“炭疽病”专题

　　为什么炭疽杆菌会成为目前关注的焦点？

　　主要在于它被用来作为生物武器。

　　自佛罗里达10月3日发现25年来美国第一例吸入性炭疽之后，美国及其海外机构一直处于遭受炭疽菌袭击的恐慌之中。到目前为止，美国已经有3人死于炭疽杆菌，13人被确认感染炭疽杆菌，近百人因接触过白色粉末而惶惶不安。进一步引发了美国民众对化学生物战的忧虑。民意调查说明，有80%美国人担心可能遭受化学生物武器的袭击，46%的人认为美国还没有做好防御化学生物武器袭击的准备。

　　目前，美国市场上的防毒面具、防毒服装、炭疽疫苗及各种类型的抗生素药物开始脱销。与此同时，一些关于化生战争以及如何应付化生武器袭击的书籍也开始在美国市场上供不应求。美国国防部于10月26日在五角大楼的3个主要进出口设置了6台化学生物武器探测器，以防恐怖分子利用化学生物武器对五角大楼发动袭击。

　　美国食品和药物管理局（FDA）已将环丙沙星（Ciprofloxacin）作为治疗炭疽的推荐药品之一。美国国防部也为美国全体军人进行了全面注射炭疽疫苗。国防部与BioPort公司下属的密执安生物制品研究所（MichiganBiologicProductsInstitute）制定了炭疽疫苗生产合同。

　　形态学介绍

　　炭疽杆菌是人类历史上第一个被证实引起疾病的细菌。1877年RobertKoch首次在培养基上培养成功（如图1），并说明其可形成内孢子体，注射动物后可导致实验性炭疽。

炭疽杆菌是一种很大的格兰氏染色阳性杆菌，可在普通培养基上需氧或厌氧条件下培养。表型类似蜡样芽孢杆菌（图2）。在土壤中寄居于世界各地。3种类型有相同的细胞大小和形态，并可形成卵圆型孢子位于非肿胀的孢子体中央（图3）。

图1：RobertKoch‘s最初1877年拍摄的炭疽杆菌照片

　　历史背景

　　炭疽杆菌是出现在历史上比较久的一种生物武器，也是战争中常用的一种细菌，曾使无数人丧命。二战时期，日本731部队曾经大量培养炭疽病菌，并用活人标本进行实验。20世纪，美国只发现了18个吸入性炭疽病例，其中最近一例于1976年在加州被发现，大多数被感染者曾从事羊毛或羊皮处理工作。

　　125年前，在微生物学史上曾发生过因炭疽热在家畜中流行的事件，并造成了严重的经济损失，当时全球的科学界共同致力于炭疽热的研究并开发出许多有效的应对措施。

　　分布情况

　　炭疽杆菌最常见于农业区，在那些地方的动物常发生炭疽杆菌的感染。这些地区包括：美洲的中、南部；欧洲的东、南部；亚洲、非洲、加勒比海以及中东地区。

　　炭疽杆菌是存在于土壤中的野生动物的致病菌，尤其是草食动物，如牛、羊、马、骡子及山羊等。人类当与感染动物，或其肌肉、骨骼、皮革、毛发以及排泄物偶然接触时可被感染。

　　目前炭疽的自然生活史还不清楚。尽管它的孢子在世界各地均有发现，但其有机体仍然在没有流行的地区很难培养。在美国被认定有感染的区域包括南达科塔州、内布拉斯加州、阿肯色州、德克萨斯州、路易斯安那、密西西比州以及加利福尼亚州，少数的区域存在于其它州。

　　流行病学

　　即便是在流行区域，炭疽的发生也是不规律的，两次发生之间可能相隔很多年。

　　在人类炭疽的感染率相对很低，感染的危险性大约在1/100，000。在人类最常见的类型是皮肤型，通常是通过受伤的皮肤和破损的粘膜感染。暴露区域如面、颈部及上臂的微小擦伤因接触到污染细菌的土壤，或接触动物的尸体而被孢子感染。感染区域呈现特征性的胶冻样水肿，并在感染后12-36小时发展成为丘疹。丘疹迅速转化成小泡，继之为浓泡（恶性脓肿），最终成为坏死性溃疡，而导致感染的进一步扩散、败血症。几天内也可见到淋巴结肿胀，严重的患者，细菌最终进入血流而导致死亡。

　　目前还没有人和人之间接触传播炭疽的证据。

　　哪些人可能感染炭疽杆菌？

　　炭疽杆菌最常见于农业区，在那些地方的动物常发生炭疽杆菌的感染。这些地区包括：美洲的中、南部；欧洲的东、南部；亚洲、非洲、加勒比海以及中东地区。炭疽在美国罕见，但但在Texas,Louisiana,Mississippi,Oklahoma和SouthDakota等洲已经有病例报告。人类感染炭疽杆菌多是由于因为职业接触感染的动物，或动物产品。如接触死亡动物或其代谢物的工人更容易感染炭疽杆菌。

　　临床分型

　　它主要包括4种临床类型：

　　皮肤型：皮肤损伤包括2-6天的皮疹，在血管区域形成凹陷的黑色焦痂；

　　呼吸型：吸入型炭疽又被称之为woolsorters病，因吸入污染孢子的空气而发病，起病突然，轻微的呼吸道前驱症状，和随之而来的低氧血症和呼吸困难，伴有高热和胸疼。迅速导致血液系统感染，疗效差常导致死亡。本型的死亡率高达80%-09%。

　　肠道型：肠型多是由于进食污染细菌而又为进行良好加工的肉食而感染。细菌通过受损的肠道粘膜，进入淋巴系统。尽管此型少见，但致死率高。严重的腹痛和伴发的发热等败血症的表现。

　　口咽型：口腔粘膜损伤，咽喉和颈部的水肿发热等。　　（脑膜炎型极少见，可由其他任何部位的感染扩散而来。）

　　发病机制

　　炭疽杆菌可以形成具有单一抗原性的、由多聚-D-谷氨酸盐形成的囊泡（图4）。所有有毒力的炭疽菌株均可产生该种囊泡。产生囊泡样物质与其特征性胶样肿的发生有关。

　　多聚谷氨酸盐囊泡的本身没有毒性，但它可使细菌对抗菌素有抗性，并可抵御血中吞噬细胞的吞噬，在感染发生的过程中发挥最重要的作用。但在疾病的末期，他不发挥主要作用。该阶段的主要致病因素为炭疽杆菌外毒素。

　　炭疽杆菌的毒性特征直到1954年才被认识。在此之前，由于在感染死亡的动物的血中发现了大量的炭疽杆菌（109/ml），因此认为，死亡是由于大量的细菌阻塞了微血管所致，着就是所谓的“阻塞理论”。但实验发现只要有3x106/ml细菌对导致动物的死亡是必需的。进一步的研究还发现感染动物死亡后其无细胞血浆给豚鼠注射仍然可以产生相同的感染症状。这些发现提示，外毒素在发病中可能具有重要的作用。

　　那时对炭疽杆菌毒素致病的机制还不清楚。死亡显然是由于缺氧、继发性休克、血管通透性增加呼吸衰竭、心脏衰竭。感染炭疽人和动物的死亡常非常突然。死亡动物血中毒素的水平和血中细菌的饿数量成正相关。炭疽杆菌外毒素的产生由热敏感质粒，pX01，分子量110兆道尔顿。该毒素由3中截然不同的抗原成分构成。每中成分的外毒素均为分子量大约为80KD的热不稳定蛋白。

　　因子I为水肿因子；因子II为保护性抗原；因子III又称致死因子。为炭疽致死外毒素的主要因素。

　　感染后多久发病？

　　潜伏期通常7天之内。

　　炭疽杆菌感染如何诊断？

动物接触史有助于医生作出诊断。确诊有赖于从患者的血、皮损组织以及呼吸道分泌物中分离出炭疽杆菌，或者对可疑患者进行特异性抗体测定。

　　炭疽杆菌感染如何治疗？

　　如果早期诊断治疗在持续中，特意性抗体通常有效。青霉素、四环霉素为常用药物，尽管阿莫西林ciprofloxacin,erythromycin和gentamycin通常是在炭疽杆菌耐药后医生们的选择。但试图治疗吸入型炭疽是不可能的。有效的治疗应该在症状发生前。

　　如何预防炭疽杆菌感染？

　　在那些炭疽杆菌感染常见而动物的预防注射又敌的国家，应该避免接触家畜及其制品，避免食用未经过适当屠宰和烹调的肉制品。对于一些高风险的职业，如暴露在可能有潜在污染的动物毛发，皮革制品等应该进行预防性注射。对可疑污染的动物尸体应该进行适当的处理。

　　有疫苗吗？

　　有疫苗可供使用。通常是减毒的孢子和高免疫力抗炭疽杆菌的血清。炭疽杆菌素（杀死炭疽杆菌孢子后的产物）在某些情况下也很有效，尽管抗体的水平并不十分高。尽管不是精确的预防，立即给予炭疽杆菌抗血清，尽管疗效免疫力和疗效持续时间短，但对于快速的预防和治疗是有益的。

　　动物感染存活获得的自然免疫力后，极少发生第二次感染。对炭疽杆菌的持久免疫力似乎菌体两种成分，囊泡和毒素都需要。在美国应用的人类炭疽疫苗，是从培养过滤过的无毒菌株的保护性抗原成分中分离出来的。对炭疽杆菌的免疫注射包括2周内给予3次皮下注射，并在随后的6，12，及18个月中给予强化注射。每年的强化注射也是必要的。

　　哪些人应该接受预防接种？

　　炭疽杆菌的预防接种应该针对特殊工作场所的人，如进口动物皮革、毛发、骨肉、毛制品、猪鬃、毛皮的人员；从事炭疽杆菌感染的诊断和研究的人员，因为他们可以接触到炭疽孢子。通常这是科研和军事人员，但也有一定数量的可供公众使用。预防接种仅仅适用于18-65岁的健康成年人，因为目前的一些研究主要在这个年龄段的人群中进行。因为目前还不知道炭疽疫苗是否会对胎儿和孕妇构成损伤，因此孕妇不应该接种疫苗。

　　预防接种有什么副作用？

　　30%的接种者有轻微的局部反应，包括注射部位的发红和疼痛给于有过炭疽杆菌感染史的患者接种疫苗，可有中度的局部反应。不很常见的反应包括除局部反应之外的前臂广泛肿胀。全身反应的发生率约为0.2%,以流感样症状为特征。最常见的副作用包括：轻度不适（注射点的红肿部位）关节痛、有时恶心、食欲丧失及头疼等。

　　这些副作用一般持续的时间短暂。

　　如何处置一些暴露物品？

　　对于暴露在污染环境中的衣服应该烧掉。头发应该用洗发水充分洗涤。一些设备、器械的表面应该用10%的福尔马林水溶液清洗、氯化物溶液、3%过氧化氢等洗涤。但不应将污水倒入下水道。蒸汽消毒也可以应用。

　　炭疽杆菌与生物战争

　　吸入炭疽杆菌可以致病。目前伊拉克、俄国、北韩等10个国家，有能力将孢子放入武器中。