刘 侠，阚松鹤，林 青

（西北农林科技大学动物医学院，陕西杨凌 712100）

弓形虫是一类普遍存在的寄生虫，能够寄生到许多种宿主的不同部位，是一种细胞内寄生原虫。由它引起的疾病为弓形虫病，是一种重要的人兽共患病。世界1／3的人口可能感染弓形虫，这些弓形虫包括变异虫株。因为地理位置、气候和社会文化的关系，出现了不同的弓形虫虫株。弓形虫既可以以无性繁殖的方式进入温血动物体内进行复制繁殖，也可以以有性繁殖的方式依附终末宿主猫科动物体内进行生长繁殖［1］。弓形虫感染人和动物常呈隐性，主要引起流产、死胎、先天畸形等严重疾病，对免疫力低下或缺陷的患者危害很大。总之，弓形虫严重威胁人类的健康，影响畜牧业的发展，同时也给食品公共卫生安全造成一定的隐患［2］。

1 病原体

1.1 弓形虫的研究概况

1908年，法国两位学者Nicolle和Manceaux在北非野生动物肝脾单核细胞中发现了一种形态很像利什曼的寄生物，后经研究发现是一类新的寄生物。因为是在刚地发现，故在1909年将其命名为刚地弓形虫（Toxoplasmagondii）。差不多同一时间，意大利Splendore于1909年在美洲兔体内也发现了弓形虫，此后的1910年－1939年期间许多地方的学者在不同地区不同动物体内均发现了弓形虫。随后鸡、猫和绵羊及牛弓形虫病分别于1939、1942和1953年相继被首次报道出来。我国关于弓形虫的首次报道是在1955年，于恩庶在福建从兔和猫体内分离出弓形虫。人类对弓形虫生活史的认识是于1969年在猫粪中发现卵囊开始的，由英国学者Hutchison发现。随后，发现弓形虫终末宿主是猫科动物，中间宿主是其他动物和人。

弓形虫是一种重要的人兽共患病病原，严格细胞内寄生，寄生在几乎所有的有核细胞内，这其中不包括红细胞。弓形虫在其全部生活史中可出现5种不同的形态，包括速殖子、包囊、卵囊、裂殖体、裂殖子。环境中的卵囊有较强的抵抗力，可以污染食物和水，世界上几次暴发流行的弓形虫病都是由卵囊污染环境引起。研究人员于2000年和2009年分别从海洋哺乳动物水獭和座头鲸体内发现了弓形虫［3－4］，这将为以后研究陆生动物与海洋动物间弓形虫的传播以及避免弓形虫感染海洋动物提供了方向。

在1970年左右，人们就已经知道了弓形虫的整个生活史。在这一阶段，一些研究者们认识到弓形虫的生殖周期发生在一些猫科动物身上，这些动物能够通过粪便散布数以百万计的卵囊。对于那些弓形虫的中间宿主，这些卵囊具有很高的感染能力。几乎所有的温血动物都有可能成为弓形虫的中间宿主，这些动物的种类从鸟类到人类再到海洋动物，在每一种中间宿主之间，弓形虫都以迅速生长的速殖子散布，最终以缓殖子这种稳定的形式进入体内。缓殖子进入体内被不同的组织包裹，最显著的是大脑，最终如果猫或者另一个中间宿主吃了这些带有缓殖子的组织就会被感染。

1.2 弓形虫的基因分型

依据弓形虫对小鼠致病力的强弱将其分为强毒株和弱毒株，采用基因分型方法可将这些虫株分为3个主要基因型。其中Ⅰ型是强毒株，Ⅱ型及Ⅲ型是弱毒株［5］。不同虫株基因组间存在微小的差异，结果可能导致虫株间的毒力、感染力和对药物的敏感性等存在差异，为弓形虫病的预防和治疗带来难题。1941年，首次从脑炎患者病死后的脑组织分离出弓形虫，命名为RH株，RH株后来成为国际著名的标准株。Howe D K等［6］应用PCR－RFLP对获得的所有分离株的试验结果分析后显示其包含3个基因型，随后确立了弓形虫标准基因型株。随着科技的发展和研究的深入，研究者们发现了越来越多的除标准基因型外的非典型基因型［7］。Mercier A等［1］研究表明，人化环境与野生环境使得弓形虫在遗传方面有差异，且在两种环境交错的地方存在虫株间的相互渗透、基因互换及虫株间的杂交现象，导致弓形虫的致病性增高、非典型基因型虫株增多且基因差异越来越大。尹志奎等［8］总结了弓形虫基因分型方法有限制性片段长度多态性PCR、多重PCR、套式PCR和PCR－DNA测序法等。目前研究大多应用以PCR为主及其他扩增方式进行分析，发现了更多的差异和稀有型虫株。这些研究成果为弓形虫群体生物学、流行病学和疫苗研制等方面提供了依据。

2 流行病学

2.1 感染情况及其危害

弓形虫是一类重要的水源性和食源性专性细胞内寄生的寄生虫，由弓形虫感染引起的疾病称为弓形虫病。弓形虫病是动物源性疾病，是一种人兽共患寄生虫病，世界五大洲各地区均有分布。很多哺乳动物、鸡群和其他鸟类成为本病关键的传染源，经水和肉品传播，可引起人类群体感染。在弓形虫病的自然传播途径中猫拥有重要的地位。国外很多报道显示，野生动物感染弓形虫情况严重，具有自然疫源性［9］。近年来，弓形虫与动物其他病原混合感染的情况越来越严重，使弓形虫病的危害加重。另外，关于水生哺乳动物感染弓形虫的报道也有很多，有些甚至已经成为引起某些水生动物死亡的主要原因［10］。弓形虫能够感染几乎所有的温血动物，如猪、牛、羊、鸡、犬、猫等。家畜感染弓形虫的阳性率可达0.35%～85%，常形成局部暴发流行，严重影响畜牧业发展且威胁人类健康。近年来，关于猪弓形虫病的报道越来越多，试验结果显示，在我国能够自然感染弓形虫的15种动物中猪的阳性率最高［11］，加之感染猪后多呈隐性感染，症状类似猪瘟，病死率高，对养猪业造成巨大的损失。我国各地相关单位在1990年－2010年期间对各地区猪弓形虫感染的情况进行调查，结果显示各地区猪弓形虫感染的血清阳性率均在10%以上［12－13］。另外，2004年甘肃一集约化养猪场暴发了弓形虫病，直接经济损失达100万元［14］。弓形虫感染牛可引起牛发热、呼吸困难、咳嗽以及一些神经症状，还可使部分怀孕牛流产、早产。牛弓形虫的血清阳性率相对较低，近几年的调查结果显示，牛弓形虫的血清阳性率低于15%，不同品种的牛弓形虫的血清阳性率存在较大差异。羊感染弓形虫可引起脑炎、弓形虫眼病以及子宫炎和胎盘炎，表现神经症状以及流产、产死胎等。国外羊弓形虫血清阳性率部分地区很高可达34%以上［15］，国内羊弓形虫血清阳性率相对较低，但也有部分地区达到33%［16］。关于禽类弓形虫病的报道也有很多，比如鸡感染弓形虫会引起脑炎和脉络膜视网膜炎。禽类现已成为人们消费的主要部分之一，加之部分禽类的活动范围比较大且与土壤和水的接触机会较大，为弓形虫的传播提供了重要的途径，禽类在弓形虫感染其他动物和人类的过程中可能成为潜在传染源［17］。

有统计分析结果显示，全球有30%的人口可能感染了弓形虫，我国约为7.9%［18］，多数属隐性感染。关于人弓形虫病方面的研究，1966年在国外就有人研究先天性弓形虫病与精神病的关系，认为弓形虫可能是导致精神分裂症的因素之一。还有巴西曾报道眼类疾病与弓形虫病有很大程度的联系，随后针对这一病例进行基因分型分析，分离出了弓形虫［14］。而在国内，人体弓形虫病例最早见于1962年，即谢天华关于江西一侧先天性脑发育不全及脉络膜视网膜炎的临床病例的报告。随后，又有数十个分离出弓形虫病原的病例报道。另外人们发现癌症、器官移植等免疫下降和艾滋病患者易感染弓形虫。弓形虫感染孕妇可能会引起流产、死胎或产出畸形胎儿，部分新生儿患有先天性弓形虫病，不利于优生优育。近年来关于弓形虫混合感染或继发感染的报道较多，弓形虫是一类机会致病寄生虫，当人体免疫功能低下或功能缺陷和功能抑制时较易继发弓形虫感染，如艾滋病患者能够合并弓形虫感染，引起死亡［19］。人体内脑组织易感弓形虫，能够引起一些神经系统疾病。弓形虫进入人体短期内会在组织内形成组织囊肿，引起其他疾病。国外的研究中提到弓形虫不仅与精神分裂症有关还与其他相关疾病有关［20］，如阿尔茨海默症（帕金森氏病）、抑郁症、自闭症、癌症、心脏疾病和自身免疫疾病。一些自身免疫病如抗磷脂综合征、冷球蛋白血症、ANCA相关性血管炎、自身免疫性甲状腺疾病、系统性硬化症、风湿关节炎、炎症性肠疾病、系统性红斑狼疮病原可能与弓形虫具有同源性，严重影响人类的健康。据报道，在美国弓形虫病造成的损失接近30亿美元［21］。

2.2 传播途径

弓形虫的传播途径有先天性传播和获得性传播。先天性传播是指母体怀孕期感染弓形虫，胎儿在母体经胎盘血而感染，速殖子经胎盘从母体传播到胎儿［22］；获得性传播主要经口感染，人获得性感染弓形虫的途径有食用或饮用被带有卵囊的猫粪污染的食物或者水；食用了带有弓形虫组织囊肿的生肉或者未煮熟的肉［22］。另外，也可通过食入未煮熟的含弓形虫的肉制品、蛋品和奶类等感染。有报道自然感染的山羊奶中发现了速殖子排泄。获得性传播的其他途径有经损伤的皮肤和黏膜传播，经接触被卵囊污染的土壤和水源传播。另外，国内外已有较多关于经输血、器官移植而引发弓形虫病的报道。

3 诊断

弓形虫常呈隐性感染，即感染的临床症状不典型或不明显，这使得很难对弓形虫病进行确诊。1948年Sabin等建立了Sabin－Feldman染色法，同年Frenkel将皮试试验作为弓形虫病的筛选方法；1968年和1981年Remington等和Desmonts等检测脐带血中的弓形虫IgM抗体；1980年和1987年Desmonts等和Dubey等建立直接凝集试验及改良凝集试验；Dubey于1995年和1997年采用分离的弓形虫作为标准进行有效的血清学试验诊断。

弓形虫病常用的诊断方法有血清学检测和病原学检测，以PCR为基础的分子生物学检测因其高敏感、迅速、廉价越来越受到欢迎。血清学诊断方法主要应用于弓形虫感染情况调查、临床弓形虫病筛选，常用的诊断方法有直接或间接凝集试验、ELISA及胶体金标记免疫层析等。血清学诊断因其敏感性和特异性强、方法简易、快速等优点被广泛应用于大规模弓形虫感染的调查等，现在国内已有多种弓形虫免疫诊断试剂盒。在进行血清学诊断时可能会存在弓形虫病与血吸虫病的血清学交叉反应，故对于试验结果的分析要慎重，要结合临床观察。

目前特异性PCR方法检测弓形虫已在人和动物弓形虫病的诊断中得到应用，出现了商业化的PCR诊断试剂盒。近年来各种以PCR为基础的改良模式出现，其中套式PCR和单管套式PCR以其更高的敏感性在临床诊断弓形虫病的应用中越来越广泛。1997年Howe D K等［6］利用弓形虫的SAG2位点设计引物建立了套式PCR诊断方法，随后傅斌等［23］利用套式PCR方法进行临床分型，并提出可能存在新型虫株。套式PCR逐渐推广应用于弓形虫感染食物的检测和临床弓形虫病的检测诊断［24］，但套式PCR操作比较复杂，步骤繁琐，不便于应用在临床诊断上。随后，针对套式PCR这些不足，研究者们依据套式PCR建立了半套式PCR，目前也有有关单管套式PCR的研究，半套式PCR与单管套式PCR能够减少两次加样带来的污染，简化操作步骤［25］。

4 防控

自从1970年人们了解了弓形虫的生活史至今，一直都有关于预防弓形虫感染方面的研究，并取得了比较好的成果。人们很早就知道，尽量避免接触猫粪可以预防弓形虫的感染。随后，研究发现通过物理方法可以杀灭感染肉中的弓形虫。这些物理方法包括低温冰冻、高温煮熟以及γ射线等，将肉类先冷冻过夜再进行烹饪是其中最简单经济的方法。此外，Aubert D等［26］研究结果显示，水中有弓形虫的污染，水源检测成为公共卫生防治不容忽略的环节。1983年前弓形虫病治疗尚无特效药物，也没有可用的商业化疫苗。因为当时没有基因被克隆和测序，也没有对免疫球蛋白进行识别。人们寻找研制治疗药物如克林霉素、磺胺类药物、中草药等，主要用于防治弓形虫病，但最终结果都不是很理想。

1993年英国的Broxton根据S48弱毒虫株研制出第一个商品化疫苗“toxovax”，用于治疗母羊先天性弓形虫病。但是这种疫苗价格较高而且存在副作用，更重要的是保质期非常短，不利于长时间放置。另外，这种疫苗可能会转变为一个致病菌株，不适合人类使用。由于活疫苗的免疫原性受到稀释度的影响，没有合适的保质期，因而这些疫苗的应用受到限制。基于此，人们又研制出其他类型的疫苗，如亚单位疫苗、DNA疫苗等。因为亚单位疫苗缺乏免疫原性，所以在使用时需加入适当的佐剂。尽管DNA疫苗面对较高等的生物和人产生的免疫应答比较低，但它诱导的CD8＋T细胞应答对于细胞内寄生虫免疫调节是一种很有前途的的方法［27］。随后关于DNA疫苗改进的研究越来越多，使用不同的DNA输送系统（如电穿孔法和基因枪法）改进接种部位，通过细胞因子和共表达趋化因子的微环境，以共刺激分子作为分子佐剂，最大限度地优化密码子，使用异源蛋白表达及加强免疫。加之，研究者们已发现一些特异性抗原，主要有表面抗原、表面分泌抗原、致密颗粒抗原以及各种重组抗原。与前期的全虫抗原相比，这些特异性抗原较为优越。因此，这些特异性抗原的发现在弓形虫病高效安全疫苗研制方面奠定了良好的基础。在一些测试中发现，速殖子可作为抗原，但重组抗原通常不适用［28］。有关弓形虫单克隆抗体（McAb）的研制，最近有研究者成功制备出具有较高特异性和敏感性的抗SAG2蛋白的McAb［29］。弓形虫微粒体 MIC3蛋白的研究等［30］也为弓形虫病疫苗的研制提供了新的方法。

5 展望

随着现代科技的发展，关于弓形虫的研究已集中到细胞生物学、基因组学、后基因组学、蛋白质组学、代谢物组学等方面，对弓形虫的微观结构和性能的报道越来越多，随着研究的深入，相信一些有关弓形虫的难题如速殖子入侵机制、速殖子和缓殖子的转化机制以及弓形虫功能性基因等都将会被解开，不久的将来弓形虫病将会得到控制。

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