劉 俠，闞松鶴，林 青

（西北農(nóng)林科技大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，陜西楊凌 712100）

弓形蟲是一類普遍存在的寄生蟲，能夠寄生到許多種宿主的不同部位，是一種細胞內(nèi)寄生原蟲。由它引起的疾病為弓形蟲病，是一種重要的人獸共患病。世界1／3的人口可能感染弓形蟲，這些弓形蟲包括變異蟲株。因為地理位置、氣候和社會文化的關(guān)系，出現(xiàn)了不同的弓形蟲蟲株。弓形蟲既可以以無性繁殖的方式進入溫血動物體內(nèi)進行復(fù)制繁殖，也可以以有性繁殖的方式依附終末宿主貓科動物體內(nèi)進行生長繁殖［1］。弓形蟲感染人和動物常呈隱性，主要引起流產(chǎn)、死胎、先天畸形等嚴重疾病，對免疫力低下或缺陷的患者危害很大?？傊蜗x嚴重威脅人類的健康，影響畜牧業(yè)的發(fā)展，同時也給食品公共衛(wèi)生安全造成一定的隱患［2］。

1 病原體

1.1 弓形蟲的研究概況

1908年，法國兩位學(xué)者Nicolle和Manceaux在北非野生動物肝脾單核細胞中發(fā)現(xiàn)了一種形態(tài)很像利什曼的寄生物，后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)是一類新的寄生物。因為是在剛地發(fā)現(xiàn)，故在1909年將其命名為剛地弓形蟲（Toxoplasmagondii）。差不多同一時間，意大利Splendore于1909年在美洲兔體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了弓形蟲，此后的1910年－1939年期間許多地方的學(xué)者在不同地區(qū)不同動物體內(nèi)均發(fā)現(xiàn)了弓形蟲。隨后雞、貓和綿羊及牛弓形蟲病分別于1939、1942和1953年相繼被首次報道出來。我國關(guān)于弓形蟲的首次報道是在1955年，于恩庶在福建從兔和貓體內(nèi)分離出弓形蟲。人類對弓形蟲生活史的認識是于1969年在貓糞中發(fā)現(xiàn)卵囊開始的，由英國學(xué)者Hutchison發(fā)現(xiàn)。隨后，發(fā)現(xiàn)弓形蟲終末宿主是貓科動物，中間宿主是其他動物和人。

弓形蟲是一種重要的人獸共患病病原，嚴格細胞內(nèi)寄生，寄生在幾乎所有的有核細胞內(nèi)，這其中不包括紅細胞。弓形蟲在其全部生活史中可出現(xiàn)5種不同的形態(tài)，包括速殖子、包囊、卵囊、裂殖體、裂殖子。環(huán)境中的卵囊有較強的抵抗力，可以污染食物和水，世界上幾次暴發(fā)流行的弓形蟲病都是由卵囊污染環(huán)境引起。研究人員于2000年和2009年分別從海洋哺乳動物水獺和座頭鯨體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了弓形蟲［3－4］，這將為以后研究陸生動物與海洋動物間弓形蟲的傳播以及避免弓形蟲感染海洋動物提供了方向。

在1970年左右，人們就已經(jīng)知道了弓形蟲的整個生活史。在這一階段，一些研究者們認識到弓形蟲的生殖周期發(fā)生在一些貓科動物身上，這些動物能夠通過糞便散布數(shù)以百萬計的卵囊。對于那些弓形蟲的中間宿主，這些卵囊具有很高的感染能力。幾乎所有的溫血動物都有可能成為弓形蟲的中間宿主，這些動物的種類從鳥類到人類再到海洋動物，在每一種中間宿主之間，弓形蟲都以迅速生長的速殖子散布，最終以緩殖子這種穩(wěn)定的形式進入體內(nèi)。緩殖子進入體內(nèi)被不同的組織包裹，最顯著的是大腦，最終如果貓或者另一個中間宿主吃了這些帶有緩殖子的組織就會被感染。

1.2 弓形蟲的基因分型

依據(jù)弓形蟲對小鼠致病力的強弱將其分為強毒株和弱毒株，采用基因分型方法可將這些蟲株分為3個主要基因型。其中Ⅰ型是強毒株，Ⅱ型及Ⅲ型是弱毒株［5］。不同蟲株基因組間存在微小的差異，結(jié)果可能導(dǎo)致蟲株間的毒力、感染力和對藥物的敏感性等存在差異，為弓形蟲病的預(yù)防和治療帶來難題。1941年，首次從腦炎患者病死后的腦組織分離出弓形蟲，命名為RH株，RH株后來成為國際著名的標(biāo)準(zhǔn)株。Howe D K等［6］應(yīng)用PCR－RFLP對獲得的所有分離株的試驗結(jié)果分析后顯示其包含3個基因型，隨后確立了弓形蟲標(biāo)準(zhǔn)基因型株。隨著科技的發(fā)展和研究的深入，研究者們發(fā)現(xiàn)了越來越多的除標(biāo)準(zhǔn)基因型外的非典型基因型［7］。Mercier A等［1］研究表明，人化環(huán)境與野生環(huán)境使得弓形蟲在遺傳方面有差異，且在兩種環(huán)境交錯的地方存在蟲株間的相互滲透、基因互換及蟲株間的雜交現(xiàn)象，導(dǎo)致弓形蟲的致病性增高、非典型基因型蟲株增多且基因差異越來越大。尹志奎等［8］總結(jié)了弓形蟲基因分型方法有限制性片段長度多態(tài)性PCR、多重PCR、套式PCR和PCR－DNA測序法等。目前研究大多應(yīng)用以PCR為主及其他擴增方式進行分析，發(fā)現(xiàn)了更多的差異和稀有型蟲株。這些研究成果為弓形蟲群體生物學(xué)、流行病學(xué)和疫苗研制等方面提供了依據(jù)。

2 流行病學(xué)

2.1 感染情況及其危害

弓形蟲是一類重要的水源性和食源性專性細胞內(nèi)寄生的寄生蟲，由弓形蟲感染引起的疾病稱為弓形蟲病。弓形蟲病是動物源性疾病，是一種人獸共患寄生蟲病，世界五大洲各地區(qū)均有分布。很多哺乳動物、雞群和其他鳥類成為本病關(guān)鍵的傳染源，經(jīng)水和肉品傳播，可引起人類群體感染。在弓形蟲病的自然傳播途徑中貓擁有重要的地位。國外很多報道顯示，野生動物感染弓形蟲情況嚴重，具有自然疫源性［9］。近年來，弓形蟲與動物其他病原混合感染的情況越來越嚴重，使弓形蟲病的危害加重。另外，關(guān)于水生哺乳動物感染弓形蟲的報道也有很多，有些甚至已經(jīng)成為引起某些水生動物死亡的主要原因［10］。弓形蟲能夠感染幾乎所有的溫血動物，如豬、牛、羊、雞、犬、貓等。家畜感染弓形蟲的陽性率可達0.35%～85%，常形成局部暴發(fā)流行，嚴重影響畜牧業(yè)發(fā)展且威脅人類健康。近年來，關(guān)于豬弓形蟲病的報道越來越多，試驗結(jié)果顯示，在我國能夠自然感染弓形蟲的15種動物中豬的陽性率最高［11］，加之感染豬后多呈隱性感染，癥狀類似豬瘟，病死率高，對養(yǎng)豬業(yè)造成巨大的損失。我國各地相關(guān)單位在1990年－2010年期間對各地區(qū)豬弓形蟲感染的情況進行調(diào)查，結(jié)果顯示各地區(qū)豬弓形蟲感染的血清陽性率均在10%以上［12－13］。另外，2004年甘肅一集約化養(yǎng)豬場暴發(fā)了弓形蟲病，直接經(jīng)濟損失達100萬元［14］。弓形蟲感染?？梢鹋０l(fā)熱、呼吸困難、咳嗽以及一些神經(jīng)癥狀，還可使部分懷孕牛流產(chǎn)、早產(chǎn)。牛弓形蟲的血清陽性率相對較低，近幾年的調(diào)查結(jié)果顯示，牛弓形蟲的血清陽性率低于15%，不同品種的牛弓形蟲的血清陽性率存在較大差異。羊感染弓形蟲可引起腦炎、弓形蟲眼病以及子宮炎和胎盤炎，表現(xiàn)神經(jīng)癥狀以及流產(chǎn)、產(chǎn)死胎等。國外羊弓形蟲血清陽性率部分地區(qū)很高可達34%以上［15］，國內(nèi)羊弓形蟲血清陽性率相對較低，但也有部分地區(qū)達到33%［16］。關(guān)于禽類弓形蟲病的報道也有很多，比如雞感染弓形蟲會引起腦炎和脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜炎。禽類現(xiàn)已成為人們消費的主要部分之一，加之部分禽類的活動范圍比較大且與土壤和水的接觸機會較大，為弓形蟲的傳播提供了重要的途徑，禽類在弓形蟲感染其他動物和人類的過程中可能成為潛在傳染源［17］。

有統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，全球有30%的人口可能感染了弓形蟲，我國約為7.9%［18］，多數(shù)屬隱性感染。關(guān)于人弓形蟲病方面的研究，1966年在國外就有人研究先天性弓形蟲病與精神病的關(guān)系，認為弓形蟲可能是導(dǎo)致精神分裂癥的因素之一。還有巴西曾報道眼類疾病與弓形蟲病有很大程度的聯(lián)系，隨后針對這一病例進行基因分型分析，分離出了弓形蟲［14］。而在國內(nèi)，人體弓形蟲病例最早見于1962年，即謝天華關(guān)于江西一側(cè)先天性腦發(fā)育不全及脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜炎的臨床病例的報告。隨后，又有數(shù)十個分離出弓形蟲病原的病例報道。另外人們發(fā)現(xiàn)癌癥、器官移植等免疫下降和艾滋病患者易感染弓形蟲。弓形蟲感染孕婦可能會引起流產(chǎn)、死胎或產(chǎn)出畸形胎兒，部分新生兒患有先天性弓形蟲病，不利于優(yōu)生優(yōu)育。近年來關(guān)于弓形蟲混合感染或繼發(fā)感染的報道較多，弓形蟲是一類機會致病寄生蟲，當(dāng)人體免疫功能低下或功能缺陷和功能抑制時較易繼發(fā)弓形蟲感染，如艾滋病患者能夠合并弓形蟲感染，引起死亡［19］。人體內(nèi)腦組織易感弓形蟲，能夠引起一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病。弓形蟲進入人體短期內(nèi)會在組織內(nèi)形成組織囊腫，引起其他疾病。國外的研究中提到弓形蟲不僅與精神分裂癥有關(guān)還與其他相關(guān)疾病有關(guān)［20］，如阿爾茨海默癥（帕金森氏病）、抑郁癥、自閉癥、癌癥、心臟疾病和自身免疫疾病。一些自身免疫病如抗磷脂綜合征、冷球蛋白血癥、ANCA相關(guān)性血管炎、自身免疫性甲狀腺疾病、系統(tǒng)性硬化癥、風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸疾病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡病原可能與弓形蟲具有同源性，嚴重影響人類的健康。據(jù)報道，在美國弓形蟲病造成的損失接近30億美元［21］。

2.2 傳播途徑

弓形蟲的傳播途徑有先天性傳播和獲得性傳播。先天性傳播是指母體懷孕期感染弓形蟲，胎兒在母體經(jīng)胎盤血而感染，速殖子經(jīng)胎盤從母體傳播到胎兒［22］；獲得性傳播主要經(jīng)口感染，人獲得性感染弓形蟲的途徑有食用或飲用被帶有卵囊的貓糞污染的食物或者水；食用了帶有弓形蟲組織囊腫的生肉或者未煮熟的肉［22］。另外，也可通過食入未煮熟的含弓形蟲的肉制品、蛋品和奶類等感染。有報道自然感染的山羊奶中發(fā)現(xiàn)了速殖子排泄。獲得性傳播的其他途徑有經(jīng)損傷的皮膚和黏膜傳播，經(jīng)接觸被卵囊污染的土壤和水源傳播。另外，國內(nèi)外已有較多關(guān)于經(jīng)輸血、器官移植而引發(fā)弓形蟲病的報道。

3 診斷

弓形蟲常呈隱性感染，即感染的臨床癥狀不典型或不明顯，這使得很難對弓形蟲病進行確診。1948年Sabin等建立了Sabin－Feldman染色法，同年Frenkel將皮試試驗作為弓形蟲病的篩選方法；1968年和1981年Remington等和Desmonts等檢測臍帶血中的弓形蟲IgM抗體；1980年和1987年Desmonts等和Dubey等建立直接凝集試驗及改良凝集試驗；Dubey于1995年和1997年采用分離的弓形蟲作為標(biāo)準(zhǔn)進行有效的血清學(xué)試驗診斷。

弓形蟲病常用的診斷方法有血清學(xué)檢測和病原學(xué)檢測，以PCR為基礎(chǔ)的分子生物學(xué)檢測因其高敏感、迅速、廉價越來越受到歡迎。血清學(xué)診斷方法主要應(yīng)用于弓形蟲感染情況調(diào)查、臨床弓形蟲病篩選，常用的診斷方法有直接或間接凝集試驗、ELISA及膠體金標(biāo)記免疫層析等。血清學(xué)診斷因其敏感性和特異性強、方法簡易、快速等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模弓形蟲感染的調(diào)查等，現(xiàn)在國內(nèi)已有多種弓形蟲免疫診斷試劑盒。在進行血清學(xué)診斷時可能會存在弓形蟲病與血吸蟲病的血清學(xué)交叉反應(yīng)，故對于試驗結(jié)果的分析要慎重，要結(jié)合臨床觀察。

目前特異性PCR方法檢測弓形蟲已在人和動物弓形蟲病的診斷中得到應(yīng)用，出現(xiàn)了商業(yè)化的PCR診斷試劑盒。近年來各種以PCR為基礎(chǔ)的改良模式出現(xiàn)，其中套式PCR和單管套式PCR以其更高的敏感性在臨床診斷弓形蟲病的應(yīng)用中越來越廣泛。1997年Howe D K等［6］利用弓形蟲的SAG2位點設(shè)計引物建立了套式PCR診斷方法，隨后傅斌等［23］利用套式PCR方法進行臨床分型，并提出可能存在新型蟲株。套式PCR逐漸推廣應(yīng)用于弓形蟲感染食物的檢測和臨床弓形蟲病的檢測診斷［24］，但套式PCR操作比較復(fù)雜，步驟繁瑣，不便于應(yīng)用在臨床診斷上。隨后，針對套式PCR這些不足，研究者們依據(jù)套式PCR建立了半套式PCR，目前也有有關(guān)單管套式PCR的研究，半套式PCR與單管套式PCR能夠減少兩次加樣帶來的污染，簡化操作步驟［25］。

4 防控

自從1970年人們了解了弓形蟲的生活史至今，一直都有關(guān)于預(yù)防弓形蟲感染方面的研究，并取得了比較好的成果。人們很早就知道，盡量避免接觸貓糞可以預(yù)防弓形蟲的感染。隨后，研究發(fā)現(xiàn)通過物理方法可以殺滅感染肉中的弓形蟲。這些物理方法包括低溫冰凍、高溫煮熟以及γ射線等，將肉類先冷凍過夜再進行烹飪是其中最簡單經(jīng)濟的方法。此外，Aubert D等［26］研究結(jié)果顯示，水中有弓形蟲的污染，水源檢測成為公共衛(wèi)生防治不容忽略的環(huán)節(jié)。1983年前弓形蟲病治療尚無特效藥物，也沒有可用的商業(yè)化疫苗。因為當(dāng)時沒有基因被克隆和測序，也沒有對免疫球蛋白進行識別。人們尋找研制治療藥物如克林霉素、磺胺類藥物、中草藥等，主要用于防治弓形蟲病，但最終結(jié)果都不是很理想。

1993年英國的Broxton根據(jù)S48弱毒蟲株研制出第一個商品化疫苗“toxovax”，用于治療母羊先天性弓形蟲病。但是這種疫苗價格較高而且存在副作用，更重要的是保質(zhì)期非常短，不利于長時間放置。另外，這種疫苗可能會轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€致病菌株，不適合人類使用。由于活疫苗的免疫原性受到稀釋度的影響，沒有合適的保質(zhì)期，因而這些疫苗的應(yīng)用受到限制?；诖?，人們又研制出其他類型的疫苗，如亞單位疫苗、DNA疫苗等。因為亞單位疫苗缺乏免疫原性，所以在使用時需加入適當(dāng)?shù)淖魟?。盡管DNA疫苗面對較高等的生物和人產(chǎn)生的免疫應(yīng)答比較低，但它誘導(dǎo)的CD8＋T細胞應(yīng)答對于細胞內(nèi)寄生蟲免疫調(diào)節(jié)是一種很有前途的的方法［27］。隨后關(guān)于DNA疫苗改進的研究越來越多，使用不同的DNA輸送系統(tǒng)（如電穿孔法和基因槍法）改進接種部位，通過細胞因子和共表達趨化因子的微環(huán)境，以共刺激分子作為分子佐劑，最大限度地優(yōu)化密碼子，使用異源蛋白表達及加強免疫。加之，研究者們已發(fā)現(xiàn)一些特異性抗原，主要有表面抗原、表面分泌抗原、致密顆?？乖约案鞣N重組抗原。與前期的全蟲抗原相比，這些特異性抗原較為優(yōu)越。因此，這些特異性抗原的發(fā)現(xiàn)在弓形蟲病高效安全疫苗研制方面奠定了良好的基礎(chǔ)。在一些測試中發(fā)現(xiàn)，速殖子可作為抗原，但重組抗原通常不適用［28］。有關(guān)弓形蟲單克隆抗體（McAb）的研制，最近有研究者成功制備出具有較高特異性和敏感性的抗SAG2蛋白的McAb［29］。弓形蟲微粒體 MIC3蛋白的研究等［30］也為弓形蟲病疫苗的研制提供了新的方法。

5 展望

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，關(guān)于弓形蟲的研究已集中到細胞生物學(xué)、基因組學(xué)、后基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝物組學(xué)等方面，對弓形蟲的微觀結(jié)構(gòu)和性能的報道越來越多，隨著研究的深入，相信一些有關(guān)弓形蟲的難題如速殖子入侵機制、速殖子和緩殖子的轉(zhuǎn)化機制以及弓形蟲功能性基因等都將會被解開，不久的將來弓形蟲病將會得到控制。

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