三个中国人是条什么虫? 精选

三个中国人是条什么虫? 精选

已有 11033 次阅读 2011-11-28 05:26 |个人分类:医学普及|系统分类:科普集锦| 寄生虫, 蛔虫, 旋毛虫, 蛲虫, 毛虫

旋毛虫之一:决斗凶器


旋毛虫之二:科学解秘

寻正

三个中国人一条虫,你想知道那是什么虫吗?TRI-CHINA,不念Try China,要念:催-客-呐,指毛虫,常言旋毛虫的毛虫。


当科学家仍然在探索旋毛虫生活史时,他们误以为发生在动物身上的旋毛虫属于另外的品种。那么,旋毛虫有没有另外的品种呢?我们回到旋毛虫的命名上,欧文命名旋毛虫时,将之称为Trichina Spiralis,中文译为旋毛虫。Trichina(后来的Trichinella)一般指最为多见的旋毛虫,但严格地讲,指的是毛虫,包括旋毛虫在内的一大家族。旋毛虫还有不少的兄弟姐妹。

表一、现在已发现的毛虫种类

毛虫的最大特点是缺乏宿主特异性,任何一种毛虫都能广泛地寄生在许多动物身上,包括哺乳动物、鸟类、以及爬行动物——陆地上的大动物都是它们欺负的对象。广泛的宿主,结合毛虫简单直接的生活史,让毛虫成为寄生虫界最为成功的案例,基本上不用担心会成为濒危动物,有灭种绝族的危机。这些旋毛虫的兄弟在迟至1972年才开始发现,到现在为止,科学家对这些种类所知远不如旋毛虫为多,因此,本文以旋毛虫为主介绍毛虫的生活习性。

毛虫形态学差别不大,旋毛虫成虫雄虫大约1.5毫米长,雌虫大约2毫米长,伪旋毛虫相对其它毛虫要短一些,雄虫不到1毫米而雌虫大约1.2毫米。成虫只有30-40微米粗,作为对比,人的毛发大约40-120微米粗(毛虫之名恰如其份),而普通纸张的厚度是100微米。人裸眼的最小分辨单位约为50微米,因此,毛虫成虫必须借助于放大镜才能观察到。

毛虫属于圆虫,也就是说它跟蛔虫与蛲虫是表兄弟,蛔虫长度是蛲虫的20倍,而蛲虫则是毛虫的10倍。蛔虫与蛲虫是卵生,虫卵要在外界发育一段时间才有感染力,而毛虫则不产卵,其受精卵直接在毛虫子宫内发育成为幼虫,再经生殖孔排出来。初生幼虫不到100微米长,如果与人相对比,相当于人产下拇指姑娘——所以毛虫是绝不担心难产的。

图一、毛虫成虫与包囊幼虫(Villella, J.B., 1970)

毛虫排出幼虫以后,幼虫很快就侵入小肠壁,经乳糜管进入胸导管,再入血,然后迅速经血到达横纹肌,再侵入肌肉生长发育。小毛虫最明显的生长阶段就发生在肌肉中,到达肌肉的幼虫在24小时内长大一倍,然后相对静止,到第四天开始疯长,以每两天倍增的速度生长,到19天后停止生长,在此期间,小毛虫体积增大270倍!人如果生长这么快,儿子出生不到一周就能陪你打蓝球了。

毛虫最神奇的生活就发生在肌肉里,到达其它部位,包括心肌的幼虫都不能成活,会很快死亡解体,最后为身体所吸收。到达肌肉的旋毛虫会侵入肌细胞,一旦被侵入,肌肉细胞的肌肉纤维将消失,肌肉细胞逐渐退化,然后转化为抚养细胞,变成毛虫幼虫的看护者,在抚养细胞外血管增生,为幼虫生长提供营养,最终抚养细胞产生大量胶原纤维,产生幼虫的包囊。毛虫如何让肌肉细胞转化为抚养细胞,尚待科学家进一步研究揭开其秘密。

图二、旋毛虫幼虫侵入肌细胞,肌细胞变成抚养细胞,最终形成包囊(源:Despommier 2006)

对于人来说,旋毛虫幼虫主要侵入舌头、咀嚼肌、眼肌、咽喉肌肉、颈部肌肉、肋间肌、膈肌、以及三角肌。幼虫包囊最常出现在关节与肌腱的附着部位。如果说抚养细胞出于毛虫幼虫生长发育需要,那么其后产生的包囊则可能是身体的针对性的反应,在大鼠与兔子,包囊会在2-3个月后开始钙化,而在人则需要5个月。包囊完全钙化后,其中的幼虫大多也会死亡钙化,但有人用人体长达26年已完全钙化的包囊引起子兔子的感染。在大鼠,钙化会很快完成,则人则需要长达一年时间。在猪,旋毛虫包囊在5个月开始钙化,需要4个月完全钙化。

对于动物来说,如果大量感染毛虫,肌肉受损严重,即使没有直接导致死亡,也会极大地损害动物的防卫与逃跑能力,让它们更易为捕食者捕获。幼虫包囊被食入后,其包囊将会为消化液溶解,释放出一期感染幼虫(L1)。完全发育的L1幼虫是成虫的一半大小,它需要在肌肉中发育起码2周后才有感染能力,而在某些动物,它可以存活几十年仍然存活有感染能力。L1幼虫一旦在肠道内释放,它可以在短至10分钟侵入肠上皮,主要是靠挤入柱状上皮细胞之间,相当于占领一块地皮,而不要周围细胞强行撤迁,大家让一让挤一挤,地盘就出来了。

有科普作者误以为包囊的作用是保护幼虫不被消化,如前述,包囊对幼虫只起束缚作用。身体产生免疫力后,L1幼虫就可能不能侵入肠上皮,而直接被排出体外,如果这些幼虫随后被另外的动物摄入,它仍然可以试图侵入肠上皮附着。L1幼虫有一层特化的外皮,可以抵当消化液的侵蚀。一旦成功侵入肠上皮,旋毛虫就在30多小时内褪皮4次,分别称为L2-4期幼虫,最后一次褪皮,变成成虫。由于旋毛虫地盘是挤出来的,它四次褪皮,长的是体长,而不进一步变粗,否则就需要强行撤迁肠柱状上皮细胞了。

可能旋毛虫在幼虫时期就订娃娃亲,一旦性成熟就马上结婚,交配,生小虫。旋毛虫性别比为雌雄2:1,雄虫缺,不过,仍然是雄虫主动寻找雌虫。雌虫之间能和平相处,而雄虫则要打架,尽量避免见面,各占其地盘。

旋毛虫之所以快速的结婚生子,因为宿主给它的时间并不多。在大鼠小鼠,10-20天后这些成虫就接到城管局非法建房的撤迁通知、计生委无证生子的结扎命令。在人,这个过程长达6周。在城管队与计生委的联合执法下,旋毛虫成虫束手就擒,缚出体外。可惜的是身体免疫系统反应不够快,等计生委行动起来,人家娃娃都组成一个营一个团了。与其表姐蛔虫和蛲虫相比,旋毛虫后代产量几乎微不足道,但它胜在不浪费,这一个营一个团都差不多就近侵入肠粘膜,开始新生之旅了。

图三、旋毛虫生活史(源:CDC)

感染毛虫产生疾病称为毛虫病(Trichinosis),不产生疾病则称为单纯的毛虫感染。在美国20世纪60-70年代,根据尸体解剖资料,人群感染率超过2%,每年约有15-30万人感染,但只有100多例毛虫病。因此,在现代社会中,绝大多数人并不发病,其主要因素是现代肉类加工业即使没有全部杀死包囊中的幼虫,也因为加工过程而让包囊被极大地稀释了。毛虫病发病与否,发病的严重程度,跟食入活的L1幼虫成正比,如果低于100个,不会发病,而高于1000个,则会发生重病或者死亡。

图四、毛虫病临床表现总结(源:Despommier 2006)

毛虫病的临床表现在前期主要是感冒样症状,此后可以有腹部症状、过敏性血管炎、肌肉损伤、以及代谢紊乱等相关症状,症状多样且不典型,因此,凭临床症状体征很难诊断毛虫病,极易误诊。除了肌肉活检,实验室检查也甚少有特异性,而肌肉活检因为损伤大而极少做。查抗体可检测既往感染,不具有诊断特异性,往往用于流行病学调查。

毛虫病引起死亡的主要原因是心肌炎,其次是脑膜炎与肺炎。在人们不懂得预防的年代,会大量食入旋毛虫肉,较易产生死亡病例,而现代社会中甚少发生,在不食生肉的人群也甚少发生。一旦人们知道旋毛虫的生物学特征,预防毛虫病极为容易。

图五、旋毛虫对温度的耐受性(高温数据来源于USDA,低温数据来源于Gould & Kaasa 1948)

对于普通家庭来说,把肉类食品煮熟热透,就足以杀死旋毛虫幼虫。科学家实验,温度只要达到62.2℃就足以瞬时杀死旋毛虫,而低于零下29度就可以瞬时杀死旋毛虫,不过,由于食物中心的温度往往需要一定时间才能达到与外周温度平衡,所以实际运用需要在此基础上增加10度,以达到完全消灭旋毛虫幼虫的效果。除了温度杀虫之外,干化(Drying)本身或者结合温度可杀旋毛虫幼虫。熏晒烤腌等方式可以杀死旋毛虫幼虫,不过,效果不稳定,工业化的标准程序比家庭自己做更可靠。用微波炉加热由于透热不均匀,可能会有遗漏,但中国人爱吃肉丝肉片,问题就不是很大。

在肉类加工行业管制严格,常用烹调方式足以杀死旋毛虫幼虫的形式下,中国人发生旋毛虫病的几率不大,偶尔有漏网之鱼,也无非让你血清学检查呈阳性而已,不足为虑,千万不要看到血清学查抗体阳性就象不懂科学的科普作者一样大惊小怪。中国人对野味情有独钟,毛虫在野生动物身上普遍存在,是一个巨大的潜在威胁,实际上,除了毛虫之外,还有许多吃野生动物的健康风险。在发达国家,野味已经逐渐成为毛虫病暴发的最主要原因了。


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