生活史
杜氏利什曼原虫的生活史发育过程中需要两个宿主即白岭和人或哺乳动物。
1.在白蛉体内发育 当雌性白蛉(传播媒介)叮刺病人或被感染的动物时,血液或皮肤内含无鞭毛体的巨噬细胞被吸入胃内,经24小时,无鞭毛体发育为早期前鞭毛体。此时虫体呈卵圆形,鞭毛也已开始伸出体外。48小时后发育为短粗的前鞭毛体或梭形前鞭毛体。体形从卵圆形逐渐变为宽梭形或长度超过宽度3倍的梭形,此时鞭毛也由短变长。至第3、4天出现大量成熟前鞭毛体,长11.3~15.9µm(有时可达20µm),活动力明显加强,并以纵二分裂法繁殖,分裂时,基体、动基体及核首先分裂,然后虫体自前向后逐渐一分为二个子体。原来的鞭毛留在一个基体上,另一个基体重新生出一根鞭毛(图11-3)。在数量急增的同时,逐渐向白蛉前胃、食道和咽部移动。一周后具感染力的前鞭毛体大量聚集在口腔及喙。当白蛉叮刺健康人时,前鞭毛体即随白蛉唾液进入人体。
2.在人体内发育 感染有前鞭毛体的雌性白蛉叮吸人体或哺乳动物时,前鞭毛体即可随白蛉分泌的唾液进入其体内。一部分前鞭毛体被多形核白细胞吞噬消灭,一部分则进入巨噬细胞。前鞭毛体进入巨噬细胞后逐渐变圆,失去其鞭毛的体外部分,向无鞭毛体期转化。同时巨噬细胞内形成纳虫空泡(parasitophorous vacuole)。此时巨噬细胞的溶酶体与之融合,使虫体处于溶酶体的包围之中。无鞭毛体在巨噬细胞的纳虫空泡内不但可以存活,而且进行分裂繁殖,最终导致巨噬细胞破裂。游离的无鞭毛体又进入其它巨噬细胞,重复上述增殖过程(图11-3)。
图11-3 杜氏利什曼原虫生活史
利什曼原虫侵入巨噬细胞的机制
近年来体外试验研究结果表明,利什曼原虫首先粘附于巨噬细胞。再进入该细胞内。粘附的途径大体可分为两种:一种为配体-受体途径,一种为前鞭毛体吸附的抗体和补体与巨噬细胞表面的Fc或C3b受体结合途径。在调整(modulation)或封闭这些受体后可大大减少前鞭毛体与巨噬细胞的结合。还有试验表明,原虫质膜中的分子量63KD糖蛋白(GP63)能与巨噬细胞表面结合,发挥吸附作用。粘附后原虫随巨噬细胞的吞噬活动而进入细胞,而非前鞭毛体主动入侵巨噬细胞。
前鞭毛体转化为无鞭毛体的机制及两者的差异
利什曼原虫前鞭毛体转化为无鞭毛体的机制目前尚未完全阐明。一般认为可能与微小环境的改变如pH、温度等以及原虫所需营养物质和宿主对原虫产生的特异性等因素有关。实验证明,前鞭毛体以27℃为宜,无鞭毛体则需要35℃环境。它们的抗原性也有明显差异,各有不同的期特异抗原区带(Chang等,1982)。此外,微管蛋白(tubulin)也有较大差异。而生化方面的差异主要表现在量的不同。
机体对利什曼原虫的杀伤
利什曼原虫在巨噬细胞内寄生和繁殖,其抗原可在巨噬细胞表面表达。宿主对利什曼原虫的免疫应答属细胞免疫,效应细胞为激活的巨噬细胞。通过细胞内产生的活性氧杀伤无鞭毛体。含有无鞭毛体的巨噬细胞坏死可清除虫体。近年来有研究表明,抗体在宿主杀伤利什曼原虫的过程中也起了作用。
致病
人体感染杜氏利什曼原虫后,经3~5个月或更长的潜伏期,即可出现症状及体征。无鞭毛体在巨噬细胞内繁殖,使巨噬细胞大量破坏和增生。巨噬细胞增生主要见于脾、肝、淋巴结、骨髓等器官。浆细胞也大量增生。细胞增生是脾、肝、淋巴结肿大的基本原因,其中脾肿大最为常见,出现率在95%以上。后期则因网状纤维结缔组织增生而变硬。患者血浆内清蛋白量减少球蛋白量增加,出现清蛋白、球蛋白比例倒置。球蛋白中IgG滴度升高。血液中红细胞、白细胞及血小板都减少,这是由于脾功能亢进,血细胞在脾内遭到大量破坏所致。此外,免疫溶血也是产生贫血的重要原因。已有实验表明:患者的红细胞表面附有利什曼原虫抗原;杜氏利什曼原虫的代谢产物中有1~2种抗原与人红细胞抗原相同。因而,机体产生的抗利什曼原虫抗体有可能直接与红细胞膜结合,在补体参与下破坏红细胞。
由于血小板减少,患者常发生鼻衄、牙龈出血等症状。蛋白尿及血尿的出现,可能由于患者发生肾小球淀粉样变性以及肾小球内有免疫复合物的沉积所致。
患黑热病时出现免疫缺陷,易并发各种感染疾病,是造成黑热病患者死亡的主要原因。患者治愈后这种易并发感染的现象消失。可见杜氏利什曼原虫感染不但伴随有特异性细胞免疫反应的抑制,还可能导致机体对除了该原虫以外的其它抗原产生细胞免疫和体液免疫反应的能力降低,即非特异性抑制。例如患者对伤寒甲、乙菌苗的免疫应答显著下降。免疫力低下的原因,可能与原虫繁殖快速,产生的抗原过多,机体处于免疫无反应(anergy)状态有关。
患者经特效药物治疗后,痊愈率较高,一般不会再次感染,可获得终生免疫。
在我国黑热病有下列特殊临床表现:
皮肤型黑热病:大多分布于平原地区。据资料统计(王兆俊,1983)皮肤损害与内脏同时并发者,占58.0%;一部分病人(32.3%)发生在内脏病消失多年之后;还有少数(9.7%)既无内脏感染,又无黑热病病史的原发病人。皮肤损伤除少数为褪色型外,多数为结节型。结节呈大小不等的肉芽肿,或呈暗色丘疹状,常见于面部及颈部,在结节内可查到无鞭毛体。皮肤型黑热病易与瘤型麻风诊断混淆。此型黑热病更常见于印度、苏丹。
淋巴结型黑热病:此型患者的特征是无黑热病病史,局部淋巴结肿大,大小不一,位较表浅,无压痛,无红肿,嗜酸性粒细胞增多。淋巴结活检可在类上皮细胞内查见无鞭毛体。