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1、第二章寄寄生虫生生物学与与寄生虫虫病第一节 寄生关系系及演化化一、 演化中的的寄生现现象生物界中中,各种种生物千千差万别别,为了了寻求食食物或逃逃避敌害害,它们们之间形形成各种种错综复复杂的关关系。任任何生物物,只要要在它们们生命中中的一段段时间或或终生,与与另一种种生物之之间存在在着密切切关系,就就被称为为共生(symbiosis)。根据生物与生物间利害关系的不同,共生可分为3种类型:共栖(commensalism)、互利共生(mutualism)和寄生(parasitism),就医学而言,最重要的是研究寄生关系。 共栖栖 指指两种在在一起密密切生活活的生物物,一方方受益,而而另一方方不受益
2、益,也不不受害,它它们之间间并没有有生理的的互相依依赖,例例如海葵葵(seea aanemmonees)与与寄生蟹蟹(heermiit ccrabbs)。海海葵附在在寄生蟹蟹的壳上上,随寄寄生蟹的的移行而而增加寻寻找食物物机会,而而寄生蟹蟹既无利利也无害害。又如如人体与与结肠阿阿米巴,结结肠阿米米巴在人人结肠中中以细菌菌为食物物,但不不侵犯组组织,对对人没有有利害可可言。 互利利共生 在这这种关系系中双方方均获得得益处并并互相依依赖。例例如白蚁蚁(teermiite)及及寄生于于其消化化道中的的鞭毛虫虫(fllageellaatedd prrotoozoooms)。鞭鞭毛虫依依靠白蚁蚁消化道道
3、中的木木屑作为为食物获获得所需需的营养养,而鞭鞭毛虫合合成和分分泌的酶酶能将纤纤维素分分解成能能被白蚁蚁利用的的复合物物。白蚁蚁为鞭毛毛虫提供供食物和和庇护所所,鞭毛毛虫为白白蚁提供供了必须须的、自自身不能能合成的的酶。两两者均得得益,互互相依赖赖。 寄生生一方受受益,一一方受到到损害者者则称为为寄生。例例如寄生生于人、动动物、植植物的病病毒、立立克次体体、细菌菌、真菌菌、寄生生虫等。通通常受益益的一方方称寄生生物(pparaasitte),受受害的被被寄生一一方称宿宿主(hhostt);寄寄生物为为动物者者称寄生生虫。在在寄生关关系中宿宿主提供供寄生物物所需营营养物质质,以及及暂时或或永久的
4、的居住场场所。图2-1 共栖、共生、寄生关系示意图生物之间间的关系系多样而而复杂,上上述的33种关系系,并不不是截然然分开的的,如图图2-11所示,可可具有“重叠”部分,该该部分可可能反映映演化过过程中暂暂时过渡渡阶段,如如齿龈内内阿米巴巴(Enntammoebba gginggivaaliss)现在在可以认认为是共共栖,但但将来可可能演化化成为“完全”的寄生生。从寄寄生也可可演化为为互利共共生,如如白蚁与与其消化化道中的的鞭毛虫虫。开始始时鞭毛毛虫与白白蚁是寄寄生关系系,鞭毛毛虫对白白蚁影响响不大,有有可能只只给白蚁蚁一些非非必需的的代谢产产物,如如消化纤纤维素的的酶等。随随着时间间的推移移
5、,白蚁蚁失去了了分泌消消化纤维维素酶等等物质的的功能,完完全依赖赖鞭毛虫虫,于是是寄生关关系渐变变为互利利共生。二、寄生生虫的演演化 寄生虫虫是怎样样演变成成的,这这是一个个有趣而而难有答答案的问问题,大大多数的的学者认认为:寄寄生虫是是从早期期生物史史中的自自由生活活生物进进化来的的。可以以假设,一一个生物物开始时时只是偶偶然与另另一个生生物相遇遇,接着着,由于于两个生生物长时时间在一一起,其其中有一一个产生生了对另另一个的的依赖,随随着时间间推移,依依赖性越越来越大大,以致致于离开开对方便便很难生生存,为为适应这这种生活活,生物物体发生生了某些些调整,称称为前适适应(ppreaadappt
6、attionn)。它它是从自自由生活活向寄生生生活方方式转变变的必要要的调整整,可以以是生理理上的也也可以是是发育或或形态结结构上的的改变。以以生理调调整为例例,开始始时可能能只是增增加对宿宿主酶活活性的抗抗性,减减少被宿宿主消灭灭的机会会,接着着出现生生理适应应性。例例如消化化道寄生生虫,它它们原先先可能也也是营自自由生活活生物,偶偶然被吞吞食,绝绝大多数数都被消消灭,只只有极少少数具有有前适应应者能经经得住消消化酶的的破坏作作用并适适应消化化道的环环境,生生存下来来,也就就是说寄寄生关系系初步建建立。反反过来,新新的寄生生环境引引起寄生生虫发生生更深刻刻变化。这这些变化化概括起起来有44个
7、方面面: 形态态改变 由于于大多数数寄生虫虫生活在在营养丰丰富的环环境中,能能轻而易易举获得得营养及及消化酶酶,本身身的消化化系统发发生退化化,甚至至消失,如如绦虫无无消化道道。而另另外一些些器官组组织相应应得到加加强,如如线虫表表皮层角角化以抵抵抗消化化酶的作作用;为为避免因因肠蠕动动而被排排出,某某些寄生生虫特化化了的器器官,如如吸盘、钩钩齿等增增加了吸吸附力量量;又如如腔道内内寄生的的蠕虫,其其虫体形形状也变变成线条条形,以以减少阻阻力。 生理理与代谢谢方式改改变 最显显著的适适应性的的改变是是肠道寄寄生虫失失去在自自由生活活模式中中常见的的有氧代代谢。在在肠道中中氧压近近于零情情况下,
8、曾曾是自由由生活阶阶段能量量主要来来源的三三羧酸循循环因缺缺氧而难难于进行行,改由由糖酵解解提供能能量。 侵入入机制得得到加强强 为为增加进进入宿主主及组织织的机会会,侵入入机制得得到专化化与加强强,例如如痢疾阿阿米巴(Entamoeba histolytica)具有穿透肠粘膜的蛋白质水解酶,而在共栖型的结肠阿米巴却没有发现这些酶。血吸虫尾蚴能穿过皮肤也是需要借助前端的穿刺腺分泌某些水解酶。这些溶解酶与小钩,都是由于营寄生生活而产生或得到加强。繁殖能能力加强强 表表现在生生殖系统统的发达达及繁殖殖方式多多样化。寄寄生虫的的生殖系系统发达达,如绦绦虫每一一节片都都有雌雄雄生殖系系统,成成熟的节节
9、片几乎乎充满生生殖系统统。蛔虫虫的产卵卵量很大大,每条条雌虫每每天约产产卵200万个。有有些寄生生虫,如如吸虫不不仅有有有性生殖殖,而且且有无性性生殖,这这种需要要有性生生殖与无无性生殖殖交替进进行才能能完成生生活史的的现象称称世代交交替(aalteernaatioon oof ggeneerattionns)。不不管是有有性生殖殖或无性性生殖都都能使寄寄生虫个个体数量量增加、种种群扩大大。繁殖殖能力增增强及繁繁殖方式式多样化化表明寄寄生虫对对其复杂杂生活史史及其生生活环境境多样性性的一种种适应性性。寄生现象象深化与与寄生虫虫本身的的形态、生生理等各各种改变变互为因因果,开开始时的的偶然寄寄生
10、虫、兼兼性寄生生虫、终终于演化化为长期期寄生虫虫、专性性寄生虫虫。第二节 寄寄生虫生生物学一、 寄生虫生生活史、寄寄生虫与与宿主类类别寄生虫虫生活史史 与形态态、生理理、生化化、代谢谢等发生生变化同同时,寄寄生虫生生活史(life cycle),也即完成一代的生长、发育与繁殖的整个过程,也逐渐发生变化,例如血居鞭毛虫(blood-inhabiting flagellate)开始时寄生在昆虫的消化道中,当昆虫取食时将寄生虫传给脊椎动物宿主,之后,鞭毛虫逐渐适应了新的环境。现在的中间宿主可能曾经是原先终宿主,而该种寄生虫则必须从一种宿主到另一种宿主才能完成生活史。寄生虫对对中间宿宿主数量量的要求求
11、可以用用“钟形”曲线来来说明,如如图2-2,寄寄生虫在在演化过过程中所所需要的的中间宿宿主有一一个“临界点点”。在这这个“临界点点”之前,中中间宿主主增加能能明显增增加寄生生虫适应应性,过过了“临界点点”某些宿宿主的消消失代表表更为成成功的状状态,因因为中间间宿主种种类减少少,从而而简化的的生活史史可能增增加了寄寄生虫到到达终宿宿主的机机遇。图2-2 寄生虫在进化过程中所需宿主数量寄生虫生生活史具具有多样样性,依依据是否否需要中中间宿主主,可大大致分为为两种类类型:以以蠕虫为为例,不不需要中中间宿主主,虫卵卵或幼虫虫在外界界发育到到感染期期后直接接感染人人,称直直接型,如如蛔虫、钩钩虫等;需要
12、中中间宿主主,幼虫虫在其体体内发育育到感染染期后经经中间宿宿主才能能感染人人,称间间接型,如如丝虫、血血吸虫等等。在流流行病学学上,又又将具有有直接型型生活史史的蠕虫虫称为土土源性蠕蠕虫;将将间接型型生活史史的蠕虫虫称为生生物源性性蠕虫。寄生虫虫与宿主主类别 寄生虫虫与宿主主在漫长长的过程程中,因因演化阶阶段不同同,寄生生虫生长长发育过过程、宿宿主种类类、寄生生部位、寄寄生虫对对宿主损损害程度度也不相相同。依依据寄生生部位将将生活于于宿主体体表和体体内的寄寄生虫分分别称为为体外寄寄生虫(ectoparasite)和体内寄生虫(endoparasite)。生活史中有一个阶段或整个生活史期过寄生生
13、活的称为专性寄生虫(obligatory parasite),如钩虫(hook worm)。可以过自由生活,但如有机会侵入宿主体内也可过寄生生活者称兼性寄生虫(facultative parasite)。在本质上,这些兼性寄生虫是自由生活的动物,如福氏耐格里阿米巴(Naegleria fowleri)和粪类圆线虫(Strongyloides stercocalis)。因偶然机会侵入非正常宿主体内寄生的寄生虫称偶然寄生虫(accidental parasite),如某些蝇蛆进入消化道内寄生。成虫必须过寄生生活者称长期寄生虫(permanet parasite),如蛔虫(Ascaris lumbr
14、icoides)。只在取食时侵袭宿主,取食后即离去者称暂时性寄生虫(temporary parasite),如蚊、蚤等。在宿主免疫功能正常时在宿主体内处于隐性感染状态,当宿主功能受累时,出现异常繁殖,致病力增强的寄生虫称机会致病寄生虫(opportunistic parasite),如刚地弓形虫(Taxoplasma gondii)、卡氏肺孢子虫(Pneumocystis carinii)、微小隐孢子虫(Cryptosporidium garavum)等。在寄生虫虫生活史史过程中中,有的的只需一一个宿主主,有的的则需两两个或两两个以上上宿主。成成虫或有有性生殖殖阶段所所寄生的的宿主称称终宿主主
15、(deefinnitiive hosst)。幼幼虫或无无性生殖殖阶段所所寄生的的宿主称称中间宿宿主(iinteermeediaate hosst)。如如需两个个以上中中间宿主主,则依依顺序称称第一、第第二中间间宿主。有有些寄生生虫既可可寄生于于人也可可寄生于于脊椎动动物,脊脊椎动物物体内的的寄生虫虫在一定定条件下下可传给给人,从从流行病病学角度度来看,这这些动物物称储蓄蓄宿主(也也称储存存宿主、保保虫宿主主,reeserrvoiir hhostt)。有有些寄生生虫幼虫虫侵入非非适宜宿宿主,不不能继续续发育,但但可长期期处于幼幼虫状态态,当有有机会进进入正常常宿主体体内,便便可发育育为成虫虫,这
16、种种非适宜宜宿主称称为转续续宿主(paratenic host或transport host)。二、 寄寄生虫的的分类与其他生生物分类类目的一一样,寄寄生虫的的分类是是为了认认识虫种种,了解解各虫种种、各类类群之间间的亲缘缘关系,寻寻找演化化线索,了了解寄生生虫与宿宿主之间间的关系系,特别别是与人人之间的的关系。寄生虫的的数量巨巨大,存存在的空空间跨度度也很大大,个体体变异、种种群差别别也较大大,但在在同一群群体内,其其基本特特征,特特别是形形态特征征是相似似的,这这是目前前寄生虫虫分类的的重要依依据。进进化则是是寄生虫虫分类基基础。按照动物物分类系系统,人人体寄生生虫分隶隶于动物物界(KKi
17、nggdomm Annimaal)无无脊椎动动物的77个门:扁形动动物门(Phylum platyhelmonthes)、线形动物门(Phylum Nemathelminthes)、棘头动物门(Phylum Acanthocephala)、节肢动物门(Phylum Arthopoda)及单细胞的原生动物亚界(Subkingdom Protozoa)中的肉足鞭毛门(Phylum Sacomastigophora)、顶复门(Phylum Api-complexa)和纤毛门(Phylum Ciliophora)。习惯上将扁形动物与线形动物合称为蠕虫。门下的阶元是纲、目、科、属、种。亚门、亚纲、亚科及
18、总纲、总目、总科是中间阶元。在有些种,种下还有亚种、变种、株等存在。种下分类的根据是种内的空间关系,是种内群与群间又连续又间断的空间发展所呈现的地理分化。种上分类的根据是种间的历史关系,是种与种间又连续又间断的历史发展中所呈现的系谱分支或系谱分段。种下分类强调空间关系,种上分类强调时间关系。根据国际际动物命命名法,寄寄生虫也也采用二二名制(binominal system)学名(scientific name)采用拉丁文或拉丁化文字,属名(genus name)在前,种名(speies name)在后,有的种名之后还有亚种名(subspecies name),种名或亚种名之后是命名者姓名与命名
19、年份。如斯氏狸殖吸虫Pagumogonimus skrjabini(Chen,1959)Chen,1963表示Chen 1959 年命名该虫,Chen在1963年又再次将其命名。第三节 寄生生虫的营营养与代代谢 一、 寄生虫的的营养寄生虫因因其种类类及生活活史期不不同,所所需营养养物质种种类与数数量、营营养方式式与来源源也有差差异。寄寄生虫所所需营养养物质有有碳水化化合物、蛋蛋白质、脂脂肪、维维生素。此此外还需需维持生生命所必必需的水水、无机机盐。合合成蛋白白质所需需的氨基基酸来源源于分解解食物或或分解宿宿主组织织,也可可直接摄摄取宿主主游离氨氨基酸。合合成核酸酸的碱基基,嘌呤呤要从宿宿主获取
20、取,嘧啶啶则可能能由自身身合成。脂脂类主要要来源于于宿主,寄寄生虫可可能只有有加长脂脂肪链的的功能。在在某些寄寄生虫因因缺乏某某些消化化酶,因因此还必必须从宿宿主消化化道中获获取。各类寄生生虫的营营养吸收收途径大大不相同同,对于于有消化化道的寄寄生虫,如如吸虫、线线虫,消消化道是是吸收营营养物质质主要场场所,吸吸虫还能能从体表表吸收低低分子量量物质。没没有消化化道的绦绦虫,营营养物质质的吸收收要靠具具有微毛毛(miicroothrrix)的的皮层(teggumeent)。有胞胞口(ccytoostoome)与胞咽咽(cyytoppharrynxx)的原原虫,如如结肠小小袋纤毛毛虫(Ballan
21、ttidiium colli) ,从从胞口摄摄取营养养。有伪伪足(ppseuudoppod)的原虫虫,如阿阿米巴,可可吞食营营养物质质形成食食物泡(foood vvacuuolee)进行行体内消消化与吸吸收。寄生虫的的细胞质质膜不仅仅保持了了细胞完完整性,而而且,在在营养吸吸收过程程中起着着关键作作用。所所有营养养物质吸吸收都要要通过质质膜进行行,质膜膜对可溶溶性和非非可溶性性分子的的通入和和流量进进行了调调节,起起着选择择性屏障障作用。虽然有氧氧代谢不不是寄生生虫主要要能量来来源,但但氧在一一些物质质的合成成,如卵卵壳合成成中起着着重要作作用。寄寄生虫对对氧的吸吸收,主主要依靠靠扩散。溶溶解
22、于虫虫体皮层层周围和和虫体消消化道内内壁的氧氧或其他他与氧接接触部位位进入虫虫体。进进入虫体体内的氧氧靠体液液扩散,有有的寄生生虫可借借助血红红蛋白、铁铁卟啉等等化合物物将氧扩扩散到虫虫体各部部分。二氧化碳碳对寄生生虫起着着重要作作用,如如线虫虫虫卵激活活、吸虫虫囊蚴脱脱囊、线线虫卵和和幼虫的的孵化和和脱鞘等等都需有有二氧化化碳参与与。二、 寄生虫的的代谢 寄生虫虫的代谢谢主要有有能量代代谢和合合成代谢谢两类。大大多数寄寄生虫的的能量来来源基本本上从糖糖酵解中中获得,尤尤其是从从以乳酸酸作为唯唯一产物物的同乳乳酸酵解解(即纯纯乳酸酵酵解,hhomoolaccticc feermeentaati
23、oon)中中获得,如如血液和和组织寄寄生虫。部部分能量量则从固固定二氧氧化碳(carbon dioxide fixation)中获得,如肠道寄生虫。肠道寄生虫,所处的环境条件特征是二氧化碳张力高。目前,已发现部分寄生虫能通过某些代谢途径来固定CO2用于生物合成与重要功能有关的物质,也参与能量生成。在寄生虫中已发现两种能固定CO2的酶参与能量代谢,它们是“苹果酸酶(malic acid,ME)和磷酸烯醇丙酮酸激酶(phosphoenolpyruvatecarboxykinase , PEPCK)。当糖降解到磷酸烯醇丙酮酸时,在PEPCK作用下将CO2固定下来,生成草酰乙酸,草酰乙酸还原为苹果酸,
24、苹果酸进入线粒体产生歧化,一部分转化为延胡索酸,另一部分在ME作用下,将CO2固定并转化为丙酮酸。在同乳酸发酵中,氧化1克分子葡萄糖产生2克分子ATP。在固定CO2反应中,可多产生1克分子ATP。如果丙酮酸及延胡索酸再进一步反应生成终产物,可再获2克分子的ATP。尽管在一一些寄生生虫可能能存在某某些有氧氧代谢的的酶,甚甚至存在在有氧代代谢,但但有氧代代谢所产产生的能能量并不不起着重重要作用用,它可可能是寄寄生虫先先前自由由生活的的残留迹迹象。当当然,还还有少数数一些寄寄生虫,例例如某些些线虫其其能量主主要来源源是糖的的有氧代代谢。寄生虫的的物质代代谢在两两个不同同水平上上进行调调节:在在细胞水
25、水平上的的调节,也也即变构构调节;环境的的和遗传传方面的的调节即即对寄生生虫生活活史过程程中的代代谢变化化的调节节。这些些代谢调调节的基基础是将将输入的的能量分分配到生生长、繁繁殖、运运动、渗渗透压调调节等不不同过程程。对寄生虫虫代谢的的研究,往往往是在在体外进进行的,很很难模拟拟宿主体体内环境境条件,实实验结果果与实际际情况可可能有差差别,但但毫无疑疑问,研研究寄生生虫代谢谢,特别别是研究究与人代代谢的差差异及相相互关系系,有助助于研制制新的抗抗寄生虫虫药及阐阐明其作作用机制制。第四节 寄生虫虫与宿主主的相互互关系寄生虫与与宿主的的关系,包包括寄生生虫对宿宿主的损损害以及及宿主对对寄生虫虫影
26、响两两个方面面。寄生生虫进入入宿主,受受到宿主主免疫系系统的攻攻击,力力求将寄寄生虫消消灭。同同时也使使寄生虫虫发生生生理生化化、代谢谢、形态态等方面面的改变变,宿主主则可能能发生病病理、生生化、免免疫等方方面改变变。寄生生虫与宿宿主互相相影响,在在长期的的演化过过程中这这种影响响反映在在遗传物物质上,留留下对方方或深或或浅的烙烙印。一、 寄生虫对对宿主的的作用寄生虫侵侵入宿主主、移行行、定居居、发育育、繁殖殖等过程程,对宿宿主细胞胞、组织织、器官官乃至系系统造成成损害,概概括起来来主要有有三方面面。掠夺营营养 寄生虫虫在宿主主体内生生长、发发育及大大量繁殖殖,所需需营养物物质绝大大部分来来自
27、宿主主,寄生生虫数量量越多,所所需营养养也就越越多。这这些营养养还包括括宿主不不易获得得而又必必需的物物质,如如维生素素B122、铁及及微量元元素等。这这使得宿宿主较易易出现营营养不良良。机械性性损伤 寄生生虫侵入入、移行行、定居居、占位位或不停停运动使使所累及及组织损损伤或破破坏,如如钩虫幼幼虫侵入入皮肤时时引起钩钩蚴性皮皮炎;并并殖吸虫虫童虫在在宿主体体内移行行引起肝肝脏等多多个器官官损伤;细粒棘棘球绦虫虫在肝脏脏中形成成棘球蚴蚴压迫肝肝脏;蛔蛔虫在肠肠道中不不停运动动,引起起肠痉挛挛,严重重者出现现肠梗阻阻;布氏氏姜片虫虫强有力力吸盘吸吸附在肠肠壁上,造造成肠壁壁损伤等等。毒性与与免疫损
28、损伤 寄生生虫排泄泄物、分分泌物、虫虫体、虫虫卵死亡亡崩解物物对宿主主是有害害的,这这些物质质可能引引起组织织损害、组组织改变变或免疫疫病理反反应。如如寄生于于胆管系系统的华华支睾吸吸虫,其其分泌物物、代谢谢产物可可引起胆胆管上皮皮增生,附附近肝实实质萎缩缩,胆管管局限性性扩张,管管壁增厚厚,进一一步发展展可致上上皮瘤样样增生。又又如血吸吸虫虫卵卵分泌的的可溶性性抗原与与宿主抗抗体结合合形成抗抗原抗体体复合物物引起肾肾小球基基底膜损损伤;所所形成的的虫卵肉肉芽肿则则是血吸吸虫病病病理基础础。上述寄生生虫对宿宿主三个个方面的的影响往往往是综综合在一一起的,有有时因其其它生物物,如病病毒、细细菌、
29、真真菌等协协同作用用而加重重了对宿宿主损害害。二、 宿主对寄寄生虫的的影响宿主对寄寄生虫的的影响是是很重要要的,它它决定了了寄生虫虫在宿主主体内存存亡及演演化。寄寄生虫攻攻击宿主主就受到到宿主的的抵御性性反应,除除去天然然屏障作作用,主主要是一一系列免免疫反应应,例如如,皮肤肤是天然然屏障,从从皮肤进进入的血血吸虫尾尾蚴或钩钩虫丝状状蚴,有有一部分分会在这这里被杀杀死;胃胃酸也可可杀死部部分进入入体内的的寄生虫虫;血液液中各种种免疫效效应细胞胞、成分分、抗体体等也能能有效杀杀死寄生生虫;在在组织中中移行或或定居的的寄生虫虫,受到到组织内内各种细细胞包围围、攻击击甚至杀杀灭。寄生虫与与宿主相相互
30、作用用,有三三种不同同结果:宿主将将寄生虫虫全部清清除,并并具有抵抵御再感感染能力力;宿主主清除部部分寄生生虫,但但宿主也也具有部部分抵御御再感染染能力,大大多数的的寄生虫虫与宿主主关系属属于此类类型;宿宿主不能能有效控控制寄生生虫,寄寄生虫在在宿主体体内发育育甚至大大量繁殖殖,引起起寄生虫虫病,严严重者可可以致死死。寄生虫与与宿主相相互作用用会出现现何种结结果则与与宿主遗遗传因素素、营养养状态、免免疫功能能、寄生生虫种类类、数量量等因素素有关,这这些因素素是综合合起作用用的。(詹希美美)第五节 寄生虫虫感染的的免疫学学寄生虫对对人体来来说是感感染性外外源性物物质,具具有抗原原性,感感染后可可
31、诱导宿宿主产生生免疫应应答,发发生一系系列细胞胞及分子子改变。一、免疫疫应答类类型健康的机机体可通通过生理理屏障结结构抵御御某些寄寄生虫的的侵入,如如皮肤、粘粘膜、胎胎盘等,或或通过血血液及组组织中的的吞噬细细胞、嗜嗜酸粒细细胞、自自然杀伤伤(NKK)淋巴巴细胞等等,这些些成分介介导的防防御机制制称为天天然免疫疫(naaturral/nattivee/innnatte iimmuunitty)或或非特异异性免疫疫(noon-sspeccifiic iimmuunitty),而而另一类类防御机机制针对对某种寄寄生虫特特定抗原原表位,再再次接触触或不断断接触某某种特定定的表位位,宿主主的应答答强度
32、则则有所增增强。这这种机制制被称之之为获得得性(aacquuireed)或或特异性性免疫(sspeccifiic iimmuunitty)。特异性免免疫反应应其防御御功能是是通过许许多不同同类型的的细胞和和分子相相互协调调发挥作作用的。特特异性免免疫保留留了天然然免疫清清除入侵侵寄生虫虫的防御御能力,而而且还具具有“记忆”功能,对对再次感感染将产产生更为为强烈的的免疫应应答,称称为免疫疫记忆(iimmuunollogiic mmemoory)。免免疫记忆忆是研究究寄生虫虫保护性性疫苗的的重要基基础。另另外,所所有正常常免疫应应答在寄寄生虫抗抗原刺激激后随着着时间推推移其反反应强度度逐渐减减弱。
33、这这一现象象称为“自我限限制”(seelf-limmitaatioon)。这这是由于于抗原诱诱导的免免疫应答答可导致致抗原的的消除,随随着抗原原的逐步步消除,淋淋巴细胞胞活化条条件逐步步丧失,免免疫应答答水平相相应减弱弱。但当当有些寄寄生虫不不能有效效地被清清除时,则则可导致致免疫应应答产生生病理性性结果。宿主对寄寄生虫感感染产生生的特异异性免疫疫应答又又可分为为消除性性免疫(steerilliziing immmuniity)和非消消除性免免疫(nnon-steerilliziing immmuniity)。前者者指宿主主能清除除体内寄寄生虫,并并对再感感染产生生完全的的抵抗力力。例如如热带
34、利利什曼原原虫引起起的东方方疖,这这是寄生生虫感染染中很少少见的一一种免疫疫状态。常常见的大大多是非非消除性性免疫。寄寄生虫感感染后虽虽可诱导导宿主对对再感染染产生一一定的免免疫力,但但对体内内已有的的寄生虫虫不能完完全清除除,维持持在低虫虫荷水平平。如果果用药物物驱虫后后,宿主主的免疫疫力随之之消失。如如疟疾的的“带虫免免疫”(preemunnitiion)和和血吸虫虫诱导的的“伴随免免疫”(conncommitaant immmuniity)均均属于此此类非消消除性免免疫。二、寄生生虫抗原原由于寄生生虫生活活史和组组织学的的复杂性性加之虫虫种发生生过程表表现的遗遗传差别别,以及及为适应应环
35、境变变化有些些寄生虫虫产生变变异等多多种原因因,寄生生虫抗原原十分复复杂。由由于寄生生虫抗原原在寄生生虫感染染的免疫疫学诊断断、致病病机理以以及疫苗苗研究中中的重要要作用,因因此对寄寄生虫抗抗原的鉴鉴定、纯纯化以及及化学合合成和用用生物技技术制备备抗原-基因因工程重重组抗原原、抗独独特型抗抗体的研研制一直直是寄生生虫感染染免疫学学研究的的重要课课题之一一。寄生虫抗抗原分类类,按虫虫体结构构可分为为体抗原原、表膜膜抗原、卵卵抗原和和排泄分分泌抗原原等等;按发育育阶段分分类可分分为不同同的期抗抗原;按按化学成成分分类类可分为为蛋白、多多糖、糖糖蛋白、糖糖脂抗原原等;按按功能分分类可分分为诊断断抗原
36、、保保护性抗抗原、致致病原等等等。上上述抗原原中,虫虫体表面面抗原和和排泄分分泌抗原原因与宿宿主直接接接触产产生致敏敏作用,诱诱发宿主主免疫应应答产生生,表现现为保护护性免疫疫力,亦亦可引起起免疫病病理改变变,又可可作为免免疫诊断断的检测测对象。这这类抗原原在寄生生虫感染染免疫中中倍受重重视。三、免疫疫应答免疫应答答(immmunne rrespponsse)是是指宿主主对特异异的寄生生虫抗原原产生的的免疫反反应过程程,包括括抗原的的处理与与呈递,TT细胞的的激活和和淋巴因因子的产产生,以以及发生生体液免免疫和细细胞免疫疫效应。1抗原原的处理理与呈递递寄生虫抗抗原可以以多种形形式结合合于巨噬噬
37、细胞,树树突状细细胞,BB细胞等等抗原呈呈递细胞胞(APPC)表表面,如如通过抗抗体的FFc受体体、补体体C3b受体体及B细细胞表面面的膜免免疫球蛋蛋白(IIg)等等。通过过APCC的吞噬噬作用被被摄取到到细胞内内,可溶溶性抗原原可通过过液相胞胞饮过程程被摄入入。近年年的研究究证实,TT淋巴细细胞只能能识别多多肽,因因此其免免疫应答答只能被被蛋白性性抗原诱诱导。寄寄生虫蛋蛋白抗原原在APPC胞内内经过加加工后的的肽段与与MHCC分子(即即人类白白细胞抗抗原HLLA)连连结形成成多肽-MHHC复合合物,表表达在AAPC表表面。TT细胞识识别这种种经加工工处理的的寄生虫虫抗原即即多肽-MHHC复合
38、合物的过过程称为为抗原呈呈递。寄生虫非非蛋白类类抗原,如如多糖、糖糖脂和核核酸等,不不能形成成抗原肽肽-MHHC分子子被呈递递,但有有些可诱诱导B细胞表表面上的的细胞膜膜Ig的最最大程度度的交联联,引起起无需TT细胞辅辅助的BB细胞活活化直接接产生体体液免疫疫效应。由由于许多多寄生虫虫抗原为为多糖性性质,因因此体液液免疫是是抵御外外源性病病原感染染的重要要抵御力力量。2T细细胞活化化与细胞胞因子的的产生T细胞对对抗原肽肽-MHHC的应应答称之之为T细细胞活化化。抗原原肽-MMHC复复合物与与T细胞胞受体(TCRR)的结结合可产产生细胞胞内信号号的传导导。所谓谓信号传传导是指指外部信信号经细细胞
39、膜蛋蛋白传至至细胞内内部,并并启动诸诸如分子子通透性性,细胞胞形状或或其它细细胞功能能的改变变。T细胞活活化以及及天然免免疫状态态均可诱诱导细胞胞因子的的产生。细细胞因子子(cyytokkinee)是一一类免疫疫细胞产产生的,具具有广泛泛生物学学活性的的小分子子多肽,包包括淋巴巴因子,单单核因子子和白细细胞介素素等。它它不是IIg,也也不属于于激素,在在免疫细细胞的发发育分化化以及免免疫应答答过程中中某些细细胞的激激活过程程中具有有重要的的调节作作用。除除了免疫疫细胞,其其它细胞胞如小胶胶质细胞胞、成纤纤维细胞胞、内皮皮细胞、肿肿瘤细胞胞等也可可以产生生细胞因因子。细胞因子子可分为为白细胞胞介
40、素(iinteerleeukiine)、集集落刺激激因子(CCSF)、干干扰素( intterfferoon,IIFN)、肿肿瘤坏死死因子(TTNF)、转转化生长长因子-家族(TTGF-fammilyy)、趋趋化因子子家族( cheemokkinee faamilly)等等等。其其特性主主要为: 细胞胞因子大大多为分分子量小小于 880KDD的单体体糖蛋白白,少数数是二聚聚体形状状,如 IL-5, IL-12, TGFF-等。大大多数细细胞因子子的编码码基因为为单拷贝贝基因,由由455个外显显子和334个个内含子子组成。 细胞胞因子大大多在天天然免疫疫和特异异免疫的的效应期期产生,介介导和调调
41、节免疫疫应答及及炎症反反应,有有些对免免疫细胞胞发育和和激活某某些细胞胞过程中中有重要要作用。 一种种细胞因因子可由由多种不不同类型型细胞产产生。如如IL-1可由由单核巨巨噬细胞胞产生,此此外,BB细胞、NNK细胞胞、内皮皮细胞、表表皮细胞胞等在某某些条件件下也可可产生和和分泌IIL-11。 细胞胞因子不不能以分分子形式式存在于于细胞内内,其半半衰期一一般较短短(几分分钟),在在某种因因素作用用下细胞胞因子基基因转录录功能被被激活,如如寄生虫虫特异抗抗原刺激激淋巴细细胞,活活化后才才能合成成和释放放细胞因因子。 一种种细胞因因子通常常可诱导导或抑制制另一种种或数种种细胞因因子的产产生,如如IL
42、-1可促促进TGGF-、ILL-2的的产生,并并抑制IIFN-的产生生。在病病理生理理过程中中,细胞胞因子以以网络形形式发挥挥作用,或或相互拮拮抗,或或相互协协同,发发挥整体体的调节节作用。 细胞胞因子的的作用大大多以非非特异的的方式进进行,不不受MHHC抗原原限制。产产生细胞胞因子的的细胞自自身直接接受到细细胞因子子的作用用,细胞胞因子亦亦可作用用于邻近近的其它它细胞。 细胞胞因子的的生物活活性很强强,一般般在pmmol/L(110-112mool/LL)水平平时就可可产生明明显的生生物学活活性。 细胞胞因子必必须与细细胞表面面相应的的特异性性受体结结合,才才能引起起细胞发发生变化化,一个个
43、细胞表表面的细细胞因子子受体数数量大约约在数十十个至数数千个,细细胞因子子受体表表达可受受细胞因因子调控控,如IIL-11可诱导导IL-2受体体表达,而而TGFF-可抑制制IL-2受体体的表达达。 一种种细胞因因子一般般都具有有多种生生物学活活性,即即多重调调节作用用(muultiipall reegullatoory acttionn),不不同的细细胞因子子具有相相同或相相似的生生物学活活性,即即重叠的的调节作作用(ooverrlapppinng rreguulattoryy acctioon)。3细胞胞免疫和和体液免免疫的效效应 抗原原与抗体体结合及及抗体的的功能寄生虫抗抗原分子子一般比比
44、抗原抗抗体结合合区域大大得多。因因此抗体体仅能结结合大分分子的某某一特殊殊部位,该该部位称称之为抗抗原决定定簇(aantiigenn deeterrminnantt)或表表位(eepittopee)。抗抗原大分分子可含含有多个个抗原决决定簇,每每个均可可与1个个抗体分分子结合合。寄生虫的的磷脂或或多糖类类抗原,抗抗原决定定簇经非非共价结结构与抗抗体结合合,然而而对于核核酸或蛋蛋白质来来说,抗抗原决定定簇由抗抗原分子子的折叠叠形成的的。据估估计,与与抗体特特异结合合的抗原原决定簇簇大小约约为6个个氨基酸酸长。蛋蛋白、核核酸及其其复杂碳碳水化合合物分子子中可含含有一些些重复结结构,每每个复杂杂分子
45、可可出现多多个相同同的抗原原决定簇簇,这种种情况被被称为多多价(mmulttivaalennt)。抗体的另另一个常常用名词词为免疫疫球蛋白白(Igg),意意为球蛋白白中与免免疫相关关的组分分。抗体体最初从从血清中中纯化获获得,此此后发现现它还存存在于一一些其他他部位,如如在细胞胞浆内内内质网和和高尔基基体的膜膜以及淋巴细细胞膜上上;在血血浆和组组织液、乳乳汁及其其它分泌泌液中;在某些些免疫效效应细胞胞的表面面,如NNK细胞胞和肥大大细胞等等。基于于理化特特性和抗抗原结合合的方式式不同,IIg可分分为类(claass)和亚类类(suubcllasss)。在在人类抗抗体可分分为IggG、IIgA、
46、IIgM、IIgD和和IgEE五类。IIgG和和IgAA可分别别进一步步分为亚亚类或亚亚型(ssubttypee),IIgG11、IggG2、IggG3、IggG4和IggA1、IggA2。小鼠鼠Ig的的分类与与人类相相同,但但IgGG亚类为为IgGG1、IggG2aa、IggG2bb、IggG3。抗体的功功能由抗抗原结合合所启动动。抗体体的生物物学功能能主要如如下:B细胞胞表面的的膜结合合型抗体体参与对对抗原的的识别与与结合。分泌抗体可产生抗原中和作用(neutralizing),即分泌抗体通过与寄生虫抗原的结合而阻止其与相应受体结合,这称之为中和作用。同型抗体功能:IgG和IgM可致补体活
47、化,IgG亚类与补体成分C1q的亲和力为IgG3IgG1IgG2,IgG4则无亲和力。IgG具调理作用,可介导对吞噬细胞吞噬作用的增强。单核巨噬细胞和中性粒细胞表面表达IgG的Fc受体,结合了抗原的IgG能与之结合,可促进吞噬细胞对寄生虫抗原的吞噬作用,另外,IgG、IgE和IgM可介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒反应(ADCC)。中性粒细胞、单核巨噬细胞尤其是NK细胞可通过其细胞表面的CD16与Ig的相互作用产生一种溶解各种靶细胞的细胞毒。嗜酸粒细胞介导的ADCC可杀伤蠕虫。蠕虫对粒细胞和单核巨噬细胞溶解有一定的抵抗力,但嗜酸粒细胞内颗粒的一种碱性蛋白对蠕虫有杀伤作用。嗜酸粒细胞对蠕虫的ADC
48、C由IgE和IgA所介导。IgE可介导I型变态反应-速发型超敏反应。IgA介导的粘膜免疫虽在体液免疫中不太重要,但在所有Ig中,IgA的产量最高,有时一天分泌量可达3g。分泌型IgA(sIgA)对抗原可发挥中和作用。母体IgG可通过胎盘进入胎儿的循环,sIgA可分泌至乳汁中起中和作用。各种淋巴细胞表达不同类型Ig的Fc受体,可与聚集的IgG或含有IgG的免疫复合物结合,对B细胞活化产生抑制作用。 细胞胞免疫效效应在细胞免免疫反应应中,抗抗原特异异性T细细胞可直直接发挥挥效应功功能,如如细胞毒毒T细胞胞(CTTL)可可直接裂裂解靶细细胞,此此外,抗抗原活化化的T细细胞可通通过分泌泌细胞因因子进一一步作用用于其它它细胞群群体,如如TNFF和白三三烯(LLT)可可活化中中性粒细细胞和血血管内皮皮细胞,IIL-55活化嗜嗜酸性粒粒细胞;IFNN-活化单单核巨噬噬细胞,IIL-22活化NNK细胞胞。通过过细胞因因子,TT细胞刺刺激和集集中了天天然免疫疫非特异异性效应应细胞的的功能与与活性,从从而将这这些细胞胞转化成成特异性性免疫因因素。细细胞免疫疫在消除除生活在在APCC内的寄寄生虫有有重要作作用。在在