犬和猫肝簇虫病的诊治研究概述
2022-11-26李馨秋于咏兰
李馨秋,于咏兰,张 迪
(中国农业大学动物医学院,北京海淀 100193)
肝簇虫是顶复门(Apicomplexa)肝簇虫属(Hepatozoonspp.)的原虫,在核糖体核糖核酸(ribosomal ribonucleic acid,rRNA)基因编码和形态学特征上与梨形虫和血孢子虫的关系最为密切[1-2]。
1 流行病学
肝簇虫可被多种吸血无脊椎动物传播,包括蜱虫、螨虫、沙蝇、采采蝇、蚊子、虱子、水蛭等[3]。犬肝簇虫病主要由犬肝簇虫(Hepatozooncanis)和美洲肝簇虫(Hepatozoonamericanum)所致[2,4-5]。猫肝簇虫病可由犬肝簇虫、猫肝簇虫(Hepatozoonfelis)、野猫肝簇虫(Hepatozoonsilvestris)所致[6]。
H.canis分布范围最为广泛,涉及欧洲、非洲、美洲、亚洲、澳洲[2,4-5,7-8]。2015年的研究显示,我国江苏、新疆、河南、北京、陕西均存在感染H.canis的患犬,感染率在1.1 %~8.9 %之间,分子检测证明我国流行的H.canis18S rRNA基因序列与奥地利红狐脾脏中的完全一致[9]。H.canis主要经血红扇头蜱(Rhipicephalussanguineus)传播,钝蜱属(Amblyomma)、革蜱属(Dermacentor)、血蜱属(Haemogsalis)、透明蜱属(Hyalomma)和硬蜱属(Ixodes)等蜱虫也可以传播H.canis。2019年的研究显示,我国台湾省的血红扇头蜱携带H.canis[10]。最近一项陕西的研究证明患犬血液中和该地区的蜱虫中所检测到的H.canis具有较高的遗传相似性[11]。除此之外,H.canis还可以通过胎盘进行垂直传播[12]。H.americanum主要分布于美国东南部,主要经斑点钝眼蜱(Amblyommamaculatum)传播[2,13]。
H.felis有2个基因型,其中基因Ⅰ型最为常见,在印度、南非、尼日利亚、美国、以色列、西班牙、法国、意大利[14]、葡萄牙[15]、奥地利[16]、希腊[17]已有报告,在日本和巴西仅见基因Ⅱ型的H.felis[14]。H.felis和H.silvestris的宿主和传播方式尚未确定,但有报道称在血红扇头蜱和蓖子硬蜱(Ixodesricinus)中检测到了H.felis[15,18]。研究显示怀孕患猫羊水和胎儿肺部的H.felis分子检测呈阳性,提示可能存在胎盘传播途径[19]。H.silvestris原仅见于波斯尼亚和黑塞哥维那[13]和意大利南部[6],近几年欧洲也有报道[20]。
2 生活史
目前所知,犬和猫为肝簇虫的中间宿主,蜱虫为终末宿主。由于尚未在蜱虫唾液腺和口器中发现肝簇虫[3,5],所以一般认为犬猫是通过吞食带虫蜱虫或含有感染性卵囊的动物组织而感染的。子孢子(sporozoite)在胃酸和胆汁的作用下从卵囊释放,穿透肠壁,侵入白细胞,并通过血液或淋巴转移到靶器官[2],最终在白细胞中发育为成熟的配子体(gamont)[1,3,21]。若虫或幼虫吸血的过程中,摄入含有配子体的白细胞,配子体在蜱虫的肠道中溢出,大小配子形成受精卵。蜱虫蜕皮后,可在血腔内发现感染性卵囊[5]。
Baneth G等[3]的研究显示H.canis的整个生命周期历时81 d,健康犬吞食带虫若虫后13 d即可在骨髓中检测到裂殖子,在血液中观察到配子体。
3 临床症状
3.1 犬肝簇虫
犬肝簇虫(H.canis)寄生虫血症水平与临床症状存在一定的关系[22]。低寄生虫血症的病患多呈亚临床感染,只有继发感染或混合感染犬细小病毒、犬瘟热病毒、埃里希体、巴贝斯虫、无形体、弓形虫、利什曼原虫等其他病原微生物时才会表现出不适[2];而高寄生虫血症病患可能表现为发热、极度消瘦和恶病质[5]。感染H.canis的犬通常表现为厌食、消瘦、精神不振;偶尔出现胃肠道症状;黏膜苍白、触诊有疼痛反应;偶有皮下出血、牙龈出血、腹部紫癜;裂殖子侵害靶器官时会表现出相应的临床症状,如侵害肾脏时表现为多饮多尿[23]。
3.2 美洲肝簇虫
美洲肝簇虫(H.americanum)致病性强,临床症状明显,通常表现为步态异常,从四肢僵直发展至无法站立,黏脓性眼分泌物伴眼外肌炎症所致的泪液分泌减少。眼科检查可能显示葡萄膜炎和视网膜瘢痕形成[1]。体格检查可见发热、疼痛或感觉过敏、肌肉萎缩、虚弱。疼痛和感觉过敏往往是骨骼肌脓性肉芽肿性炎症以及骨膜反应引起的,可能类似于脑膜炎或椎间盘脊柱炎的临床症状。慢性感染患犬可能因肾淀粉样变或免疫介导性肾小球肾炎而引发多饮多尿的症状[5]。H.americanum患犬若在12个月内没有接受治疗就会导致死亡[1]。
3.3 猫肝簇虫
猫肝簇虫(H.felis)感染多呈亚临床型,通常与猫免疫缺陷病毒(Feline immunodeficiency virus,FIV)或猫白血病病毒(Feline leukemia virus,FeLV)引起的免疫抑制有关[5]。H.felis感染[2,5,24]和H.silvestris感染常见的临床症状包括嗜睡、厌食、发热、虚弱、黄疸、淋巴结病、胃肠道症状、腹部疼痛[16,20]。H.felis通常只有继发感染或混合感染其他病原微生物时才会表现出明显的临床症状。与已经出现临床症状的患猫相比,表面健康的患猫的心肌感染率更高[25]。裂殖子侵袭到靶器官则可能出现相应的临床症状[23]。
4 诊断
4.1 病原学检测
4.1.1 犬肝簇虫 犬肝簇虫(H.canis)寄生虫血症水平比H.americanum高,但大多只有不到5%的中性粒细胞中含有成熟配子体,病情严重者可能出现高寄生虫血症,即几乎所有中性粒细胞中均含有配子体。在吉姆萨染色或迪夫快速染色的血涂片或淡黄层涂片中可见其配子体,大小约为11 μm×4 μm,呈胶囊样,主要侵害中性粒细胞,寄生于细胞质中,会把分叶核挤向一侧[2]。
对肝脏、脾脏、骨骼进行组织病理学检查可见H.canis的裂殖子(meront)[3]。裂殖子呈卵圆形,直径约30 μm;未成熟的裂殖子为球形,呈不透明的泡沫样。随着裂殖子的成熟, 可能出现20个~30个微裂殖子形成的典型“轮辐”结构或嗜碱性的染色质形成2个~4个大裂殖子[2]。
4.1.2 美洲肝簇虫 美洲肝簇虫(H.americanum)寄生虫血症水平较低,受感染的外周血细胞通常不足0.1%,主要侵害中性粒细胞和单核细胞,其成熟配子体的大小约为8.8 μm×3.9 μm,呈胶囊样。血涂片的检出率很低,使用血液淡黄层进行涂片可以一定程度上提高检出率,但也不推荐使用。
对肌肉和骨骼进行活组织检查可见包囊、裂殖子和脓性肉芽肿,但很少见到H.canis的“轮辐”结构[2]。其中最具特征性的病灶是“洋葱皮”样囊肿。在最佳切面上,囊肿周围有少量巨噬细胞,中央为宿主细胞,细胞膜不规则,有多条黏多糖成分的条纹,其中包含一个发育中的H.americanum带状幼体[21]。
4.1.3 猫肝簇虫 猫肝簇虫(H.felis)寄生虫血症水平通常很低,只有不到1%的中性粒细胞和单核细胞中含有配子体[26],不建议通过血涂片检测病原。成熟的配子体长度约为10.5 μm,细胞膜较厚,内有圆形细胞核。H.felis的配子体很难在宿主细胞的细胞质内发现,通常被其细胞核所掩盖[19]。
对心肌、骨骼肌、肺脏、脾脏进行组织病理学检查可见H.felis的裂殖子。裂殖子为椭圆形,长度约为39 μm×34.5 μm,并有厚膜将其与周围组织隔开[19],亦可见“轮辐”结构和包囊[13]。
4.1.4 野猫肝簇虫(H.silvestris) Hodžic′A等[13]在H.silvestris患猫的血液中发现了游离于血细胞之外的形态类似于配子体的病原体,难以判断该病原体是否是血细胞受损后释放的配子体,亦或者是组织囊肿释放的配子体,而且血细胞中未见配子体,故称之为配子体样阶段。配子体样阶段的H.silvestris形态细长,末端略微弯曲,外周有囊包被,大小约为(11.7±0.5)μm×(5.2±0.7)μm,其细胞核呈紫红色,核的大小约为(6.3 ±1.3)μm×(3.0±0.8)μm。
对心肌、肺脏、脾脏进行组织病理学检查可见H.silvestris的裂殖子。裂殖子呈椭圆形,大小约为(31.7±4.2)μm×(22.0±4.6)μm,并有厚膜将其与组织隔开,亦可见“轮辐”结构和包囊[13]。
4.2 血液学检查
4.2.1 犬肝簇虫病 大多数H.canis患犬白细胞总数在参考范围之内,只有发生高寄生虫血症时,白细胞数量才会增多(超过100 000个/μL),而H.americanum患犬更易出现白细胞增多(20 000个/μL~200 000个/μL)和核左移。正细胞、正色素性、非再生性贫血是H.canis患犬最常见的血液学异常。除非同时感染埃里希体、无形体或利什曼原虫,否则血小板减少症并不常见。高寄生虫血症的H.canis患犬血清生化异常包括高蛋白血症、高球蛋白血症、低白蛋白血症、肌酸激酶(creatine kinase,CK)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)升高。H.americanum患犬的血清生化异常包括ALP轻度升高和白蛋白降低,但CK不一定升高。如果不使用氟化钠采集样本,可能会出现白细胞数量增多、体外代谢增加所致的假性低血糖(在2.22 mmol/L~3.33 mmol/L范围内,有时低至0.28 mmol/L)[2,4-5]。
4.2.2 猫肝簇虫病 大多数患猫表现为贫血、血小板减少,血清生化中CK、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A,SAA)、结合珠蛋白(haptoglobin,Hp)、对氧磷脂酶(paraoxonase-1,PON1)往往会升高[5,24,27]。
4.3 免疫学检查
在分子诊断普及之前,研究者们通过间接免疫荧光(indirect fluorescent test,IFT)、酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)、免疫印迹(Western blot)等方法检测犬血清中的配子体抗体,以色列、日本、土耳其曾用该种方法进行犬肝簇虫病的流行病学调查[28]。早期研究显示ELISA的敏感性为86%、特异性为97%,与IFT结果相近;但在该研究中阳性样本和阴性样本是通过血涂片来确立的,血涂片检查本身就有很高的假阴性,因此其敏感性和特异性可能并不准确[29]。2004年Gonen等[30]发现使用ELISA检测H.canis和H.americanum患犬血清会发生交叉反应,但程度较轻。在过去的十几年中,免疫学检查已经很大程度上被分子诊断技术所取代。
4.4 分子诊断
相较于显微镜检等传统检测方法,分子诊断技术的灵敏度更高、特异性更强。近年来,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)被频繁地应用于犬和猫肝簇虫18S rRNA的检测和流行病学调查,尤其是荧光定量PCR(quantitative PCR,qPCR)和实时荧光定量PCR(real-time qPCR,RT-qPCR)。qPCR的优势在于可以定量且能检测不同生物来源的混合感染,也不需通过凝胶电泳来进行评估,但其敏感性和特异性还是略逊于RT-qPCR。用引物HAM-1和HEP-2对患犬的骨髓、血液、血液棕黄层进行RT-qPCR即可区分上述4种肝簇虫。有研究显示检测H.canis感染的最佳组织是血液和血液棕黄层[30-31]。值得一提的是,H.felis的两种基因型在进化树上的关系较远、地理分布也有所不同,有学者认为应将二者重新命名[14]。最近古巴的一项研究[32]中优化了RT-qPCR,在其中加入了基因组特异性SYBR GREEN染料,Singh M D等[33]建立了环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)配合SYBR GREEN染料的H.canis检测方法,以求在敏感性、特异性、检测速度等方面做到“更高、更快、更强”。
5 治疗及预后
对H.canis而言,首选咪多卡二丙酸盐(imidocarb dipropionate,5 mg/kg~6 mg/kg,肌肉注射,每14天1次)治疗,直到血涂片不再出现配子体,耗时约8周。一般情况下,低寄生虫血症患犬存活率较高,预后通常取决于是否并发或继发其他疾病,高寄生虫血症患犬预后较差。
抗原虫药物和非甾体抗炎药(non-steroidal anti-inflammatory drug,NSAID)都可用于H.americanum的治疗,二者联合使用效果最佳。在抗原虫药物起效之前,标准剂量的NSAID可以立刻暂时缓解发热和疼痛。在临床症状急性发作期,磺胺嘧啶(trimethoprim-sulphadiazine,15 mg/kg,口服,每日2次)、乙胺嘧啶(pyrimethamine,0.25 mg/kg,口服,每日1次)、克林霉素(clindamycin,10 mg/kg,口服,每日3次)联合用药14 d或帕托珠利(ponazuril,10 mg/kg,口服,每日2次)用药28 d内可以迅速缓解,但大多数患犬在治疗后2个月~6个月内就会复发。在食物中加入去奎宁(decoquinate,10 mg/kg~20 mg/kg,口服,每日2次)作为慢性治疗可以降低复发率、延长患犬生命。有研究证明只接受磺胺嘧啶、乙胺嘧啶、克林霉素联合治疗方案的患犬2年存活率为12.5 %,若配合使用去奎宁则存活率大于84 %[2,4-5,34]。
目前还没有关于猫肝簇虫病治疗的前瞻性对照研究,或可采用多西环素(doxycycline,5 mg/kg,口服,每日2次)或土霉素(oxytetracycline,50 mg/kg,口服,每日2次)配合伯氨喹(primaquine,2 mg/kg,口服,每日1次)进行治疗[2,24]。
6 预防
近10年来,关于犬和猫肝簇虫病的知识不断地推陈出新,但时至今日,尚无任何一种治疗方案可以彻底清除犬和猫体内的肝簇虫。因此,防患于未然就显得尤为重要。就环境而言,可以通过消灭蜱虫等吸血节肢动物来减少肝簇虫的终末宿主。对动物而言,平时要防止犬猫食用生肉或器官,定期驱虫,阻止犬猫摄入吸血无脊椎动物。有兽医认为,体外驱虫可能对摄入吸血节肢动物这种传播方式没有明显的预防效果,但许多吸血节肢动物本身可能携带其他病原微生物,例如蜱虫可能携带巴贝斯虫、白蛉可能携带利什曼原虫,二者皆为人畜共患病病原,因此驱虫的意义并不局限于肝簇虫的预防。
7 小结
以前认为犬和猫肝簇虫病较为罕见,可能是检测技术敏感性不高、兽医对该病的认知较少所致。随着分子诊断技术的发展和普及,肝簇虫在伴侣动物中的检出率也渐渐走高。除H.americanum外,其余3种肝簇虫本身致病性并不强,但会导致动物机体免疫力低下,继发感染其他疾病,甚至威胁生命。
我国目前仅有关于H.canis的报道,然而与中国接壤的印度、隔海相望的日本陆续报道了H.felis的存在。在贸易全球化、旅游业蓬勃发展的今天,中国很难独善其身,中国流浪猫中FIV和FeLV的流行率就有可能与之相关。随着流浪猫和养猫户越来越多,猫肝簇虫病的流行病学调查也应提上日程,以便预防与控制。
目前没有任何证据证明肝簇虫可以从犬和猫传染给人类。据传,迄今为止只有1例人感染肝簇虫的病例报告,但仅在该名菲律宾男性患者的血液中检测到配子体,而未在肝脏和骨髓活检中发现任何寄生虫[5]。由于肝簇虫病是中间宿主摄入带虫蜱虫或含有感染性卵囊的动物组织而发生的,所以传染给人类的可能性不大,尚无证据证明人类食入感染性卵囊会感染肝簇虫,但仍要注意不食用未煮熟的肉类、避免吞食蜱虫等吸血无脊椎动物[34]。