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来自节肢动物(昆虫 ) 的威胁. 孙建华 jhsun@shmu.edu.cn. 与蚊共舞. 与蚤同跳. 昆虫是与人类争夺本星球. (地球)统治权的主要对手. 概念:自然疫源性. 在人迹罕至的原始森林或荒漠地区,有些疾病原本在当地的动物间自然传播着,当人类的进入,原本动物的疾病可以从脊椎动物传播给人。这种地区即为自然疫源地,这类不需要人的参与而存在于自然界的人兽共患病则具有明显的自然疫源性。. 鼠疫 ( plague ) 病原:鼠疫杆菌 媒介:蚤 动物宿主:鼠
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来自节肢动物(昆虫) 的威胁 孙建华 jhsun@shmu.edu.cn 与蚊共舞 与蚤同跳
昆虫是与人类争夺本星球 (地球)统治权的主要对手
概念:自然疫源性 在人迹罕至的原始森林或荒漠地区,有些疾病原本在当地的动物间自然传播着,当人类的进入,原本动物的疾病可以从脊椎动物传播给人。这种地区即为自然疫源地,这类不需要人的参与而存在于自然界的人兽共患病则具有明显的自然疫源性。
鼠疫( plague ) • 病原:鼠疫杆菌 • 媒介:蚤 • 动物宿主:鼠 当蚤刺吸病人或病鼠的血液后,鼠疫杆菌被吸入蚤胃(中肠),其迅速繁殖并向前胃推移继续繁殖致前胃形成菌栓,成为“堵塞蚤”。蚤因前胃堵塞而所吸血液不能入胃,饥饿导致吸血频繁,吸力更增强,以至食道内血液倒流,洗刷了前胃中菌栓,病原被反吐入宿主体内,使宿主受染。 改变人类文明进程的黑死病 传播机制
疫 疫蚤 蚤 野鼠 野鼠 人腺鼠疫 人肺鼠疫 呼吸道、飞沫 人肺鼠疫 • 流行三环节 • 鼠疫杆菌 • 动物宿主 媒介(蚤) 家鼠 鼠疫 典型的自然疫源性疾病
免费航班:鼠疫的人间传播 • 肺鼠疫可因含菌的痰、飞沫或尘埃,通过呼吸、咳嗽或喷嚏传播,甚至相互间谈话亦可传播 • 其他传播途径: • 直接接触患者的痰和脓液或动物的皮、 血及肉,通过皮肤黏膜受染 • 通过剥食染菌动物(旱獭、藏系绵羊 等)自消化道受染
当前人类鼠疫流行的潜在威胁 • 经济开发、草原建设及畜牧业的发展 • 大批易感人群进入疫源地和毗邻地区 • 采挖药材、放牧、猎捕旱獭、旅游者 • 自疫源地向外贩运染疫动物(藏绵羊) • 疫染动物及附属品被带出 不容忽视
鼠疫疫情上升的因素 • 动物疫情流行严重 • 疫源地重新进入活跃期 • 动物鼠疫向人口密集的城镇蔓延 • 宿主动物种类增加 • 生态环境的改变 • 远距离传播鼠疫新特点 餐饮业将旱獭、黄鼠作为山珍野味摆上了餐桌
我国传播鼠疫蚤种的分布 • 东北地区:疫源地以黄鼠为主。印鼠客蚤是家鼠鼠疫和人间鼠疫的主要媒介;方形黄鼠蚤松江亚种、二齿新蚤(对啮齿动物间的鼠疫流行有重要作用) • 甘肃西南、青海:疫源地以喜马拉雅旱獭为主。长须山蚤、斧形盖蚤是主要媒介 • 新疆的鼠疫疫源地同青海,媒介蚤也相似,但天山旱獭体表的优势种为长须山蚤
南方疫区 • 热带气候区:雷州半岛、海南岛,当地印鼠客蚤全年可传疫 • 亚热带气候区:闽南、滇西南、浙江等主要媒介疫蚤为印鼠客蚤 • 温带气候区:滇闽海拔较高地区,鼠疫流行往往在冬季,不是印鼠客蚤的高峰期,而时值不等单蚤、缓慢细蚤的繁殖高峰
上海地区当前蚤患形成的原因、主要蚤种 • 因城市化建设,大面积住房拆迁造成鼠类宿主四处逃窜而致蚤的扩散 • 居民居家环境因宠物饲养(猫、犬等)形成的蚤孳生地 • 主要蚤种:猫栉首蚤
登革热——潜在的杀手 紧急警报 2005 WHO 每年发病人数数千万—1亿,50万人发展成登革出血热或登革休克综合症,约2万5千人死亡,90% 15y以下儿童,平均死亡率5% 我国1978年5月在广东佛山发生流行,后十年疫情蔓延广东广西海南岛,再向云南局部扩散。90年代曾致福建小规模流行散发。近年因输入性病例致福建、浙江等地爆发性流行
媒介蚊种 “亚洲虎蚊” 白纹伊蚊 原发地东南亚、亚洲温带地区,后扩散到夏威夷,南达澳大利亚,西至非洲索马里等。近年被动扩散到美国、墨西哥、巴西及欧洲一些国家 1985年美国德克萨斯州先发现,后扩散近30个州 白纹伊蚊被带到美洲被认为是二战以来最严重的医学昆虫事件 埃及伊蚊 广泛分布全球热带地区,也扩散到亚热带
白纹伊蚊习性 白天活动嗜吸人血凶猛异常,多于室外吸血攻击人,有时也侵入室内 幼虫主要孳生在人工积水或植物容器积水中,如花盆、缸罐坛等,植物叶腋、竹筒、树洞,凡集聚雨水的物件都可能孳生 轮胎积水更是白纹伊蚊喜好之处
登革热和登革出血热已成为全球性的公共卫生问题登革热和登革出血热已成为全球性的公共卫生问题 • 不完善的城市化建设造成埃及伊蚊和白纹伊蚊大量孳生 • 现代交通为疾病扩散增加了机会 • 全球气候变暖蚊发育速率加快世代增加 • 目前已有25亿人生活在流行区,且流行区还在不断扩大。
近代蚊虫防制存在的问题 • 过分依赖化学防制而忽视其他防制手段 • 目前在全球的绝大多数疾病如疟疾、丝虫病、黄热病、流行性乙型脑炎、登革热的媒介蚊虫都形成了抗药性种群 • 蚊虫对化学杀虫剂产生广泛抗药性已经严重影响了全球疟疾等虫媒传染病的控制 • 更值得注意的是,蚊虫对尚未大规模使用的新杀虫剂也产生抗性 • 自然生态环境的严重污染,危及其它生物
白蛉及利什曼病的研究与中国西部开发 • 西部地区 • 白蛉媒介以野栖种类为主 • 除犬内脏利什曼病,还存 在着野生动物宿主,即存在利什曼病的自然疫源地
1964年首次确认新疆塔里木存在利什曼 病自然疫源地,传播媒介为野栖吴氏白蛉 • 陇南川北山区属野源性犬利什曼病区 • 川北九寨沟县东山海拔2200米的山野洞 穴,找到的野栖中华白蛉体内有自然感染 前鞭毛体 • 目前危害最严重的是野源性犬内脏利什曼 病,原发宿主为野生动物,它的传播显示 了从野生动物至犬至人的演化次序
存在问题 • 改革开放流动人口增大,自非疫区进入利 什曼病疫区经商、打工或旅游的流动人口 中,已发生多起在疫区感染返乡后发病的 病例,由此造成在非疫区的误诊。 • 利什曼病流行区大多为贫困县,患者因家 境贫寒及当地医疗条件较差,常延误治 疗,致病情加重而死亡。
目前开展的退耕还林(草)或封山育林 (草)等措施,使村内牲畜的数量随之 减少或增加,对白蛉的血源均有不同程 度的影响,有可能为当地已控制的疾病 提供复燃机会。 建议研究西部地区自然环境因素改变对白蛉生存的影响,以取得科学数据提供防治参考 中国CDC熊光华教授2004
西部开发中的虫媒病传播问题 • 西部开发地区的虫媒病,系指由昆虫和蜱螨传播的疾病,蜱螨不是昆虫,但它们传统包含在医学昆虫范畴内 • 西部开发地区存在许多虫媒病的自然疫源地或流行区 • 开发是多方面的,特别如水库建设、退耕还林还草等,涉及自然环境改变对虫媒病传播的影响,从预防医学出发,从长远利益出发,必须重视
虫媒病种类及其分布 虫媒病 蒙 陕 甘 宁 青 新 桂 川 渝 黔 滇 藏 莱姆病(蜱) - - - - - - - 恙虫病(恙螨) - - - - - 疟疾(蚊) - - - - - - - - 鼠疫(蚤) - - - - - - - - - - - 黑热病(白蛉) - - - - - - 流行性乙型脑炎(蚊)- - - - - - - - - 登革热(蚊) - -
莱姆病(病原为伯氏疏螺旋体) 确证媒介:全沟蜱 • 西北地区多种鼠类:黑线姬鼠、 社鼠、白腹巨鼠、针毛鼠、褐家鼠等分离到病原体 除西北地区外,东北林区普遍,全国29个省市(自治区)有本病疫源地存在 本病及疫源地的调查尚处初期,对其流行程度,每年发病人数,南方疫源地的蜱类媒介了解远远不够 需关注
我国东北林区全沟蜱为优势种(80%)带螺旋体率高达20~45%我国东北林区全沟蜱为优势种(80%)带螺旋体率高达20~45% • 长江中下游林区以二棘血蜱为优势种(85%)带螺旋体率16~40% 当前我国每年至少有上万新发病例,林区人群的发病率高(1%—40%)。本病目前尚无疫苗。抗生素对其有效
蜱类仅靠爬行主动扩散能力有限 现代生活频繁的交通运输和贸易往来 物资进出口及交流中,商队役畜、牲畜买卖、动物(宠物)、家禽、商品、毛皮原料等可能携带均使其被动扩散 鸟类乃蜱类扩散的生物载体,长距离迁飞的候鸟携带蜱扩散,至形成新的自然疫源地 关注:
疟疾 云南、贵州、广西和四川是过去的高度和中度流行区,陕西、西藏局部流行 各疟区媒介种类 云南:微小按蚊为主,滇东北:嗜人按蚊,北纬24º以南森林:大劣按蚊,滇西海拔1600m以上为昆明按蚊 四川、贵州、广西:微小按蚊和嗜人按蚊,四川更以后者为主
云南是我国恶性疟的发生地,由于边境线长,境外输入性病例难以控制,恶性疟又对多种抗疟药产生抗性,迄今未能有效遏制,是防疟工作的重点,其次媒介按蚊对杀虫剂产生抗药性乃虫媒病防治研究中的突出问题
登革热 重视 相毗邻国家是流行区 我国华南、华东登革热都发生在城镇和乡村,云南可能存在森林传播周环(陆宝麟) 媒介白纹伊蚊主要分布海拔1000m以下,但目前在1800-1900m的丽江、大理都有发现 云南存在登革热疫源地的依据: 从当地白纹伊蚊分离到DEN-3(勐海)和 DEN-4(河口、景洪、勐腊)登革病毒 从当地居民测出DEN-4抗体,且从动物中测到
重视开发地区虫媒病的危害性 • 除疟疾外,均为自然疫源性疾病。它们的传播是病原体、媒介和宿主三者相互作用的结果 • 开发中自然环境和改变必然会引起媒介和宿主动物群落和种群的变化,从而影响有关虫媒病的传播 • 开发中进入疫源地或流行区的人多半是易感人群,要重视并保障他们的健康
提高对疫源地或流行区的认识,包括地区以及传播途径和媒介提高对疫源地或流行区的认识,包括地区以及传播途径和媒介 • 在专业人员指导下,采取必要的防制措施,包括个人和集体防护,以及除害工作 • 从长远利益出发,更应重视开发中自然环境变化对虫媒病传播的影响,进行必要的调查研究,以取得自然环境变化与开发的协调,防止疫源地或流行区因开发而扩大,造成更大更多的危害
新现和再现虫媒病及其媒介 虫媒病( vector-bome diseases)是由节肢动物传播的一组疾病,其中病毒性虫媒病在自然界具有 节肢动物—鸟/哺乳动物—节肢动物 持久循环的特征
我国虫媒病的媒介研究进展 • 从自然界分离出乙型脑炎病毒的蚊虫共5属17种 • 埃及伊蚊和白纹伊蚊是登革热病毒的重要传播媒介 • 在进行人和动物的虫媒病毒血清学调查中,曾发现多种α病毒和黄病毒抗体
西尼罗热 ( West Nile fever ) • 西尼罗病毒 ( West Nile virus,WNV )经蚊(蜱)传播,属于日本脑炎病毒组成员,主要由鸟类携带。 • 传播方式有蚊虫叮咬、移植物携带、输血感染、哺乳、经胎盘感染、职业暴露(实验室感染) • 我国的白纹伊蚊、埃及伊蚊、致倦库蚊等是有效和中等有效的媒介
埃立克体( Ehrlichia ) • 引起蜱传立克次体病,动物感染常见1986在美国阿肯色州发现临床病例,表现为致死性机会性感染。在人体分别引起人单核细胞埃立克体病和人粒细胞埃立克体病(HGE)。饱血蜱感染能力长达5个月以上 • 我国对采自内蒙古、新疆的全沟蜱、森林革蜱、草原革蜱等用PCR扩增HGE16SrRNA基因,阳性率达16.7%-6.25%。
巴尔同体( Bartonella )感染 • 已命名的巴尔同体有21个种,还有一些未定种,其中已知7种具致病性 • 云南5个不同地区的6种鼠血标本176份种69份检获菌株 • 猫栉首蚤、缓慢细蚤、微小牛蜱等携带巴尔同体
附红细胞体(eperythrozoon) • 附红细胞体属于支原体(Mycoplasma)附红细胞体病是由附红细胞体寄生于人或动物红细胞表面、血浆及骨髓等处引起的人兽共患病。我国不同地区的流行病学调查人群感染率7.3%~97% • 此病的传播方式,目前倾向于密切接触、垂直传播、经接生或破损伤口感染,昆虫可机械性传播
存在问题: • 培养条件下病毒和媒介及它们的细胞之间的相互关系(经卵传递病毒的定量) • 影响媒介特异性和媒介竟争因素 • 虫媒病原体感染媒介的途径、中肠(胃)屏障对感染的影响、病毒复制、感染屏障的演化 由此也更强调新现感染性疾病来源于环境破坏,并影响虫媒病的流行过程
联合国环境规划署发表的全球环境展望2004/2005年鉴,再次向全球发出警告 联合国环境规划署发表的全球环境展望2004/2005年鉴,再次向全球发出警告 加强对新现和再现虫媒病的监测,研究新型的检测方法,改善现有的疾病监测,以适应全球气候变暖和生态变化所导致的疾病流行改变,对于快速反应和发展预测模型都是需要的
虫媒病原体与人类免疫缺陷病毒(HIV) 共感染 倍受关注 • 免疫功能低下人群寄生虫病的流行规律以及临床表现出现了新的变化 • 非洲撒哈拉以南地区人类免疫缺陷病毒(HIV)感染率高,同时发生感染性疾病的机会也多 • 通过当地的观察,结论: • 二者互为影响,并使病情恶化
利什曼病 • HIV 与利什曼原虫共感染导致利什曼病成为一种特殊的机会性感染类型,仅一半人有典型的临床症状。 • 这些人群中不管治疗与否,有25~80%的复发率 • 双重感染加速细胞内病原体增值,二者互为影响,导致病原体的复制失控,免疫抑制,加速病情发展,最终发展为致死性感染
疟疾(打摆子) • 疟原虫与 HIV 共感染时,患者的临床症状更严重,急性疟疾能够上调 HIV增殖,原虫血症与病毒血症都高于单种病原体感染者 • 疟疾可能是 AISD 病情进展的辅助因子 • HIV 感染的孕妇感染疟疾,贫血、出生时低体重儿和新生儿死亡更常见,母婴传播HIV 危险更大
非洲锥虫病 (吸血舌蝇传播)(我国无) • 非洲的锥虫病病例明显增多 • HIV 感染者患冈比亚锥虫病经过治疗易复发,治疗失败率高 摘自“国外医学寄生虫病分册”2005,5
现代医学昆虫 防制的症结 • 忽视媒介昆虫与自然和社会环境关系的复杂性 • 过分依赖杀虫剂的应用 杀虫剂长期并大量使用,当前医学昆虫防制面临的突出问题 • 昆虫与日俱增的抗药性 • 环境的污染 • 破坏自然生态平衡
昆虫抗药性 定义 昆虫抗性是指对某一杀虫剂原本敏感的群体,经反复、大量接触这种杀虫剂后敏感性下降的现象。抗性是杀虫剂不断使用,淘汰了群体中的弱者,使群体中抗性个体增加的结果。 标准 半数致死量 (LD50) 和半数致死浓度 (LC50) 是测报群体抗性水平的标准。
抗性分类 • 生理抗性 昆虫对杀虫剂敏感性降低 • 行为抗性 昆虫接触杀虫剂产生逃避 • 多重抗性 对多种杀虫剂均产生抗性 • 交互抗性 对一种杀虫剂产生抗性 后,对另一种或多种从未 接触过的杀虫剂也产生抗性
媒介昆虫抗性种数(WHO,1992) 类群 种数 DDT 有机磷 氨基甲酸酯 拟除虫菊酯 按蚊 55 53 29 17 10 库蚊 21 20 16 4 5 伊蚊 19 18 14 1 2 蝇 9 8 8 3 4 白蛉 2 2 - - - 蚋 11 6 6 - - 蚤 8 7 4 1 3 蜚蠊 4 2 3 1 1 蜱 9 3 9 8 2
自1963年首次报道我国淡色库蚊对氯化烃类杀虫剂产生抗性以来,至今我国已有45种昆虫产生了抗药性,其中卫生害虫9种,农业害虫36种 自1963年首次报道我国淡色库蚊对氯化烃类杀虫剂产生抗性以来,至今我国已有45种昆虫产生了抗药性,其中卫生害虫9种,农业害虫36种 抗性尤为突出的卫生害虫: 家蝇 淡色库蚊 三带喙库蚊 德国小蠊
除了抗性媒介种数不断增多,抗性地区也不断扩大,抗性增长的速度更是节节攀高。 有机氯使用近30年,抗性系数以10倍计 有机磷使用约20年,抗性系数以100倍计 拟除虫菊酯使用仅10年,抗性以1000倍计
害虫抗药性种群形成过程 杀虫剂 敏感害虫 抗药性较强害虫构成种群 杀虫剂再攻击 抗药性害虫 一系列连续害虫 世代 种群
合理使用杀虫剂,具体对策 • 换用杀虫剂 • 轮用杀虫剂 • 混用与增效 • 间隔防治 • 克服杀虫剂使用的种种弊端,需要加强研究化学防治的理论基础——昆虫毒理学: • 杀虫剂对虫体的毒杀作用 • 昆虫对杀虫剂的作用 • 杀虫剂杀虫效果的影响因素(环境)