1、,邱竞帆,疟原虫 Plasmodium,孢子虫纲,澳大利亚尤里卡科学摄影奖 年份：2008年 作者：史蒂文莫顿 名次：第2名,人体红细胞表面的这些瘤状结构是一次“致命改造”的一部分，通过这次“改造”，疟原虫在感染人体期间将其作为新家。这张照片是作者在对来自原子力显微镜的原始照片数据加工和染色后的结果。,历史,疟疾是一种古老的传染病。疟原虫（Malaria Parasite）是疟疾（Malaria）的病原体。 疟疾典型临床表现：周期性、规律性寒战、发热和出汗。 有关疟疾的发热症状描述的第一次文献记载是公元前1500年，在我国俗称“冷热病”、“打摆子”、“发疟子”、“脾寒”、“瘴气”等。,到十九世
2、纪末，人们普遍认为得疟疾是由于呼吸了“坏空气” bad air (mal-aria) ，而且与潮湿的气候有关。 许多人致力于在潮湿地区寻找致病因素。现在我们知道是传播疾病的蚊子住在这些潮湿的地方。 疟疾研究第一个突破是发现红细胞中的病原体。,历史,疟疾研究中的重要发现 The Nobel Prize in Physiology or Medicine,1907年,1902年,1880年，发现疟疾的病原体是疟原虫。 1885年，区分了几种疟原虫，并观察到虫体的变化与发热寒战周期有关。,1897年，报告了在喂食疟疾病人血液的按蚊胃壁观察到疟原虫卵囊，提出蚊子传播疟疾。,Charles Lavera
3、n,Ronald Ross,Julius Wagner-Jauregg用疟疾病人的血液治疗晚期梅毒取得成功,他向神经梅毒患者体内输注疟疾病人血液 利用疟疾的高热杀死梅毒螺旋体 再用奎宁治愈疟疾,Plasmodium falciparum distribution (2005),Plasmodium vivax distribution (2005),Malaria current status,Every 30 seconds, there is a child dying from malaria.,寄生人体的四种疟原虫,1、间日疟原虫 Plasmodium vivax (P.v) 引起间日
4、疟，全国性分布 2、恶性疟原虫 P.falciparum (P.f) 引起恶性疟，主要分布在二广、海南、云南 3、三日疟原虫 P.malariae (P.m) 引起三日疟，散在分布，较少见 4、卵形疟原虫 P.ovale (P.o) 引起卵形疟，仅在云南等地发现少数病例,我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫，另二种少见。,Plasmodia that infect human,形态,在RBC内发现疟原虫是确诊疟疾和鉴别虫种的重要依据 疟原虫基本构造相同 细胞膜、质、核 瑞氏Wright或姬氏Giemsa染色：核染成紫红色，胞质呈蓝色，疟原虫消化血红蛋白产物 疟色素呈棕黄色,疟原虫的形态,三期六种形
5、态 滋养体期：小、大滋养体 裂殖体期：未成熟、成熟裂殖体 配子体期：雌、雄配子体,间日疟原虫在RBC内的形态,间日疟原虫 滋养体(trophozoite, T)期,1: normal red cell 2-6: ring stage parasites (young trophozoites),间日疟原虫早期滋养体环状体,胞质淡蓝色，呈环状，直径约为红细胞直径的1/3，中间为大空泡 红细胞内一般只含1个原虫 核1个，虫体一侧，似戒指的红宝石 早期滋养体又称为环状体（ring form）,Thin blood film Giemsa stained,间日疟原虫晚期滋养体大滋养体,经810小时，胞
6、质增多，虫体变大，形状不规则，伸出伪足 出现棕黄色颗粒 疟色素（malarial pigment） 红细胞胀大，色淡，红细胞膜上出现能染成淡红色的小点， 薛氏小点（Schffners dots),间日疟原虫大滋养体阿米巴样体,伪足活动增加，虫体有空泡,间日疟原虫裂殖体期（Schizonts）,Increasingly mature schizonts,间日疟原虫未成熟裂殖体,约经40小时，虫体胞质变圆，核开始分裂 2-12 细胞核 薛氏小点 受染RBC 变大、颜色苍白、形态不规则,间日疟原虫成熟裂殖体,裂殖子1224个，平均16个，排列不规则 虫体占满胀大了的红细胞 疟色素集中成堆,间日疟原虫
7、成熟裂殖体,从红细胞释出裂殖子的全过程约需1分钟 释放出的裂殖子，一部分被吞噬细胞吞噬，一部分侵入健康的红细胞，重复裂体增殖过程,P. vivax 成熟裂殖体荧光素染色,间日疟原虫成熟裂殖体,间日疟原虫配子体,疟原虫经过几次红细胞内裂体增殖，部分裂殖子在红细胞内不再进行裂体增殖，而发育为雌性配子体（female gametocyte, 即 macrogametocyte）或雄性配子体（male gametocyte, 即 microgametocyte）。 间日疟原虫配子体呈圆形或椭圆形，疟色素均匀分布于虫体内，核1个。,间日疟原虫雌配子体,虫体较大，占满胀大的红细胞 胞质致密，色深蓝 核小致
8、密，深红色，多位于虫体一侧 疟色素分散,配子体期,间日疟原虫雄配子体,虫体圆形或椭圆形，较小，胞质浅蓝略带红色 核一个，大而疏松，淡红色，多位于虫体的中央 疟色素分散,配子体期,恶性疟原虫 早期滋养体（环状体）,寄生的红细胞较小 红细胞常含2个或2个以上疟原虫，核1-2个 环纤细，约为RBC直径的1/5 - 1/6 无薛氏小点,恶性疟原虫 晚期滋养体(大滋养体),一般不出现在外周血此时开始集中在内脏毛细血管 体小，圆形 胞质深蓝色 疟色素集中，黑褐色,恶性疟原虫 成熟裂殖体,裂殖子836个，排列不规则 疟色素集中成团 虫体占红细胞体积的2/3至3/4 外周血中不易见到,恶性疟原虫 雄配子体,腊
9、肠形，两端钝圆 胞质色蓝而略带红 核疏松，淡红色，位于中央 疟色素黄褐色，小杆状，分布核周,恶性疟原虫 雌配子体,新月形，两端较尖 核致密，深红色，常位于中央 疟色素黑褐色，分布于核周,蚊吸血注入子孢子,红外期,红内期,蚊吸血吸入子配子体,生活史,EA Winzeler Nature 455, 756-751 (2008) doi:10.1038/nature07361,疟原虫生活史,生活史要点回顾,1. 感染阶段：子孢子、滋养体、裂殖体 2. 感染途径与方式：蚊虫叮咬、输血或经胎盘 3. 致病阶段：红内期疟原虫 4. 人体寄生部位：肝细胞、红细胞 5. 宿主：人(中间宿主)&雌性按蚊(终宿主
10、) 6. 诊断阶段：红内期原虫,疟原虫的生活史经历世代交替。 1在人体内发育 肝细胞内为裂体增殖，称红细胞外期（红外期）。 在红细胞内发育包括红细胞内裂体增殖期（红内期）和配子体形成。 2在蚊体内发育 在蚊胃腔内进行有性生殖，即配子生殖。 在蚊胃壁进行的无性生殖，即孢子增殖。,生活史要点回顾,红细胞外期（exo-erythrocytic stage）,按蚊刺吸人血时，子孢子随唾液进入人体，约30分钟随血流侵入肝细胞。 在肝细胞内，子孢子滋养体裂体增殖红外期裂殖体裂殖子（约12,000个）肝细胞破裂裂殖子散出血窦，一部分裂殖子被M吞噬，一部分则侵入RBC内发育。 目前认为间日疟原虫和卵形疟原虫的
11、子孢子有：速发型和迟发型（数月至年余休眠期）。迟发型子孢子与疟疾的复发有关。,红外期 肝细胞内裂殖体,红内期（erythrocytic stage）,由肝细胞释放出的红细胞外期裂殖子侵入RBC内进行裂体增殖，称为红细胞内期（红内期）。 基本过程：环状体 大滋养体 未成熟裂殖体 成熟裂殖体 裂殖子侵入健康RBC ，重复上述过程几次，部分裂殖子在RBC内不再进行裂体增殖，而发育为配子体。 红内期增殖周期：间日疟和卵形疟为48 h/代；三日疟72 h/代；恶性疟36-48 h/代。,在蚊体内的发育,雌、雄配子体雌、雄配子合子动合子卵囊（囊合子）子孢子,配子生殖,孢子增殖,配子生殖 有性生殖,按蚊刺吸
12、疟疾患者血液，疟原虫随血入蚊胃，仅配子体存活并继续进行配子生殖，而其它各期疟原虫均被消化。 配子体形成配子（male gamete）或称小配子（microgamete）。 配子体逸出RBC外，发育为不活动的圆形或椭圆形的配子（female gamete）或称大配子（macrogamete）。,雄配子形成（exflagellation）,配子体几分钟内核分裂为4-8块，胞质亦向外伸出4-8条细丝，核分别进入细丝内，称出丝现象，即配子形成。 细丝脱离母体，在蚊胃腔中游动，即配子（male gamete）或小配子（microgamete）。,动合子（ookinete）,配子受精，形成圆球形的合子（z
13、ygote）。 合子数小时后变为长形的香蕉状的能活动的动合子(ookinete)。,卵囊（oocyst）,动合子穿过蚊胃壁，在蚊胃弹性纤维膜下，虫体变圆并分泌囊壁形成球形的卵囊(oocyst)，卵囊也称囊合子。,孢子增殖无性生殖,卵囊逐渐长大并向蚊胃壁外突出。 囊内的核和胞质反复分裂进行孢子增殖，生成成千上万的子孢子。,子孢子（sporozoite）形成,呈梭形，(1015) m1 m。 主动从卵囊壁钻出或因卵囊破裂后散出，随血淋巴钻入蚊体组织。 只有到蚊唾腺内的子孢子才具有传染性。,雌性按蚊终宿主虫媒,蚊唾液腺内含有疟原虫子孢子。 当雌蚊刺吸人血时，可随唾液进入人体。 雌性按蚊饱餐人血。,致
14、病,潜伏期（incubation period）：指疟原虫侵入人体到出现临床症状的间隔时间，包括红外期原虫发育的时间和红内期原虫经几代裂体增殖达到一定数量所需的时间。 典型疟疾发作：红内期疟原虫的裂体增殖可使患者出现周期性寒热等症状。 非典型发作：混合感染；同种不同批感染；机体免疫力下降。,典型疟疾发作 周期性：寒颤、发热和出汗退热。 冷：全身颤抖，皮肤鸡皮样，面色苍白，口唇与指甲发紫等；夏天盖几层棉被也不觉暖。（1-2 h) 热：面色绯红，皮肤灼热；T：39-40，可伴头痛，全身酸痛，小儿或严重成人可发生惊厥、谵亡或昏迷。 (4-6 h) 出汗：大汗淋漓、体温急降，乏力。,致病,原因,发作周
15、期和红内期裂体增殖周期一致 疟原虫代谢产物（外源性致热原） 裂殖子、残余和变性血红蛋白、红细胞碎片被中性粒细胞和单核吞噬细胞吞噬 产生内源性致热原,再燃与复发,疟疾初发作停止后，在无再感染的情况下，由于体内残存的少量红内期疟原虫，在一定条件下又大量增殖引起疟疾发作，称为再燃（recrudescence）。治疗不彻底。 疟疾初发后，红细胞内期疟原虫已被消灭，未经蚊媒传播感染，但经过一段时间的潜隐期，又出现原虫血症及疟疾发作，称为复发（relapse）。与迟发型子孢子有关。 恶性疟原虫和三日疟原虫都不引起复发，只有再燃；而间日疟和卵形疟则既有再燃，又有复发。,贫血,发作次数越多，病程越长，贫血越严
16、重。 以恶性疟原虫为多见。 贫血原因（4点）： 疟原虫对红细胞的直接破坏。 脾巨噬细胞吞噬红细胞。 骨髓造血受抑制。 免疫病理 产生抗疟原虫抗体，形成抗原-抗体复合物。 疟原虫寄生的红细胞隐蔽抗原暴露，产生自身抗体。,脾肿大,脾肿大、硬化：脾切面颜色变深；大可达脐下；重量可达500至1000 g。 慢性患者脾纤维化，包膜增厚而变硬。 脾巨大伴肝肿大，贫血及白细胞、血小板减少，抗疟药治疗后脾可逐渐缩小。,恶性疟病人（热带巨脾综合征）,凶险型疟疾（重症疟疾）,脑型疟、超高热型、休克型等。发病急，病情凶险，死亡率高。大多数由恶性疟原虫所致。 致病机制：聚集在脑血管内被疟原虫寄生的红细胞和血管内皮细胞
17、发生黏连，造成微血管阻塞及局部缺氧。 脑型疟临床表现：剧烈头痛、谵妄、急性神经错乱、高热、昏睡或昏迷；呕吐，血压下降，脉搏细弱等。,免疫（自学）,先天抵抗力 Duffy 阴性的红细胞（西非和地中海沿岸） P.v. 镰刀状贫血P.f. 获得性抵抗力 种、株和期特异性 带虫免疫（premunition）：疟疾患者经过连续急性发作以后，尽管血液或组织内仍存在少量原虫，但宿主却显示健康状态，形成低度疟原虫感染的带虫免疫。 免疫逃避（immune evasion）机理: 寄生部位、抗原变异、改变宿主的免疫应答。 疟疾疫苗,诊断,病原学检查 厚、薄血膜染色镜检：最常用、最可靠 采血部位：外周血（无名指或耳
18、垂末梢血液；小孩在足后根） 采血时间： 恶性疟：发作开始时查环状体和配子体，发作数小时后因晚期滋养体寄生虫的红细胞滞留于皮下脂肪及内脏微血管中，不易查见。 间日疟和三日疟：发作后10小时内，能提高检出率（太久后原虫数量要下降）,主要诊断外周血涂片检查,厚血膜涂片：原虫变形，且红细胞已溶，鉴别有困难，但原虫集中，易发现。 薄血膜涂片：原虫形态结构完整，清晰，可辩认原虫的种类和各发育阶段的形态特征，适用于临床诊断，但虫数较少易漏检。,2. 免疫诊断,(1) 查抗原 可诊断现症病人和带虫者。血中有疟原虫时才能查出其抗原。一旦治愈，抗原在短期内即行消失。 (2) 查抗体 适用于多次寒热发作又未查明原因
19、者。原虫血症后1周可查出抗体，故早期无诊断价值。,诊断,显示有荧光的裂殖体,诊断间接荧光抗体试验（IFA）,3. 查DNA PCR诊断,Lane S: molecular base pair standard ( 50bp ladder). Black arrows show the size of standard bands. Lane 1: P. vivax (size: 120bp) Lane 2: the red arrow shows the P. malariae (size: 144bp) Lane 3: P. falciparum (size: 205bp) Lane 4:
20、P. ovale (size: 800bp),诊断,抗疟药： 抗复发药：杀灭红外期裂殖体及休眠子，如伯氨喹； 抗临床症状药：杀灭红内期原虫，如氯喹、咯萘啶、青蒿素类； 抑制蚊体内发育的药：杀灭子孢子抑制蚊体内孢子增殖的药，如乙胺嘧啶。 疟疾现症患者：氯喹加伯氨喹。 抗间日疟复发：伯氨喹加乙胺嘧啶、伯氨喹加青蒿琥酯。 恶性疟原虫用青蒿素类药物。 重症疟疾（如脑型疟）首选青蒿素类药物。,治疗,预防,个体预防和人群预防，主要措施有蚊媒防制、预防服药和疫苗预防。 预防药物：氯喹；对抗氯喹的恶性疟，可用哌喹，或乙胺嘧啶加哌喹，或乙胺嘧啶加伯氨喹。 防疟疫苗：1. 子孢子疫苗；2. 裂殖子疫苗；3. 配子
21、体疫苗。 发展方向：多虫期多抗原复合疫苗。,历史,历史上，最知名的有关应用疟疾知识的实例是，军医Willam Gorgas在督建巴拿马运河时，执行了控制疟疾和黄热病的措施填平水塘、喷洒杀虫剂及将疟疾感染者用蚊帐隔离，使得当地感染疟疾的人数减少，劳动力充足，成功地完成了巴拿马运河的修建。,流行,流行环节 传染源：外周血中有成熟配子体的现症病人和带虫者（蚊媒） + 带红内期疟原虫的感染血（输血或经胎盘） 传播媒介：按蚊 易感人群：非流行区人群、流行区儿童、孕妇 流行因素 自然因素：气候、温度、湿度 社会因素：经济、卫生条件,全球疟疾现状,全球40%的人口生活在疟疾流行区。 年发病3亿至5亿，死亡上
22、百万人，其中80%是5 岁以下的儿童和妊娠期妇女。 疟疾在非洲、拉丁美洲和东南亚地区除造成严重的公共卫生问题，导致大量人口死亡、严重滞后疫区的经济发展，已引起世界各国的极大关注。,中国的疟疾状况,20世纪40年代至50年代早期，70-80%的县有疟疾流行。70年代初最高年发病数近三千万，病死率约1%。 建国后，我国大面积的疟疾暴发流行得到控制，疟疾的发病率大幅度的下降。 疟疾流行具有传播快、易反复的特点，部分地区甚至出现暴发疫情。 我国疟区分布：高传播区：海南的中南部及云南边境地区。疫情不稳定区：安徽、湖北、河南、江苏等省的部分地区。疫情基本控制区：除上述两类地区外的其他地区。,国家标准：疟疾
23、控制和消除标准。标准号：GB 26345-2010。颁布时间：20110114；实施时间： 20110501。 行业标准：疟疾诊断标准。标准号： WS 259-2006。颁布时间：20060407；实施时间：20061201 法规方案： 中国消除疟疾行动计划（2010-2020年） 抗疟药使用原则和用药方案（修改稿）2009 抗疟药使用原则和用药方案（2007） 2006-2015年全国疟疾防治规划,全球疟疾控制面临的挑战,沿革： 40年代末至60年代末消灭疟疾； 1969年以来控制疟疾；1998年以来遏制疟疾。 资金短缺，政治承诺乏力。 恶性疟原虫的抗药性：1961年哥伦比亚首例，二十余年来
24、在南美、东南亚和非洲广为扩散。 传疟媒介的抗药性与环境保护问题。 现存卫生服务体系不能满足诊断、治疗需要。 战乱、难民、国际旅游的影响。,中国疟疾控制面临的挑战,目前主要问题地区：云南、海南中部若干省。 恶性疟原虫的抗药性：1974年报告对氯喹的抗性，并在海南、云南广为扩散。 流动人口的影响：云南省与邻国之间，海南、云南二省与内地省区之间。 输入性疟疾占多数。 农村社会经济体制改革对原有卫生保健体系的冲击，以及人群/社区参与的削弱。,“For centuries, malaria has outranked warfare as a source of human suffering. Over the past generation it has killed millions of human beings and sapped the strength of hundreds of millions more.” President John F. Kennedy in 1962 on the first day of issue of the U. S. malaria eradication postal stamp.,See You Next Time.,Thank You！,
