進(jìn)入細(xì)絲內(nèi)，稱出絲現(xiàn)象，配子形成細(xì)絲脫離母體，在蚊胃腔中游動(dòng)，即配子2.在蚊體內(nèi)的發(fā)育動(dòng)合子（ookinete）配子受精，形成圓球形的合子（ zygote ）。合子數(shù)小時(shí)后變?yōu)殚L(zhǎng)形的香蕉狀的能活動(dòng)的動(dòng)合子(ookinete)。卵囊（oocyst）動(dòng)合子穿過(guò)蚊胃壁，在胃基底膜下，

12、蟲(chóng)體變圓并分泌囊壁形成球形的卵囊(oocyst)，卵囊也稱囊合子。 2.在蚊體內(nèi)的發(fā)育孢子增殖 無(wú)性繁殖卵囊逐漸長(zhǎng)大并向蚊胃壁外突出囊內(nèi)的核和胞質(zhì)反復(fù)分裂進(jìn)行孢子增殖，生成成千上萬(wàn)的子孢子2.在蚊體內(nèi)的發(fā)育子孢子（sporozoite）形成呈梭形，1015m1m主動(dòng)從卵囊壁鉆出或卵囊破裂后散出， 隨血淋巴鉆入蚊體組織到蚊唾腺內(nèi)的子孢子具有傳染性2.在蚊體內(nèi)的發(fā)育雌性按蚊-終宿主傳播媒介蚊唾液腺內(nèi)含子孢子雌蚊吸血時(shí)，從唾液進(jìn)入人體2.在蚊體內(nèi)的發(fā)育46肝細(xì)胞內(nèi)發(fā)育速發(fā)型子孢子遲發(fā)型子孢子休眠體經(jīng)皮膚裂殖體（裂殖子）侵入紅細(xì)胞環(huán)狀體大滋養(yǎng)體未成熟裂殖體成熟裂殖體（裂殖子）雌、雄配子體紅細(xì)胞內(nèi)發(fā)育雌

13、、雄配子合子動(dòng)合子卵囊子孢子蚊體期 發(fā)育間日瘧原蟲(chóng)Life cycle4748 P.v P.f 紅外期發(fā)育： 7天（速發(fā)型） 6天 1年（緩發(fā)型）紅外期裂殖子： 12 000 40 000紅內(nèi)期發(fā)育周期：48小時(shí) 36-48小時(shí) 紅內(nèi)期發(fā)育場(chǎng)所：外周血 外周血（環(huán)、配）蚊體內(nèi)發(fā)育： 25: 10天 27 :10-12天 49生活史特點(diǎn)1. 兩個(gè)宿主: 人：中間宿主 無(wú)性生殖（裂體增殖） 2.感染階段：子孢子、紅內(nèi)期無(wú)性體 （輸血時(shí)）蚊：終末宿主 有性生殖（配子生殖） 無(wú)性生殖（孢子生殖）503.感染途徑：經(jīng)皮膚（雌性按蚊吸血） 胎盤、輸血 4.生殖方式：有性生殖和無(wú)性生殖 世代交替5.裂殖子對(duì)

14、紅細(xì)胞的選擇性： p.v多侵犯網(wǎng)織紅細(xì)胞 p.f多侵犯各期紅細(xì)胞，貧血較重。四、致 病潛伏期(incubation period)：瘧原蟲(chóng)侵入人體到出現(xiàn)臨床癥狀的間隔時(shí)間 紅外期原蟲(chóng)發(fā)育的時(shí)間 + 紅內(nèi)期原蟲(chóng)經(jīng)幾代裂體增殖達(dá)到一定數(shù)量。 P.f 7-27天 P.v 短： 11-25 天，平均 14 天 長(zhǎng)： 6-12月， 也可長(zhǎng)達(dá) 2 年52典型瘧疾發(fā)作（paroxysm） 周期性 Time between each paroxysm P.v. & P.o. 48h P.m. 72h P.f. 36-48h寒戰(zhàn)發(fā)熱出汗退熱53體溫波動(dòng) Temperature fluctuations發(fā)熱機(jī)理發(fā)

15、作周期和紅內(nèi)期裂體增殖周期一致。 P.v：隔日發(fā)作一次， P.m：隔兩天發(fā)作一次 瘧原蟲(chóng)代謝產(chǎn)物(外源性熱原質(zhì))裂殖子、殘余和變性血紅蛋白、瘧原蟲(chóng)代謝產(chǎn)物、紅細(xì)胞碎片被吞噬細(xì)胞吞噬 產(chǎn)生內(nèi)源性熱原質(zhì)。作用宿主下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，引起發(fā)熱間日瘧熱型與瘧原蟲(chóng)發(fā)育的關(guān)系56蟲(chóng)血癥（parasitemia）發(fā)熱閾值（threshold）(Parasite density/ mm3 blood)P.v. ：10-500/ mm3P.f.： 500-1300/ mm3P.m.：14050/ mm3再燃與復(fù)發(fā) 再燃(recrudescence) 瘧疾初發(fā)停止后，無(wú)再感染，體內(nèi)殘存的少量紅內(nèi)期瘧原蟲(chóng)，在一定

16、條件下又大量增殖引起瘧疾發(fā)作。 與宿主抵抗力、免疫力、蟲(chóng)體抗原變異有關(guān)58再燃與復(fù)發(fā) 復(fù)發(fā)（relapse）瘧疾初發(fā)后紅內(nèi)期瘧原蟲(chóng)已被消滅，未經(jīng)蚊媒傳播感染，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的潛隱期，重新瘧疾發(fā)作。 子孢子休眠學(xué)說(shuō) 間日瘧和卵形瘧 有再燃，又有復(fù)發(fā) 惡性瘧原蟲(chóng)和三日瘧原蟲(chóng)僅再燃，無(wú)復(fù)發(fā)貧 血（anemia）貧血原因：紅細(xì)胞的破壞:P.f.嚴(yán)重 脾功能亢進(jìn) 巨噬細(xì)胞吞噬紅細(xì)胞 骨髓造血受抑制 免疫病理溶血 60 自身抗體的產(chǎn)生 紅細(xì)胞的隱蔽抗原暴露 產(chǎn)生自身抗體（IgM）RBCCAb+Ag 抗原抗體復(fù)合物作用 脾腫大（splenomegaly）脾腫大：重量由150克增至5001000g，肋(臍)下及

17、脾緣慢性患者脾纖維硬化。脾巨大伴肝腫大，貧血及白細(xì)胞、血小板減少惡性瘧病人（熱帶巨脾綜合征）單核-巨噬細(xì)胞大量吞噬瘧原蟲(chóng)、瘧色素 63腦型瘧疾 (Cerebral malaria)： 常見(jiàn)于惡性瘧:高熱、驚厥、昏迷等 6465腦型瘧疾機(jī)制“多因素參與的免疫病理改變” 感染的紅細(xì)胞黏附于腦部微血管內(nèi)皮細(xì) 胞阻塞微血管，局部缺氧、營(yíng)養(yǎng)耗竭66腦型瘧疾機(jī)制感染的紅細(xì)胞變形力下降，易凝集。 瘧原蟲(chóng)分泌的黏附相關(guān)蛋白（例，pfEMP1）在 感染的RBC膜的結(jié)節(jié)（knob）上表達(dá)，再與腦 小V內(nèi)皮細(xì)胞特異受體結(jié)合發(fā)生細(xì)胞黏附。 瘧疾患者體內(nèi)TNF-等細(xì)胞因子激活其血管內(nèi)皮 細(xì)胞表達(dá)粘附受體，促進(jìn)內(nèi)皮與感染

18、RBC的結(jié)合。67腦型瘧疾機(jī)制玫瑰花現(xiàn)象Rosetting體外培養(yǎng)感染RBC與RBC粘附聚集出現(xiàn)于50% 惡性瘧蟲(chóng)株，與疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān)68腦型瘧疾機(jī)制細(xì)胞粘附Cytoadherence seems to be the main culprit for pathogenesisInfected RBCs will adhere to the endothelium as well as to each other and cause clogging and hemorhaging Note that high cytokine levels induce expression of e

19、ndothelial adhesins - inflammation makes the endothelia stickier Adherence and inflammation reinforce each other in an unholy circle causing pathology69結(jié)節(jié)Knobs 與細(xì)胞粘附Cytoadhrence and rosetting correlates with the presence of “knobs” (left column) on the surface of the infected RBCThe right column sho

20、ws a RBC infected with a knob-less strain which does not cause cerebral malariaKnobs are made up of parasite derived proteinsknobsknob-less腦型瘧：感染RBC粘附于血管內(nèi)皮細(xì)胞72 黑水尿（blackwater fever） 大量的血管內(nèi)溶血和血紅蛋白尿, 多見(jiàn)于惡性瘧 高熱、溶血性黃疸、少尿、肝腎衰竭73瘧性腎病多見(jiàn)于三日瘧腎病綜合癥:全身水腫、腹水、蛋白尿、 高血壓、腎功衰竭 機(jī)理：III 型變態(tài)反應(yīng)（抗原抗體復(fù)合物）74五、免 疫 immunity1.

21、固有免疫（innat immunity）：遺傳因素決定1）紅細(xì)胞受體： Duffy血型抗原是P.v的受體，陰性不易感染 西非居民大多Duffy血型抗原陰性，對(duì)p.v.不易感2）異常血紅蛋白： 鐮狀細(xì)胞貧血不易感染p.f.752. 適應(yīng)性免疫(adaptive immunity)： 種、株和期特異性(1)抗原： 表面保護(hù)性抗原、期共同抗原、期特異性抗原。如： 環(huán)子孢子蛋白 、裂殖子表面蛋白 (2)體液免疫： 中和抗體、調(diào)理素抗體、抗配子抗體(3)細(xì)胞免疫： 巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、 TNF、白細(xì)胞介素（IL）763. 帶蟲(chóng)免疫（premunition） 受瘧原蟲(chóng)感染后，宿主產(chǎn)生一定的免疫 力，能抵

22、抗同種瘧原蟲(chóng)的再感染，同時(shí)呈 現(xiàn)低原蟲(chóng)血癥而無(wú)臨床發(fā)病。774.免疫逃避（immune evasion）: 瘧原蟲(chóng)可在有免疫力的宿主體內(nèi)生存，具有逃避宿主免疫效應(yīng)的能力。原因：寄生在宿主細(xì)胞內(nèi)，逃避宿主免疫攻擊抗原變異:基因突變六、實(shí)驗(yàn)室診斷1 病原檢查血膜染色鏡檢金標(biāo)準(zhǔn)采血時(shí)間：P.f：發(fā)作開(kāi)始時(shí)查環(huán)狀體， 發(fā)作數(shù)小時(shí)后感染的紅細(xì)胞滯留內(nèi)臟微血管中，不易查見(jiàn)。P.v.和P.m.：發(fā)作后數(shù)小時(shí)至10小時(shí)內(nèi)2.免疫診斷查抗原 可診斷現(xiàn)癥病人和帶蟲(chóng)者。查抗體 適用于多次寒熱發(fā)作又未查明原因者。原蟲(chóng)血癥后1周可查出抗體，無(wú)早期診斷價(jià)值。間接熒光抗體試驗(yàn)（IFA）803.基因診斷法： 核酸探針和聚合酶鏈反應(yīng)（PCR），敏感、 特異，診斷混合感染81七、流 行1.分布: 熱帶和亞熱帶90多個(gè)國(guó)家、地區(qū)。威脅51%世界 人口。2-3億人患病/年，70萬(wàn)-100萬(wàn)死亡。 我國(guó)：華南、華中的某些地區(qū)，云南和海南省尚 有不少病例。仍是我國(guó)重點(diǎn)防治寄生蟲(chóng)病之一。流行近年，安徽、 云南、 河南、貴州和湖北發(fā)病病例較多，安徽省發(fā)病數(shù)和發(fā)病率位居全國(guó)第一位。西藏林芝病例2459（1986-2004），墨脫縣524例（200