青藏高原四川部分包虫病传播动力学的研究

王谦+陈凡+张光葭+廖沙+喻文杰+何伟+王奇+李汭芮+霍芳+黄燕

包虫病是由棘球绦虫的幼虫寄生于人和动物体内而引起的人兽共患寄生虫病。引起人体感染的棘球绦虫主要是细粒棘球绦虫和多房棘球绦虫。细粒棘球绦虫的终宿主主要是犬，中间宿主多为牛羊等偶蹄类动物，而多房棘球绦虫的终宿主主要是狐狸，中间宿主主要是小型哺乳动物。包虫病严重危害我国流行区人民身体健康和生命安全，影响社会经济发展的重大传染病。

1包虫病传播动力学简述

目前我国对包虫病的研究非常重视，对于包虫病发病机理、传播规律、防治策略研究的重要性日益突出。传播动力学就是进行理论性定量研究的一个重要方法。它是根据种群生长特性、疾病发生及在种群内的传播、发展规律，以及与之有关的社会环境等因素，建立能反映传染病动力学特性的数学模型，通过对模型动力学性态的定性、定量分析和数值模拟来分析疾病的发展过程，揭示流行规律，预测变化趋势，分析疾病流行的原因和关键因素，寻求预防和控制的最优策略，从而为我们防治决策制定提供理论依据。传播动力学的研究中有两个重要的概念：繁殖能力和相遇机会。其中，繁殖能力主要包括终宿主（犬、狐狸、狼）和中间宿主（偶蹄类、小型哺乳类）两个层面，终宿主体现在棘球绦虫的种类和成虫的繁殖率，而中间宿主体现在棘球蚴的种类和幼虫的繁殖率；相遇机会也包括两个方面，中间宿主和终宿主的相遇促进了种群繁衍，人与终宿主的相遇就使疾病传播。

基本再生数（R0）和平衡稳态是反应寄生虫传播趋势的两个重要指标。R0是根据数学模型分析获得的决定疾病传播与否的一个指标，它表示在疾病发病初期所有个体都是易感者时，一个染病个体在其平均患病期内传染的个体数。当R0<1时，经过一定时间后，疾病将会消除；当R0>1时疾病将变成一种地方病流行开来。平衡稳态是指一种寄生虫种群随着时间推移既不增加也不减少。平衡稳态主要分为三个类型，分别是流行稳态、高度流行稳态和消灭稳态。当R0>1且R0≈1时，寄生虫种群数量为常数，处于比较稳定而缓慢增长的流行稳态趋势；当R0>1时，疾病呈现高度流行稳态；当R0<1时，经过很长一段时间，寄生虫将不会存在，被完全消灭。消灭任何寄生虫，一定是要将寄生虫种群降低到灭绝状态，并维持这种状态直至没有寄生虫的存在。当R0=1时，寄生虫种群唯一可能的平衡稳态是灭绝稳态，如果R0减少并保持在小于1的状态，那么随着时间的推移寄生虫就会灭绝；当R0>1时，灭绝稳态也是可以实现的。但是，如果在接近灭绝时R0>1，那么种群数量就又会增加。所以，这种灭绝的平衡稳态是不稳定的。该寄生虫如果再次被引入，还会形成当地循环。

2影响包虫病传播动力学的因素

棘球绦虫生活史复杂，包括中间宿主体内的中绦期（幼虫阶段）、终末宿主体内的成虫期和一个外环境生存的卵期。在一个时间点上，棘球绦虫的总数量为上述三个阶段的寄生虫数量总和。研究棘球绦虫的传播动力学，首先要确定该寄生虫及每种宿主的数量对其传播的作用；其次是对内在、外在、社会经济及行为因素的作用进行评估，然后对各种社会生态环境下的整个系统的平衡稳态进行量化。

2.1寄生虫的作用

寄生虫对于传播动力学的主要贡献是其生物潜能（Biotic Potential，BP）。BP是在资源没有限制且环境十分适宜情况下的种群数量增殖能力，亦称增殖潜力。根据查普曼（R.N.Chapman，1931）的定义，BP包括生殖能力（Reproductive Potential）和个体维持能力（Survival Potential）。寄生虫的繁殖力是寄生虫病传播的主要推动器。

2.1.1细粒棘球绦虫细粒棘球绦虫寄生于犬、羊体内时，呈现出负二项分布特征，大量成虫或幼虫寄生于小部分动物体内。细粒棘球绦虫的寄生既没有“拥挤”效应（感染量达到一定高水平后，寄生虫繁殖力反而下降），也没有寄生虫诱导的宿主死亡效应。细粒棘球绦虫幼虫在羊体内生长缓慢，平均在感染6.65年后，仅有50%具有繁殖能力，且细粒棘球绦虫的生物潜能只有泡状带绦虫（Taenia Hydatigenia）的百分之一。在不同的生态环境和气候情况下，生物潜能会有很大的差异。有文献报道称，在羊、犬生活史中，细粒棘球绦虫平均虫负荷为200～400条虫；而在高度易感的肯尼亚图尔卡纳犬（Turkana Dogs）及澳大利亚野狗（Dingoes）中，大多数犬有大量细粒棘球绦虫寄生。

2.1.2多房棘球绦虫在欧洲等地，狐狸被认为是多房棘球绦虫的最重要终宿主。在不同环境的终末宿主体内，多房棘球绦虫感染数量差异极大。例如：阿拉斯加极地狐狸（Alopex Lagopus）体内的多房棘球绦虫数量比达科他红狐（Vulpes Vulpes）大两个数量级。阿拉斯加的138只极地狐中，最高荷虫量的一只狐狸体内有18.42万条，有14%狐狸荷虫量在966条以上；而在中欧，狐狸呈低到中度的感染量，数据显示自然感染荷虫量高于1，000条/只的狐狸数量较少。有文献报道称，成熟多房棘球绦虫的孕节平均含有约300枚虫卵，每一条多房棘球绦虫每天可以长出0.08～0.14节孕节片。这样，一只带有1万条成熟多房棘球绦虫的狐狸，理论上每天可以排出800～1，400节孕节片，也就是约24～42万枚虫卵。

2.2宿主免疫的影响

2.2.1终末宿主当犬在摄入原头蚴时，其能够获得针对细粒棘球绦虫的免疫力。有文献报道，在经过6次感染后，50%的犬显示出易感性降低。但是，这种保护性免疫作用很微弱，可忽略不计；但是也有学者通过对犬只进行感染—驱虫—再感染，发现通过二次感染虫荷量降低了95%。这就表明犬对棘球绦虫确实存在免疫力，并能影响宿主体内成虫数量。所以，在终宿主的免疫作用目前尚存在争议，是否带入流行病学方程中有待商榷。

2.2.2中间宿主目前，已经证实绵羊可以获得或诱导出对于细粒棘球绦虫、泡状带绦虫的免疫力。另外，有研究表明，棉鼠（Cotton Mouse）对多房棘球绦虫也存在免疫作用。通过给红背鼹鼠（Clethrionomys Rutilus）注射虫卵也能诱导出免疫力。因而，有很好的理由假定嚙齿动物可以避免多房棘球绦虫的高度感染。宿主作为一个传播的媒介，它的数量的大小和变化也是传播动力学研究的一个重要因素，终宿主主要研究犬、狐狸、狼的数量，中间宿主主要研究牛羊、野生偶蹄动物、小型哺乳类的数量。endprint

2.3社会、经济行为因素

四川省棘球绦虫的传播主要有两种模式：一个是野生小型哺乳动物和啮齿类动物（中绦期寄生）为主的与野生食肉动物（成虫在小肠寄生期）之间组成的一个野生循环；另一个是小型哺乳动物和啮齿类动物与家犬和猫（成虫在小肠寄生期）之间形成的一个家养循环。这两种循环的终宿主都可以感染人及其他哺乳类（中绦期寄生）。

2.3.1青藏高原包虫病流行特点及风险因素造成青藏高原包虫病高度流行的特点及风险因素（图1），主要为宿主传染源及中间宿主的种类非常多且数量巨大，非常适宜该寄生虫广泛传播。主要的传染源有犬科动物（犬、狐狸、狼）中间宿主主要有牦牛、羊、藏羚羊、鼠兔和田鼠。

在青藏高原被划分为3个区域（图2），居住点主要是人活动的区域，家犬活动也主要在这个区域，野犬偶尔会出现；居住点比邻区域是放养家犬以及野犬的活动区域，狐狸偶尔也会出现；居住点和居住点比邻区以外就是野外区域，这里是狐狸、大多数野犬和未拴养的家犬的活动区域。因为人群主要集中在居住点，所以我们假定小型哺乳动物感染家犬产生的虫卵对人感染包虫病是起到了最主要的作用，其次是野犬，再其次是狐狸和狼。但是，野生动物狐狸一直以来都是被认为是与其小型哺乳动物感染的主要终宿主，而青藏高原地区犬只数量很多，与人的接触非常的频繁，所以对于家犬和野犬对小型哺乳动物感染率还有待进一步的探究。

2.3.2青藏高原包虫病流行动力因素影响青藏高原包虫病流行动力的主要卫生行为因素之一是耍犬。我们在石渠县开展防治的过程中发现，石渠县的儿童包虫病感染率很高，且发现时，感染情况已非常严重，究其主要原因就是当地的小孩特别喜欢跟狗玩耍，通过资料显示耍犬的人患囊型包虫病确实可能性比不耍犬的人高2.3倍，最高可达到7.4倍。患泡型包虫病的可能性也要高6.4倍，最高可以达到9.8倍。另一个卫生行为因素就是不洗手，因为青藏高原的居民生活习惯普遍比较差，没有方便洁净的水源，藏区也没有集中的屠宰点，散宰现象普遍存在，缺乏检疫。另外，因受宗教影响，藏区居民不杀生，导致野犬也难以捕杀。

居住点微环境对包虫病流行具有显著意义。包虫病在牧民居住点3平方公里范围内高度传播的原因主要是犬只，这是犬主要活动区域，又有屠宰区，且各类小型哺乳类感染密度较高。在此范围内，过分放牧参数增加一个单位，犬感染多房棘球绦虫机率就提高5%，人群多房棘球绦虫患病率就提高2.2%。水源大多数都是在一公里范围内的，饮用不洁净水源的患病率可能增加一倍。另外犬只感染也存在明显的空间聚集性。

傳染源数量对包虫病的流行具有十分重要的意义。我们以往研究结果显示：经过8个县的数据测算，人均犬只数量减少10%，人群患病率可以降低17.3%；如果牧区户均犬只为1，患病率可以达到1%以下。在1.2平方公里以内，野犬数量每增加一只，家犬感染率就会增加10%，多房棘球绦虫的感染率就可能增加19.8%。本实验室于通过2004年4月份对石渠县和色达县进行一次犬只驱虫以后，经过连续一年的犬只感染率观测，结果显示，石渠县和色达县的犬只感染率分别呈现迅速下降和缓慢下降的趋势，在2009年12月份均出现回升迹象。在2013年10月份对石渠县犬只驱虫后，观测结果也是先迅速下降，然后有回升迹象。在监督下美国阿拉斯加对犬进行了月月驱虫，从1980年开始一共驱虫10年，10年内将家鼠泡型包虫病患病率从53%下降到1%，1990年到2003年只有囊型包虫病的报道，没有泡型包虫病报道。这个案例成功的关键是消灭野犬还有对家犬驱虫。同时可以提示我们，除狐狸外，犬可能已经参与到了小型动物包虫病的循环中。

3小结

笔者实验室至今已开展了近10年的犬驱虫包虫病防控工作，四川省青藏高原地区的家犬、野犬以及狐狸对棘球绦虫的传播贡献分别有多大，这一直是我们想探究的问题。未来欲研究的内容方向是探明经过数十年的防控工作后，居住点周围小型哺乳类动物感染率有什么变化，它的野犬感染率是否有下降，家犬感染与野犬感染存在什么关系，互相之间有什么联系，以及狐狸感染是如何变化的。在未来的研究中，笔者将对中间宿主和终宿主的感染情况进行深入调查，论证在包虫病的传播动力学中，家犬的作用是否大于野犬，野犬的作用是否大于狐狸。endprint