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第五节 十二指肠钩口线虫和美洲板口线虫

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钩虫(hookworm)是钩口科线虫的统称,发达的口囊是其形态学的特征。在寄生人体消化道的线虫中,钩虫的危害性最严重,由于钩虫的寄生,可使人体长期慢性失血,从而导致患者出现贫血及与贫血相关的症状。钩虫呈世界性分布,尤其在热带及亚热带地区,人群感染较为普遍。据估计,目前,全世界钩虫感染人数达9亿左右。在我国,钩虫病仍是严重危害人民健康的寄生虫病之一。

寄生人体的钩虫,主要有十二指肠钩口线虫(Ancylostoma duodenale Dubini,1843),简称十二指肠钩虫;美洲板口线虫(Necator  americanus Stiles,1902),简称美洲钩虫。另外,偶尔可寄生人体的锡兰钩口线虫(Ancylostoma  ceylanicum Loose,1911),其危害性与前两种钩虫相似。犬钩口线虫(Ancylostoma  caninum Ercolani,1859)和巴西钩口线虫(Aucylostoma braziliense Gomez de Faria,1910)的感染期蚴,虽也可侵入人体,引起皮肤幼虫移行症(cutaneous larva migrans,CLM)。因幼虫移行蜿蜒弯曲,引起皮疹呈匐行线状,故称匐形疹(creeping  eruption)。但幼虫不能发育为成虫。

形态

成虫体长约1cm左右,半透明,肉红色,死后呈灰白色。虫体前端较细,顶端有一发达的口囊,由坚韧的角质构成。因虫体前端向背面仰曲,口囊的上缘为腹面、下缘为背面。十二指肠钩虫的口囊呈扁卵圆形,其腹侧缘有钩齿2对,外齿一般较内齿略大,背侧中央有一半圆形深凹,两侧微呈突起。美洲钩虫口囊呈椭圆形。其腹侧缘有板齿1对,背侧缘则有1个呈圆锥状的尖齿(图16-9,16-10)。钩虫的咽管长度约为体长的1/6,其后端略膨大,咽管壁肌肉发达。肠管壁薄,由单层上皮细胞构成,内壁有微细绒毛,利于氧及营养物质的吸收和扩散。

图16-9 两种人体钩虫的口囊与交合伞

图16-10 两种钩虫口囊扫描电镜图(许世锷供图)

钩虫体内有三种单细胞腺体:①头腺1对,位于虫体两侧,前端与头感器相连,开口于口囊两侧的头感器孔,后端可达虫体中横线前后。头腺主要分泌抗凝素及乙酰胆碱酯酶,抗凝素是一种耐热的非酶性多肽,具有抗凝血酶原作用,阻止宿主肠壁伤口的血液凝固,有利于钩虫的吸血,头腺的分泌活动受神经控制;②咽腺3个,位于咽管壁内,其主要分泌物为乙酰胆碱酯酶、蛋白酶及胶原酶。乙酰胆碱酯酶可破坏乙酰胆碱,而影响神经介质的传递作用,降低宿主肠壁的蠕动,有利于虫体的附着。经细胞酶化学定量分析,美洲钩虫乙酰胆碱酯酶含量比十二指肠钩虫高;③排泄腺1对,呈囊状,游离于原体腔的亚腹侧,长可达虫体后1/3处,腺体与排泄横管相连,分泌物主要为蛋白酶。

钩虫雄性生殖系统为单管型,雄虫末端膨大,即为角皮延伸形成的膜质交合伞。交合伞由2个侧叶和1个背叶组成,其内有肌性指状辐肋,依其部位分别称为背辐肋、侧辐肋和腹辐肋。背辐肋的分支特点是鉴定虫种的重要依据之一。雄虫有一对交合刺。雌虫末端呈圆锥型,有的虫种具有尾刺,生殖系统为双管型,阴门位于虫体腹面中部或其前、后。

根据虫体外形、口囊特点,雄虫交合伞外形及其背辐肋分支、交合刺形状,雌虫尾刺的有无及阴门的位置等,十二指肠钩虫与美洲钩虫的形态鉴别要点见表16-2。

表16-2寄生人体两种钩虫成虫的鉴别

鉴别要点 十二指肠钩虫 美洲钩虫 大小
(mm) ♀:10~13×0.6
♂:8~11×0.4~0,5 9~11×0.4
7~9×0.3 体形 前端与后端均向背面弯曲,体呈“C”形 前端向背面仰曲,后端向腹面弯曲,体呈“∫”形 口囊 腹侧前缘有两对钩齿 腹侧前缘有一对板齿 交合伞 撑开时略呈圆形 撑开时略呈扁圆形 背辐肋 远端分两支,每支两分三小支 基部先分两支,每支远端再分两小支 交合刺 两刺呈长鬃状,末端分开 一刺末端呈钩状,常包套于另一刺的凹槽内 阴门 位于体中部略后 位于体中部略前 尾刺 有 无

幼虫 通称钩蚴,分为杆状蚴和丝状蚴两个阶段。杆状蚴体壁透明,前端钝圆,后端尖细。口腔细长,有口孔,咽管前段较粗,中段细,后段则膨大呈球状。杆状蚴有两期,第一期杆状蚴大小约为0.23~0.4×0.017mm,第二期杆状蚴大小约为0.4×0.029mm。丝状蚴大小约为0.5~0.7×0.025mm,口腔封闭,在与咽管连接处的腔壁背面和腹面各有1个角质矛状结构,称为口矛或咽管矛。口矛既有助于虫体的穿刺作用,其形状也有助于丝状蚴虫种的鉴定(图16-11)。丝状蚴的咽管细长,约为虫体长的1/5,整条丝状蚴体表覆盖鞘膜,为第2期杆状蚴蜕皮时残留的旧角皮,对虫体有保护作用。丝状蚴具有感染能力,故又称为感染期蚴。当丝状蚴侵入人体皮肤时,鞘膜即被脱掉。

图16-11 两种钩虫丝状蚴的前端(示口矛)

由于两种钩虫的分布、致病力及对驱虫药物的敏感程度均有差异。因此,鉴别钩蚴在流行病学、生态学及防治方面都有实际意义。两种钩虫丝状蚴的鉴别要点见表16-3。

表16-3 寄生人体两种钩虫丝状蚴的鉴别

鉴别要点 十二指肠钩虫 美洲钩虫 外形 圆柱形,虫体细长,头端略扁平,尾端较钝 长纺锤形,虫体较短粗,头端略圆,尾端较尖 鞘横纹 不显著 显著 口矛 透明丝状,背矛较粗,两矛间距宽 黑色杆状,前端稍分叉,两矛粗细相等,两矛间距窄 肠管 管腔较窄,为体宽的½,肠细胞颗粒丰富 管腔较宽,为体宽的3/5,肠细胞颗粒少

虫卵 椭圆形,壳薄,无色透明。大小约为56~76×36~40µm,随粪便排出时,卵内细胞多为2~4个,卵壳与细胞间有明显的空隙。若患者便秘或粪便放置过久,卵内细胞可继续分裂为多细胞期。十二指肠钩虫卵与美洲钩虫卵极为相似,不易区别(图16-12)。

图16-12 钩虫卵

生活史

十二指肠钩虫与美洲钩虫的生活史基本相同。

成虫寄生于人体小肠上段,虫卵随粪便排出体外后,在温暖(25~30℃)、潮湿(相对湿度为60%~80%)、荫蔽、含氧充足的疏松土壤中,卵内细胞不断分裂,24小时内第一期杆状蚴即可破壳孵出。此期幼虫以细菌及有机物为食,生长很快,在48小时内进行第一次蜕皮,发育为第二期杆状蚴。此后,虫体继续增长,并可将摄取的食物贮存于肠细胞内。经5~6天后,虫体口腔封闭,停止摄食,咽管变长,进行第二次蜕皮后发育为丝状蚴,即感染期蚴。绝大多数的感染期蚴生存于1~2cm深的表层土壤内,并常呈聚集性活动,在污染较重的一小块土中,有时常可检获数千条幼虫。此期幼虫还可借助覆盖体表水膜的表面张力,沿植物茎或草枝向上爬行,最高可达20cm左右。

感染期蚴具有明显的向温性,当其与人体皮肤接触并受到体温的刺激后,虫体活动力显著增强,经毛囊、汗腺口或皮肤破损处主动钻入人体,时间约需30分钟至1小时,感染期蚴侵入皮肤,除主要依靠虫体活跃的穿刺能力外,可能也与咽管腺分泌的胶原酶活性有关。钩蚴钻入皮肤后,在皮下组织移行并进入小静脉或淋巴管,随血流经右心至肺,穿出毛细血管进入肺泡。此后,幼虫沿肺泡并借助小支气管、支气管上皮细胞纤毛摆动向上移行至咽,随吞咽活动经食管、胃到达小肠。幼虫在小肠内迅速发育,并在感染后的第3~4天进行第三次蜕皮,形成口囊、吸附肠壁,摄取营养,再经10天左右,进行第四次蜕皮后逐渐发育为成虫。自感染期蚴钻入皮肤至成虫交配产卵,一般约需时5~7周(图16-13)。成虫借虫囊内钩齿(或板齿)咬附在肠粘膜上,以血液、组织液、肠粘膜为食。雌虫产卵数因虫种、虫数、虫龄而不同,每条十二指肠钩虫日平均产卵约为10000~30000个,美洲钩虫约为5000~10000个。成虫在人体内一般可存活3年左右,个别报道十二指肠钩虫可活7年,美洲钩虫可活15年。

图16-13 钩虫生活史

钩虫除主要通过皮肤感染人体外,也存在经口感染的可能性,尤以十二指肠钩虫多见。被吞食而未被胃酸杀死的感染期蚴,有可能直接在小肠内发育为成虫。若自口腔或食管粘膜侵入血管的丝状蚴,仍需循皮肤感染的途径移行。婴儿感染钩虫则主要是因为使用了被钩蚴污染的尿布,或因穿“土裤子”,或睡沙袋等方式。此外,国内已有多例出生10~12天的新生儿即发病的报道,可能是由于母体内的钩蚴经脂盘侵入胎儿体内所致。有学者曾从产妇乳汁中检获美洲钩虫丝状蚴,说明通过母乳也有可能受到感染。导致婴儿严重感染的多是十二指肠钩虫。

国内外学者研究发现,人体经皮肤感染十二指肠钩虫后,部分幼虫在进入小肠之前,可潜留于某些组织中达很长时间(有报道为253天)。此时,虫体发育缓慢或暂停发育,在受到某些刺激后,才陆续到达小肠发育成熟,这种现象被称为钩蚴的迁延移行。Schad等曾用十二指肠钩虫丝状蚴人工感染兔、小牛、小羊、猪等动物,经26~34天后,在其肌肉内均能查出活的同期幼虫。提示,某些动物可作为十二指肠钩虫的转续宿主。人若生食这种肉类,也有受到感染的可能性。

致病

两种钩虫的致病作用相似。十二指肠钩蚴引起皮炎者较多,成虫导致的贫血亦较严重,同时还是引起婴儿钩虫病的主要虫种,因此,十二指肠钩虫较美洲钩虫对人体的危害更大。人体感染钩虫后是否出现临床症状,除与钩蚴侵入皮肤的数量及成虫在小肠寄生的数量有关外,也与人体的健康状况、营养条件及免疫力有密切关系。有的虽在粪便中检获虫卵,但无任何临床症象者,称为钩虫感染(hookworm  infection)。有的尽管寄生虫数不多,却表现出不同程度的临床症状和体征者,称为钩虫病(hookworm  disease)。

1.幼虫所致病变及症状

⑴钩蚴性皮炎:感染期蚴钻入皮肤后,数十分钟内患者局部皮肤即可有针刺、烧灼和奇痒感,进而出现充血斑点或丘疹,1~2日内出现红肿及水疱,搔破后可有浅黄色液体液出。若有继发细菌感染则形成脓疱,最后经结痂、脱皮而愈,此过程俗称为“粪毒”。皮炎部位多见于与泥土接触的足趾、手指间等皮肤较薄处,也可见于手、足的背部。

⑵呼吸道症状:钩蚴移行至肺,穿破微血管进入肺泡时,可引起局部出血及炎性病变。患者可出现咳嗽、痰中带血,并常伴有畏寒、发热等全身症状。重者可表现持续性干咳和哮喘。若一次性大量感染钩蚴,则有引起暴发性钩虫性哮喘的可能。

2.成虫所致病变及症状

⑴消化道病变及症状:成虫以口囊咬附肠粘膜,可造成散在性出血点及小溃疡,有时也可形成片状出血性瘀斑。病变深可累及粘膜下层,甚至肌层。一农民患者消化道大出血,输血10400ml,经3次服药驱出钩虫14907条后治愈。患者初期主要表现为上腹部不适及隐痛,继而可出现恶心、呕吐、腹泻等症状,食欲多显著增加,而体重却逐渐减轻。有少数患者出现喜食生米、生豆,甚至泥土、煤渣、破布等异常表现,称为“异嗜症”。发生原因可能是一种神经精神变态反应,似与患者体内铁的耗损有关。大多数患者经服铁剂后,此现象可自行消失。

⑵贫血:钩虫对人体的危害主要是由于成虫的吸血活动,致使患者长期慢性失血,铁和蛋白质不断耗损而导致贫血。由于缺铁,血红蛋白的合成速度比细胞新生速度慢,则使红细胞体积变小、着色变浅,故而呈低色素小细胞型贫血。患者出现皮肤蜡黄、粘膜苍白、眩晕、乏力,严重者作轻微活动都会引起心慌气促。部分病人有面部及全身浮肿,尤以下肢为甚,以及胸腔积液、心包积液等贫血性心脏病的表现。肌肉松弛,反应迟钝,最后完全丧失劳动能力。妇女则可引起停经、流产等。

钩虫寄生引起患者慢性失血的原因包括以下几方面:虫体自身的吸血及血液迅速经其消化道排出造成宿主的失血;钩虫吸血时,自咬附部位粘膜伤口渗出的血液,其渗血量与虫体吸血量大致相当;虫体更换咬附部位后,原伤口在凝血前仍可继续渗出少量血液。此外,虫体活动造成组织、血管的损伤,也可引起血液的流失。应用放射性同位素51Cr等标记红细胞或蛋白质,测得每条钩虫每天所致的失血量,美洲钩虫约为0.02~0.10ml。十二指肠钩虫可能因虫体较大,排卵量较多等原因,其所致失血量较美洲钩虫可高达6~7倍。

⑶婴儿钩虫病:最常见的症状为解柏油样黑便,腹泻、食欲减退等。体征有皮肤、粘膜苍白,心尖区可有收缩期杂音,肺偶可闻及罗音,肝、脾均有肿大等。此外,婴儿钩虫病还有以下特征:贫血严重,80%病例的红细胞计数在200万/mm³以下,血红蛋白低于5g%,嗜酸性粒细胞的比例及直接计数值均有明显增高;患儿发育极差,合并症多(如支气管肺炎、肠出血等);病死率较高,在国外有报道钩虫引起的严重贫血及急性肠出血是造成1~5岁婴幼儿最常见的死亡原因。1岁以内的婴儿死亡率为4%,1~5岁幼儿死亡率可达7%,应引起高度重视。

实验诊断

粪便检查以检出钩虫卵或孵化出钩蚴是确诊的依据,常用的方法有直接涂片法:简便易行,但轻度感染者容易漏诊,反复检查可提高阳性率;饱和盐水浮聚法:钩虫卵比重约为1.06,在饱和盐水(比重为1.20)中,容易漂 。检出率明显高于直接涂片法,在大规模普查时,可用15%、20%的盐水,其检查效果与饱和盐水相同;钩蚴培养法:检出率与盐水浮聚法相似,此法可鉴定虫种,但需培养5~6天才能得出结果。此外,饱和盐水浮聚法、钩蚴培养法,亦可进行定量检查。

免疫诊断方法应用于钩虫产卵前,并结合病史进行早期诊断。方法有皮内试验、间接荧光抗体试验等,但均因特异性低而少于应用。

在流行区出现咳嗽、哮喘等,宜作痰及血液检查,如痰中有钩蚴及表现小细胞低色素性贫血可确诊为钩虫病。

流行

钩虫病是世界上分布极为广泛的寄生虫病之一,在欧洲、美洲、非洲、亚洲均有流行。十二指肠钩虫属于温带型,美洲钩虫属于亚热带及热带型。由于地理位置的原因,一般在流行区常以一种钩虫流行为主,但亦常有混合感染的现象。我国地处温带及亚热带地区,在淮河及黄河一线以南,平均海拔高度800m以下的丘陵地和平坝地仍是钩虫的主要流行区。其中尤以四川、广东、广西、福建、江苏、江西、浙江、湖南、安徽、云南、海南及台湾等省区较为严重。人群感染率仍较高,个别地区可高达50%以上,一般认为南方高于北方,农村高于城市,北方以十二指肠钩虫为主,南方则以美洲钩虫为主,但混合感染极为普遍。如四川,经调查表明混合感染的地区占70.40%。

钩虫病患者和带虫者是钩虫病的传染源。钩虫病的流行与自然环境、种植作物、生产方式及生活条件等诸因素有密切关系。钩虫卵及钩蚴在外界的发育需要适宜的温度、湿度及土壤条件,因而感染季节各地也有所不同。在广东省,气候温暖、雨量充足,故感染季节较长,几乎全年均有感染机会。四川省则以每年4~9月为感染季节,5~7月为流行高峰。而山东省每年8月为高峰,9月即下降。一般在雨后初晴、或久晴初雨之后种植红薯、玉米、桑、烟、棉、甘蔗咖啡等旱地作物时,如果施用未经处理的人粪做底肥,种植时手、足又有较多的机会直接接触土壤中的钩蚴,则极易受到感染。钩虫卵在深水中不易发育,因而,钩虫病的流行与水田耕作关系不大。但如采用旱地温床育秧,或移载后放水晒秧等,则稻田也有可能成为感染钩虫的场所。在矿井下的特殊环境,由于温度高、湿度大,空气流通不畅、阳光不能射入以及卫生条件差等原因,亦有利于钩虫的传播。据四川省调查不同类型的矿井,煤矿工人的平均感染率仍高达52.0%。

在钩虫病流行区,人群的感染率在10岁以前多不高,10~30岁间,随着年龄的增长而升高,且保持在稳定水平。此后随着年龄的增长而又有降低的趋向。此现象证明人体感染钩虫后是可以产生一定的获得性免疫力的。用血清学方法测得钩虫病患者体内IgE、IgG及α2球蛋白水平较健康无感染者也明显增高。

防治

治疗患者控制传染源是预防钩虫病传播的重要环节,在流行区应定期开展普查普治工作,一般宜选在冬、春季进行。常用驱虫药物有:甲苯咪唑、丙硫咪唑、噻苯咪唑等药,除对成虫有杀灭驱虫作用外,对虫卵及幼虫亦有抑制发育或杀灭作用。用噻苯咪唑配制15%软膏局部涂敷,可治疗钩蚴性皮炎,若同时辅以透热疗法,效果更佳。将受染部位浸入53℃热水中,持续20~30分钟,有可能杀死皮下组织内移行的幼虫。

加强粪便管理及无害化处理,是切断钩虫传播途径的重要措施。采用粪尿混合贮存,经密封式沼气池、五格三池式沉淀等杀灭虫卵后,再用于旱地作物施肥。急需用肥时可用畜粪或化肥代替。

加强个人防护和防止感染,耕作时提倡穿鞋下地,手、足皮肤涂沫1.5%左旋咪唑硼酸酒精液或15%噻苯咪唑软膏,对预防感染有一定作用。应尽量争取使用机械劳动代替手工操作,以减少感染机会。

 

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