亞洲帶絳蟲感染動物模型的研究進(jìn)展*

謝 暉,楊亞明,2

亞洲帶絳蟲(Taenia asiatica)或稱亞洲牛帶絳蟲(Taenia saginata asiatica)是1988年由范秉真氏在臺灣首先報(bào)道,故稱之為臺灣帶絳蟲(Taenia taiwanensis)〔1〕。自上世紀(jì) 70年代以來,范秉真先生等在臺灣高山族居民中調(diào)查證實(shí),當(dāng)?shù)亓餍械呐Ы{蟲病病原體為亞洲帶絳蟲,人群的感染率達(dá)11%(3 104/27 359)〔2-3〕。之后 ,該絳蟲種又分別在云南、貴州等省及泰國、韓國、新加坡、印尼、菲律賓等地區(qū)發(fā)現(xiàn),且屬于亞太地區(qū)帶絳蟲的優(yōu)勢蟲種。引起這種絳蟲流行的主要因素是與這些國家或地區(qū)的居民多喜生吃牛、豬及野生動物(如野豬、熊等)的肉或內(nèi)臟(肝臟)習(xí)俗密切相關(guān),如我國臺灣高山族地區(qū)和廣西三江居民都有這種習(xí)俗〔2,4〕。

迄今亞洲帶絳蟲的正確分類地位仍未解決,是屬于獨(dú)立的新種還是牛帶絳蟲亞種,許多學(xué)者曾為此開展了大量的研究。通過實(shí)驗(yàn)觀察,亞洲帶絳蟲其成蟲形態(tài)與牛帶絳蟲相似,但其囊尾蚴主要以豬作為中間宿主,3種絳蟲生活史及外部形態(tài)方面的比較見表1。

表1 亞洲帶絳蟲與牛帶絳蟲和豬帶絳蟲的形態(tài)和生活史區(qū)別

在國外,Zarlenga等(1991)應(yīng)用PCR連續(xù)擴(kuò)增技術(shù)等從臺灣株亞洲帶絳蟲中提取核糖體DNA片段,采用限制性內(nèi)切酶消化和Southern印漬法,比較牛帶絳蟲和豬帶絳蟲基因差異;并采用32 P標(biāo)記全部RNA,且用克隆的核糖體RNA(rRNA)基因片段作為探針進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)臺灣株亞洲帶絳蟲的DNA雜交模式與豬帶絳蟲明顯不同;而與亞洲帶絳蟲和牛帶絳蟲中克隆的核糖體基因片段的限制性內(nèi)切酶圖譜卻很相似,雖然亞洲帶絳蟲和牛帶絳蟲rDNA重復(fù)序列間非轉(zhuǎn)錄區(qū)域—內(nèi)含子(NTS)長短不同,但是兩者的 rDNA NTS序列卻相同〔5〕。此后,Bowles從遺傳學(xué)的密碼簡并性來研究亞洲牛帶絳蟲的分類地位時,也發(fā)現(xiàn)其與牛帶絳蟲的線粒體細(xì)胞色素C氧化酶Ⅰ(CO Ⅰ)和核中rDNA28s的順序十分接近〔6〕,以上研究提示從分子遺傳學(xué)上亞洲帶絳蟲與牛帶絳蟲屬于不同的蟲種,但兩者的親緣關(guān)系較近。

由于亞洲帶絳蟲在東亞和東南亞許多國家地區(qū)廣泛分布,在我國大陸云南、廣西和貴州呈局部流行,其成蟲寄生人體引起的癥狀主要為腹痛、腹瀉、惡心嘔吐等消化道癥狀及頭痛、頭暈、嗜睡、皮膚瘙癢等神經(jīng)方面的癥狀。為了更清楚亞洲帶絳蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分子水平結(jié)構(gòu)和各個時期的不同抗原成分以及入侵機(jī)制、致病機(jī)理、免疫機(jī)制和宿主特異性等基礎(chǔ)理論和相關(guān)臨床應(yīng)用,對于建立該蟲動物模型開展以上方面的研究具有重要的作用,40多年來國內(nèi)外許多學(xué)者在這方面的研究取得了一定的進(jìn)展?，F(xiàn)將其動物模型研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 感染家豬動物模型情況

豬是豬帶絳蟲和亞洲帶絳蟲自然中間宿主,為適宜的實(shí)驗(yàn)動物。范秉真等〔7〕曾以亞洲帶絳蟲蟲卵經(jīng)口注射給14只小耳微小豬(Small-Ear-Miniature(SEM))、19只長白種小耳微小豬(Landrace-Small-Ear-Miniature(L-SEM))和 5只杜羅克豬(Duroc Yorkshire Landrace(DYL)),經(jīng)過 7～10d后處死后發(fā)現(xiàn)其中有34只感染亞洲帶絳蟲,以上3種動物感染率分別為 86%(12/14)、89%(17/19)和 100%(5/5);而且發(fā)現(xiàn)感染囊尾蚴的部位只在肝臟,其他部位均無發(fā)現(xiàn),這與亞洲帶絳蟲六鉤蚴僅通過靜脈循環(huán)移行到肝臟并在此發(fā)育成熟有關(guān)。之后,汪敏和莫興澤等也先后以貴州株亞洲帶絳蟲孕節(jié)直接灌喂感染當(dāng)?shù)厝︷B(yǎng)的健康約克種乳豬,在豬的肝臟內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量囊尾坳。此外,貴州的李博〔8〕等采用都勻株亞洲牛帶絳蟲孕節(jié)灌喂健康乳豬,分別于感染前感染后20、50、75d抽血,比較γ-谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶(γ-GT)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)、N-乙酰-β-D 氨基葡萄糖苷酶(NAG)、乳酸脫氫酶(LDH)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和α 1抗胰蛋白酶(α 1-AT)、前白蛋白(PA)等酶的變化,結(jié)果感染75d的乳豬與感染前相比,除前白蛋白(PA)下降了6%外,上述酶含量分別提高了320%、157%、191%、950%、21%、212%、1 307%,這些生化指標(biāo)說明感染宿主的肝臟因感染囊尾蚴受到損傷。令狐艷等學(xué)者的研究結(jié)果也表明亞洲帶絳蟲囊尾蚴致使豬肝臟的病理變化較為顯著。這些結(jié)果表明亞洲帶絳蟲對豬的感染率較高,感染部位主要在肝臟。

對于建立豬動物模型的感染方式認(rèn)為以蟲卵或節(jié)片經(jīng)口感染方式是人工感染豬為常規(guī)方法,但感染需要大量的蟲卵,而且難以預(yù)料感染囊尾蚴的數(shù)目。這與豬帶絳蟲感染豬建立動物模型的方式有所不同,后者多采取六鉤蚴直接注射到豬的肌肉而感染,亞洲帶絳蟲六鉤蚴能否與之類同,則未見報(bào)道。

盡管豬對亞洲帶絳蟲易感,但不同研究結(jié)果也顯示,豬的種類對于感染該絳蟲具有一定的差異,范秉真氏等〔7〕分別采用來自臺灣、韓國等亞洲牛帶絳蟲蟲卵經(jīng)口喂給小耳微小豬(Small-Ear-Miniature(SEM))、長白種小耳微小豬(Landrace-Small-Ear-Miniature(L-SEM))和杜羅克豬(Duroc-Yorkshire-Landrace(DYL)),3種豬的感染率(囊尾蚴檢出率)分別為臺灣株88%(19.1%),83%(1.1%),100%(0.3%),韓國株 100%(1.7%),100%(5.6%),100%(0.06%)。

2 感染鼠動物模型的建立

盡管豬是亞洲帶絳蟲最適宜的實(shí)驗(yàn)動物,但由于其個體大,不便管理和操作,為此一些學(xué)者開始尋找小型實(shí)驗(yàn)動物模型。1994年,ITO.A〔9〕等首先用有嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病(SCID)小鼠為實(shí)驗(yàn)對象,從背部皮下注射亞洲牛帶絳蟲六鉤蚴,成功地獲得成熟的囊尾蚴,囊尾蚴的大小接近典型牛帶絳蟲,且經(jīng)5個月全部囊尾蚴仍存活。但發(fā)現(xiàn)其時的絳蟲囊尾蚴原頭節(jié)上無小鉤;而范秉真等也用SCID小鼠建立了該蟲的實(shí)驗(yàn)動物模型,用39 000只亞洲牛帶絳蟲六鉤蚴灌給10只SCID鼠,經(jīng)過38～244d后,所有實(shí)驗(yàn)老鼠的皮下組織都檢及了囊尾蚴,且有發(fā)育不良的小鉤〔10〕,這兩個實(shí)驗(yàn)在囊尾蚴是否有小鉤上出現(xiàn)了不同結(jié)果,是否為亞洲帶絳蟲不同地理株間的差異,還是不同感染方式引起囊尾蚴不同發(fā)育期小鉤退化尚需進(jìn)一步觀察。之后Ito等(1997)〔11〕又將體外孵化的取自韓國和臺灣的亞洲牛帶絳蟲六鉤蚴經(jīng)腹腔接種SCID鼠,4個月后在所有雌性SCID鼠的腹腔內(nèi)和背部皮下檢及大量的活囊尾蚴,比經(jīng)口服感染1-2個月后的豬肝上得到已鈣化的囊尾蚴還要大;但同步進(jìn)行感染的雄性SCID鼠卻全部陰性,究其原因有待進(jìn)一步探討。雌性SCID鼠可作為亞洲帶絳蟲比較好的囊尾蚴動物,容易感染的因素主要與該鼠體內(nèi)缺乏功能性 T淋巴細(xì)胞及B淋巴細(xì)胞,難以抵抗六鉤蚴的入侵和較容易發(fā)育成囊尾蚴〔9〕。

但由于SCID鼠昂貴而且嬌弱,飼養(yǎng)條件要求高,難以廣泛應(yīng)用。為此,一些學(xué)者對小鼠進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)昆明小鼠是較理想的動物模型,尤其是經(jīng)免疫抑制的小鼠。如Wang IC等〔12〕用亞洲牛帶絳蟲六鉤蚴靜脈注射給業(yè)經(jīng)免疫抑制的ICR和C57小鼠均獲成功,前者感染率 12.5%,后者達(dá)到100%;陳利紅等(2005)〔13〕用活化的都勻亞洲帶絳蟲六鉤蚴對昆明小鼠分別進(jìn)行皮下注射、腹腔注射、灌喂3種途徑感染,同時用地塞米松(1mg/d)皮下注射對小鼠進(jìn)行免疫抑制,感染 30d、40d、50d、60d后分別剖檢,上面三種方式感染率分別為46.7%,20%和0。以上實(shí)驗(yàn)也說明采用免疫抑制小鼠可在某段時間里替代SCID小鼠作為替代動物模型。

人是亞洲帶絳蟲的自然終宿主,為尋找實(shí)驗(yàn)替代終末宿主,學(xué)者做過許多動物實(shí)驗(yàn)。2006年Chang SL等〔14〕報(bào)告了蒙古沙鼠,先用臺灣亞洲帶絳蟲蟲卵經(jīng)口感染蒙古沙鼠,48w后從鼠體內(nèi)檢出囊尾蚴再以口服方式灌飼11只蒙古沙鼠(為減輕應(yīng)激反應(yīng)予潑尼松龍免疫2.5-5mg/次,從感染前5d到感染后9d共2w),感染后第14d處死全部實(shí)驗(yàn)鼠,結(jié)果在5只鼠的小腸前段部分檢及6只亞洲帶絳蟲成蟲,沙鼠感染率和絳蟲檢出率分別為45%,27%;證實(shí)了沙鼠既可以作為亞洲帶絳蟲實(shí)驗(yàn)感染中間宿主,亦可為其實(shí)驗(yàn)感染終末宿主。

3 其他感染動物模型

戎聚全〔15〕等以都勻株亞洲帶絳蟲孕節(jié)灌喂荷爾斯坦乳牛1頭,62d后剖檢,在肝臟中檢及成熟囊尾蚴,但幼蟲周圍組織病理變化較輕。范秉真〔16〕也觀察到亞洲牛帶絳蟲可感染牛,囊尾蚴僅分布在肝臟。囊尾蚴原頭節(jié)上都有兩圈發(fā)育不良的小鉤。此外,范秉真等還分別采用來自臺灣、韓國、印尼、泰國、菲律賓和緬甸的亞洲牛帶絳蟲孕節(jié)或卵對荷爾斯坦乳牛(Holstein calves)、羊(Sannean goats)及臺灣猴、兔、狗、和貓等作感染實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)牛、羊和猴均可被感染,其中,感染臺灣亞洲帶絳蟲的荷爾斯坦乳牛、羊及臺灣猴感染率和囊尾蚴檢出率分別為100%(1.1%)、33%(0.01%)和 50%(0.01%);而感染韓國株亞洲帶絳蟲的荷爾斯坦乳牛、羊感染率和囊尾蚴檢出率分別為 100%(0.03%)和50%(0.02%);并發(fā)現(xiàn)在上述動物中亞洲帶絳蟲囊尾蚴只有在牛體內(nèi)能發(fā)育成熟,其余動物的體內(nèi)都鈣化或退化,說明只有牛可作為該絳蟲的囊尾蚴感染動物模型〔4,16〕。

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