综述:日本血吸虫检测诊断技术进展及中国人群与野生啮齿动物流行病学特征述评

时间:2026年5月28日
来源:Frontiers in Veterinary Science

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日本血吸虫病是由日本血吸虫(Schistosoma japonicum)感染引起的一种重要人兽共患寄生虫病,对中国人群与动物的公共卫生安全构成重大威胁。深入理解其流行病学特征与诊断技术,是制定防控与消除策略的核心基础。本综述系统更新了2015年至今中国人群与野

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日本血吸虫病是由日本血吸虫(Schistosoma japonicum)感染引起的一种重要人兽共患寄生虫病,对中国人群与动物的公共卫生安全构成重大威胁。深入理解其流行病学特征与诊断技术,是制定防控与消除策略的核心基础。本综述系统更新了2015年至今中国人群与野生啮齿动物中日本血吸虫的流行现状及现有诊断技术进展。当前诊断方法主要包括形态学鉴定、血清学检测与分子检测三大类。传统方法如改良加藤厚涂片法(Kato-Katz)仍广泛应用,而以聚合酶链式反应(PCR)、等温扩增技术(包括环介导等温扩增LAMP、重组酶介导等温扩增RPA、重组酶辅助等温扩增RAA)及CRISPR/Cas系统为代表的新型工具,显著提升了检测灵敏度并更适于现场部署。血清学检测(间接血凝试验IHA、酶联免疫吸附试验ELISA)适用于大规模筛查,但在特异性方面存在局限。研究人员对37项涉及46,910,186份人血清样本的研究进行汇总分析,结果显示总血清阳性率为1.54%(95%CI:1.53–1.54),各省差异显著,最低为福建省0.08%,最高为云南省4.95%。男性、本地居民及从事农耕或渔业人群阳性率更高。同时,对覆盖7省的24项研究进行叙述性综合显示,14,381只野生啮齿动物的感染率高达8.97%(95%CI:8.50–9.44),其中褐家鼠(Rattus norvegicus)感染率最高,达37.44%。综上,尽管防控成效显著,日本血吸虫在特定区域仍呈地方性流行,野生啮齿动物是关键保虫宿主。将高灵敏度分子诊断整合入监测体系,并针对啮齿类宿主开展干预,对实现中国2030年消除血吸虫病目标至关重要。
1 引言
日本血吸虫病是一种由日本血吸虫(Schistosoma japonicum)感染引起的重要人兽共患寄生虫病,广泛分布于热带及亚热带地区的多个国家。全球疾病负担评估显示,该病已在79个国家报告传播,2024年估计有超过2.537亿人需要接受针对性预防性治疗。在中国,血吸虫病被列为法定乙类传染病,主要流行于长江中下游流域的部分省区,严重威胁公共卫生并阻碍经济社会发展,是当前寄生虫病防控工作的重点。日本血吸虫可感染多种哺乳动物终宿主,生活史复杂。其成虫寄生于终宿主肠系膜静脉与肝脏,产卵随粪便排出,在水中孵出毛蚴侵入钉螺,发育为尾蚴后逸出并穿透终宿主皮肤完成感染。该病与肝纤维化、泌尿生殖道炎症、慢性肺部病变及肺动脉高压等多种病理状态密切相关,并可影响其他疫苗的保护效力。早期诊断对防控至关重要,但慢性感染中虫卵检出率低,常依赖血清学或分子方法,构成主要诊断挑战。中国在血吸虫病流行区已实施药物化疗、灭螺、环境改造及健康教育等综合措施,大部分地区疫情得到有效控制,但该虫仍在部分地区构成威胁。及时准确的诊断有助于早期治疗、降低传播并指导群体化疗。同时,掌握不同宿主的流行规律对疾病管理与环境治理不可或缺。本综述聚焦于2015年1月至2026年4月发表的研究,定性整合该时期中国人群与野生啮齿动物日本血吸虫的流行病学特征,特别关注新冠疫情前后的变化,并评述此期间涌现的新型诊断技术,以补充现有定量荟萃分析,为消除血吸虫病提供支持。
2 中国日本血吸虫病流行历史
日本血吸虫在中国的流行史可追溯至两千多年前,考古发现距今约2100年前的人类遗骸中存在该虫虫卵。首例确诊的人体感染及虫卵形态学描述于1905年报道,随后在洞庭湖、鄱阳湖及太湖周边地区广泛流行,平均感染率超过21.00%,受累人口逾500万,曾被视为中国的“瘟神”。新中国成立后,政府将血吸虫病防治列为重点工作,通过强有力的组织领导、全民参与及持续的技术革新,取得了显著成就。例如,人群血清阳性率已从1984年的38.4%下降至2020年的2.4%。为推动“健康中国”建设,《“健康中国2030”规划纲要》明确提出到2030年在全国所有流行县实现血吸虫病消除的目标。
3 日本血吸虫现用诊断技术
鉴于日本血吸虫仍在部分地区流行,早期诊断对减轻疾病负担及降低治疗成本至关重要。现有检测方法主要分为三类:针对虫体不同发育阶段的形态学鉴定、针对虫体特异DNA序列的分子检测,以及针对特异性抗体的血清学检测。
3.1 形态学鉴定方法
形态学鉴定是检测组织、水体及粪便样本中日本血吸虫各发育阶段的金标准。粪便检测常用直接涂片法、毛蚴孵化法及改良加藤厚涂片法,其中毛蚴孵化法与改良加藤厚涂片法应用最广,特异性可达100%,但灵敏度较低。针对野生啮齿类等终宿主,除粪便检查外,还采用小鼠肝脏组织压片、肝组织匀浆镜检等方法,其检出率显著高于粪便检查。比较研究显示,肝脏组织压片、肝组织匀浆镜检、改良加藤厚涂片法及毛蚴孵化法的检出率分别为16.79%、11.04%、2.70%与2.70%。
3.2 分子检测方法
分子检测技术因高灵敏度成为早期诊断和基因变异分析的重要手段,主要包括常规PCR及其衍生技术(巢式PCR、实时荧光定量PCR、多重实时PCR、微滴数字PCRddPCR)、等温扩增技术(LAMP、RAA、RPA)及CRISPR/Cas系统。
3.2.1 常规PCR技术
常规PCR已用于日本血吸虫检测,而巢式PCR与实时荧光定量PCR灵敏度更高,更适用于临床早期样本。例如,靶向日本血吸虫串联重复序列1(jTR1)基因的实时荧光定量PCR检测限可达200 ag基因组DNA或1个虫卵/克粪便,灵敏度与巢式PCR相当且显著优于常规PCR。多重实时PCR还可实现日本血吸虫与同域流行的东毕吸虫(Orientobilharzia spp.)等病原体的同步检测。
3.2.2 等温扩增技术
此类技术在恒定温度下扩增,无需复杂温控设备,适合低流行区现场检测。LAMP技术检测限可达0.08 fg/μL,灵敏度较常规PCR提高10000倍。RAA技术可在37℃下30分钟内完成扩增,结合核酸试纸条可实现可视化判读,检测限为1.0 pg/μL基因组DNA或10拷贝/μL质粒。RPA技术操作简便快速,但部分引物存在与其他血吸虫种(如曼氏血吸虫S. mansoni、埃及血吸虫S. haematobium)的交叉反应,需进一步优化特异性。RPA与实时荧光检测系统结合的方法,对粪便样本中日本血吸虫基因组DNA的检测限为0.9 fg/反应,以改良加藤厚涂片法为参照,灵敏度达100%,特异性为96.4%。
3.2.3 CRISPR/Cas系统检测
CRISPR/Cas系统兼具单碱基分辨率、等温信号放大及侧向层析读取优势,是优异的现场检测平台。RPA与CRISPR/Cas12a系统联用可在40℃下30分钟内完成检测,检测限为10-5ng/μL基因组DNA,且无其他吸虫交叉反应。LAMP与CRISPR/Cas12a联用技术的检测限可达10 pg/μL基因组DNA或1.0拷贝/μL质粒。RPA与CRISPR/Cas13a联用技术则可通过荧光或比色法读取结果,灵敏度优于常规实时PCR,与实时PCR结果的符合率达93%–100%。
3.2.4 宏基因组二代测序(mNGS)
mNGS是高通量检测新技术,可用于未知病原体鉴定及基因组测序。研究人员利用mNGS成功在实验感染兔血清中检出日本血吸虫游离DNA(circulating DNAs, cDNAs),并据此开发了基于LAMP-CRISPR-Cas12a的早期诊断方法。mNGS还在云南非传统流行区的人体组织样本中证实了日本血吸虫的存在。
3.3 血清学检测方法
血清学检测主要用于筛查抗体阳性个体,无法区分现症感染与既往感染。
3.3.1 间接血凝试验(IHAT)
IHAT通过抗原致敏红细胞与血清中特异性抗体结合产生凝集反应来判断结果,曾广泛用于人群及家畜筛查。其灵敏度高于改良加藤厚涂片法与毛蚴孵化法,但特异性较低,不适合单独用于临床确诊。
3.3.2 酶联免疫吸附试验(ELISA)
ELISA是常用的抗体或抗原检测方法。研究人员已鉴定出SjSAPLP4、SjSAPLP5及组织蛋白酶B(cathepsin B)等具有高灵敏度和特异性的诊断抗原。双抗体夹心ELISA靶向Sj29抗原,对急性期、慢性期及晚期患者的检出率分别为76.7%、54.5%和50%。
3.3.3 其他免疫层析技术
除上述方法外,荧光免疫层析试纸条与胶体金免疫层析试纸条也被开发用于检测抗日本血吸虫抗体。以皂素蛋白(saposin protein)为抗原的胶体金试纸条稳定性好,室温保存1年后结果可靠,单次检测成本为1.5–4.0美元,以改良加藤厚涂片法为参照,灵敏度为83.3%,特异性为100%。
4 中国人群与野生啮齿动物日本血吸虫流行现状
中国政府实施的以机代牛、封洲禁牧及阳性家畜淘汰等措施成效显著,人群血清阳性率从1982年的34.8%降至2020年的2.4%,牛、羊、犬等家畜感染已基本消除。但该虫仍在部分地区的人群与野生啮齿动物中流行。
4.1 研究方法
本部分遵循PRISMA框架进行叙述性综合,检索2015年1月至2026年4月发表于中英文数据库的文献,纳入标准为明确报告中国人群或野生啮齿动物日本血吸虫流行率、样本量大于50、采用横断面设计且明确描述检测方法的研究。最终纳入61篇文献进行描述性分析。
4.2 中国人群日本血吸虫汇总流行率
对37项研究的46,910,186份人血清样本汇总分析显示,总血清阳性率为1.54%(95%CI:1.53–1.54)。省级分布上,福建省最低(0.08%),云南省最高(4.95%);福建、浙江、广西、江苏低于1.0%,江西、湖南、云南高于2.0%。时间趋势上,血清阳性率从2015年的3.49%降至2019年的0.99%,2020年升至2.20%后逐年下降。性别分布上,男性(2.19%)显著高于女性(1.23%)。职业分布上,农民与渔民(1.97%)显著高于其他职业人群(0.30%)。人口类型上,本地居民(1.05%)显著高于流动人口(0.67%)。
4.3 中国野生啮齿动物日本血吸虫汇总流行率
对24项研究涉及的14,381只野生啮齿动物汇总分析显示,总感染率为8.97%(95%CI:8.50–9.44)。省级分布上,四川省最低(0.03%),安徽省最高(27.54%)。物种分布上,褐家鼠(Rattus norvegicus)感染率最高(37.44%),其次为黄胸鼠(Rattus tanezumi,17.25%)、黑线姬鼠(Apodemus agrarius,13.29%)及社鼠(Niviventer confucianus,13.56%)。
5 展望与未来方向
日本血吸虫病可导致严重的门静脉高压性肝病,晚期患者年均直接经济负担约为1045美元。此外,该感染还与结直肠癌及肝细胞癌的发生密切相关。尽管防控工作取得巨大进展,但该虫仍在特定区域流行。当前诊断技术各具特点:血清学检测适合大人群筛查,但无法区分现症与既往感染;形态学方法特异性高但灵敏度不足;分子检测灵敏度与特异性俱佳,适合低流行区确诊,但尚未在基层广泛应用,主要受限于设备、人员及成本。流行病学上,人群流行率受经济水平、气候环境及防控资源等多因素影响。2020年阳性率的异常升高可能与新冠疫情期间防控资源被挤占有关。高危人群特征(本地居民、男性、农民渔民)提示行为暴露是主要风险因素。野生啮齿动物感染率远高于人群,是重要的独立保虫宿主,但其流行率与人感染率相关性弱(R2=0.1091),说明需独立开展监测。未来应推广“血清学初筛-分子确诊”的综合诊断模式,实施涵盖人、畜、野生动物及钉螺的“全健康(One Health)”防控策略,加强基层实验室分子检测能力建设,并重点关注高危人群的精准干预。
6 结论
综上所述,日本血吸虫仍在中国特定区域流行,野生啮齿动物是关键保虫宿主。以CRISPR/Cas系统为代表的新型分子诊断技术提升了检测性能并适于现场应用,但传统方法仍占主导地位。人群血清阳性率为1.54%,而野生啮齿动物感染率高达8.97%,凸显将野生动物纳入监测体系的必要性。整合高灵敏度分子诊断与全面的保虫宿主管理,是实现中国2030年消除血吸虫病目标的必由之路。

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