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方法文章

确定学龄儿童土壤传播性蠕虫感染状况与身体素质

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DOI:

10.3791/3966

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2012年8月22日

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本文内容

摘要

长期感染土源性蠕虫(STHs)会导致生长发育期儿童出现营养吸收不良、生长迟缓和消瘦。因此,这些感染也可能降低儿童的身体素质。本文展示了两种用于诊断土源性蠕虫感染的技术,以及用于评估儿童身体素质的20米往返跑测试。

摘要

土壤传播的蠕虫(STH)感染十分常见。事实上,全球有超过10亿人受其影响,主要集中在贫困普遍、卫生习惯不良、供水和卫生设施常常不足的发展中国家1,2。Ascaris lumbricoides、Trichuris trichiura以及两种钩虫Ancylostoma duodenale和Necator americanus是最常见的STH种类3。据估计,钩虫病、蛔虫病和鞭虫病所导致的全球疾病负担分别为2210万、1050万和640万伤残调整生命年(DALYs)4。此外,约有3000万至1亿人感染了Strongyloides stercoralis,这是全球范围内最受忽视但具有重要意义的STH种类,其对公共卫生的影响不容忽视5,6。多种蠕虫共感染(即同一感染者体内同时存在不同种类的STH)十分普遍,且这些感染已被证实与劳动生产率下降相关,从而影响发展中国家的经济前景1,3。

对于常见土源性蠕虫病的诊断,世界卫生组织(WHO)推荐使用Kato-Katz法7,8,这是一种相对简便的方法,用于确定此类感染的流行率和感染强度。该方法有助于检测感染者粪便中排出的寄生虫虫卵。

关于S.stercoralis的诊断,目前尚无简单且准确的检测工具。巴曼法(Baermann technique)是目前应用最广泛的方法。该方法的原理是,由于S.stercoralis幼虫具有趋光性9,在光照条件下,活的幼虫会从新鲜粪便样本中迁移出来。与培养法和免疫学方法相比,该方法对实验设备的要求较低,且耗时更短5。

与土壤传播的蠕虫感染(STH)相关的疾病范围从腹痛、腹泻和瘙痒等常见但急性症状,到贫血、营养不良、体重不足以及认知功能障碍等慢性症状10。由于这些症状通常不具特异性且较为轻微,常被忽视,感染者可能将其视为正常状态,或误认为是其他在特定环境中更常见疾病的症状。因此,可以推断,依赖于个体自述症状和体征的评估工具往往会低估STH感染的真实疾病负担,而基于人群的调查通常正是采用此类方法。

20 世纪 80 年代末至 90 年代初,Stephenson 及其同事指出,土壤传播的蠕虫(STH)感染可能降低 6 至 12 岁男童的身体素质11,12。近年来,这一科学探索方向重新获得了关注13,14,15。20 米(m)往返跑测试由 Léger et al.16 开发并验证,目前在全球范围内用于评估儿童的有氧适能17。该测试易于标准化,只要有 20 米长且平坦的跑道以及音频播放设备即可实施,因此在资源有限的环境中具有较高的应用价值13。为了促进并标准化评估 STH 感染对学龄儿童身体素质影响的研究,我们提供了一系列简单易行、同时又能提供准确且可重复结果的方法,用于诊断 STH 感染或测量身体素质。这将有助于生成关于 STH 感染健康影响的新证据。

方案

1. 柯托-卡茨法

  1. 将一个标准的Kato-Katz模板(孔洞可容纳41.7毫克(mg)粪便)放置在显微镜载玻片上。
  2. 用小勺取2-3克(g)新鲜粪便样本置于报纸或铝箔纸上,将一块金属丝网或塑料筛网压在样本上进行过筛。
  3. 使用小型塑料刮刀将筛过的材料从筛网上刮下,并完全填满Kato-Katz模板上的孔洞。用刮刀刮平孔洞表面,去除多余的粪便材料。
  4. 垂直取下模板,避免扰动已粘附在显微镜载玻片上的粪便样本。模板和刮刀可用含洗涤剂的水清洗后重复使用。
  5. 将一片预先在甘油-孔雀绿溶液中浸泡至少24小时(hr)的透明纸覆盖在载玻片上的粪便样本上。
  6. 为将粪便材料涂布成厚涂片,用另一块干净的载玻片轻轻按压样本载玻片,使材料均匀展开,形成一个直径略小于载玻片宽度的圆形涂片。
  7. 将载玻片静置透明化30-60分钟(min),期间须避免阳光直射。随后在光学显微镜下(40-100倍放大)系统性地检查厚涂片,计数土壤传播蠕虫(STH)虫卵数量,并按虫种分类(即 A.lumbricoides、T.trichiura 和钩虫)。需要注意的是,该方法也可检测其他蠕虫卵(如 Schistosoma mansoni),应单独计数并记录。
  8. 为获得标准化的感染强度估计值(通常以每克粪便虫卵数(EPG)表示),将虫卵计数乘以24(24 × 41.7 mg ≈ 1 g)。....

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讨论

本文所述的三种方案已在中华人民共和国云南省西南部的布朗族少数民族群体中21,以及非洲不同地区6,13,14进行了测试和实施。

Kato-Katz 技术有多种模板可供选择。每种不同孔径的模板会取用不同量的粪便样本。因此,在计算每克粪便虫卵数(EPG)时,必须明确模板的单位,以便将计数得到的虫卵数量乘以正确的换算系数,从而获得准确的 EPG 估计值。此外,当调查地区存在钩虫感染时,必须在制片后尽快读片(透明时间为 30 分钟,但最长不得超过 60 分钟)。主要原因是,在较高温度下,钩虫卵会迅速崩解22。从研究对象排便到样本检测之间的时间间隔也至关重要,若间隔达到 3 小时或更长,Kato-Katz 技术对钩虫诊断的敏感性可能降低 50%23。最后,为了提高 Kato-Katz 技术的诊断敏感性,特别是在土壤传播蠕虫感染强度较低的地区,应采集同一参与者的多份粪便样本,并对每份粪便样本制备双份或三份 Kato-Katz 厚涂片7,24。

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致谢

作者感谢中国云南省和科特迪瓦阿博维尔的社区参与上述研究。我们感谢当地现场团队在检测和执行方案过程中提供的协助。我们特别感谢来自瑞士热带与公共卫生研究所的以下同事:Yvette Endriss 提供显微图像,Hanspeter Marti 及其团队提供实验室支持,Stefanie Krauth 在视频拍摄期间给予协助。最后,我们感谢两位匿名审稿人提出的系列有益意见。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论

注:本列表中的材料为通用材料,可从不同来源获取。

Kato-Katz 试剂盒
[400 个塑料模板,每个模板上有一个直径为 6 毫米(mm)、厚度为 1.5 mm 的孔;400 个塑料刮刀;20 米长、80 目尼龙筛网;20 米长、34 μm 厚的亲水性玻璃纸]
Vestergaard Frandsen请注意,该试剂盒不包含甘油-孔雀绿溶液,需从任意化学试剂供应商处单独购买。
玻璃漏斗 [约 8 厘米(cm)宽,6 cm 深]用于贝尔曼法(Baermann technique)的玻璃漏斗应能容纳约 60 mL 水。橡胶管和纱布的尺寸取决于所用玻璃漏斗的类型。
生物显微镜OlympusCX21LED/CX21
离心机上海医疗器械集团80 - 2T
预录制信号Bitworks DesignTeam Bleep 测试版本 1.3.1iPhone 应用程序
心率监测仪POLARFT1手表和发射器

参考文献

  1. Steinmann, P., Utzinger, J., Du, Z. W., Zhou, X. N. Multiparasitism: a neglected reality on global, regional and local scale. Advances in Parasitology. 73, 21-50 (2010).
  2. Bethony, J., Brooker, S., Albonico, M., Geiger, S., Loukas, A., Diemert, D., Hotez, P. J.

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