疟原虫属于原生生物,与原核生物类似,都是单细胞生物。二者的主要区别在与原生生物有个核膜包裹着的细胞核,称真核生物;原核生物则无细胞膜,遗传物质游离于细胞质中,称原核生物,比如细菌,放线菌都属此类。真核生物比较高级,动物,植物和真菌都属真核生物。原核生物如细菌,生活史很简单,大多以裂殖法繁殖,从细胞中间断裂,一变二,二变四,不需要宿主,只要条件适宜,即可大量繁殖。而原生生物的繁殖就复杂得多,比如疟原虫,要经过按蚊和人不同的宿主阶段才能完成它的生命周期。通过科学家们大量的工作,如今我们已经对疟原虫的生活史了解得清清楚楚,兹简述之。
当人被此按蚊叮咬后,疟原虫的子孢子即从蚊子的唾液腺进入人体,孢子随血流进入肝脏细胞,然后发育成滋养体,再分裂增殖变成裂殖子。这时肝细胞破裂,裂殖子进入血流,进入血红细胞。裂殖子在红细胞内发育成环状体和大滋养体,然后再裂殖成为裂殖子,这个过程重复几次后,有部分裂殖体不再分裂,而时变成雌雄配子体。当蚊子吸了含有雌雄配子体的人血后,在蚊子的胃里,雄配子体发育成雄配子,雌配子体发育成雌配子,雌雄配子结合为合子。合子在蚊子的胃里发育成动合子,动合子穿越蚊子的肠胃壁形成球形卵囊,然后在卵囊内形成大量的子孢子。这些孢子有的进入唾液腺,当叮咬人体时,又进入人体,开始下一个繁殖周期。
听起来很复杂,名词很多,是吧?其实也就是经历人体和蚊体这两个阶段。在人体内是无形生殖,在蚊体内是有性生殖。其大致路线图如下:
蚊唾液子孢子—>人肝细胞—>滋养体—>裂殖子—>人红血球—>环状体—>大滋养体—>裂殖子—>雌雄配子体—>蚊胃—>雌雄配子—>合子—>动合子—>卵囊—>子孢子—>蚊唾液腺
其在人体内增殖过程的长短也因疟原虫的种类和人体抵抗力的不同而异,子包子进入人体后可能有一段休眠期,从几天到几时天不等。但一旦进入血红细胞,其增殖周期大约为1-3天。寄生于人类的疟原虫共有五种:
1)恶性疟原虫(Plasmodium falciparum),在人体循环内一个发育周期需24-48个小时;
2)间日疟原虫(Plasmodium vivax),裂体增殖周期为48小时;
3)三日疟原虫(Plasmodium malariae),裂体增殖周期为72小时;
4)卵形 疟原虫(Plasmodium ovale ),裂体增殖周期为48小时;
5)诺氏疟原虫(Plasmodium knowlesi),裂体增殖周期为24小时。
世界上的疟疾有75%是由恶性疟原虫引起的,20%是由间日疟引的卵形疟很少见,诺氏疟可感染猴子和人类,仅见于马来西亚局部地区。中国过去的疟疾大多是间日疟,西南边区有少量的恶性疟。恶性疟多发于非洲是最凶险的疟疾,死亡率最高,目前94%因恶性疟死亡的人口发生在非洲,死者多为儿童。
传播疟疾的按蚊在国内主要是中华按蚊、嗜人按蚊、微小按蚊和大劣按蚊,而冈比亚按蚊是非洲传播疟疾的主要媒介。老芦早年患过疟疾,都是间日疟,两天发作一次,发作3-4次后就痊愈了。中国很多老人都患过疟疾,但死亡者很少,可见间日疟没有恶性疟凶险。回忆起来,疟疾发作多在夏秋季蚊子多时。发作时先有明显的寒战,全身发抖,甚至牙齿震颤。寒战持续约10分钟至1小时,然后体温上升,常达40度或更高,高热持续约2-3小时后,全身大汗淋漓,大汗后体温降至正常或正常以下。好了,这场虐疾过去了,要等到48小时后的第二场发作。通常会发作3-4场,就完了,当年可能不再发生了。但据说有人会复发,说是肝脏里有疟原虫的子孢子,还会伺机而动,但是老芦没复发过。
为何疟原虫会周期性发作,而且以日为单位?这就与疟原虫的裂体增殖周期有关,也许与人体的生物钟或日照有关。蚊子唾液腺中的子孢子进入人体时数量很少,不足以致病,必需经过肝细细胞的再次增殖放大。为何是肝细胞,而不是其它细胞,或直接进入血红细胞?据说是子孢子表面的蛋白与肝细胞表面靶分子有特异性的接合点,因而能侵入肝脏。而经过在肝细胞繁殖的增殖子则能侵染红细胞。澳洲科学家首次利用超分辨率显微技术捕捉到疟原虫入侵人体红细胞,然后从其内部摧毁它们的视频画面。
视频中可见疟原虫把一个环状蛋白插入红血球的细胞壁,在其上开个口子后钻进去。一旦疟原虫依附到红细胞上,与其形成紧密联系,红血球的表面就会产生一种粘连蛋白,吸引更多的红血球附着其上,形如一朵红花般的结构。这朵红花有效地保护了核心中被感然的红血球,不被人体的免疫系统识别和消灭。这朵花还能粘附在小血管的壁上,使之不随血流到处流动,特别是不要经过免疫功能强大的脾脏,疟原虫的狡诈阴险可见一斑!
疟原虫还有个狡诈之处,当蚊子被疟原虫感染后,平是很贪吃的蚊子会食欲大减,很少觅食。何也?因为刚进入蚊体的疟原虫无感染力,假如蚊子都处吸血,被人打死的几率很大。蚊子死了,疟原虫也得死。但十多天后,疟原虫发育为具感染力的形态,即进入蚊唾液腺,阻断唾液里分泌抗凝血物质的小管。蚊子吸血时就不断被人血中的血小板堵塞,吸不到足够的血量。这是蚊子就很饥饿,只得不断叮咬其他人来填饱肚子。这样就能使疟原虫传播给更多的人,让疟原虫繁殖更多的后代。还有,一旦疟原虫进入人体血流,就会分泌物质干扰人体血小板的形成,让蚊子们能顺畅地喝到含有疟原虫的人血,加速疟疾病在人群中的传播。看来疟原虫能繁盛万年,至今不衰,还真是有两把刷子的,可以说是神通广大,法力无边!
疟原虫以红球中的血红素为营养,迅速长成大滋养体,然后开始裂体繁殖,数量多到一定时候(每微升血含疟原虫500以上)即破坏红细胞,大量疟原虫,毒素及其代谢产物进入血流,引起发冷寒颤等症状。其中一部分被巨噬细胞、中性粒细胞吞噬,刺激这些细胞产生内源性热原质,作用于人体下丘脑的体温调节中枢,引起发热出汗。经过3-4轮的裂体繁殖后,疟原虫不再裂殖,而是形成雌雄配子体,不再对人体造成大的损害,就算是病愈了。疟疾对人体的最大危害就是破坏红血球,引起贫血和血小板低下,还有脾肿大,肝功能下降。有时含疟原虫的红血球能透过血脑屏障,侵犯中枢神经,引发脑疟疾,严重时可能致命,尤其是免疫力较差的儿童。