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疟 原 虫Plasmodium,人体寄生虫学教研室 李健 ,内 容,前言（分类、种类、历史、危害）生活史形态营养代谢致病免疫实验诊断流行防治,前言-什么是疟原虫,疟原虫属（Plasmodium）是一类单细胞、寄生性的原生动物。系统分类种类，200余种，感染人类10余种。,/link?url=aU4lKfoIqdFF57PxzXJ7YO_9I4namdP-oAwrBJnAiVmDeAA7-4IGMMa6jNCj6C0s,寄生于人类的疟原虫有4种恶性疟原虫 （Plasmodium falciparum） 间日疟原虫（Plasmodium vivax）三日疟原虫（Plasmodium malariae ）卵形疟原虫（ Plasmodium ovale ）,人类对疟疾的认识过程,疟疾-“疾病之王”,疟疾是由于在炎热而多沼泽的国家里吸入了败坏的空气“瘴气”引起的。,Malaria ： male（坏） aria（空气）殷商：“疟，秉枣”；战国：一种树；西周：“秋时有疟寒疾”；秦汉：疟论、刺疟论,疟原虫-是疟疾（malaria）的病原体,1884年Gerhardt证明疟疾经输血传播。1892年Marchiafava等发现恶性疟原虫。1922年Stephens鉴定和描述了卵形疟原虫。1897年，英国军医 Ronald Ross发现疟疾的传播媒介。19491960年间，Shortt等相继证实了人体几种疟原虫的红细胞外期（肝细胞期）。1977年， Lysenko等提出子孢子休眠学说,诺贝尔生理学或医学奖 （1907） （疟原虫的致病作用）,法国医生Laveran （1845-1922 ）,1880年 北非 疟疾患者 血液 寄生虫 疟原虫,1897年8月20日,Ronald Ross英国人 1857-1932,1902年,2011，屠呦呦获拉斯克奖，表彰其在青蒿素的发现及在治疗疟疾方面所做的贡献。青蒿素的发现和研制，是人类防治疟疾史上的一件大事。,/LaskerAward-Chinese,“523项目”带来的希望2000余方药中选编的以640种药物为主的抗疟方药集，并且在此基础上，进行实验研究，组织鼠疟筛选。东晋名医葛洪肘后备急方中称，有“青蒿一握，水一升渍，绞取汁服”可治“久疟”。乙醇冷浸法将温度控制在60，所得青蒿提取物对鼠疟效价有了显著提高；接着，用低沸点溶剂提取，使鼠疟效价更高，而且趋于稳定。乙醚提取法九成原料、GMP、零头止步拉斯克。,/nature/journal/v505/n7481/full/nature12876.html,They associate mutations in thePF3D7_1343700kelch propeller domain (K13-propeller) with artemisinin resistancein vitroandin vivo.,公元5世纪的罗马帝国PK日尔曼VS疟疾。欧洲接着在1832、1849、1866年发生三次疟疾大流行。疟疾还几乎摧毁了巴拿马运河工程。1923年，疟疾肆虐苏联，感染者达1，800万人，约720万人丧生。美国政府曾公开，1967至1970年，在越美军因疟疾减员数十万人。 （5.6万余人丧生，30多万人受伤， 1973年美国在越南作战人数约54万）1997年就与厄尔尼诺现象一起造成150万270万人死亡。2002年6月印度疟疾爆发，印度东北部的阿萨姆邦超过40万人受到感染，其中73人在6星期内病逝。,危 害,疟原虫生活史,在肝细胞内,在红细胞内,人体内,在肝细胞内的发育,子孢子,红外期裂殖子,红细胞内的发育,人体内,红外期裂殖子,红内期裂殖子,在蚊体内的发育,配子生殖,子孢子,孢子增殖,生活史要点,1.疟原虫生活史需要两个宿主：人和按蚊 中间宿主：人（肝细胞、红细胞） 终末宿主：按蚊2.感染期：子孢子3.感染方式：蚊虫叮咬、输血4.潜伏期：红外期（肝细胞） 致病期：红内期 传播期：配子体期 诊断期：红内期5.红内期裂体增殖周期 间日疟、卵形疟(48h); 恶性疟(3648h); 三日疟(72h),形态,1）疟原虫的基本构造为核、胞质、胞膜和 疟色素2）用瑞氏或姬氏染液染色后 核呈紫红色 胞质为天蓝至深蓝色 疟色素呈棕黄色、棕褐色或黑褐色,间日疟原虫在红细胞内的形态,胞核小、胞质少、中间有空泡、虫体多呈环状,1、环状体（早期滋养体）,细胞核,细胞质,红细胞： 体积胀大 、 颜色变浅、出现薛氏小点,2、大滋养体（晚期滋养体）,胞核增大 、胞质增多、 有时伸出伪足、开始出现疟色素,薛氏点,疟色素,间日疟: 胀大,滋养体期开始出现 细小薛氏小点恶性疟: 正常,茂氏点三日疟: 正常,齐氏点卵形疟: 胀大,环状体期开始出现 粗大薛氏小点,疟原虫所寄生的红细胞在形态上发生变化,3、裂殖体（成熟）,核反复分裂（12-24个）、胞质随之分裂、核被胞质包裹成为裂殖子,细胞核,细胞质,薛氏点,疟色素,4、配子体,部分裂殖子进入红细胞后、核增大 不再分裂胞质增多无伪足、发育为圆形、卵圆形或新月形的个体,雄配子体,虫体较小 胞质稀薄核疏松而位于虫体中央疟色素少而细小,雌配子体,虫体较大 胞质致密核致密而偏于虫体一侧疟色素多而粗大,Pv,Pv,Po,Pm,Pf,Pm,Po,在蚊体内的形态,雄配子,动合子,子孢子,卵 囊,plasmodium_spp_-_stages_in_mosquito,plasmodium_vivax_-_sporogony_in_mosquito,营养代谢,疟原虫可通过表膜的渗透或经胞口以吞饮方式摄取营养。在肝细胞内寄生的红细胞外期疟原虫，以肝细胞的胞质为营养。葡萄糖代谢红内期主要能量来源。红细胞膜变化，增强主动转运，或除去抑制转运因子，从宿主血浆获得葡萄糖以供代谢之用。6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)是戊糖磷酸途径所需要的酶，G6PD缺乏时，影响疟原虫分解葡萄糖，导致虫体发育障碍。缺乏G6PD的病人对恶性疟原虫有选择抗性是否与此有关尚待进一步研究。,Hemoglobin Degradation,胞饮,核酸代谢疟原虫没有从头合成嘌吟的途径，仅依靠一个补救途径利用现成的嘌呤碱基和核苷。参与嘌呤补救途径的酶有腺苷酸脱氢酶、嘌呤核苷磷酸化酶等。在疟原虫的多种生物合成途径中，对氨基苯甲酸(PABA)、四氢叶酸(THF)等都是很重要的辅助因子。如果宿主的食物中缺乏PABA，则影响THF的生成，其体内寄生的疟原虫的生长繁殖发生障碍，感染因而被抑制。脂类代谢疟原虫无脂类储存，也不能合成脂肪酸与胆固醇，完全依赖于宿主提供，如从宿主血浆中获得游离脂肪酸和胆固醇，胆固醇对维持疟原虫及受染细胞的膜的完整性都具有重要作用。红细胞内疟原虫所需的脂类可由摄入的葡萄糖代谢的产物组成，其中主要为磷脂，磷脂增多与疟原虫膜的合成有关。,致病,1潜伏期,-潜伏期的长短 种株 子孢子数量 机体的免疫力, 红外期原虫发育的时间 红内期原虫经几代裂体增殖达到一定数 量所需的时间,-疟原虫侵入人体到出现临床症状的间隔时间,间日疟 短潜伏期株为1125天 长潜伏期株为612个月或更长恶性疟的潜伏期为727天三日疟的潜伏期为1835天卵形疟的潜伏期为1116天,由输血感染诱发的疟疾 潜伏期一般较短,服用抗疟药能延长潜伏期,发热阈值： 间日疟原虫为10500个/l血 恶性疟原虫为5001300个/l血,2疟疾发作,寒战、高热和出汗退热,怕冷，寒战，全身发抖，常发作到寒冷难耐，夏天盖几条棉被仍觉寒战不止持续10分钟至12个小时不等面色苍白，口唇及指甲青紫，全身酸痛，脉搏加快，体温上升,寒战期,“冷来时，冷得冰凌上卧；热来时，热得蒸笼里坐；抖时节，抖得牙关错；痛时节，痛得天灵破真是寒来暑往人难过。”,寒冷感消失，全身发热，体温40持续23小时或更长面色转红，口唇和指甲青紫消失，头痛，口渴，脉搏快速有力，呼吸急促个别患者烦躁不安，抽搐，谵语,发热期,大汗淋漓，体温迅速下降，可至正常以下各种症状消失患者疲乏，欲睡，经休息可恢复常态,出汗退热期,致病机制,大量的裂殖子 原虫代谢产物 红细胞碎片,血流,巨噬细胞 中性粒细胞,内源性热原质,原虫代谢产物,下丘脑的体温调节中枢,发热,退热,出汗,-典型的间日疟和卵形疟隔日发作一次-三日疟为隔2天发作一次-恶性疟隔3648小时发作一次,疟原虫增殖不同步，发作间隔无规律初发患者，发作多不典型不同种疟原虫混合感染时，发作多不典型不同批次的同种疟原虫重复感染，发作多不典型,发作具有周期性,1）再燃：疟疾初发停止后，患者若无再感染， 由于体内残存的少量红内期疟原虫在一定条件下重新大量繁殖又引起的疟疾发作，称为疟疾的再燃 （recrudescence）,宿主抵抗力下降、特异性免疫力的下降、疟原虫的抗原变异,3疟疾的再燃和复发,2）复发：指疟疾初发患者红内期疟原虫已被消灭，未经蚊媒传播感染，经过数周至年余，又出现疟疾发作，称复发（relapse）,复发机理：子孢子休眠学说 认为由于肝细胞内的休眠子复苏，发育释放的裂殖子再进入红细胞繁殖引起的疟疾发作。,间日疟原虫 有再燃，有复发卵形疟原虫恶性疟原虫 有再燃，无复发（无迟发型子孢子）三日疟原虫,肝细胞内的发育,红外期裂殖子,4贫血,疟原虫直接破坏红细胞脾功能亢进，吞噬大量正常的红细胞 免疫病理的损害 红细胞隐蔽抗原暴露，自身抗体，红细胞膜具有自身免疫原性，红细胞溶解或被巨噬细胞吞噬骨髓造血功能受抑制,疟疾患者的贫血程度常超过疟原虫直接破坏红细胞的程度,脾充血、单核/巨噬细胞增生,5脾肿大,6凶险型疟疾,常见的有脑型、超高热型等,来势凶猛，若不能及时诊治，死亡率高,症状：持续高热、抽搐、昏迷、重症贫血、肾功能衰竭等,凶险型疟疾绝大多数由恶性疟原虫所致,发病机制：脑部微血管被疟原虫所寄生的红细胞阻塞造成局部缺氧和营养耗竭,7其它,血传疟疾：输血传播，无复发孕妇疟疾:先天性疟疾：因分娩时母体血接触到胎儿血所致婴幼儿疟疾：易致高原虫血症和重症贫血,病例讨论,死亡病例 吴某，男，30岁，于2010年12月15日出国到安哥拉燃放烟花，于2011年1月25日回到浏阳。据调查吴某于2月2日起出现身体不适（具体情况不详），由于2月2日、3日为除夕和大年初一，未就诊及吃药。2月4日，自行服用感冒药（具体药名不详）。2月5日，吴某前往当地医疗点看病，有发热（腋温39.5）、咳嗽、咽痛、四肢酸痛等症状，医疗人员考虑“感冒”予以利巴韦林、头孢曲松静脉点滴治疗。2月6日10：00左右，吴某再次到该医疗点，无不适症状，为巩固治疗效果继续输液，测腋温为36.5，15：00时左右输液完毕，在前往亲戚家途中（16：00左右）发病，出现头晕，呕吐，呕吐物为胃内容物，其中有鲜红的血，量不多，随后出现神志不清，病情呈进行性加重，医院虽积极进行抢救，病情无好转，吴某于2月7日19：00死亡。,病例讨论,住院病例 杨某，男，44岁，于2010年12月15日出国到安哥拉燃放烟花，2011年1月25日回到浏阳，自诉2010年12月25日左右淋雨后自觉感冒不适，主要为头痛，自行服药治疗（药名不详），稍有好转，后总觉身体不舒服，头痛时好时坏。2011年1月25日回到家后感觉舒服很多，但28日又突感胃口欠佳，纳差，2月3日早上感恶心，未呕吐，下午出现头痛，畏寒，寒战，出汗，时冷时热，4日17：00又感病情加重，仍然头痛，畏寒，寒战，5日8：00到镇医院住院治疗，查体温40.3，经抗炎抗病毒治疗无好转，于6日晚20：00转至市医院治疗，入院时主诉头痛、恶寒，无呕吐、气促，无全身酸痛。,免 疫,1先天抵抗力,1）缺乏血型糖蛋白A的红细胞，对恶性疟原虫 侵入敏感性降低,先天性抵抗力由遗传所决定，无需感染即已存在。,3）镰状细胞血红蛋白（Hbs）对恶性疟原虫有抵抗作用,4）G6PD 缺乏的儿童可以免遭重症恶性疟疾,西非当地居民绝大多数为Duffy血型阴性；恶性疟的高度流行区，未有过间日疟流行；东非大多数人为Duffy血型阳性，间日疟流行严重。,2）人Duffy阴性血型的红细胞能抵抗诺氏、间日 疟原虫的侵入,2获得性免疫,免疫为种特异性，对异种疟原虫的攻击基本上无保护作用。 用同源疟原虫株攻击时，保护作用最大，对同种的异源虫株保护也明显。,人们在疟疾诱导后发生有效的免疫,A 体液免疫 ： lgG、IgM,B 细胞介导免疫：,单核吞噬细胞、T细胞和自然杀伤细胞，以及由这些细胞分泌的细胞因子，如-干扰素，肿瘤坏死因子等,C 带虫免疫及免疫逃避： 人类受疟原虫感染后，多能产生一定的免疫力，能抵抗同种疟原虫的再感染，但同时其血液内又有低水平的原虫血症，这种免疫状态称为带虫免疫。,D 疟疾疫苗：子孢子疫苗（抗感染疫苗）肝期疫苗（红外期疫苗）无性血液期疫苗（红内期疫苗及裂殖子疫苗）有性期疫苗（配子疫苗，传播阻断性疫苗）,实验诊断,1病原学检查,B 选择适宜的采血时间 恶性疟在发作前半小时至发作时 间日疟在发作后数小时至10余小时,A 血膜染色镜检： 取外周血制作厚、薄血膜 姬氏或瑞氏染剂染色 镜检,薄血膜： 疟原虫形态完整 被感染红细胞未被破坏 容易识别和鉴别虫种 原虫密度低时，容易漏检 厚血膜： 易检获 红细胞溶解 原虫形态有所改变 虫种鉴别较困难 最好一张玻片上同时制作厚、薄两种血膜,A 循环抗体检测： - 疟原虫无性期抗体 - 感染后23周出现，48周达高峰 - 主要用于疟疾的流行病学调查、防治效果 评估及输血对象的筛选。 - 方法： 间接荧光抗体试验 间接血凝试验 酶联免疫吸附试验（ELISA）,2免疫学诊断,B 循环抗原检测： -是否有活动感染 -方法: 放射免疫试验 抑制法ELISA 夹心法ELISA,3分子生物学技术,A 聚合酶链反应（PCR） 敏感性高 操作简便 套式PCR系统,B 核酸探针 用于恶性疟原虫的检测 敏感性高（0.0001的原虫密度）C 环介导等温扩增（LAMP）,流行病学资料 到过疟疾流行区 近期有无输血史临床表现： 间歇性寒战、高热与大量出汗 贫血、脾大 脑型疟在疟疾发作数日后出现神志改变实验室检查,与发热疾病鉴别：病原学的确定伤寒、败血症、钩端螺旋体、胆系感染、尿路感染脑型疟疾与神经系统疾病鉴别：中毒性菌痢、流行性乙型脑炎,4鉴别,2流行环节 传染源：外周血中有配子体的患者和带虫者 间日疟 原虫血症后23天 恶性疟 711天 血中带红内期的献血者 传疟媒介：按蚊 中华按蚊、 嗜人按蚊 微小按蚊、 大劣按蚊,流 行,流 行,Worldwide, between 2000 and 2012, estimated malaria mortality rates fell by 45% in all age groups and by 51% in children under 5 years of age.Modelling suggests that an estimated 3.3 million malaria deaths were averted between 2001 and 2012.As a result, an estimated 207 million cases (uncertainty interval, 135287 million) and 627 000 malaria deaths (uncertainty interval, 473 000789 000) are estimated to have occurred in 2012.This means 1300 young lives lost to malaria every day.,Nature Medicine19,150155(2013)doi:10.1038/nm.3077,解放前我国75%的县有疟疾流行,3 000万病人/年，30万死亡/年；云南思茅县1925年10万人，1950年仅剩1000人；解放军进军西南时，有的连队因疟疾减员8090%；在20世纪60、70年代曾发生两次大范围暴发流行，暴发流行高峰年发病人数超过3000万，对人民健康造成了严重威胁；至1989年降至13万；20世纪90年代初我国中部地区成功消除了恶性疟；2010年全国疟疾发病人数已不足2万，除云南省外，全国已无本地感染恶性疟病例报告，70%以上的流行县已无本地感染病例。,3.易感人群： 普遍易感 某些遗传因素对某种疟原虫表现出不感受性、高疟区婴儿可从母体获得一定的抵抗力,4. 影响因素,1、自然因素 以温度及雨量最为重要。2、社会因素 政治、经济、文化、卫生水平、人口流动及人类的社会活动等，直接或间接地与疟疾的流行和传播有关。,1.预防预防措施有蚊媒防制和预防服药。蚊媒防制包括杀灭蚊和使用蚊帐及驱蚊剂。预防服药是保护易感人群的重要措施之一。常用的预防性抗疟药有氯喹（chloroquine），对抗氯喹的恶性疟，可用哌喹（piperaquine）或哌喹加乙胺嘧啶（pyrimethamine）或乙胺嘧啶加伯氨喹啉（primaquine）。不论个体或群体进行预防服药，每种药物疗法不宜超过半年。,防 治,2000年尼日利亚Abuja首次疟疾国家首脑会议,疟疾治疗应包括对现