微孢子虫与慢性腹泻

广东药学院学报 2000年第2期第16卷 综述

作者：江钢锋

单位：广东药学院寄生虫学教研室，广东广州 510224

关键词：微孢子虫；慢性腹泻；病原学；临床表现；致病作用；药物

　　摘　要　微孢子虫是一类单细胞寄生原虫，其对人体的致病作用在近10多年才逐渐引起人们的注意。本文针对微孢子虫引起的人类慢性腹泻，从其病原学、致病作用、临床表现、实验诊断方法、治疗药物以及流行病学等方面对国外的有关文献进行综述，以期引起国内医学界的重视。

　　中图号　R382.3　　文献标识码:A

　　文章编号:1006-8783(2000)02-0124-04

　　微孢子虫（Microsporidium）是一类单细胞寄生原虫，可寄生于多种无脊椎动物和脊椎动物，有的种类也可感染人体。这类原虫有着特殊的形态结构，其孢子含有一个单核或双核的孢子质和注入器（或称冲出器），具极管（极丝）和极帽，缺线粒体。由于其独特的结构和生物学特征，人们将其列为一个独立的门——微孢子门（Phylum Microspora Sprague，1977）。在微孢子纲（Class Microsporea Delphy，1963）、微孢子目（Order Microsporida Balbiani，1882）下有2个亚目：即Pansporoblastina和 Apansporoblastina。寄生于人体的至少属于其中的4个属，即Pansporoblastina亚目中的Pleistophora （匹里虫属）和Apansporoblastina 亚目中的Encephalitozoon （脑炎微孢子虫属）、Enterocytozoon （肠上皮细胞微孢子虫属）和Nosema（小孢子虫属）^［1］。微孢子虫可致人体疾病是80年代以后才被人们认识的，它们可引起腹泻、肝炎、腹膜炎、肌炎、结膜炎等，以腹泻为常见。本文对近年来有关微孢子虫性腹泻的文献进行综述。

　　关于微孢子虫与人类腹泻的关系，是在20世纪80年代初，尤其是艾滋病流行以来才逐渐被人们认识的。1982年，美国德克萨斯大学病理学家Gourley在对一例患慢性腹泻的同性恋者的十二指肠活检组织进行反复检查时，意外地发现了一种光镜下未能辩认的病原体，当时认为可能是“酵母菌”或某种原虫的孢子。后来，又有人从一位患慢性腹泻的艾滋病人的小肠活检组织中发现了同一种原虫，并认为属于Enterocytozoon属，随以该患者的名字将其命名为E.bieneusi（拟译为拜氏微孢子虫，以下简称E.b）^［2］。此后，欧洲、北美、非洲等地均陆续有此虫感染的报告^［3～13］。迄今所报告的引起腹泻的微孢子虫大多是E.b，但近年来发现脑炎微孢子虫属中的一新种Encephalitozoon intestinalis（小肠脑炎微孢子虫,简称E.i）也可寄生于小肠，引起腹泻。

　　1　病原学

　　微孢子虫的生长发育周期包括裂体增殖和孢子增殖两个无性生殖阶段，它们均在同一宿主体内进行。E.b的寄生部位为十二脂肠及空肠，以空肠上段最多，未见寄生于食道、胃、结肠及直肠等部位。

　　当成熟孢子被宿主吞食后，在小肠中孢子侵入肠细胞并在靠近细胞核处发育成为裂殖体（或称分裂体，meront），并以二分裂或多分裂方式进行繁殖，不断地在细胞之间进行扩散。进入孢子增殖阶段后，裂殖体在同一宿主细胞中发育为孢子体（sporont,或称为合孢体plasmodium）， 后者继续分裂为成孢子细胞，最后成熟为孢子（spore）。孢子含具有感染性的孢子质。孢子可伸出极管将孢子质注入其它细胞而扩散感染。一个肠细胞内可见到不同发育阶段的虫体。有人发现孢子也可以内芽生增殖方式进行分裂^［7］。孢子可随坏死的肠细胞脱落并被排出宿主体外。有些种类的微孢子虫在宿主细胞内的纳虫空泡中生长繁殖，而有的则直接在宿主细胞的胞浆中发育，E.b属于后者。该虫最常见于肠绒毛顶部的肠细胞内，越靠近绒毛顶端虫体越多，未见于肠腺窝或基底层细胞中。

　　E.b的发育场所主要在肠细胞核上方的高尔基氏区，由于该虫缺线粒体，需依赖宿主细胞，而此区是线粒体富集区。单个肠细胞的核上区可成簇聚集几个至20多个孢子。发育中的虫体常将肠细胞核顶部压成凹状^［7,8］。

　　肠道感染该虫后最早的超微结构征象为肠细胞内出现圆形或椭圆形、大小为3 ～5 μm的裂殖体，这些裂殖体最初只含游离的核糖体，其电子致密程度比周围细胞质要弱些。晚期裂殖体或增生期孢子体由于核的数目增多（多至6个），以及电子透亮突起（裂隙结构）的出现而易于辨认。一个虫体常有2～3个裂隙结构，有的多达6个^［11］。常见宿主的线粒体与虫体表膜接触，甚至有人观察到被虫体细胞膜包绕的宿主细胞的线粒体包含于裂殖体的深部裂隙结构中^［3］。

　　孢子生殖期始于极管复合体前体（即电子致密环和碟状结构）的出现之时，多核合孢体内极管复合体的形成过程持续至整个孢子体期。孢子体大小为4 μm×5 μm，而孢子大小为1 μm×1.5 μm，有一明显后位空泡及一相对薄的电子透亮的孢子内壁（endospore）和电子致密的孢子外壁（exospore）。可见6～8根极管分两层排列。

　　关于该虫的染色特性，一般认为，光镜检查活检组织石蜡切片标本用HE染色效果最佳^［7,11］，早期虫体的染色比外周胞浆较深，且其裂隙结构清哳可见，多核的孢子增殖期合孢体呈圆形或椭圆形，含许多与胞核等宽的蓝色或灰色颗粒。而活检组织制成压片标本或树脂切片标本后用姬氏染色效果也很好^［4,7］，虫体的胞浆呈淡蓝色，胞核呈深紫色或红色，形状不规则。切片标本用苯胺蓝或亚甲基蓝-天青Ⅱ和碱性品红复合染色效果也佳，合胞体的染色均比周围胞质明显淡些，裂隙结构也清哳，而卵圆形的孢子总是染为深蓝色，其后位空泡通常可见^{［5,10～11］}。此外，虫体还可被抗酸染色和Brown-Brenn染色法染色，但不能被Niehl-Neelsen染色法和革兰氏染色法染色。

　　2　临床学

　　E．b通常寄生于空肠和十二指肠，未见寄生于胃、结肠和直肠。人的感染可能是吞食了成熟的孢子所致，消化道的虫体可以通过血循环转移而造成其它部位感染。

　　2.1　病理改变　E.b感染引起的病变依感染程度而异，一般仅有轻微损害。内窥镜检查发现十二指肠远端及空肠近端的损害较十二指肠近端明显，粘膜出现红斑^［7］，未见分散溃烂或成片的损伤。病理标本显微镜检查见受染部位的微绒毛萎缩、变钝，受染细胞变形，形状多样，紊乱拥挤，胞质空泡化，直至变性坏死。受染细胞核深染，形态不规则，线粒体、高尔基复合体及内质网肿胀，次级溶酶体和脂肪泡积聚等，并可引起单个或成片的肠细胞脱落^［2,11］。基底层常见有浆细胞和淋巴细胞浸润而无虫体。

　　2.2　临床表现　肠道微孢子虫病的临床表现与隐孢子虫病和等孢子虫病相似，出现慢性腹泻和吸收不良。多见于患艾滋病的男性同性恋者，少数可见于异性恋的女性。其潜伏期可长达几个月。腹泻多为渐发性，常为水样便，一般每天3次以上，有的多达10多次，持续一个月以上。粪便无粘液脓血，而常见有未消化的食物。还有恶心、腹绞痛、食欲下降及低热等症状。此外，患者常出现D-木糖和脂肪吸收不良^［5,8］。CD4细胞计数低下，在100～200/μL以下，有的低至58/μL以下^［9,13］。少数患者可出现中枢神经症状。

　　有的患者还出现胆管炎，提示该虫有寄生于胆小管的可能性^［13］。

　　根据已有报告，绝大多数病例为HIV阳性或艾滋病患者，这些病例多伴有其它病原体感染，如巨细胞病毒、贾第虫、鸟型结核分支杆菌、隐孢子虫等。

　　2.3　实验诊断

　　较早以前的病例常通过空肠活检（Crosby胶囊法或内镜法）组织切片标本用TEM电镜检查，被认为是最可靠的诊断方法。用特殊染色法如Brown和Brenn染色或姬氏染色不难鉴别该虫，抗酸和PAS染色也易发现该虫，而在HE染色的组织切片标本中虫体最清哳易见。但是电镜检查操作复杂费时，费用也高。Peacock等^［7］报告，活检组织制成乙二醇甲基丙烯酸树酯包埋的切片标本（厚1 μm）经姬氏染色，光镜检查可以鉴别各期虫体。Rijpstra等^［4］报告了一种无需组织包埋的诊断技术，即用小肠活检组织制作涂片标本（touch preparations），干燥后甲醇固定，用5%姬氏染液染色30 min，光镜检查也能发现该虫。近年来又有人试用粪便检查法诊断该病，如Weber等报告了一种简便的粪便检查法，将稀便与3倍体积的10%福尔马林溶液混匀后作涂片，干燥后用甲醇固定，用改良三色染色液染色后依次用醋酸酒精、95%酒精和无水酒精洗涤、脱水，染色后的虫体呈鲜樱红色^［12］。Van Gool等报告用标准化粪便浓集染色法检查孢子，其方法是取0.5 g粪便用10 mL饱和盐水调匀，经300 μm过滤，200 g离心10 min，取100 μL上清，用蒸馏水在6500 g离心2 min，洗涤2次，然后用150 μL蒸馏水重新混悬沉淀，以1000 r/min离心2 min，将沉渣涂片，干燥后用无水甲醇固定1 min，用10%姬氏染液染色35 min，用1250×光镜检查，孢子胞浆染成淡灰蓝色，胞核深紫色^［5］。值得注意的是，病人排孢子具有间歇排出的特点，粪便检查宜反复多次。

　　在组织切片标本中，该虫应与某些球虫相鉴别，其大小与隐孢子虫相仿，但光镜下后者位于肠绒毛表面和腺窝腔内，而微孢子虫仅限于肠绒毛的肠细胞内。等孢子虫和肉孢子虫较大，且等孢子虫可见于基底层和粘膜下层，可资鉴别。

　　近年来，在免疫学诊断和基因探针诊断方面也取得了进展。Accoceberry等^［14］运用杂交瘤技术获得了2个单克隆抗体，通过IFA试验证实它们能与E.b孢子壁特异性结合。Velasquez等^［15］合成了一个特异的DNA探针，通过原位杂交技术发现能特异地鉴别出石蜡包埋的患者十二指肠活检标本中的E.b。Carville等^［16］用PCR技术扩增E.b小亚基rRNA基因的一个片段，检测80份粪便标本（均为HIV阳性患者），一半呈阳性，而用光镜检查仅有24%阳性。这些结果表明，这些新技术有可能成为诊断E.b的新方法。

　　2.4　治疗

　　该病尚无比较有效的治疗药物。试用过乙胺嘧啶、氟康唑（Fluconazole）、复方新诺明（Cotrimoxazole）、氯林可霉素（Clindamycin ）及齐多夫定（Zidovudine）等均不能止泻^［13］。磷酸伯氨喹（Primaquine）、磺水杨嗪（Sulfasalazine）、咯哌丁胺（Loperamide）、伊曲康唑（Itraconazole）、Octreodile等的效果报告不一。有人试用灭滴灵500 mg，每天3次，或用丙硫咪唑400 mg，每天2次，治疗感染该虫而有腹泻的艾滋病患者有一定的效果，但不能杀灭组织中的虫体，停药后出现复发^［9,13］,阿苯哒唑也有相似的效果^［13］。有人认为某些药物不能杀灭虫体而又有一定的止泻效果，可能是病人合并其它病原体感染，药物是对其它病原体而起作用的。

　　最近Bobin等^［17］报告20例HIV阳性并伴有慢性腹泻的患者（其中大多为微孢子虫感染），在抗病毒治疗同时给予蛋白酶抑制剂Indinavir或Saquinavir治疗，获得明显效果。

　　3　流行病学

　　微孢子虫广泛分布于亚洲、非洲、欧洲、美洲等地区，很早以前就认识到它们可引起动物疾病，但直到20世纪80年代以后才认识到某些种类可以引起人体疾病，尤其是E.b引起HIV感染者的慢性腹泻。迄今为止尚未发现非HIV感染者有该虫感染。伴有慢性腹泻的HIV感染者或艾滋病人该虫感染率较高，如Orenstain等^［11］报告的感染率为30%。Peacock等^［7］检查了79例HIV阳性者，其中59例伴有慢性腹泻者该虫的感染为13.6%，而另20例无腹泻者则未检出该虫。 人体感染该虫是经口吃入其孢子而引起，但感染来源尚不十分清楚。Dowd等^［18］用PCR和基因序列分析技术检测了不同来源的14份水样（包括地面水、地下水和下水道水），发现其中7份含有E.b或E.i，表明该虫可能经水传播。动物中是否存在该虫的自然宿主作为本病的传染源尚不清楚。鉴于该虫感染多见于男性同性恋者，故其经口-肛途径传播的可能性是存在的。

　　结语

　　微孢子虫引起人体慢性腹泻是近10多年来才引起人们的关注的，作为致病性原虫，人们对其认识还很有限。我国迄今尚未有此类原虫引起的人体病例的报告，这可能与我们对其缺乏认识有关。近年来我国的HIV感染人数急剧增加，此类原虫的致病作用应当引起我们足够的重视。

　　(本文承蒙首都医科大学陈佩惠教授审阅，特此致谢！)

参考文献

　　［1］Sun T. Current topics in protozoal Diseases［J］.Am J Clin Pathol,1994,102(1):16.

　　［2］Gourley WK,Swedo JL.Intestinal Infection by Microsporidia Enterocytozoon bieneusi of patients with AIDS: an ultrastructural study of the use of human mitochondrin by a protozoan［J］. Lab Invest, 1988,58(1):35A.

　　［3］Curry A, McWilliam LJ,Haboubi NY,et al.Microsporidiosis in a British patient with AIDS［J］. J Clin Pathol,1988,41(4):477.

　　［4］Lucas SB,Papadaki L, Conlon C et al. Diagnosis of Intestinal Microsporidiosis in patients with AIDS［J］.J Clin Pathol,1989,42(8):885.

　　［5］Rijpstra AC,Canning EU,Van Ketel RJ,et al.Use of the light Microscopy to diagnose small-intestinal microsporidiosis in patients with AIDS［J］.J Infect Dis,1988,157(4):827.

　　［6］Van Gool T,Hollister WS,Eeftinck Schattenkerk J,et al.Diagnosis of Enterocytozoon bieneusi microsporidiosis in AIDS patients by recovery of spores from faces［J］. Lancet,1990,336(8716):697.

　　［7］Peacock CS, Blanshard C, Tovey DG, et al. Histological diagnosis of intestinal microsporidiosis in patients with AIDS［J］. J Clin Pathol,1991,44(7):558

　　［8］Eeftinck Shattenkerk JKM, Van Gool T, Van ketel RJ, et al. Clinicalsignificance of small-intestinal microsporidiosis in HIV-infected individuals［J］. Lancet, 1991,337(8746):895.

　　［9］Orenstain JM, Zierdt W, Zierdt C. Identificaion of spores of Enterocytozoon bieneusi in stool and duodenal fluid from AIDS patients［J］. Lancet,1991,336(8723):1127.

　　［10］Orenstain JM, Chiang J, Steinberg W,et al, Intestinal microspororidiosis as a cause of diarrhea in human immunodeficiency virus-infected petients: a report of 20 cases［J］. Human Pathology,1990,21(5):475.

　　［11］Orenstain JM. Microsporidiosis in the acquired immunodeficiencysyndome［J］. J Parasitol, 1991,77(6):843.

　　［12］Weber R, Bryan RT,Owen RL, et al. Improved light microscopical detection of microsporidia spores in stool and duodenal aspirates［J］.N Eng J Med, 1992,326(3):161.

　　［13］Molina JM,Sarfati C, Beauvais B,ed al. Intestinal　microsporidiosis in human immunodeficiency virus-infected patients with chronic unexplained diarrhea: prevalence and clinical andbiologic Features［J］. J Infect Dis,1993,167(1):217.

　　［14］Accoceberry I,Thellier M,Desportes-Livage I,et al.Prodution ofmonoclonal antibodies directed against the microsporidiumEnterocytozoon bieneusi［J］.J Clin Microbiol,1999,37(12):4107.

　　［15］Velasquez JN,Carnevale S,Labbe JH,et al.In situ hybridization:amolecular approach for the diagnosis of the microsporidia parasite Enterocytozoon bieneusi［J］.Hum Pathol,1999,30(1):54.

　　［16］Carville A,Mansfield K,Widmer G,et al.Development and application of genetic probes for detection of Enterocytozoon bieneusi in formalin-fixed stools and in intestinal biopsy specimens from infected patients［J］.Clin Diagn Lab Immunol,1997,4(4):405.

　　［17］Bobin S,Bouhour D,Durupt S,et al.Importance of antiprotease in the treatment of microsporidia and/or cryptosporidia infections in HIV-seropositive patients［J］.Pathol Biol(Paris),1998,46(6):418.

　　［18］Dowd SE,Gerba CP,Pepper IL.Confirmation of the human-pathogenic microsporidia Enterocytozoon bieneusi, Encephalitozoon intestinalis,and Vittaforma corneae in water［J］. Appl Environ Microbiol,1998,64(9):3332.

(收稿日期　2000-04-05)