作者:张双虎 来源:中国科学报 发布时间:2020/7/9 16:36:31
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遍布全球 适应性强 夏季较多
“食脑虫”离我们有多远?

 

近日,美国佛罗里达州希尔斯堡地区卫生部门紧急宣布,当地出现一起感染福纳氏虫(俗称“食脑虫”,属于单细胞原生动物、纳氏虫属、变形虫的一种)的病例。

美国疾控中心数据显示,1962年至2018年,美国出现145例感染病例,其中只有4人幸存。在我国,正式报告过不到10例,但致死率为100%。那么“食脑虫”离我们到底有多远,我们应该做点什么?

全球遍布“食脑虫”

“一旦感染,基本上就无药可救。”中国科学院城市环境研究所水生态健康研究组研究员杨军告诉《中国科学报》,“变形虫是世界性分布,在全球各地的水体、土壤中都有分布,只是不同地方的种类组成会有差异。其中少数种类具有致病性,包括纳氏虫属、棘变形虫属、内变形虫属等。通常所谓的‘食脑虫’主要指纳氏虫和棘变形虫。其呈现感染率较低、病死率极高的特点。主要原因一是变形虫在自然水体中密度并不高;二是人体对它有免疫和防护能力,而且这种免疫能力很强,因此感染病例极其罕见。”

2018年,杨军团队以厦门河流水库系统为对象,对不同生境和不同季节变形虫时空格局、分布规律进行了研究。在对4个季节采集的108份水体样品分析后发现,变形虫更倾向于生活在浊度和碳氮含量较高的水体中,且棘变形虫属和哈氏虫属具有适应多样水环境的能力。同时,水体中变形虫夏季丰度高于冬季。此后,该研究成果在Water Research上发表。

杨军介绍说,纳氏虫通常以细菌为食,喜欢生活在潮湿和热的环境中,常见于25℃以上的温水环境,福纳氏虫在约37℃时繁殖力最旺盛。福纳氏虫多半在人们游泳时通过鼻孔感染,病原体进入鼻腔后找不到其他食物,福纳氏虫便会沿着嗅觉神经进入脑部,在到达嗅球以后,福纳氏虫会吃掉包围在嗅球表面的组织,这种破坏会导致感染者失去嗅觉和味觉。此后,福纳氏虫会移动侵入到大脑的其他部位,吞噬掉包围在中枢神经系统外面的保护层,进入大脑更深处,引发原发性脑膜炎。部分病例会出现精神错乱、幻觉及痉挛,并最终因呼吸衰竭而死。

“变形虫在比较脏的水中,富营养、温度较高的地方比较多。”杨军说,“因此,应避免脏水进入鼻腔和眼睛、避免在不干净的河水、湖水等地方游泳、洗脸。”

“目前明确的传染途径是通过鼻腔黏膜感染,即使喝了这种(含有‘食脑虫’)的水都不会感染。更没有人际传染或通过野生动物感染的报道。”佑安医院感染科主任代丽丽告诉《中国科学报》。

“食脑虫”的另一面

“变形虫是一个庞大的生物类群,少说也有几千种,其中有对我们有益的,也有对我们有害的,如福纳氏虫、棘变形虫等。”杨军解释说,自由生活的变形虫主要以细菌和腐生生物为食,是水生和陆生微食物网的重要组成部分,对于保障物质循环和维持生态平衡有重要作用。变形虫有自由生活和寄生生活两大类,作为单细胞生物,变形虫也是研究进化和生态的优良模式生物。

目前,国内外对变形虫的研究非常少。在研究寄生虫的学者中,有人认为变形虫只能寄生,离开宿主就无法存活。也有人认为它在宿主之外也能独立存活。

“实际上,存在兼具自由生和寄生两种生活方式的变形虫,作为一种寄生虫,变形虫也有外寄生型和内寄生型两种。外寄生型可以在宿主体表生活、附集。”杨军说,“变形虫的环境适应性很强,在环境条件差的时候,它会很快变形,形成胞囊(类似核桃一样的坚硬外壳)保护自己;胞囊可以长期存在,环境适宜时可脱胞囊复苏,并恢复正常生活。另外,变形虫虽然是单细胞生物,但是它是真核细胞,所以抗生素药物对它无效。已有报道,致病细菌可以在变形虫体内生存,逃避了传统的针对细菌的消杀作用”

相关研究需加强

“这个病(感染福纳氏虫)本身非常罕见。据我所知,目前我国还没有明确的病例资料记录。我问过几个同行,大家都没有遇到过相关病例。”代丽丽说,“针对该病的抗原,变形虫的分离、培养、检测并不容易。目前国内报道的病例也是从病理上怀疑,从流行病学上推测可能是这个病。”

因为对该病的认知有限,病例出现后,各种能用的药物人们都尝试过了。代丽丽介绍说,包括治疗普通原虫的药,针对真菌的药(比如青霉素、氟康唑、大环内酯类药)等,出现病例都是综合用药,在美国感染后幸存的4个病例中,有两例用了同一种(原来用于治疗癌症的)新药,但因为病案太少,不能证明该药是有效的。

“药物研发通常先从理论上认为有效,然后在实验室做有效性实验,再经过动物实验,然后进行过临床实验。”代丽丽说,“目前针对该病有几种药处于实验室认为有效阶段,但因为病例很少,不能完成后续验证。”

“恐惧和无措是因为我们对它了解得太少。国际上针对福纳氏虫的研究非常少,国内几乎没有。就我所了解我国开展变形虫研究的机构目前不超过10家,其中多数是研究其他领域捎带做点变形虫研究。虽然“食脑虫”病例罕见,其感染具有隐蔽性和突发性特点,但从生物安全的角度来说,我们应该重视变形虫的研究,揭示其在环境中的分布规律与调控机制,尤其应对致病性变形虫的传播途径、感染机理和防控给予密切关注,这需要环境与生态学、微生物学研究和疾控、医学等领域进行跨界合作、加强研究。”杨军说。

 
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