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自从发现它以来,弓形虫的历史已有110年。人们对其形态结构,生活史和广泛宿主的理解逐渐加深,弓形虫的致病性,诊断技术,药物和疫苗的研究和发展继续前进。近年来,在研究弓形虫弓形虫的遗传结构变化,与宿主细胞的相互作用机制,基因型相关的致病性和毒力因子以及免疫调节效应分子的相互作用机制。作为Apicomplexa门中重要的寄生虫原生动物,弓形虫Gondii已成为研究寄生虫,细胞 - 细胞相互作用,人体其他重要细胞内寄生虫的发病机理的模型(例如疟原虫,隐孢子虫等)和药物筛选。生物学。
尽管我国对弓形虫弓形虫和毒质剂的研究开始相对较晚,因为Yu Enshu于1954年将寄生虫与福建省的动物隔离,这是由于寄生虫对人类健康和畜牧业的寄生虫造成的巨大伤害,所以圈子对其研究的热情并没有减少。由于我国家(例如内脏利什曼病,丝虫病,疟疾,血吸虫病和钩虫病)的几种传统主要寄生虫疾病已被消除或有效控制,因此对粮食生存疾病的预防和控制的研究受到了极大的关注。 。由于弓形虫的寿命复杂,其独特的宿主细胞相互作用模型以及其相对培养和遗传操作的相对易用性,因此对弓形虫弓形虫和毒质量的研究吸引了许多学者,近年来已经逐渐成为年轻的学者,并且已逐渐成为年轻的学者我国人类寄生虫学和动物寄生虫学的研究热点。
本文旨在回顾弓形虫感染的流行病,基因分型,诊断,治疗和疫苗研究,旨在为我国提供毒质量研究的参考。
1个流行病学
弓形虫具有广泛的动物宿主,几乎所有的海洋和陆生暖动物都可以被寄生。猫科是其确定的或中间主机。由家猫(主要是流浪猫)排出的卵囊是人类和动物中弓形虫贡二感染的主要来源,而我国猫中弓形虫的感染率相对较高,约为24.5%。人类感染弓形虫的三种主要方法:(1)摄入猫粪便中被弓形虫弓形虫污染的食物或饮用水; (2)摄入含有囊肿的未煮熟的肉类或肉类产品; (3)昆虫感染垂直移植。通过输血,器官移植和原始牛奶还有其他可能性感染的可能性。
弓形虫感染具有全球分布。据估计,世界上约有1/3人口对弓形虫血清抗体呈阳性,但感染率具有显着的区域差异。欧洲和美国人口中弓形虫弓形抗体的阳性率为25%至50%。在1960年代,调查发现,少数发达国家的弓形虫弓形虫抗体的阳性速率超过80%。
近年来,由于肉类产品在投放市场之前的预处理,欧洲的弓形虫感染率显示出很大的下降趋势,但仍约为40%。巴西孕妇弓形虫的血清学阳性率仍然高达50%至80%。我的国家在全国范围内进行了两项大规模的血清ePidemiologicy调查。从1983年到1986年,间接血凝测试(IHA)用于调查19个省141个县的81个968个居民(市政当局和自治区域)。结果表明,弓形虫抗体的正率为0.33%至11.79%(平均5.16%);从2001年到2004年,使用了15个省份(市政当局和自治区域),对酶联的免疫吸附测定法(ELISA)使用。对47,444人进行了测试,抗体阳性率为0.79%至16.80%(平均7.88%)。
最新的分析表明,我国普通人群中弓形虫抗体的阳性率为8.20%,孕妇的阳性抗体为8.60%。两者基本上是相同的。但是,癌症患者的抗体阳性率(16.8%)高于普通人群。在某些类型的癌症中,尤其是患者。这种现象似乎很难仅通过人类免疫力的下降来解释,因为弓形虫病是一种食源性的机会寄生疾病,并且通常容易受到弓形虫弓形虫的影响,并具有高感染风险(显示为阳性血清抗体)。它与不洁和不良的饮食习惯和养宠物有关。需要进一步探索癌症患者弓形虫抗体高阳性率的原因。肉类牲畜和家禽的感染给繁殖产业造成经济损失,并成为人类感染的潜在风险。调查发现,包括绵羊,鸡和猪在内的肉类动物的平均毒素抗体阳性率分别为13.87%,19.00%和29.45%。两者都是食草动物,山羊中血清弓形虫抗体的阳性速率(17.04%)高于牛(平均7.54%)。原因是未知的。一些学者认为,这可能与绵羊通过胎盘的垂直传播的概率更高有关。最近在河南省17个城市对5,292头奶牛进行改良的凝集试验(MAT)的调查发现,中央平原地区奶牛的血清弓形虫抗体的正速率仅为1.93%。
值得指出的是,本地调查中使用的检测方法不一致,包括IHA,ELISA,MAT和乳胶凝集测试(LAT)等。所使用的抗原未标准化,其特异性和敏感性不同,这可能会导致结果差异。合理的设计,在同一地区使用统一检测技术以及对新动态调查的及时开始,对于准确理解我国弓形虫感染的普遍性以及制定合理的毒质剂预防和控制策略具有重要意义。
2弓形虫的基因分型和命名
弓形虫弓形虫具有丰富的遗传变异(基因型)。数学模拟分析推测,弓形虫的遗传结构的差异是由于人类的农业,移民和贸易超过10,000年,这有选择地促进了家猫和小鼠中弓形虫弓形虫的寄生关系,以及在小鼠中的寄生关系,每个区域。有许多基因分型方法,包括多站点酶电泳(MLEE),移动遗传元素聚合酶链反应(MGE-PCR),随机扩增的多态性DNA聚合酶链(RAPD-PCR),多聚合酶链链链链链反应反应限制性片段(PCR-反应)多态性(PCR- RFLP),微卫星(MS)标记,多级别DNA测序(MLST);另外,血清学分类等。当前,PCR-RFLP方法是最常用的,它依赖于核苷酸序列中的单核苷酸(SNP)。尽管弓形虫Gondii基因组中的SNP突变率很低(10-9〜10-10),但该方法在各种实验室中广泛使用,因为它可以简单且经济,并且主要用于我的国家用于打字研究。
在早期,Sibley等人。使用三个PCR-RFLP标记来研究来自世界各地的28种弓形虫弓形虫菌株的遗传多样性与弓形虫小鼠的毒力之间的关系,发现毒性菌株均具有相同的基因。类型。 Howe等。然后进一步将PCR-RFLP标记扩大到6,并从北美和欧洲键入106个弓形虫弓形虫菌株,发现这些菌株主要属于3种基因型,即经典I型I型,II型和III型。不同于北美和欧洲的弓形虫Gondii基因型,当使用10个PCR-RFLP基因标记物键入125种来自巴西的菌株时,发现了48种基因型,证明南美南美的Toxoplasma Gondii更为丰富。遗传多样性。由于每个实验室都使用不同的方法来对来自不同区域或宿主来源的菌株进行分类,因此需要统一弓形虫的基因分型和命名。
传统的基因型命名基于上述PCR-RFLP的三种经典基因型,也称为原型或克隆谱系。所有其他类型都称为非典型基因型。 Toxoplasma gondii PCR-RFLP database (ToxoDB#) genotype naming is based on 10/11 PCR-RFLP markers (SAG1, 5'-3'SAG2, alt.SAG2, SAG3, BTUB, GRA6, L358, c22-8, c29- 2,PK1A和APICO)迄今已报道了290种基因型。上述标记可以区分原型和II型变体(II型变体)。 II型的原型在APICO基因座(例如PTG菌株)具有经典的2类等位基因;而II型变体在APICO基因座(例如PRU菌株)具有经典的类型1等位基因。单倍群命名系统基于5个内含子(UPRT,MIC,BTUB,HP和EF)的DNA测序结果,目前有16个命名单倍群。欧洲和北美的人类感染主要是由II型弓形虫引起的。
关于我国弓形虫弓形虫的遗传结构的研究相对较晚。在2007年,Dubey等人。首先是从广州34只流浪猫的心肌,舌肌和脑组织中分离出的弓形虫,并获得了17株。使用PCR-RFLP键入鉴定了2种基因型。其中,15个菌株都是ToxODB#9。随后,多个国内研究小组收集了猫,狗,家畜(绵羊,猪或商业上可用的猪肉,牛,牛,驴,驴),家禽(鸡,鹅),野生动物(野生动物(野生水禽,Sika Deer) Pikas,田鼠,北极狐,巨型熊猫,蝙蝠,野猪等)和人体组织标本用于分离弓形虫弓形虫菌株,或获得基因分型的DNA样品。到目前为止,总共305个样品(包括136个菌株和169个DNA样品)已进行了PCR-RFLP键入,并且已经确定了12种基因型。其中,ToxODB#9的199个菌株(65.2%)类型,ToxODB#10类型((IE类型I)52株(17.0%),Toxodb#1类型(IE类型II)和ToxodB#3类型(IE II类型II变体)总共有18种菌株(5.9%),3菌株(1.0%)的ToxODB#2类型(IE类型III),8个菌株(2.6%)ToxODB#205类型,其他类型包括TOXODB#17,TOXODB# 18,toxodb#20。Toxodb#204,Toxodb#213和Toxodb#225等。可以看出,ToxODB#9是我所在国家 /地区的主要弓形虫Gondii基因型,因此被称为中国类型1。
我国的弓形虫基因型的分布模式与欧洲和北美的分布模式相似,也就是说,一些基因型占绝大多数循环菌株。基于基因组SNP进化树分析,Su等。将全球弓形虫菌株分为6个进化枝(进化枝A〜F)和16个单倍型(1〜16型)。中国的主要基因型中国1(代表性菌株TGCTPRC04)属于13型单倍型,属于与II型的同一进化枝(进化枝D)。此外,我所在的国家还有毒素中gondii中国1基因型的毒素菌株(TGCTWH3)和减毒菌株(TGCTWH6)。在30天内,被毒株感染了1,000次速度的Kunming小鼠的死亡率达到92.9%。而衰减的菌株感染了同一时期。小鼠的死亡率为45%,囊肿可以在大脑中形成。鉴于同一基因型的不同毒力,建议以上10种遗传标记的PCR-RFLP键入无法区分我国家中国1型菌株的毒力特性。为了进一步揭示中国1基因型弓形虫的毒力相关分子,应将OMICS技术和基因编辑技术用于深入研究。有趣的是,ROP16被认为是欧洲和北美的弓形虫弓形虫原型菌株中的重要毒力相关分子,以及南美的非原型型菌株。然而,中国1型菌株具有ROP16I/III和GRA15II,这是调节宿主免疫反应的两个关键效应分子,而带有ROP16敲除的TGCTWH3菌株尚未降低毒力。这些结果表明,中国1个主要的基因型弓形虫在我国具有独特的毒力特征和致病机制。
3个致病机制
弓形虫的发病机理与菌株的基因型和毒力密切相关。据报道,欧洲(尤其是在法国)的人类毒素感染主要由II型菌株引起。因此,从先天性弓形虫病的病理组织分离的菌株也主要是II型。其次是I型和III型。在动物中发现。但是,在南美,大多数先天性感染是由非原型菌株引起的。例如,Pardini等。急性弓形虫感染的母亲的脐带血液中分离出6个菌株,所有这些菌株均为非型基因型,而菌株具有高度毒性。与欧洲相比,在南美患者中,临床眼弓形虫病更为常见。 。
众所周知,由弓形虫引起的感染引起的病理变化主要是组织炎症和由寄生虫增殖引起的坏死,其次是由某些效应分子引起的凋亡。具有正常免疫功能的人的弓形虫感染通常是自限制的,也没有明显的临床表现。但是,近年来,越来越多的报告表明,这种潜在感染与某些神经精神疾病有关。
一般而言,弓形虫的致病性取决于菌株,增殖率和宿主物种的毒力。但是,由于弓形虫弓形虫无法在宿主细胞外部分裂和增殖,因此当前的毒力测量基于对宿主细胞毒性的体外测试,或对易感动物(例如小鼠)或观察的致病性/致死性。是否可以将其制成胶囊等。在感染的早期,宿主的先天免疫屏障对于感染后的结果至关重要。
近年来,在与弓形虫弓形虫急性毒力有关的分子研究中取得了重要的进步。众所周知,ROP18-ROP5-ROP17的组合已成为关键的急性毒力因子。在小鼠中,它可以直接磷酸化免疫相关的GTPases(IRG),从而防止后者与囊泡膜(PVM)结合,从而阻止由NK,CD4+和CD8+细胞分泌的IFN-γ介导的IFN-γ介导的宿主免疫。 ROP18可以抑制ATF6β并抑制树突状细胞抗原表现。研究发现,ROP18可以磷酸化RTN1-C,这是一种在神经系统中高度表达的内质网应激蛋白,导致神经元细胞凋亡,并成为弓形虫神经性神经性和脑炎的致病机制之一。弓形虫弓形效应分子可以“劫持”宿主免疫相关基因的表达,它们的多态性与发病机理和感染结果密切相关。例如,I型(例如RH菌株)杆状蛋白ROP16I/III(而不是PRU或ME49等II型菌株的ROP16II)可以直接激活STAT3/6,诱导宿主巨噬细胞朝向M2极化,并抑制TH1回复。 ;与此同时,I型菌株的致密颗粒蛋白GRA15I无法在感染的早期诱导IL-12表达。 IFN-γ和IL-12抑制作用导致巨噬细胞中寄生虫的大规模增殖,感染动物在急性期死亡。通过II型菌株分泌的GRA15II(例如PRU或ME49)在感染后迅速激活STAT1和NF-κB,驱动巨噬细胞向M1偏振,这高度表达了可诱导的一氧化氮合酶(INOS)。并产生一氧化氮(NO)和促炎性细胞因子,它们可以在急性期清除寄生虫或将寄生虫促进大脑和肌肉中的囊肿以建立慢性感染。
值得指出的是,上述研究结果均在小鼠细胞或动物模型中获得,有些不适用于人类。例如,IRGS在小鼠的抗弓形虫感染中起着重要作用,但是人类细胞缺乏IRG。最近的研究发现,与抗T相反。 iNOS在小鼠中的弓形作用,人类细胞中的iNOS反过来又可以促进寄生虫增殖。在人类原发性单核细胞和人类原发性肝细胞共培养后,由GRA15诱导的免疫反应抑制了IFN-γ的抗侵袭作用。在存在IFN-γ的情况下,GAR15和NLRP3炎性体刺激了人类单核细胞。核巨噬细胞表达IL-1β,它可以强烈诱导iNOS的表达,而在肝细胞中无需诱导。但令人惊讶的是,iNOS显着降低了吲哚胺2,3添加二氧酶(IDO1)水平。 IDO1是一种色氨酸代谢酶,也是人体强烈免疫反应中对IFN-γ诱导的弓形虫弓形虫的强烈免疫反应的关键分子; IDO1的低表达会导致色氨酸的积累,并促进细胞内毒品的繁殖。上述结果表明,在与宿主细胞共进化过程中,GRA15诱导的IFN-γ介导的免疫杀虫作用的抗性已获得了抗性。
众所周知,先天性毒质剂是一种严重伤害优生学的重要寄生虫病。当孕妇在怀孕期间(尤其是在三个月)急性地感染弓形虫弓形虫时,寄生虫的增殖会破坏胎盘屏障并直接侵入胎儿,从而导致严重的不良怀孕成果。然而,流行病学调查发现,很难从某些堕胎组织,甚至胎盘病理组织中分离出对母性血清IgG IgG抗体呈阳性的病理组织,甚至是弓形虫Gondii DNA测试的呈阳性。这种现象表明,与弓形虫感染有关的某些不良妊娠可能不是由寄生虫的直接侵袭引起的,而是与弓形虫引起的母体 - 狂热界面的免疫耐受性不平衡有关。例如,弓形虫Gondii gra15ii可以在体外诱导内质网应激介导的椎间盘介导的凋亡。中国1毒素gondii WH3菌株可以通过氧化应激和线粒体损伤导致滋养细胞凋亡。 WH6减弱菌株还会在妊娠期间引起小鼠的主要免疫功能障碍会导致妊娠不良预后。小鼠PRU菌株感染引起的deco骨的M1极化与不良妊娠密切相关。 ROP16I/III敲除中国菌株1在体外引起了更严重的滋养细胞细胞凋亡,感染的怀孕小鼠的妊娠结局更为严重。上述胎盘和胎儿损伤与弓形虫诱导的母体IL-17A,IFN-γ和IL-12的高表达有关,降低了Th2细胞因子(例如IL-4,IL-10和TGF-β)的分泌,以及对Tregs。由于上述研究仍然使用了孕妇模型,因此人类弓形虫感染引起的不良怀孕是否与免疫失衡有关,尚待深入研究。
4诊断
很难证实弓形虫感染的病理诊断。病原体检测主要包括直接显微镜,滋养体分离和培养以及囊肿检查,但主要用于动物感染诊断或寄生虫分离,以及在特殊情况下的人类病理组织检查。目前,弓形虫弓形虫核酸,血清循环抗原和特异性抗体检测更常用于临床实践中。核酸检测方法包括常规PCR,嵌套PCR和RT-PCR;常用的DNA靶标包括B1基因或529 BP重复序列,内部转录的间隔序列(IS-1)和18S rDNA序列。此外,环路介导的等温扩增方法(LAMP)也可以用于检测人和动物样品中的弓形虫弓形虫以及水样。此方法仅需要水浴或加热器,并且在缺少昂贵的乐器时是一种选择。从理论上讲,仅在寄生虫血症中观察到阳性核酸检测,在病理组织或体液中存在弓形虫弓形虫,因此不适合诊断人类慢性潜在的潜在毒品感染。
我国使用的最广泛使用的弓形虫抗体检测方法是ELISA和凝集测试。前者比后者更敏感,但是在检测过程中,凝集试验不需要第二种抗体,因此更适合于现场流行病学研究。常用的凝集测试包括MAT,IHA和LAT。间接ELISA是最常用的,诊断抗原包括速杀剂提取物,排泄分泌抗原和各种重组抗原。检测靶标包括抗体(IgG及其亲和力,IgM,IgA)和循环抗原。尽管我的国家根据上述抗原或抗体设计了各种检测试剂,但就特异性和敏感性而言,弓形虫弓形虫感染的市售诊断套件似乎不如类似的外国产品,并且某些临床应用的可靠性客观评估。为了标准化诊断和治疗标准,前国家卫生和计划生育委员会于2015年发布了第一个针对弓形虫病(WS/T486-2015)的诊断标准,该标准为诊断毒质量提供了技术规格。
5疗法
自1960年代以来,弓形虫弓形虫的药物治疗没有突破。自从萨宾和沃伦报告了抗T。硫二嗪在1942年的贡迪作用,Eyles and Coleman在1953年发现了吡胺胺的协同作用,这两种药物的综合使用一直是弓形虫病的标准治疗方法。它们都是弓形虫弓形虫叶酸的拮抗剂,并且在增殖阶段对弓形虫产生抑制作用。但是,他们的治疗存在缺点,例如长期治疗和许多不良反应。由于其低毒性和无法穿越胎盘,螺旋霉素已被广泛用于治疗怀孕期间获得的急性弓形虫弓形虫感染,并可以减少弓形虫的母亲传播。此外,克林霉素,阿托瓦醌,克拉霉素和阿奇霉素也具有抗杂霉素的作用,但是功效仍然不如乙胺胺 - 硫二嗪联合疗法那样好,并且可以用作对患者对硫酸药物的替代药物的替代治疗方法。值得注意的是,有报道称,嘧啶胺在治疗免疫缺陷患者和阻止先天性传播方面无效。原因可能是该患者对药物有厌恶或过敏性,或者可能是由于弓形虫基因突变引起的导致药物敏感性。性衰退。例如,Silva等。测试了从巴西人分离到磺胺嗪的五种非原型型基因型菌株的灵敏度。然而,发现叶酸代谢酶基因中没有突变与药物敏感性有关,这表明可能是可能的其他基因突变。这会导致昆虫对药物具有抵抗力。尚未报道中国1的弓形虫弓形虫菌株在我国抗磺胺药物尚未抗药。
正是由于上述治疗选择的许多缺点,中国学者一直致力于探索中药的宝藏,以发展高效和低毒的抗毒剂。青蒿素及其衍生物,大蒜素,甘醇酸,多丝州,白藜芦醇等对弓形虫弓形虫的增殖具有直接或间接的抑制作用,但它们的特定药理作用和临床作用尚未得到评估。需要进一步的深入研究。
6疫苗
在目前缺乏理想的治疗药物的情况下,尤其是紧急的弓形虫病疫苗的发育。家猫的疫苗接种可以减少卵囊的脱落;家畜的疫苗接种可以增加牲畜的产量,还可以减少肉类产品中囊肿的数量并降低人类感染的风险。不幸的是,目前没有其他实用的毒质剂疫苗,除了唯一的商业活疫苗疫苗“ Toxovax”可以防止绵羊和山羊感染。 “毒素”疫苗菌株最初是从绵羊中分离出来的。在长期通过小鼠中,tachyzoites失去了对绵羊的致病性,并且能够在猫的肠道中形成卵囊。用这种疫苗免疫绵羊和山羊可以显着减少体内的昆虫负荷并减轻肌肉和中枢神经系统病变,但并不能完全阻止组织囊肿的形成。作为非持久感染菌株,它具有良好的安全记录。
2015年,Fox等。开发了一种尿嘧啶营养性的非复制II型活疫苗。接种到小鼠后,它是非毒性的,并且不会在体内形成囊肿,因此不会引起慢性感染并可以诱导。小鼠对用毒性I型或II型菌株产生完整的CD8+介导的保护,以防止急性感染,并且还可以防止通过II型菌株形成囊肿。这项研究是“ Toxovax”之后的另一种有希望的转基因活昆虫疫苗。此外,对重组或天然分子疫苗的研究几乎涵盖了弓形虫弓形虫生命周期的几乎所有蛋白质抗原,但仍然无法筛选出理想的候选分子疫苗。
自1990年代以来,我的国家主要关注DNA疫苗,重组蛋白疫苗和活疫苗的研究。重组肽疫苗和DNA疫苗源自tachyzoite表面抗原(SAG),细胞器分泌的抗原(例如致密颗粒蛋白GRA,棒蛋白ROP,微粒体蛋白MIC)和非曲子或非呈,肌动蛋白等)。尽管这些疫苗可以在一定程度上诱导TH1反应,提高小鼠的存活率或延长生存时间并减少囊肿负荷,但到目前为止,尚无有效的DNA疫苗或亚基疫苗可用于临床实践。随着CRISPR/CAS9基因编辑技术在弓形虫Gondii领域的广泛应用,已经构建了越来越多的基因脱落菌株,这将成为现场衰减毒素疫苗的候选菌株。
(人和宠物猫的信息图片)
7结论
作为一种重要的食物传播寄生虫病,随着我国社会经济的发展,丰富的食物,民间习俗和饮食模式的多样化,宠物猫的繁殖以及频繁的饮食,弓形虫病变得越来越严重国际互连和人口增长。由于流动性,我国人类和动物中弓形虫感染的风险将面临严重的挑战。因此,有必要建立“促进健康疾病预防疾病治疗”的一般健康概念,严格对家养动物进行集中和科学的繁殖,增强宠物的管理,加强食品卫生检查和在营销之前的无害处理,并进行广泛的预防毒质剂预防科学教育可以有效地降低人类和动物中食物传播的弓形虫的感染率。采用新理论,新技术和新策略来对弓形虫贡迪进行深入的生物学和临床研究,在我国人类和动物中普遍存在,对预防,控制和治疗毒质剂具有重要意义。
(文章来源:2019:31; 1中国血吸虫病预防和控制杂志Shen Jilong Yu li参考文献省略了)
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