第十二章 孢子虫
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《人体寄生虫学》
第一节 疟原虫
第二节 刚地弓形虫
第三节 隐孢子虫
第四节 卡氏肺孢子虫
第五节 其它孢子虫
一、肉孢子虫
二、等孢球虫
孢子虫隶属于顶复门（Phylum Apicomplex）的孢子纲（Class Sporozoa）。全为寄生性。细胞内寄生阶段一般无运动细胞器，如有伪足则是摄食作用。生殖方式包括无性和有性两类。无性生殖有裂体增殖（schizogony）产生裂殖子，以及孢子增殖（sporogony）产生具感染性的子孢子（sporozoite）；有性生殖是通过雌雄配子结合进行的配子生殖（gametogony）。以上两种生殖方式或可在一个宿主或分别在两个宿主体内完成，有或无宿主更换。
第一节 疟原虫
疟原虫（malaria parasite）寄生于人及多种哺乳动物，少数寄生于鸟类和爬行类动物，目前已知有130余种。疟原虫有严格的宿主选择性，仅极少数的种类可寄生在亲缘相近的宿主。
疟原虫是人体疟疾的病原体。远在公元前10～11世纪的商殷时代，甲骨刻辞中就有了象形“疟”的文字，表明3千多年前，我国已认识疟疾的症状。在隋代《诸病源候论》所述，及以后国内外某些医学家均认为疟疾是由于遇到一种恶浊的气体，称之为“瘴气”所引起的。直至1880年法国人Laveran才在疟疾病人血液中发现疟原虫而认为是其病原体。疟疾是一种严重危害人体健康的寄生虫病，全世界约二分之一人口受威胁。我国建国前疟疾流行狼狈猖獗，建国初期称为五大寄生虫病之一。目前大部分地区疫情被控制或明显下降，但消灭疟疾的任务仍很艰巨。
寄生于人体的疟原虫共有四种，即间日疟原虫[Plasmodium vivax (Grassi and Feletti，1890 Labb'e，1899）]，三日疟原虫[P．malariae（Laveran，1881 Grassi and Fetti，1890]，恶性疟原虫[P．falciparum（Welch，1897）Schaudinn，1902]和卵形疟原虫[P．Ovale（Graig，1900）Stephens，1922]。在我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫；其他二种少见，近年偶见国外输入的一些病例。
形态与生活史
人体疟原虫的生活史，都需要人和雌性按蚊做宿主，并经历了无性生殖和有性生殖两个世代的交替。
人体四种疟原虫的生活史基本相同。现以间日疟原虫生活史为例（图12－1）叙述如下：
1．在人体内发育 疟原虫在人体内先后经在肝细胞和红细胞内发育。在肝细胞内为裂体增殖，称红细胞外期（红外期）；在红细胞内发育包括红细胞内裂体增殖期（红内期）和配子体形成的有性期开始。
图12-1 间日疟原虫生活史
⑴红细胞外期（exo-erythrocytic，stage）：蚊唾腺内含有疟原虫子孢子的雌性按蚊刺吸人血时，子孢子随蚊的唾液进入人体，约30分钟孢子侵入肝细胞。子孢子入侵肝细胞是由于子孢子表面有一种蛋白（环子孢子蛋白，CSP）能与肝细胞表面的疟原虫受体相结合，使两者接触。然后，子孢子释放由棒状体内贮存的分泌物，作用于接触的肝细胞膜，而主动侵入肝细胞。在肝细胞内，虫体中部呈球状突出，前后端收缩，呈圆形，转变为滋养体（trophozoite）。以后，核开始分裂，进行裂体增殖，形成裂殖体（schizont）。裂殖体逐渐长大，反复进行核分裂，至一定程度胞质也分裂，分别包绕核，形成许多裂殖子（merozoite），即为成熟裂殖体（mature schizont）。感染第七天的间日疟原虫的成熟裂殖体，直径约42µm，胞质内有空泡，内含裂殖子约12000个。裂殖子圆形或椭圆形，大小为0.3～0.7µm，由核和少量的胞质组成。当裂殖体发育成熟后，被寄生的肝细胞破裂，裂殖子散出，进入血窦，一部分裂殖子被吞噬细胞吞噬而消失，一部分则侵入红细胞内发育。 Lysenko等援引Moshkovsky（1973）的学说提出，间日疟原虫的子孢子在进入肝细胞后，在发育繁殖的速度上可能是多态的（polymorphism），即有发育快的，称速发型子孢子（tachysporozoites，TS）；和发育慢的，称为迟发型子孢子（bradysporozoites，BS）。Krotoski（1980，1982）通过对食蟹猴疟原虫（P．cynomolgi bastianellii）的实验，发现其子孢子接种猴后3～5天，在肝细胞内原虫直径为4µm，第7天达5µm，但此后直至感染后105天其大小仍无改变。提出该种疟原虫子孢子有两个类型，一是进入肝细胞后迅速发育繁殖，产生许多裂殖子，在感染后7～8天侵入血流，进行红细胞内发育；另一型进入肝细胞后发育慢，经不同时间的休眠期，然后被激活，发育为裂殖体并继续分裂为裂殖子，再进入血流。作者将后者，经休眠期的疟原虫称之为休眠子（hypnozoite）。以后进一步证实间日疟原虫也有休眠期，并认为休眠子与疟疾复发有关系。
⑵红细胞内期（erythrocytic stage）：由肝细胞释放出的红细胞外期裂殖侵入红细胞内进行裂体增殖，称为红细胞内期（红内期）。包括滋养体和裂殖体两个阶段。疟原虫经Giemsa染剂或Wright染剂染色，光学显微镜观察，核为紫红色或红色，胞质为蓝色，疟色素不着色，仍呈棕褐色（彩图1）。
1）滋养体（trophozoite）：是疟原虫在红细胞内摄取营养和发育的阶段。当裂殖子侵入红细胞后，虫体胞质较少，中间出现大空泡，胞质呈环状，细胞核位于虫体一侧，颇似戒指的宝石。因此，早期滋养体又称为环状体（ring form）。环状体继续发育，长大。间日疟原虫和卵形疟原虫约经8～10小时，恶性疟原虫约经10小时，三日疟原虫约经24小时，虫体增大，伸出伪足，为运动细胞器，同时胞质中出现少量疟色素（malarial pigment）；随着虫体继续发育，疟色素增多，伪足活动增加，出现多种形态，虫体有1或2～3个空泡。受染的红细胞胀大可达1倍，颜色变淡，并出现能染成淡红色的小点，称薛氏小点（Schüffner's dots)。恶性疟原虫的早期滋养体在外周血液中经十几小时的发育，逐渐隐匿于各种器官组织的毛细血管中，继续发育成滋养体。
2）裂殖体（schizont）：约经40小时，间日疟原虫晚期滋养体发育成熟，虫体变圆，胞质内空泡消失，核开始分裂，称未成熟裂殖体（immature schizont）。之后核继续分裂，胞质随之分裂，疟色素渐趋集中。最后，分裂的每一小部分胞质包绕一个胞核，形成裂殖子。这时含有裂殖子的虫体称为成熟裂殖体。间日疟原虫的成熟裂殖体常充满于被寄生的红细胞，最近形成12～24个裂殖子。裂殖子长约1.5µm，宽约1µm。在红细胞受染后48小时左右，形成成熟裂殖体。此时红细胞出现泡状隆起，胀大而失去其双凹面形状。由于裂殖子的运动，导致红细胞破裂，裂殖子逸出进入血浆。从红细胞释出裂殖子的全过程约需1分钟。在血液中的裂殖子，一部分被吞噬细胞吞噬，一部分侵入健康的红细胞，重复裂体增殖过程。
⑶配子体形成：疟原虫经过几次红细胞内裂体增殖，部分裂殖子在红细胞内不再进行裂体增殖，而发育为雌性配子体（female gametocyte，即macrogamete cyte）或雄性配子体（male gametocyte，即microgametocyte），这是疟原虫有性生殖的开始。间日疟原虫配子体呈圆形或椭圆形，疟色素均匀分布于虫体内，核1个。雌性配子体胞质致密，色深蓝，虫体较大，占满胀大的红细胞；核稍小，深红色，多位于虫体一侧。雄性配子体胞质浅蓝而略带红色；核较大，淡红色，多位于虫体的中央。成熟的雌雄配子体如被适宜的按蚊随同血液吸入蚊胃后，即可继续发育。否则经一定时间后即变性，而被吞噬细胞吞噬。
四种疟原虫寄生的红细胞时期不同。间日疟原虫和卵形疟原虫主要寄生于网织红细胞，三日疟原虫多寄生于较衰老的红细胞，而恶性疟原虫可寄生于各时期的红细胞。配子体在人体末梢血液中开始出现的时间也有差别。间日疟原虫在裂体增殖期出现2～3天后可在末梢血液中查见到配子体，而恶性疟原虫则在7～10天之后。
2．在蚊体内发育 疟原虫在蚊体内发育包括在蚊胃腔内进行有性生殖，即配子生殖（gametogony）和在蚊胃壁进行的无性生殖，即孢子增殖（sporogony）两个阶段。
⑴配子生殖：当按蚊刺吸疟疾患者血液时，疟原虫随血液进入蚊胃后，仅雌、雄配子体能存活并继续进行配子生殖，而红细胞内期的各无性发育阶段的疟原虫均被消化。雌配子体逸出红细胞外，发育为不活动的圆形或椭圆形的雌配子（female gamete）或称大配子（macrogamete）；与此同时，雄配子体也在几分钟内开始核分裂为4～8块，胞质亦向外伸出成4～8条细丝，然后核分别进入细丝内，称为出丝现象，亦即雄配子形成（exflagellation），不久细丝脱离母体，在蚊胃腔中游动，即雄配子（male gamete）或称小配子（microgamete）。约在1～2小时，雌、雄配子受精，形成圆球形的合子（zygote）。合子最早在数小时后即开始变为长形的香蕉状的能活动的动合子（ookinete）。约在12～24小时，成熟动合子可从蚊胃壁上皮细胞或穿过上皮细胞，停留在蚊胃弹性纤维膜（基底膜）下，在此处虫体变圆并分泌囊壁形成球形的卵囊（oocyst）。
⑵孢子增殖：卵囊形成后即进入孢子增殖阶段，卵囊逐渐长大并向蚊胃壁外突出在卵囊形成2～3天，其核开始分裂。核反复分裂，随后胞质也分裂，部分胞质与部分分裂的核形成了成孢子细胞（sporoblast），子孢子芽从成孢子细胞表面长出（图12－2）。约经8～10天，脱离成孢子细胞体，形成子孢子（sporozoite），并游离于卵囊内。此时为成熟卵囊，其直径约50～60µm。一个卵囊内可含有1000～10000个子孢子。子孢子呈梭形，长约10～15µm，宽约1µm。子孢子可能主动地从卵囊壁钻出或因卵囊破裂后散出而进入蚊血腔。子孢子可随蚊血淋巴钻入蚊体各组织。到达蚊唾腺内的子孢子才具有传染性。在子孢子进入蚊唾腺管后，当雌蚊再度刺吸人血时，便可随唾液进入人体。
图12－2恶性疟原虫卵囊与成孢子细胞
表12－1 4种疟原虫发育过程比较
间日疟原虫
恶性疟原虫
三日疟原虫
卵形疟原虫
红外期发育时间
7天（速发型）
1年以上（迟发型）
6天
12.5天
9天
红外期裂殖体大小(µm)
42
60
48
70～80
红外期裂殖子数目
12000
40000
15000
15400
红内期发育周期时间
48小时
36～48小时
72小时
48小时
红内期发育场所
周围血
环状体及成熟配子体在周围血液，其余各期均在皮下脂肪及内脏毛细血管中
周围血
周围血
无性体与配子体出现于周围血液中的相隔时间
2～5天
7～11
10～14天
5～6天
蚊体内发育的温度与时间
17.5℃,30天或更长； 20℃，16～17天；25℃，9～10天
20℃，22～23天；27℃，10～12天
20℃，30～35天； 22～24℃，25～28天
25℃，16；
27℃，14天
疟原虫在蚊体内发育受多种因素的影响，如配子体的数量和活性，外界的温度、湿度，以及人体的免疫反应对配子体的作用等。此外，蚊媒的易感性也有密切关系，如我国中华按蚊对间日疟原虫的易感性比恶性疟原虫高。
人体四种疟原虫在红细胞内发育的形态及发育过程扣比较如表12－1和表12－2。
表12－2
4种疟原虫形态的鉴别
间日疟
恶性疟
三日疟
卵形疟
环状体
（早期滋养体）
环较大，约等于红细胞直径的1/3；核1个，偶有2个；胞质淡蓝色；红细胞内多只含1个原虫，偶有2个
环纤细,约等于药细胞直径的1/5；核1个，但2个也很常见；红细胞可含2个以上原虫，虫体常位于红细胞的边缘
环较粗壮，约等于红细胞直径的1／3；核1个；胞质深蓝色；红细胞很少含有2个原虫
似三日疟
滋养体
虫体由小渐大，活动显著，有伪足伸出，空泡明显，故虫体形状不规则；疟色素黄棕色，小杆状
体小结实，不活动；疟色素集中一团。黑褐色，原虫此时开始集中在内脏毛细血管
体小圆形或呈带状，空泡小或无；亦可呈大环状，中有一个大空泡，不活动；疟色素棕黑色，颗粒状，常分布于虫体的边缘
虫体圆形，似三日疟，但较大；疟色素似间日疟但较细小
未成熟裂殖体
核开始分裂成2～4个时虫体仍活动，核愈多则虫体渐呈圆形，空泡消失；疟色素开始集中
虫体仍似大滋养体，但核分裂成多个
虫体圆形或宽带状，核分裂成多个；疟色素集中较迟
虫体圆或卵圆形，不活动，核分裂成多个；疟色素数量较少
成熟裂殖体
裂殖12～24个，通常16个，排列不规则；疟色素集中成堆，虫体占满胀大了的红细胞
裂殖子8～36个，通常18～24个，排列不规则；疟色素集中成一团，虫体占红细胞体积的2／3至3／4
裂殖子6～12个，通常8个，排成一环；疟色素多集中在中央，虫体占满整个不胀大的红细胞
裂殖子6～12个，通常8个，排成一环；疟色素集中在中央或一侧
配子体
雄
圆形，略大于正常红细胞，胞质色蓝而略带红，核疏松，淡红色，常位于中央；疟色素分散
腊肠形，两端钝圆，胞质色蓝而略带红，核疏松，淡红色，位于中央；疟色素黄棕色，小杆状，在核周围较多
圆形，略小于正常红细胞，包质淡蓝色，核疏松，淡红色，位于中央；疟色素分散
似三日疟，但稍大；疟色素似间日疟
雌
圆形占满胀大的红细胞，胞质蓝色，核结实，较小，深红色，偏于一侧；疟色素分散
大小正常或略缩小，紫蓝色，边缘常皱缩；常见有几颗粗大紫褐色的茂氏点(Maurer' s dots )
圆形，如正常红细胞大，胞质深蓝色，核结实，偏于一侧；疟色素多而分散
似三日疟，但稍大；疟色素似间日疟
被寄生红细胞的变化
胀大。色淡，常呈长圆形或多边形；滋养体期开始出现鲜红色的薛氏点(Schüffner's dots）
大小正常或略缩小，蓝色，边缘常皱缩；常有几颗粗大紫褐色的茂氏点（Maurer＇s dots）
大小正常，有时缩小，颜色无改变；偶可见西门氏点(Zieman' s dots )
略胀大，色淡，部分红细胞变长形，边缘呈锯齿状；薛氏点较间日疟的粗大，环状体期即出现
超微结构
迄今疟原虫与其各发育阶段及疟原虫入侵宿主红细胞的全过程，均已作较详细地研究。各种疟原虫的超微结构基本相似，现仅简要介绍疟原虫红细胞内期的裂殖子及其入侵红细胞的过程。
1．裂殖子（图12－3）疟原虫裂殖子通常呈圆形或梨形。虫体前端突出，形似截圆锥体称为顶突（apical prominence），虫体外被表膜复合膜，体内具一个胞核及一些细胞器。
⑴表膜复合膜（pellicular complex）：由外膜、内膜和微管（microtube）组成。外膜薄，即质膜。内膜较厚呈网状结构，虫体除顶突和细胞口外，均为内膜所覆盖。内膜的内面紧贴着一层微管，系发自顶突基部的极环，放射状向虫体后方延伸，有些微管止于虫体中部，有些则达虫体后端。内膜和微管的功能，可能是支持虫体，并使虫体有一定形状；微管可能与虫体运动有关。裂殖子的体表尚有一层细胞被或称表被（surface coat），是由“T”形或“丫”形微毛按一定的间隔垂直地排列在虫体外膜上面而成，是外膜的一部分，具有抗原性。
⑵细胞器：包括有顶突及极环（polar rings）、顶凹（apical pit）、棒状体（rhoptry）、微线体（microneme）、线粒体（mitochondrion）、微球体（microspheres）、球形体（spherical body）、核蛋白体（ribosome）、内质网（endoreticulum）、高尔基体（Godgi body）和多膜体（multilamellate body）及细胞口（cytostome）等。极环为外膜皱折增厚而成，有2～3环，可能有助于保持顶突的形状。顶凹由顶突的顶端中央内褶形成，可能在裂殖子入侵时起吸附红细胞的作用。棒状体一对，其前端尖细，似有小孔与顶凹相通，微线体有小管通向前端，当裂殖子侵入红细胞后两者消失，因此认为它们在裂殖子入侵红细胞中起重要作用。在有些疟原虫，如恶性疟原虫的棒状体和微线体中发现大量富含组氨酸的蛋白质，这种物质能使红细胞凝集并增加红细胞渗透性，使红细胞膜内陷，有利于裂殖子进入红细胞。微球体在裂殖子入侵的后期，对含虫空泡（parasitophorous vacuole）起扩展作用。球形体与线粒体的关系密切，可能是能量储藏器。细胞口在裂殖子并无作用，但在滋养体期则为虫体的摄食器官。
⑶胞核：裂殖子的核位于虫体后半部，呈圆形，核膜由双层膜组成，其上有核孔。未见到核仁。
图12－3 鸡疟原虫的裂殖子
（采Aikawa）
2．裂殖子入侵红细胞的过程（图12－4） 裂殖子入侵红细胞的过程按以下顺序进行。
⑴裂殖子粘附红细胞表面：这种粘附是红细胞表面受体与裂殖子表面配体的特异性结合，如间日疟原虫的受体为红细胞膜上的Duffy抗原（糖蛋白）。但裂殖子粘附红细胞表面后，须重新定位，即使其顶突前端与红细胞表面接触，才能入侵红细胞。
⑵红细胞变形：裂殖子顶端与红细胞膜接触，红细胞的形状迅速发生变化，10秒钟后其形状复原，推测可能是由于棒状体和微线体释放富含组氨酸蛋白质，作用于胞膜使之发生凹陷。
⑶侵入红细胞：裂殖子侵入红细胞是在受体介导下完成。随着裂殖子的推进，红细胞凹陷加深并扩大，虫体逐渐为含虫空泡包裹。最后裂殖子完全进入含虫空泡内且不与红细胞的胞质直接接触。裂殖子整个入侵过程约需20秒钟。
⑷封口：当裂殖子进入含虫空泡后，红细胞又发生变形，约10～15分钟后，裂殖子静止，红细胞逐渐将入口封闭，恢复正常状态。在入侵过程中，裂殖子体表的细胞表被脱落于红细胞外。
营养代谢
疟原虫可通过表膜的胞饮或吞噬方式摄取营养；营养物质也可经胞口进入原虫体内。红细胞内寄生的疟原虫，其营养代谢主要是从宿主红细胞血红蛋白和血浆中利用的营养物质获得。
图12－4 诺氏疟原虫裂殖子侵入红细胞的过程
（采Bennister）
1．葡萄糖代谢 葡萄糖是疟原虫红内期主要的能量来源。疟原虫的寄生使红细胞膜发生变化，增强葡萄糖通过膜的主动转运，或者除去某些抑制转运的因子，从而使疟原虫可源源不断地从宿主的血浆获得葡萄糖以供代谢之用。葡萄糖通过酵解产生ATP供给疟原虫的能量。葡萄糖酵解途径主要见于疟原虫的环状体到晚期滋养体；其他代谢途径还有磷酸戊糖途径，6－磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PD）是磷酸戊糖途径所需要的酶，所以受染疟原虫的红细胞内G6PD缺乏时，可影响疟原虫分解葡萄糖，导致其发育障碍。
2．蛋白质代谢 疟原虫获得游离氨基酸的来源主要是来自水解红细胞内的血红蛋白；此外，还来自宿主的血浆和红细胞内的氨基酸库。血红蛋白从疟朱虫胞口被吞入，由胞口基部长出食物泡，胞口孔被膜封闭。血红蛋白被食物泡内的酸性肽链内切酶（组织蛋白酶D）和氨基肽酶的协同作用，消化分解为珠蛋白和血红素。珠蛋白在酶的作用下再分解为几种氨基酸以供合成虫体本身的蛋白质。血红素最后形成一种复合物即疟色素。疟色素不被溶解和吸收而留在食物泡的壁上，在红细胞内裂体增殖过程中，疟色素逐渐融合成团，随着裂体增殖完成后被排入血流。肝细胞内寄生的疟原虫，由于肝细胞内不含血红蛋白，故不产生疟色素。
3．核酸代谢 疟原虫没有从头合成嘌呤的途径，但依靠一个补救合成途径以利用现成的嘌呤碱基和核苷。参与嘌呤补救途径的酶有腺苷酸脱氢酶、嘌呤－核苷磷酸化酶等。
疟原虫利用对氨基苯甲酸（PABA）和三磷酸鸟苷（GTP）经某些酶的作用可合成二氢叶酸（DHF），DHF再被二氢叶酸还原酶还原成具有活性的辅酶
──四氢叶酸（THF）。THF在疟原虫的多种生物合成途径中都是很重要的辅助因子。如果宿主的食物中缺乏PABA，则影响THF的生成，其体内寄生的疟原虫的生长繁殖发生障碍，感染因而被抑制。
4．脂类代谢 疟原虫无脂类储存，也不能合成脂肪酸与胆固醇，完全依赖于宿主提供，如从宿主血浆中获得游离脂肪酸，血浆中的胆固
醇对维持疟原虫及受染细胞的膜的完整性都具有重要作用。红细胞内疟原虫所需的脂类可由摄入的葡萄糖代谢的产物组成，其中主要为磷脂。被寄生的红细胞，磷脂含量大大增高，晚期疟原虫比早期疟原虫含磷脂多，磷脂增多与疟原虫膜的合成有关。
研究疟原虫的营养代谢，对抗疟药的筛选与使用有重要意义。如乙胺嘧啶是二氢叶酸还原酶抑制剂，可抑制四氢叶酸的合成，而影响疟原虫嘧啶的合成，可影响疟原虫红细胞内裂体增殖。
致病
疟原虫生活史中致病阶段是红细胞内期裂体增殖期。红细胞外期的疟原虫对肝细胞虽有损害，但常无明显临床症状。红细胞内的裂体增殖可引起周期性寒热发作，称疟疾发作。若干次发作后，可出现贫血及脾肿大；有时严重者还可引起凶险型疟疾，主要表现脑型疟疾、超高热型等严重合并症，常见于恶性疟。从疟疾全过程来看，子孢子侵入人体后到临床发作前，都经经过一段潜伏期（incubation period），继之为疟疾发作期。若未彻底治疗又可出现再燃。间日疟原虫可出现疟疾复发。
1．潜伏期 由疟原虫侵入人体到出现疟疾发作期间为潜伏期。它包括子孢子侵入肝细胞，经疟原虫红细胞外期发育成熟所需时间，加上疟原虫经数代红细胞内期裂体增殖达一定数量所需时间的总和；如为输血感染疾病则只需后一段时间。潜伏期的长短主要取决于疟原虫的种、株的生物学特性，但与感染疟原虫的数量与方式、机体免疫力以及服用抗疟药等有关系。一般间日疟短者11～25天，长者6～12个月，个别可长达625天。近年我国河南、云南、广西、湖南等省区进行了多次志愿者接受间日疟原虫子孢子接种实验，证明各地均兼有间日疟长、短潜伏期的两种类型，但两者出现比例有由北向南，短潜伏期比例逐渐增多，长潜伏期则逐渐减少的趋势。恶性疟潜伏期为7～27天，三日疟为18～35天。但侵入人体疟原虫数量多，或经输血输入大量无性体，或机体免疫力降低时，潜伏期常较短；服抗疟药者潜伏期可能延长。
2．发作 疟疾发作首先是血中疟原虫需达一定数量。引起发作的血中疟原虫数量的最低值称为发热阈值（threshold）。此数值因疟原虫种株的不同、宿主免疫力和耐受力的差别有高低差异。如间日疟原虫为每mm3血液中10～500个，恶性疟原虫为500～1300个。发作的原因主要是红细胞内期疟原虫裂殖子胀破红细胞，裂殖子和疟原虫的代谢产物、残余和变性的血红蛋白以及红细胞碎片等一并进入血流；其中相当一部分可被多形核白细胞及单核吞噬细胞系统的细胞吞食，刺激这些细胞产生内源性热原质，与疟原虫代谢产物共同作用于下丘脑的体温调节中枢引起发热。
典型的疟疾发作表现为周期性的寒战、发热和出汗退热三个连续阶段。这种周期性特点与疟原虫红细胞内期裂体增殖周期一致，即和裂殖子从所寄生的红细胞释出的时间一致。间日疟疾和卵形疟疾为隔日发作一次；三日疟疾为隔两天发作一次；恶性疟疾起初为隔日发作一次，以后则出现每天发作或间歇期不规则。但初发的间日疟疾在早期往往每日发作一次，三日疟疾隔日或每天发作。这种现象可能是因为疟原虫在肝细胞内发育不同步，在不同时间不同数量裂殖子侵入红细胞所致。但经过几次发作之后，机体免疫力增强，原虫数量较少的一批被淘汰，数量多的一批占优势，因而出现典型的有规律的周期发作。如混合感染二种或三种疟原虫，则发作的时间间隔则无规则。此外，儿童和进入疟区的初患病例，发作多不典型。
疟疾发作初期，机体外周血管收缩以防止散热，此时全身颤抖，皮肤呈鸡皮样，面色苍白，口唇与指甲发紫，为寒战期，如在盛夏，虽盖棉被数层也感不暖。约经1、2小时后体温上升，可达39～40℃，外周血管扩张，颜面绯红，皮肤灼热，进入发热期。发热高低与疟原虫种株特性，原虫密度及机体免疫力有关。发热期患者可伴有剧烈头痛，全身酸痛。小儿或病重成人有时可发生惊厥、谵妄或昏迷。约经4～6小时或更长时间后，进入多汗期，体温急剧下降，大汗淋漓，患者感乏力。发作的次数主要取决于治疗适当与否以及人体免疫力增长的速度。未经治疗的一个无免疫力的初发病人，可连续发作数次或十余次。若无重复感染，随着发作次数的增多，人体对疟原虫产生了免疫力，大部分原虫被消灭，发作自行停止。
3．再燃与复发 急性疟疾患者在疟疾发作停止后，如体内仍有少量残存的红内期疟原虫，在一定条件下又大量增殖，经过数周或数月，在无再感染的情况下，又可出现疟疾发作临床症状，称为再燃（recrudescence）。疟疾初发后，红细胞内期疟原虫已被消灭，未经蚊媒传播感染，但经过一段时间的潜隐期（latent period），又出现疟疾发作，称为复发（relapse）。不论再燃或复发，都和不同种、株疟原虫的遗传特性有关。例如，恶性疟原虫和三日疟原虫都不引起复发，只有再燃；而间日疟和卵形疟则既有再燃，又有复发。间日疟原虫的不同地理株，在复发表现型上有很大差别。一般在初发后2～3个月内出现复发称为近期复发，经3个月以上的称为远期复发。我国某些地区间日疟也出现近期和远期复发类型。
实验研究证明，疟原虫发生抗原变异及宿主的免疫力下降，是引起疟疾再燃的原因。至于复发机制，迄今尚有争论，子孢子休眠学说虽能较好地解释疟疾的复发，但什么因素引起休眠子的复苏尚不清楚。
4．贫血 疟疾发作几次后，可出现贫血症状。发作次数越多，病程越长，贫血越重。红细胞内期疟原虫直接破坏红细胞，是疟疾患者发生贫血的原因之一。但是疟疾患者贫血的程度往往超过被疟原虫直接破坏红细胞所造成的后果。这种情况与以下诸因素有关：
⑴脾巨噬细胞吞噬红细胞的功能亢进：这些巨噬细胞不仅吞噬受疟原虫感染的红细胞，还大量吞噬正常的红细胞。这种吞噬作用与抗疟原虫的调理素抗体和T细胞分泌的淋巴因子有关。由于红细胞被吞噬后，含铁血红素沉着于单核吞噬细胞系统中，铁不能被重复利用于血红蛋白的合成，这也加重了贫血的程度。
⑵骨髓中红细胞的生成受障碍：体外培养实验证明，恶性疟患者有红细胞成熟功能的严重缺陷。骨髓造血功能受抑制，也可能与疟疾贫血有关。
⑶免疫病理的因素：在疟疾感染的急性期，宿主产生特异性抗体后，容易形成抗原抗体复合物。附着在正常红细胞上的免疫复合物可与补体结合，使红细胞膜发生显著改变而具有自身免疫原性，并可引起红细胞溶解或被巨噬细胞吞噬。此外，有的疟疾患者可检到血凝集，可能由于疟原虫寄生于红细胞后，使隐蔽的红细胞抗原暴露，刺激机体产生自身抗体（IgM），导致红细胞破坏。
5．脾肿大 主要原因是脾充血与单核吞噬细胞增生。吞噬细胞因含有大量疟色素，脾切面颜色变深。脾肿大可达脐下，其重量由正常人的150g增到500g，甚至1000g以上。慢性患者因脾高度纤维化，包膜增厚，故质地坚硬，虽经抗疟药根治，也不能缩小到正常体积。在非洲和亚洲某些热带疟疾流行区，有一种称为热带巨脾综合征，多见于由非疟区迁入的居民，疟疾反复发作后，表现脾巨大，伴有肝肿大，以及与脾肿程度成正比的贫血、白细胞及血小板减少，红细胞寿命缩短等。经服抗疟药后巨脾可逐渐缩小。
6．凶险型疟疾 常发生在恶性疟高度地方性流行区的儿童、少年以及疟区无免疫力的人群（包括成人），由于误诊、延迟治疗或治疗不当而致。所谓凶险型恶性疟疾是指血液中查见疟原虫又排除了其他疾病的可能性而表现典型临床症状者，如脑型疟、肾功能衰竭、重症贫血、水电解质失衡、黄疸、高热等。其中常见的是脑型疟疾。近年我国偶也发现间日疟疾患者发生脑型疟。
脑型疟的临床表现为：剧烈头痛、谵妄、急性神经紊乱、高热、昏睡或昏迷、惊厥。因为含有成熟红内期疟原虫的红细胞多在深部血管中聚集，且以脑部为主，所以患者常有昏迷症状。昏迷并发感染或呕吐和惊厥是常见的死因。儿童脑型疟的死亡率为6％～5％。
脑型疟疾的发病机制尚停留在各种学说阶段，主要有机械阻塞学说、炎症学说，弥漫性血管内凝血学说等。大多数学者支持机械学说。此学说认为脑型疟是由于脑部微血管被疟原虫感染的红细胞（PRBC）阻塞，PRBC的表膜上有很多疣突（Knob protrusion），其中含有虫源性抗原。PRBC在脑微血管中的聚集是PRBC膜与血管内皮细胞特异性粘连的结果。PRBC与正常RBC的粘连加速了微血管的阻塞。对脑型疟昏迷患者的脑代谢研究，发现其脑脊液中乳酸浓度明显升高，可能由于点状循环阻塞，导致脑缺氧，而大量疟原虫的糖酵解产物乳酸聚集，脑细胞可因细胞内酸中毒而死亡。近年有人推断，细胞因子，尤其是肿瘤坏死因子，参与了人脑型疟的发病。而且认为肿瘤坏死因子可能是通过NO发挥致病作用，影响中枢神经系统的功能。
7．疟疾性肾病 多见于三日疟疾人长期未愈者，以非洲儿童患者居多。主要表现为全身性水肿、腹水、蛋白尿和高血压，最后可导致肾功能衰竭。而且当成为慢性后，抗疟药治疗也无效。此综合征是由Ⅲ型变态反应反致的免疫病理性改变，多发生在有高效价疟疾抗体和高水平IgM的人。重症恶性疟患者有的也发生此症状，但临床表现较轻，药物治疗易愈。
8．其他类型疟疾 如先天疟疾、婴幼儿疟疾、输血疟疾等。
先天性疟疾系因胎盘受损或在分娩过程中母体血污染胎儿伤口所致的产道感染引起的。胎儿出生后即见贫血、脾肿大，血中发现疟原虫。婴幼儿疟疾，表现逐渐起病，精神迟钝或不安，厌食、呕吐，腹痛伴气胀或腹泻，热型不规则；仅畏寒而无寒战；热退后有半数不出汗；高热时可有惊厥或抽搐；贫血发展快；伴有咳嗽；病死率远较成人高。输血疟疾，由输血后引起的疟疾，临床表现与蚊传疟疾相似。其潜似期长短与输血的原虫数、注射途径和受血者的易感性有关。库血贮存时间短于6天者最危险，7～12天较安全。当前输血较为普遍，血源复杂，对输血疟疾应予以重视。
疟疾免疫
1．先天免疫 人对其他脊椎动物的疟原虫不感染或不易感。西非黑人90％以上因先天性缺少Duffy血型抗原的红细胞，故对间日疟原虫有抗性。又如，由于遗传基因所赞成的镰状红细胞（Hbs）贫血患者或红细胞缺乏葡萄糖－6－磷酸脱氢酶（G6PD）患者对恶性疟原虫具有抵抗力。
2．获得性免疫 疟疾的获得性免疫不仅有种、株的特异性，还存在同株各发育阶段的特异性。
⑴疟原虫抗原：疟原虫的保护性抗原主要在虫体表面，统称表面抗原。在疟原虫生活史的发育各期，既有共同抗原，又有期特异性抗原，已证明成熟子孢子体外附着的环子孢子蛋白（Circumsporozoite protein，CSP）具有明显的抗原性。红内期疟原虫的不同发育阶段，其抗原的质和量均有变化，并可在被寄生的红细胞膜上的表露出来。裂殖子和子孢子均属游离的疟原虫，因此诱导的宿主免疫均较明显。已知有许多疟原虫抗体可作用于裂殖子，使裂殖子凝集，阻止裂殖体释放裂殖子。裂殖子表面抗原与其侵入红细胞有关。近年发现恶性疟原虫和间日疟原虫的配子表面的保护性抗原。
⑵体液免疫：当疟疾血症出现后，血清中IgG、IgM和IgA抗体水平明显增高，但具有特异作用仅5％左右，而且主要是IgM。抗体在疟疾免疫中起重要作用，例如：中和抗体，对CSP的单克隆抗体能中和相应子孢子而阻止其侵入肝细胞，对裂殖子的中和作用可能是促使裂殖子凝集，并干扰裂殖子和红细胞表膜上的相应受体结合；调理素抗体，可增强巨噬细胞或中性粒细胞吞噬受染红细胞的作用；阻断传播抗体，如抗配子的抗体，能抑制疟原虫在蚊体内发育。
⑶细胞免疫：产生免疫效应的细胞主要是激活的巨噬细胞，中性粒细胞。在有免疫力宿主，巨噬细胞对于受染红细胞及血中裂殖子的吞噬能力明显增强；同时巨噬细胞产生的肿瘤坏死因子、白细胞介素和活性氧（OH－、H2O2、O2－）等，可通过破坏红细胞使其中的疟原虫变性死亡。疟原虫所引起的抗体反应，大部分都是依赖T细胞的，因此，辅助性T细胞的激活，是产生特异性抗体的先决条件。肝内期疟原虫的一些抗原，可在肝细胞表面表达，可激活杀伤性T细胞，特异性地杀伤被寄生的肝细胞。细胞免疫，在红外期感染中，起主要保护作用。
⑷带虫免疫及免疫逃避：多数疟疾患者经过连续急性发作停止之后，虽然血液或组织中仍存在少量原虫，但宿主却显示健康状态，形成低度疟原虫感激带虫免疫，这种现象说明机体有特异性抗体抑制疟原虫红内期发育的免疫效应。疟原虫的带虫免疫显示疟原虫具有有效的免疫原性，同时，部分疟原虫又具有逃避宿主免疫效应的能力，与宿主保护性抗体共存，这种现象称为免疫逃避，如在慢性感染诺氏疟原虫的猕猴，每次再燃都由一种与它前身抗原性质稍有改变的变异体引起。
诊断
1．病史和流行病学史 如典型的周期性发作史，在流行区或流行季节在疟区留住史。
2．病原学检查 从患者周围血液中检出疟原虫，是疟疾确诊的依据。一般从受检者耳垂或指尖采血作薄血膜和厚血膜涂片，以姬氏染液或瑞氏染液染色后镜检（详见附录），应在发作开始（恶性疟）或发作后数小时至10小时（间日疟、三日疟）采血。恶性疟初发时只能查到环状体，而配子体在周围血液中出现时间则在查到环状体之后10天左右。除重症病人外，一般在周围血液中难查到恶性疟的滋养体和裂殖体。薄血膜涂片经染色后原虫形态结构完整，清晰，可辩认原虫的种类和各发育阶段的形态特征，适用于临床诊断，但虫数较少容易漏检。厚血膜涂片在处理过程中原虫皱缩，变形（彩图Ⅱ），而且红细胞已经溶解，鉴别有困难，但原虫较集中，易被发现，熟识其形态特征后可提高检出率，因此常用于流行病学调查。
3．其他诊断方法 应用间接免疫荧光法检测特异性疟原虫抗体，已在流行病学调查中使用。近年来发展的新方法，如用单克隆抗体检测病人血中的疟原虫抗原，DNA探针检测疟原虫的核酸，或PCR法扩增少量疟原虫的DNA，以提高检出率等均取得一定的成绩。国外学者80年代已研制恶性疟原虫DNA探针，并开始适用于现场研究，敏感性可达感染红细胞内0.0001％。我国学者近年也正进行恶性疟原虫及间日疟原虫的DNA探针的研制，尚有待进一步简化，以利现场应用。
流行
疟疾在世界上分布广泛，是严重危害人体健康的寄生虫病之一，是亚非拉广大地区的重要公共卫生问题。据统计，现在全球仍有1.2亿疟疾患者，带虫者约近3亿；非洲每年还有百万儿童死于疟疾。
1．疟疾分布 四种疟原虫在世界的分布地区各有不同，间日疟原虫主要在温带地区，但也散在分布于寒带和热带地区。恶性疟原虫主要分布热带和亚热带地区，特别是热带非洲和南美洲。三日疟原虫主要分布在热带非洲撒哈拉沙漠以南地区，为局部流行。卵形疟原虫分布范围最小，主要在热带非洲西海岸地区。
在我国流行最广的是间日疟，其次是恶性疟，三日疟患者已极少见，卵形疟仅发现几例。我国疟区分布如下：
⑴北纬33°以北地区，为非稳定性低疟区，主要在靠近河流、湖泊的低洼地区和水稻区。单纯间日疟流行。中华按蚊为主要媒介，新疆北部为麦赛按蚊，南部为萨氏按蚊。疟疾传播期为3～6个月，发病高峰在8～9月间。
⑵北纬25°～30°地区，为非稳定性中、低疟区。以间日疟为主，恶性疟存在，偶见三日疟病例。主要传播媒介，平原区以中华按蚊为主，低山和丘陵地区嗜人按蚊更重要，传播期为6～8个月，发病高峰通常在8～9月。
⑶北纬25°以南地区，属高疟区，其中山区为高疟区，平原为中低疟区。疟疾广泛存在。四种疟疾均有存在，恶性疟较多见，间日疟次之。主要媒介，山区为微小按蚊和嗜人按蚊，平原区为中华按蚊，海南省山西地区为大劣按蚊。传播期为9～12个月，发病高峰多在6～10月之间。
⑷天然无疟区，包括西北和北华的荒漠干旱地区，西南的高寒地区和华北的山区。
2．流行的三个环节
⑴传染源：凡周围血液中存在成熟配子体的现症病人和带虫者都是传染源。间日疟原虫配子体在无性体血症2～3天后出现，恶性疟原虫配子体要在原虫血症之后7～11天才出现。因此间日疟患者在发病早期即可使蚊媒感染。血中带红内期者可经输血传播。
⑵传播媒介：全世界450多种按蚊，已报告作为媒介的按蚊不超过20％。我国61种按蚊，能起传播作用的有8种，其中分布广泛的是中华按蚊，嗜人按蚊和微小按蚊；局部分布的是大劣按蚊、日月潭按蚊、麦赛按蚊和萨氏按蚊。
⑶易感人群：人群中除由于遗传基因决定对某些疟原虫具先天免疫力，及高疟区婴儿可从母体获得一定的抵抗力外，对疟原虫普遍易感。在流行区，成人反复感染的机会多，可呈带虫状态，而易感者主要是儿童。孕妇生理功能特殊，免疫力低，易感疟疾。此外，非疟区的无免疫力人群进入疟区，也为易感者，且可引起疟疾暴发流行。
3．流行因素
⑴自然因素：气候、地形等因素可影响疟疾的传播。地形不同，如山区或平原区，疟疾流行程度不同。尤其气候条件对疟原虫及其媒介按蚊的生存影响甚大，温度低于15～16℃，疟原虫不能在蚊体内发育，一般对疟原虫具有流行病学意义的温度界限为22～28℃。温度决定疟疾的传播季节和地理分布。雨量影响蚊虫孳生环境，并直接影响蚊媒的种群数量变动。疟疾发病高峰常与雨量有关，雨量的改变可导致疟疾暴发流行。
⑵社会因素：社会经济水平，居民文化素质，生活习惯、卫生状况、医疗防疫机构健全与否，以及人口流动等均可影响疟疾的传播和流行。
4．流行特征
⑴地方性：是指疟疾在一个地区经常存在，每年发病率虽有波动，但流行并未间断。传统上以儿童脾肿率作为划分地主主性疟区的指标。凡是2～9岁儿童，脾肿率在10％以下者，为低度流行区；在11％～50％者，为中度流行区；在50％以上，而成人脾肿率亦高（＞25％）者，为高度流行区；儿童脾肿率在75％以上，成人脾肿率反而低者，为全疟区。
⑵流行区：主要指暴发流行。以发病率（或包括死亡率）较常年水平急剧地成倍或数十倍增长为特征：且具有剧烈地波动状态。其诱因可由于输入传染源，输入传播媒介，大批无免疫力的人群进入地方性疟区或媒介数量异常增加等原因，可在一定地区出现暴发流行。
⑶季节性：疟疾流行总是表现明显的季节性。随着地形、气候、媒介及疟原虫种别的差异，疟疾传播季节及其高峰时间亦不相同。在恶性疟原虫与间日疟原虫同时存在的地区，前者的发病高峰时间常比后者更晚出现。
防治
我国对疟疾防治的对策是加强和落实灭蚊和传染源防治的综合措施，解决治疗抗氯喹疟药的研制和生产供应，严格执行流行人口疟疾管理制度。执行因地制宜，分类指导的原则。如以中华按蚊为媒介的地区，采取治疗传染源为主、减少蚊幼虫孳生地为辅的综合措施。在微小按蚊、嗜人按蚊和大劣按蚊为主要媒介地区，采取防制媒介结合治疗传染源的综合措施。
1．预防疟疾的预防，指对易感人群的防护。包括有个体预防和群体预防。个体预防系疟区居民或短期进入疟区的个有，为了防蚊叮咬、防止发病或减轻临床症状而采取的防护措施。群体预防是对高疟区、爆发流行区或大批进入疟区较长期居住的人群，除包括含个体预防的目的外，还要防止传播。要根据传播途径的薄弱环节，选择经济、有效，且易为群众接受的防护措施。预防措施有：蚊媒防制，预防服药或疫苗预防。
预防的药物：常用为氯喹，或乙胺嘧啶＋磺胺多辛。不论个体或群体进行预防服药时，每种药物疗法不宜超过半年。
疫苗预防：由于抗疟工作中存在灭蚊和查寻无症状带虫者的实际困难，近年来对研制疟疾疫苗受到世界各国的普遍重视。70年代恶性疟原虫红内期体外培养成功，80年代又发展了制备单克隆抗体和DNA重组技术，为疟疾疫苗制备提供了良好条件。目前用于疟疾疫苗研究的保护性抗原来自疟原虫三个虫期?, 百拇医药