人类社会的发展史,是一部与疾病的斗争史。由病原体(寄生虫、细菌和病毒等)引起的感染性疾病和人类的发展紧密相连,人类一直致力于治疗和预防病原体的感染。由于寄生虫对宿主造成的损伤,寄生虫一直被认为是“敌人”。在过去的几个世纪中,随着世界经济水平的发展,卫生条件和人民生活水平的不断提高,世界范围内尤其在发达国家中寄生虫病的防治工作取得了举世瞩目的成绩,寄生虫病的发病率也随之显著下降。然而,流行病学资料显示,随着病原体尤其是蠕虫暴露或感染减少,炎症性疾病和过敏性疾病的发生却逐步增加,从而提示,寄生虫也在某些情况下也可以给人类健康带来好处。这一发现也为寄生虫与寄生虫病的研究开辟了新的领域。一、传统观念:寄生虫对健康的损害寄生虫病作为全球的重大公共卫生问题,严重威胁人类健康,尤其是对贫困地区影响严重。据世界卫生组织的统计,全世界有10亿多人饱受多种寄生虫病的危害,全球十大热带病的前7名均为寄生虫病。其中1/3的人群遭受蠕虫的困扰。因此蠕虫引起的感染性疾病被称为“最大的被忽视热带病”。寄生虫作为人类健康的敌人,对宿主的危害方式主要表现在以下三个方面:①掠夺营养,寄生虫在宿主体内存活所需的营养物质均来自宿主,此外肠道寄生虫还妨碍宿主吸收营养;②机械性损害,虫体通过其在宿主体内的移行和定居造成宿主组织器官的损伤;③免疫病理损伤,寄生虫的分泌排泄物、表膜脱落物以及虫体死亡分解物包含着大量的抗原成分,这些抗原分子可引起寄生部位乃至宿主全身的免疫病理损害。寄生虫通过以上方式严重危害人类健康,影响社会经济发展,有效的寄生虫病防治工作进展可以挽救了无数人的生命。年度诺贝尔生理学或医学奖获得者中国科学家屠呦呦在寄生虫病防治工作的卓越贡献,就是中国寄生虫病防治成效的良好见证。二、新认识:寄生虫是人类的朋友在漫长的生物演化史中,寄生虫一直与人类共存。蠕虫感染者多数表现为无症状者或者慢性感染,因感染而死亡的病例较少,表明了寄生虫和人类之间进化适应的特点。而这些进化适应的关键在于寄生虫和宿主之间的免疫相互作用。寄生虫可调节或极化宿主的免疫反应。伴随着公共卫生设施改善、环境卫生改进和生活质量提高、家庭小型化、寄生虫感染率降低等,西方发达国家出现了新的疾病流行趋势:即过敏性疾病和自身免疫性疾病的发病率明显高于发展中国家,并有逐年上升趋势。寄生虫的暴露引起的免疫变化可以减少过敏性和免疫性疾病的发生;清除寄生虫后虫体对宿主的免疫调节作用不复存在,宿主因免疫平衡的打破而出现免疫性疾病如过敏、自身免疫性疾病如I型糖尿病和多发性硬化和炎症性肠病。因此,寄生虫在某些情况下可以作为人类的朋友。关于寄生虫的这一新认识历经了三个阶段的发展。1.卫生假说(HygieneHypothesis)年DavidStrachan首次提出了“卫生假说”的概念。某些炎症性疾病的发病率增加,是由于早期生活中暴露于蠕虫等病原体的机会减少所致。之后,这一假说得到了学术界的认可。年Gilbert在《Nature》发表了著名的“Dirtypigsbeatdisease”的文章,将“卫生假说”从理论上进行了阐述。我国民间传统观念“不干不净,吃了无病”的说法或许对此亦有注释。2.老朋友假说(OldfriendHypothesis)作为“卫生假说”的深化和发展,GrahamRook提出了“老朋友假说”。该假说认为:长期以来,蠕虫等与我们共进化的生物体,可以分泌产生众多的免疫调节分子,通过多种机制调节宿主的免疫系统,从而降低其对宿主组织的损害。免疫系统因这种“老朋友”的广泛存在与其和平共处,寄生虫成为维系人类免疫系统完善和平衡的不可或缺的因素。3.生物种群耗竭理论(BiomeDepletionThe?ory)生物种群耗竭理论认为,“老朋友丢失学说(LostFriendsTheory)”,是WilliamParker在年首次提出的。该学说系统阐述了丢失人类的老朋友(清除了与人类长期共进化的病原体)之后的后果:减少人类与微生物和寄生虫的接触,将众多的生物种群如寄生虫从人类的生态系统中清除,将会导致免疫系统的不稳定甚至失衡状态。这种生物多样性的丢失,将造成宿主免疫系统的失衡,与自身免疫性疾病、过敏性疾病和炎症性肠病等众多免疫性疾病密切相关。三、寄生虫治疗免疫性疾病既然病原体如寄生虫的清除与免疫介导性疾病密切相关,而人体与寄生虫的接触和暴露可以恢复人体免疫系统的平衡状态,那么治疗和预防免疫性疾病最合理的解决办法就是恢复种群的多样性。广泛与人类接触的蠕虫在宿主免疫系统的发展和平衡中具有至关重要的免疫调节作用,因此寄生虫尤其是蠕虫成为治疗免疫性疾病的新型武器。1.寄生虫感染治疗免疫性疾病大量的文献报道,在动物疾病模型中,蠕虫感染可用于减轻很多自身免疫性疾病的病程。实验动物的模型包括炎症性肠病、实验性自身免疫性脑脊髓炎、I型糖尿病、类风湿性关节炎、过敏症/哮喘甚至肥胖病等。在上述免疫性疾病中涉及的蠕虫虫种有血吸虫、旋毛虫、多形螺旋线虫、肝片形吸虫、巴西日圆线虫、魏氏丝虫和缩小膜壳绦虫。国内近期的研究也发现,日本血吸虫慢性感染可减少自身免疫性I型糖尿病小鼠胰岛的淋巴细胞浸润,从而降低胰腺的病理损伤;日本血吸虫感染慢性期对小鼠实验性自身免疫性1型糖尿病的拮抗作用,其机制与Th1/Th2免疫偏移有关。有些寄生虫感染治疗或者预防人体免疫介导性疾病已进入临床研究阶段,其中临床试验中应用最为广泛的寄生虫感染就是美洲钩虫。钩虫幼虫感染可有效预防和治疗哮喘、过敏性鼻炎、乳糜泻、炎症性肠病(溃疡性结肠炎和克隆病)以及多发性硬化症等。但是,应用寄生虫感染治疗免疫介导性疾病面临着现实和伦理学问题的考验。首先,安全性问题:寄生虫在感染宿主体内通常有移行现象甚至发育过程,可能会导致病理性损害甚至因为感染使患者成为传染源。其次,可行性的问题:如果将寄生虫感染大范围推广应用于治疗免疫介导性疾病,满足过敏性和自身免疫性疾病患者的数量需求,必须实现寄生虫规模化生产,而体外大量培养寄生虫依然是一个难题。此外,寄生虫在人类漫长的历史中一直作为病原体这种敌人的存在,患者很难接受利用病原体感染来治疗或者预防其它疾病。2.寄生虫虫源性分子治疗免疫性疾病既然寄生虫感染能够调控免疫介导性疾病主要是因为其对宿主的免疫调控作用,而发挥免疫调控作用的分子是虫源性分子或排泄分泌物如排泄分泌抗原,所以虫源性分子或者排泄分泌抗原可成为取代寄生虫感染的新型治疗剂。血吸虫虫卵是血吸虫感染中对宿主免疫系统调节作用最强的虫源性分子。观察日本血吸虫虫卵对小鼠实验性结肠炎的影响,结果表明日本血吸虫虫卵可有效地减轻小鼠的肠道病理损害,这种保护性作用与其上调宿主体内调节性T细胞有关。从魏氏丝虫分离和鉴定的ES-62抗原已被证实具有治疗慢性哮喘和类风湿关节炎的功效。猪鞭虫(Trichurissuis)虫卵是目前应用于治疗免疫性疾病最成功的案例,其治疗食物过敏症、炎症性肠病、银屑病和孤独症已先后进入临床I、II甚至III期阶段。但要想将虫源性分子大范围内推广到临床应用也面临着挑战:虫源性分子作为混合物含有多种成分,其具体作用机制尚有待阐明,了解其中哪些成分具有免疫调节功能是深入研究寄生虫治疗免疫性疾病的作用及其机制的前提条件;虫源性分子尤其是排泄分泌抗原量比较小,难以大规模稳定提取,存在批间差异的问题。3.重组寄生虫抗原分子治疗免疫性疾病重组抗原因其制备简单、容易大量生产、成分单一且成本相对低可以解决虫源性分子混合物面临的上述难题。寄生虫感染时其刺激机体产生的免疫调节作用及炎症的消退效应,可对移植物产生保护作用。Ledingham和LiwskiR等先后发现,巴西圆线虫感染和其可溶性抗原均能显著延长大鼠移植肾和小鼠移植心脏的存活时间。此外,曼氏血吸虫和旋毛虫及其提取物对小鼠的皮肤移植均有保护性效应。Doesch等的研究发现,弓形虫血清学阴性的受者在接受心脏移植后,死亡率明显高于血清学阳性的受者,并且弓形虫血清学阴性的状态是心脏移植受者死亡率增加的一个独立的危险因素,机体感染弓形虫后可产生对心脏移植物的保护作用。明长生课题组的研究结果表明,受者大鼠的弓形虫感染或者弓形虫可溶性抗原(solubletachyzoiteantigen,STAg)可显著延长同种心脏移植物的存活时间,但因STAg是混合物,难以阐明这种保护性效应的免疫学机制。速殖子主要表面抗原(SAG1)是STAg中最主要和最重要的具有免疫调节功能的成分,重组SAG1(rSAG1)与弓形虫感染和STAg相似,能够有效保护小鼠同种心脏移植物,这种保护效应与其上调宿主体内的调节性T细胞有关,从而为利用重组寄生虫抗原分子治疗免疫性疾病奠定了良好的基础。四、寄生虫治疗疾病的免疫学机制寄生虫之所以能够治疗免疫性疾病,究其原因,是因为其能够引起宿主体内的免疫极化或者上调宿主的负性调控细胞。自身免疫性疾病的患者体内通常表现为Th1/Th2过度极化状态,过敏症则为Th2过度极化状态,而寄生虫作为强大的免疫调节剂可改变上述的免疫极化状态,使宿主体内达成一种免疫平衡的环境。其次,寄生虫或者其排泄分泌物可上调宿主体内固有和获得性免疫调节网络。固有调节细胞包括选择性活化巨噬细胞(alternativelyactivatedmacrophages,AAM?),髓源性抑制细胞(myeloid-derivedsup?pressorcells,MDSC),调节性树突细胞(regulatorydendriticcells,DCreg)和调节性NK细胞(regulato?rynaturalkillercells,NKreg);获得性免疫调节细胞是由Treg和调节性B细胞(regulatoryBcell,Breg)组成。以蠕虫的免疫调节为例,蠕虫感染后作用于宿主上皮细胞,损害的上皮细胞可释放IL-25、IL-33和胸腺基质淋巴生成素(thymicstromallym?phopoietin,TSLP),这些“警示素”诱导固有淋巴2型细胞分泌IL-4、IL-5和IL-13,从而启动Th2型免疫反应,同时活化AAM?、DCreg、Treg和Breg,上述激活的免疫网络共同作用,负性调节宿主体内过度的免疫反应,从而达到治疗免疫性疾病的功效。最近有调查研究显示:蛔虫感染有助于女性早生和多生孩子,而钩虫感染则相反。提示不同蠕虫感染诱导机体不同的免疫应答状态,对母体生殖能力产生影响。五、寄生虫治疗疾病的前景大量的动物和人体实验已经证实,寄生虫可以作为治疗免疫性疾病的新型武器。但感染、虫源性分子和重组抗原分子相比较,各有优劣,就治疗效果而言,寄生虫感染治疗效果最佳,虫源性分子次之,重组抗原分子效果最差。因此,寄生虫作为新型治疗武器依然任重而道远。作为治疗剂的寄生虫必须满足以下标准:在人体内没有移行阶段或可能的移行带来的损害很小;对人体无或低致病性,仅引起轻微的临床症状并持续很短的时间;成虫寄居于胃肠道;传播病原体的几率小:寄生虫繁殖力低下或被抑制,生活史为生物源型;在人体无法繁殖引起自身感染;能够大量提供纯的和/或无菌的感染阶段,例如体外培养或从无菌动物体内分离;充分了解寄生虫的生物学、流行病学、宿主谱和致病机制。寄生虫作为人类进化过程中一直相伴的生物种类,对人类健康起着“双刃剑”的作用:一方面,作为病原体对人类健康产生损害;另一方面,在漫长的宿主-寄生虫共进化的中,人体的免疫系统需依赖其共生物的调节方能发育、完善和成熟。某些蠕虫及其虫源性分子竟然成为维持人类免疫应答生理功能的不可或缺的的重要分子。因此,合理利用寄生虫的免疫调节作用,有望使其成为治疗人类某些疾病的新策略。因此,寄生虫对我们人类而言,亦敌亦友。鉴定和制备虫源性分子,并阐明寄生虫治疗疾病的免疫学机制,将成为免疫寄生虫学研究领域的新的发展方向。相信随着科研工作的深入和发展,我们最终会实现“变害为友”,寄生虫将成为帮助人类维系健康的亲密朋友。(文章来源:.02;14热带病与寄生虫学雷家慧参考文献略)
研究尝试用猪鞭虫治疗免疫疾病
研究旨在利用寄生虫引发特定的免疫反应、调节免疫系统,从而治疗干藓、溃疡性大肠炎等与免疫系统相关的疾病。
如何拥有金刚狼的自愈能力?答案是蠕虫DNA《X战警》电影中,金刚狼拥有着锋利的钛爪、敏锐的动物直觉和快速自愈的超能力。这种能力让他在四肢受伤、遭遇枪伤时能够迅速地自我愈合,未来的人类能否像他这样不畏伤痛?科学家们正试图通过一种普通蠕虫的DNA为人类揭示这种自愈能力的奥妙。
寄生虫:癌症治疗的新希望有科学家发现,寄生虫刚地弓形虫分泌的特定蛋白质,可激发小鼠的免疫系统来攻击已发展起来的卵巢肿瘤,或许可在未来的癌症治疗中大显身手。
Science:寄生虫不一定有害!可调控细菌平衡,有望治疗炎症性肠炎纽约大学的KenCadwell团队以老鼠为模型,解析了寄生虫如何刺激有益肠道细菌战胜引发炎症的细菌,从而间接性治疗炎症性肠病的过程。最新研究有望通过模拟寄生虫功能,为肠道疾病的治疗提供新见解。
不干不净吃了没病:寄生虫也能治疗疾病一项新的研究证实了长久以来的一个假说:有些人之所以对部分食物或者花粉过敏,是因为这些物质的某些蛋白质与寄生虫蛋白十分相似,因此引发免疫系统的反应。
寿司寄生虫癌症探测器研究发现卑微的线虫具有“嗅出”癌症和其他疾病气息的能力,包括胃癌、直肠癌、结肠癌、食道癌、胰腺癌、胆管癌、前列腺癌、乳腺癌以及肺癌。
寄生虫疗法:寄生虫进入人体能治疑难杂症?美国人杰斯帕·洛伦斯深受过敏症困扰,多方求医未果,苦恼中他剑走偏锋,主动接受一种吸血寄生虫的感染,结果神奇痊愈。看看他的详细经历,也许会有某种启发。
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