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沙眼衣原体可感染人的结膜、角膜上皮细胞。在其生活周期中有两个生物相:原体(elementary body)是感染相,大小约0.3μm,具有细胞壁,可存活于细胞外;始体(initial body)亦称网状体(reticulate body)是繁殖相,体积较大,约0.8μm,无感染性。原体侵入宿主细胞后,在胞浆内发育转变为始体,以二分裂方式,形成子代原体。胞浆内充满后则破裂释放出原体,游离的原体再侵入正常的上皮细胞,开始新的周期。每一周期约为48小时。
沙眼原发感染,愈后可不留瘢痕。但在流行地区,卫生条件差,常有重复感染。原发感染已使结膜组织对沙眼衣原体致敏,再遇沙眼衣原体时,则引起迟发超敏反应。沙眼在慢性病程中,常有急性发作,可能就是重复感染的表现。多次的反复感染,加重原有的沙眼血管翳及瘢痕形成,甚至睑板肥厚变形,引起睑内翻倒睫,加重角膜的混浊,损害视力,甚至失明。除重复感染外,合并其他细菌性感染,也使病情加重。
沙眼衣原体仅侵入睑结膜及穹隆结膜上皮细胞,但引起的病理变化则达深部组织。首先表层上皮细胞表现变性脱落,而深层者则增生,随着病程发展,上皮细胞增生很快,使上皮层不再平滑,而形成乳头。乳头的实质里有扩张的微血管、淋巴管与淋巴细胞。于此同时结膜上皮下组织即发生弥漫性淋巴细胞浸润,同时有限局性聚集,形成滤泡。滤泡中央部有很多淋巴母细胞、巨噬细胞及网织细胞,其周围则为大量的小淋巴细胞。承受病程的进展,滤泡发生变性及坯 煞费苦心,继而结缔组织增生形成瘢痕。睑板亦有弥漫性淋巴细胞浸润而致肥厚,严重者结缔组织增生,使之变形。角膜血管翳皆自上方角膜缘开始,角膜微血管扩张并向角膜中央部分发展,伴有细胞浸润,初位于浅层,继则向角膜下方及深层发展。初呈垂帘状,严重者可侵及全部角膜。