综述:贾第鞭毛虫病的历史

《Parasitology Research》:The history of giardiasis

【字体: 时间:2025年12月11日 来源:Parasitology Research 2

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  本综述系统梳理了贾第鞭毛虫(Giardia duodenalis)及其所致疾病贾第鞭毛虫病的发现与研究历程。文章从该原虫的早期发现(1681年)与分类学争议切入,深入探讨了其作为物种复合体的遗传多样性( assemblages A-H),并基于古寄生虫学证据揭示了其与人类共存的悠久历史。综述还详述了其致病性确认(1987年)、关键病理机制(如微绒毛损伤、肠道通透性增加)、现有药物(如甲硝唑metronidazole)的研发脉络以及当前全球流行病学现状,指出其在卫生条件较差地区的儿童中仍是重要公共卫生问题。

  
引言
贾第鞭毛虫(Giardia duodenalis,同义名 G. intestinalis 和 G. lamblia)是一种引起人类和动物肠道感染及腹泻的原生动物寄生虫。这种腹泻性疾病被称为贾第鞭毛虫病,在全球范围内流行。尽管贾第鞭毛虫病通常不是致命感染,但在营养不良和脱水的婴儿中,它可能促成死亡。该病是全球最常见的肠道原虫感染,5岁以下儿童是受影响最严重的年龄组。典型的临床症状包括水样腹泻和肠胃气胀,但也存在无症状感染。感染通常持续数周(2-6周),并可能转为慢性或反复发作。
贾第鞭毛虫的进化
由于贾第鞭毛虫缺乏线粒体、过氧化物酶体/微体、典型的内质网和高尔基体,它们曾被认为是原始的真核生物。然而,细胞学研究和基因组测序揭示,贾第鞭毛虫拥有这些“缺失”细胞器的残余结构和许多相关基因。例如,研究发现了具有膜电位生成和电子传递功能的膜结构(类似线粒体),以及双膜包裹的线粒体样细胞器(mitosome)。此外,过氧化物酶体样细胞器和类似高尔基体的膜结构也被证实存在。这些证据表明,贾第鞭毛虫曾经拥有经典的真核细胞器,但在进化过程中因适应寄生生活方式而发生了次级丢失和简化。
贾第鞭毛虫的历史证据
古寄生虫学证据表明,贾第鞭毛虫感染人类的历史悠久。在新世界(美洲),最早的证据来自巴西的考古遗址,可追溯到公元前7850至5280年。在旧世界(欧亚非),耶路撒冷等地公元前7世纪的 latrine 沉积物中也检测到了贾第鞭毛虫抗原。这些发现支持了贾第鞭毛虫可能随着旧石器时代狩猎采集者跨过白令陆桥进入美洲的假说,使其成为一种“传世寄生虫”。
发现与命名
第一个观察到贾第鞭毛虫滋养体的人很可能是荷兰微生物学家安东尼·范·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)。他在1681年检查自己的腹泻粪便时,通过自制的单透镜显微镜描述了这种生物的运动和形态。
此后,该寄生虫经历了复杂的命名历程:1859年,波西米亚医生维尔姆·兰布尔(Vilém Du?an Lambl)对其进行了描述并命名为 Cercomonas intestinalis。
随后的命名包括 Hexamita duodenalis, Megastoma entericum 等。1882年,Giardia 首次被用作属名。直到1952年,才提出根据形态特征主要承认三个物种:G. duodenalis(人及多种哺乳动物), G. muris(啮齿类)和 G. agilis(两栖类)。值得注意的是,贾第鞭毛虫对人类致病性的明确证实,直到1987年才通过人体实验完成。
近期疫情
在20世纪,工业化国家多次爆发贾第鞭毛虫病疫情,多数与饮用水污染有关。例如,1965-1966年和1981年在美国科罗拉多州阿斯彭滑雪场,以及2004年在挪威卑尔根市发生的疫情。这些事件凸显了现代供水与污水处理系统在贾第鞭毛虫传播中的关键作用。
贾第鞭毛虫遗传 assemblages
贾第鞭毛虫的形态一致性掩盖了其遗传多样性。通过限制性片段长度多态性(RFLP)、同工酶电泳和基因序列分析,研究人员逐渐将贾第鞭毛虫划分为不同的遗传群,称为 assemblages。目前主要确认了8个 assemblages(A-H),它们具有不同的宿主偏好性。例如,assemblage A 和 B 主要感染人类并具有较广泛的宿主范围,而 assemblage C 和 D 主要感染犬科动物,assemblage E 主要感染有蹄类家畜。最近,有学者基于大量基因分型数据和宿主关联分析,提出了对贾第鞭毛虫物种复合体进行新的分类修订,并为某些 assemblages 赋予了新的物种名。
药物研发
贾第鞭毛虫病的药物治疗史始于对现有抗原虫药物的测试。早期药物如依米丁(emetine)和砷剂等效果不佳。1937年,发现抗疟药奎纳克林(quinacrine)对治疗贾第鞭毛虫病有效,成为首个有效药物,但后来退出市场。20世纪60年代,三种药物被批准用于治疗:呋喃唑酮(furazolidone)、甲硝唑(metronidazole)及其衍生物替硝唑(tinidazole),以及硝噻嗪(nitazoxanide)。其中,甲硝唑类药物至今仍是一线治疗选择。氨基糖苷类抗生素巴龙霉素(paromomycin)则被推荐用于治疗孕妇感染。苯并咪唑类药物阿苯达唑(albendazole)对贾第鞭毛虫也有效,尤其适用于合并蛔虫或鞭虫感染的个体。
现状
在欧洲经济区(EEA),2022年报告了10,894例贾第鞭毛虫病病例,发病率为每10万人口3.9例。5岁以下儿童发病率最高。在美国,1995年至2016年间报告了435,186例病例,发病率从1995年的13.8/10万下降至2016年的6.4/10万。与发达国家相比,低收入国家的贾第鞭毛虫病患病率要高得多,范围在10%到50%之间,特别是在卫生条件较差的农村地区儿童中流行率高。全球肠道多中心研究(GEMS)发现,在发展中国家5岁以下儿童中,贾第鞭毛虫感染与中重度腹泻无正相关,甚至有研究表明其可能对腹泻性疾病有保护作用。尽管如此,贾第鞭毛虫病仍对低收入国家儿童的健康成长和认知发育构成长期威胁,并在高收入国家造成显著的经济负担。
结论
尽管系统发育分析将贾第鞭毛虫置于真核生物树的基部,但它并非缺乏典型细胞器的原始真核生物。其细胞器和代谢途径的缺失或简化是适应寄生生活的次级演化结果。古寄生虫学证据表明,该寄生虫可能早在15,000年前就随着人类迁徙传播至美洲,成为一种“传世寄生虫”。分子研究揭示了其作为物种复合体的本质,包含多个具有不同宿主特异性的遗传谱系(assemblages)。虽然贾第鞭毛虫病在高收入国家发病率较低,但在许多低收入国家,尤其是在卫生标准较低的农村地区儿童中,它仍然是一个重要的公共卫生问题。
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