广州管圆线虫在长爪沙鼠体内的发育及其引起的病理损害

韦永芳，陈代雄，梁成结，罗晓东，朱郇悯

广州管圆线虫(Angiostrongyluscantonensis)是引起嗜酸粒细胞增多性脑膜炎和脑膜脑炎的重要病原体。人多因食生或半生含有广州管圆线虫Ⅲ期幼虫的中间宿主(如褐云玛瑙螺等)而感染。由该虫引起的广州管圆线虫病已在多个国家先后暴发[1-4]。国内外学者认为长爪沙鼠(Mongolian gerbil，Meriones unguiculatus)对多种原虫、线虫、绦虫和吸虫等实验性感染易感，现已成功建立了包括马来丝虫、蓝氏贾弟鞭毛虫、微小膜壳绦虫、类圆线虫等多种寄生虫的长爪沙鼠感染动物模型[5-9]，本研究以广州管圆线虫第Ⅲ期幼虫感染长爪沙鼠，以探讨广州管圆线虫对长爪沙鼠的致病性。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1褐云玛瑙螺(Achatinafulica) 采集自广州市番禺区。

1.1.2长爪沙鼠 体重45～60 g之间，雌雄各半，由广州医学院实验动物中心提供[SYXK(粤)2010-0104]。

1.2方法

1.2.1广州管圆线虫第3期幼虫 参照李华等[10]报道的方法从褐云玛瑙螺中分离。将褐云玛瑙螺去壳，称重后剁碎，每1 g螺肉加入20 mL人工消化液(配置方法:每1 000 mL消化液含3 g胃蛋白酶、7 mL浓盐酸、993 mL水)，37 ℃恒温箱中消化2 h后经筛网过滤，滤液静置30 min后，置于方皿中，解剖镜下检查广州管圆线虫第Ⅲ期幼虫(L3)。

1.2.2动物感染 参照陈代雄等[11]方法进行。长爪沙鼠称重后，随机分为对照组20只，腹腔注射生理盐水；感染组50只，腹腔注射广州管圆线虫第3期幼虫，10条/鼠。

1.3观察指标

1.3.1动物一般行为观察 观察感染后长爪沙鼠的生理学变化，记录长爪沙鼠的死亡情况。

1.3.2检获虫体数和虫体的组织分布 分别在感染后不同时间(第7、21、28、35、46 d)剖杀部分感染的长爪沙鼠和检查实验过程中濒死或死亡的感染沙鼠，分离脑和心肺组织，先用肉眼及解剖镜观察，如有幼虫则检获，余下组织经充分撕碎后加人工消化液置于37 ℃水浴箱消化2 h，再行过滤、沉淀，解剖显微镜下检获虫体。记录各组织中检获的雌雄虫体数量，并观察虫体形态结构。

1.3.3组织病变观察 分离感染后不同时间的脑和肺组织，肉眼观察其病变特点；福尔马林固定后，进行石蜡包埋、切片和HE染色。

2 结 果

2．1动物一般行为变化 长爪沙鼠在感染后第8 d即有不同程度食欲减退、萎靡、活动减少等；约第16 d部分沙鼠出现被毛散乱、闭眼、脊柱侧弯等症状；感染后第17～18 d，部分长爪沙鼠出现步态不稳，打转和瘫痪等神经系统症状，随着时间推移，出现这些症状的长爪沙鼠数量增加，症状也逐渐加重，出现不同程度进食和饮水困难。感染后第23 d开始出现死亡，23～30 d为死亡的高峰时间，濒死或死亡的沙鼠共28只；除了剖杀和死亡外，最终有12只能生存至感染后第46 d。

2．2检获虫体数 对照组长爪沙鼠脑组织均未检获到广州管圆线虫。感染后第7 d未能从脑组织中检获虫体；感染后第23～46 d检查鼠35只(包括活的、频死的和死的)，共检获虫体127条(♀62/♂65)，虫体收获率约为36.29%(127/350)，平均虫数为(3.63±1.46)/鼠。感染后第21 d长爪沙鼠脑组织中即检获出第Ⅴ期幼虫，感染后脑中的虫体数量随时间呈现出不规则上升，23～30 d达峰值后逐渐下降；而第27～30 d后，心肺组织中呈现出不规则上升，检获的虫体大部分已发育成Ⅴ期幼虫或成虫，至41 d后发育为性成熟的成虫，感染后第46 d从存活的12只沙鼠的肺动脉中均检获到雌雄虫寄生和单性寄生虫体，6只为雌雄虫寄生，其中4只粪便中查到广州管圆线虫Ⅰ期幼虫((图1 A1-A2)；6只为单性虫体寄生，粪便中均未查到Ⅰ期幼虫。长爪沙鼠感染广州管圆线虫L3不同时间后，其脑和心肺内虫体的分布见表1。

表1 感染后不同时间长爪沙鼠的脑和心肺组织检获的虫体数

Note: * Brain and lung of other 10 infected gerbils were used for pathological examination.

2.3病理变化

2.3.1肉眼观察 长爪沙鼠感染广州管圆线虫后第7 d脑组织病理变化不明显。感染后第23 d，长爪沙鼠以脑部病变为主，可见脑组织表面有不同程度的血管扩张与充血、出血及粘连；而肺部呈弥漫性充血改变。感染后第38～46 d，以肺部病变为主，肺组织表现为不同程度局灶性充血肿胀，表面及切面质硬粗糙呈灰白色颗粒状，还可见到点状小片状出血灶；脑组织病变较轻，只有局限性血管扩张和充血(图2 A1-B3)。

2.3.2病理切片观察 感染后第25 d蛛网膜下腔可见虫体，虫体周围有出血。第38 d，蛛网膜下腔仍可见虫体，肺内可见多个椭圆形虫卵；第45 d，肺内可见多个椭圆形虫卵，虫卵为多细胞期或幼虫期，部分肺泡轮廓消失和大量炎症细胞浸润。

图1检获的广州管圆线虫

Fig.1WormrecoveryofA.cantonensis

A: Adult worm; B:A.cantonensis1st-stage larvae in stools (10×10)

图2 长爪沙鼠感染广州管圆线虫后脑和心肺组织的变化

3 讨 论

大鼠和小鼠是目前多数使用的广州管圆线虫感染动物模型，大鼠是广州管圆线虫的适宜终宿主，而小鼠、豚鼠、兔、恒河猴和人类是其非适宜宿主，广州管圆线虫可通过适宜宿主大鼠的中枢神经系统(CNS)移行到肺动脉，并在心肺发育成熟；非适宜宿主，大多数L3幼虫移行到脑，经历两次蜕皮，未成熟的成虫移行到蛛网膜下腔，但在心肺未能发育为性成熟[12-15]。以往的研究证实长爪沙鼠是一种对多种寄生虫易感的实验动物，是马来丝虫、微小膜壳绦虫(肥头绦虫和多房棘球绦虫)的终宿主，幼虫可在沙鼠中建立、生长、发育到妊娠的成年阶段[5,7],此外也用于线虫的感染，如棘唇线虫、类圆线虫、美洲板口线虫等[8，17-19]。长爪沙鼠用于广州管圆线虫感染研究很少见于报道[20-21]。过往的研究中长爪沙鼠被认为是广州管圆线虫适宜宿主但不大易感，我们的研究结果显示广州管圆线虫在感染沙鼠后约3周开始从脑移行至肺，在肺中发育至成虫并产卵，与大鼠的情况相似[22]，符合适宜宿主特点。然而感染后第46 d，仍有部分虫体滞留于脑，且到达肺的虫体仍有个别未完全发育成熟；此外，与大鼠比较[12-15]，长爪沙鼠对广州管圆线虫感染耐受性明显较差，曾腹腔注射35条幼虫/鼠、15条幼虫/鼠广州管圆线虫第3期幼虫，第32 d 80%以上的沙鼠死亡，即使感染虫数减为10条幼虫/鼠，感染后第30 d 62%的沙鼠死亡。

长爪沙鼠通常在感染2周后出现明显的神经系统症状，如步态不稳，打转和瘫痪等，感染3周后出现死亡；在感染后第23～46 d，脑内虫体数量逐渐减少，肺内虫体数量逐渐增加(表2)，提示虫体由脑向肺移行。肉眼和病理检查结果提示长爪沙鼠感染后30 d 内以脑损害为主，表现为脑膜充血、出血及粘连等特点的嗜酸性粒细胞增多性脑膜炎。30 d后以肺部损害为主，成虫可在肺部产卵形成虫卵结节，表现肉芽肿性肺炎[23]，这与大鼠的病理损伤一致[24]。实验中发现感染后脑组织中未查出虫体的长爪沙鼠的脑组织变化程度明显轻微，出现症状的时间也推后，推测这与虫数多寡在脑组织中的移行造成脑组织的机械损伤,以及虫体的代谢、分泌产生的毒性产物导致了脑组织非特异性炎性病变反应有关。

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