炭疽病曾是嚴(yán)重危害人類(lèi)和牲畜健康的惡性傳染病，而其是由炭疽芽孢桿菌(Bacillus anthracis)感染所引起的。

炭疽芽孢桿菌是芽孢桿菌屬下的一員，呈革蘭氏陽(yáng)性、不運(yùn)動(dòng)、需氧或兼性厭氧的桿狀細(xì)菌，可形成孢子和莢膜。炭疽芽孢桿菌是一種專(zhuān)性病原體，可導(dǎo)致人畜共患病，既能在人與人之間傳播，也可由感染的動(dòng)物傳給人。

食草動(dòng)物通過(guò)攝入土壤中的炭疽芽孢桿菌孢子而感染，人類(lèi)則因接觸受污染的動(dòng)物而感染。根據(jù)感染的不同部位，還可分為皮膚炭疽、腸炭疽、肺炭疽、腦膜炎型炭疽及敗血癥型炭疽。如果不及時(shí)治療，肺部和腸道感染通常是致命的。

炭疽芽孢桿菌最大的特點(diǎn)是在營(yíng)養(yǎng)不足或環(huán)境不適應(yīng)的條件下，啟動(dòng)導(dǎo)致內(nèi)生孢子形成的途徑，孢子對(duì)熱、冷、干燥、輻射和消毒劑具有很強(qiáng)的抵抗力，使生物體能夠在其他不適宜居住的環(huán)境中持續(xù)存在。在更適宜的條件下，孢子發(fā)芽以產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。

炭疽芽孢桿菌的莢膜可以抑制宿主防御、免受吞噬作用，使其在宿主中大量增殖，而其三種毒力因子（保護(hù)性抗原(PA)、水腫因子(EF)和致死因子(LF)）會(huì)誘發(fā)血管功能障礙、胃腸道屏障也會(huì)受損，最終可能導(dǎo)致感染性休克、呼吸窘迫和器官衰竭。

本文重點(diǎn)講述了炭疽芽胞桿菌(Bacillus anthracis)及其相關(guān)的生物學(xué)特性、致病機(jī)制、疾病臨床表現(xiàn)以及防治策略。

01 關(guān)于炭疽芽孢桿菌

Bacillus anthracis

? 發(fā)現(xiàn)歷史

最早記錄的炭疽芽孢桿菌病例可能是公元前1500年莎草紙中記載的?！鞍X子”。在公元前30年描述了牛炭疽及其向人類(lèi)的傳播。

炭疽病的爆發(fā)在14世紀(jì)德國(guó)和17世紀(jì)俄羅斯及中歐的記錄中都有描述。1769年，報(bào)道了黑色炭疽病變起源于人類(lèi)接觸動(dòng)物皮膚和羊毛。

1850年，在炭疽病患者血液中發(fā)現(xiàn)了圓柱狀的"尸體"，并表明這些“尸體”傳播了疾病。1876年，羅伯特·科赫(Robert Koch)首次證明了炭疽芽孢桿菌(Bacillus anthracis)是炭疽病的病原體，并分離出炭疽芽孢桿菌生物。1880年至1881年間，完善了針對(duì)這種疾病的熱滅活疫苗。

20世紀(jì)，炭疽的研究取得了顯著進(jìn)展。?1937年，動(dòng)物炭疽疫苗的引入減少了人類(lèi)炭疽病例。1944年，青霉素被用于治療炭疽。20世紀(jì)60年代，首支人用炭疽疫苗被制造出來(lái)，并在1970年被更新取代，形成了今天仍在使用的疫苗。

?炭疽芽孢桿菌的發(fā)現(xiàn)及研究對(duì)公共衛(wèi)生有重要影響。?炭疽疫苗的研發(fā)極大地減少了炭疽病的傳播，而青霉素和現(xiàn)代疫苗的使用進(jìn)一步提高了對(duì)這種疾病的治療和預(yù)防能力。

? 形態(tài)特征

炭疽芽孢桿菌長(zhǎng)而粗大，菌體平直，兩端平截或凹陷，似竹節(jié)狀，無(wú)鞭毛，革蘭染色呈陽(yáng)性。大小為1.0-1.2μm寬和3.0-5.0μm長(zhǎng)的細(xì)胞單獨(dú)或成對(duì)出現(xiàn)。在臨床樣本中，細(xì)胞可能以短鏈形式出現(xiàn)。

注：炭疽芽孢桿菌與其他芽孢桿菌物種(如蠟樣芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌)非常相似，但與它們不同的是，炭疽芽孢桿菌沒(méi)有鞭毛，因此是不運(yùn)動(dòng)的。

炭疽芽孢桿菌在顯微鏡下的圖像

doi.org/10.1016/j.vetmic.2009.08.016

在營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下，細(xì)菌啟動(dòng)導(dǎo)致內(nèi)生孢子形成的途徑，但需要氧氣才能形成孢子，芽孢呈橢圓形。位于菌體中央。孢子對(duì)熱、冷、干燥、輻射和消毒劑具有很強(qiáng)的抵抗力，并使生物體能夠在其他不適宜居住的環(huán)境中持續(xù)存在。

doi: 10.1128/JB.186.1.164-178.2004.

炭疽芽孢桿菌在人和動(dòng)物體內(nèi)能形成莢膜，莢膜由三種不同質(zhì)?；蚓幋a的poly-γ-谷氨酸組成。莢膜是一種毒性特征，因?yàn)闆](méi)有莢膜的菌株是無(wú)毒的。莢膜還具有抗吞噬作用，幫助細(xì)菌在宿主體內(nèi)繁殖和擴(kuò)散。

? 生長(zhǎng)特性

炭疽芽孢桿菌為需氧或兼性厭氧菌，可以在5°C至45°C之間生長(zhǎng)，最適溫度為37℃，最適pH值為7.2~7.6。在適宜的溫度下，炭疽芽孢桿菌能夠迅速繁殖。此外，炭疽芽孢桿菌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性非常強(qiáng)，能夠通過(guò)孢子形式在干燥、高熱、紫外線(xiàn)和一些常用化學(xué)消毒劑等環(huán)境下存活較長(zhǎng)時(shí)間。?

在瓊脂平板培養(yǎng)24h，它們可以旺盛生長(zhǎng)，生成直徑2~4mm的菌落。菌落呈灰白，粗糙，菌落邊緣不整齊，呈卷發(fā)狀。

綿羊血瓊脂上的炭疽芽孢桿菌

? 致病性

炭疽芽胞桿菌最大的致病性就是感染人體后會(huì)引起炭疽，根據(jù)不同的感染部位會(huì)引起不同類(lèi)型的炭疽，具體如下。

**皮膚炭疽：**直接或間接接觸有炭疽芽胞桿菌的牲畜糞便、被污染的動(dòng)物皮毛、肉、骨等，病菌由皮膚上的小傷口進(jìn)入人體，導(dǎo)致皮膚炭疽。

**肺炭疽：**人體經(jīng)呼吸道吸入帶有致病炭疽芽胞桿菌芽胞的粉塵或空氣小顆粒而引起肺炭疽。

**腸炭疽：**人食用未完全煮熟的患炭疽病動(dòng)物的肉類(lèi)、奶或誤食被炭疽芽孢桿菌污染的病畜肉類(lèi)、奶制品及食物可引起腸炭疽。

除此之外，以上三種類(lèi)型的炭疽均可并發(fā)引起炭疽敗血癥，偶見(jiàn)引起炭疽性腦膜炎，死亡率極高。

? 耐藥性

炭疽芽胞桿菌的抵抗力極強(qiáng)，尤其是芽胞狀態(tài)，在干燥土壤或皮毛中能存活數(shù)年至20余年，牧場(chǎng)一旦被污染，傳染性可持續(xù)數(shù)十年。對(duì)熱、干燥和化學(xué)消毒劑有高度耐受性。需要煮沸10min或干熱140℃3h才能殺滅；對(duì)一些化學(xué)消毒劑的抵抗力也很強(qiáng)，如5%苯酚需5天方可殺死。

但對(duì)碘及氧化劑較敏感，1:2500碘液10min、3%H2O2 1小時(shí)、0.5%過(guò)氧乙酸5min即可殺死。

青霉素類(lèi)：所有炭疽芽胞桿菌菌株對(duì)青霉素、氨芐西林和阿莫西林均敏感。

頭孢菌素類(lèi)：**頭孢唑林、頭孢噻吩、頭孢拉定和頭孢哌酮對(duì)所有菌株均有效**，但頭孢呋辛、頭孢噻肟、頭孢唑肟、頭孢曲松和頭孢他啶的耐藥率較高，分別為86%、82%、82%、41%和95%。

其他抗菌藥物：如紅霉素、克林霉素、四環(huán)素、復(fù)方磺胺甲惡唑、氯霉素、慶大霉素、鏈霉素、阿米卡星、奈替米星、妥布霉素和萬(wàn)古霉素均表現(xiàn)出較好****的抗菌活性。

02 炭疽芽孢桿菌的感染與致病

炭疽芽孢桿菌是如何感染并引起疾病的呢？它的感染機(jī)制和致病過(guò)程一直是研究的重點(diǎn)。接下來(lái)，我們將一起深入了解炭疽芽孢桿菌的感染途徑以及它在宿主體內(nèi)引發(fā)疾病的具體方式。

炭疽芽孢桿菌的來(lái)源

①土壤
炭疽芽孢桿菌以芽孢形式存在于土壤中，是其最主要的自然儲(chǔ)存地。芽孢可以在土壤中長(zhǎng)期存活，甚至是數(shù)十年。

②動(dòng)物宿主
主要是草食性動(dòng)物(如牛、羊、馬、鹿等)通過(guò)攝入或吸入被污染的土壤、草料或水源而感染炭疽芽孢桿菌。其次是豬、犬等雜食動(dòng)物，感染的動(dòng)物是炭疽芽孢桿菌傳播的重要來(lái)源。

③動(dòng)物產(chǎn)品
被感染動(dòng)物的皮毛、骨骼、肉類(lèi)或其他副產(chǎn)品(如羊毛、皮革)可能攜帶炭疽芽孢桿菌，尤其是在處理或加工過(guò)程中。

④污染的水源
被炭疽芽孢桿菌污染的水源也可能成為傳播途徑，尤其是在動(dòng)物飲用時(shí)。

⑤實(shí)驗(yàn)室或生物武器
在人為條件下，炭疽芽孢桿菌可能被用于研究或作為生物武器，這也是一種潛在來(lái)源。

注：例如二戰(zhàn)期間，日本731部隊(duì)就曾使用炭疽芽孢桿菌作為生化武器，2001年美國(guó)還發(fā)生過(guò)炭疽郵件襲擊事件。

風(fēng)險(xiǎn)人群

那么哪些人容易感染炭疽芽胞桿菌?人群普遍對(duì)炭疽芽胞桿菌具有易感，但以下人群會(huì)有更大的病菌暴露風(fēng)險(xiǎn)，具體如下：

處理動(dòng)物產(chǎn)品的人群：****獸醫(yī)、屠夫、牲畜生產(chǎn)者以及其他處理動(dòng)物和動(dòng)物產(chǎn)品的加工者，容易出現(xiàn)皮膚破損，會(huì)大大增加患病風(fēng)險(xiǎn)。

郵差、軍事人員等：當(dāng)炭疽芽胞桿菌作為一種生物恐怖襲擊的手段時(shí)，高危人群則主要包括軍事人員、郵差、執(zhí)法人員、醫(yī)護(hù)人員等。

旅行者：炭疽的地方性流行常見(jiàn)于南美洲、亞洲、非洲等地的牧區(qū)，到疫區(qū)旅行的旅行者有可能暴露于受污染的自然環(huán)境或食品中。

傳播途徑

直接接觸傳播：**最為常見(jiàn)，破損的皮膚直接接觸患病動(dòng)物及其血液、糞尿排泄物、乳汁、內(nèi)臟和骨骼等，或帶有炭疽芽胞桿菌或芽胞**的皮、毛、肉、骨等被感染，通常引起皮膚炭疽，占95%以上。

消化道傳播：主要是攝入被炭疽芽孢桿菌污染的肉類(lèi)及乳制品，可引起胃腸道炭疽。這多與飲食習(xí)慣和食品加工有關(guān)如未經(jīng)高熱加工處理的風(fēng)干牛肉等。

呼吸道傳播：較****少見(jiàn)。主要是因吸入被炭疽芽胞桿菌污染的塵埃和氣溶膠，可引起肺炭疽。最常在皮毛加工廠(chǎng)的工人中發(fā)生。

此外，據(jù)報(bào)道，一些吸毒者使用了受污染的海洛因還存在深部軟組織感染(注射性炭疽)。但炭疽芽孢桿菌不會(huì)通過(guò)垂直傳播(如母嬰傳播)和由節(jié)肢動(dòng)物(如蚊子或蜱蟲(chóng))傳播。

炭疽芽孢桿菌的毒力因子

使細(xì)菌能夠生存并引起感染的最重要因素是細(xì)菌形成孢子的能力，孢子對(duì)不同的不利環(huán)境條件具有抵抗力。而使炭疽芽孢桿菌具有非凡的毒力，主要是因?yàn)槠?strong>兩種毒力因子：(a)抗吞噬細(xì)胞膠囊和(b)炭疽毒素。

? 膠囊(莢膜)

炭疽芽孢桿菌在體內(nèi)傳播時(shí)容易受到免疫系統(tǒng)防御的影響。為了將自己與宿主的免疫細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞)偽裝在一起，炭疽桿菌將自己包圍在一個(gè)由聚γ-谷氨酸組成的**膠囊(莢膜)**中。

膠囊可以抑制宿主防御、免受吞噬作用

炭疽芽孢桿菌的膠囊(莢膜)具有抗吞噬性，當(dāng)被這個(gè)膠囊覆蓋時(shí)，細(xì)菌不太可能引起注意，并且可以安全地繁殖和繁殖?？杀Ｗo(hù)細(xì)菌免受吞噬作用，膜上負(fù)電荷的存在通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞的吞噬作用來(lái)抑制宿主防御。

該膠囊還激活caspase-1并誘導(dǎo)分化的T細(xì)胞和人單核細(xì)胞衍生的樹(shù)突狀細(xì)胞釋放白細(xì)胞介素-1β。

? 炭疽毒素

炭疽毒素由三種多肽構(gòu)成：保護(hù)性抗原(PA)、水腫因子(EF)和致死因子(LF)。它們聚集在一起形成兩種毒素：致死毒素和水腫毒素，可引起出血、水腫和壞死。

炭疽毒素分子的結(jié)構(gòu)域組織示意圖

doi: 10.2741/3544.

保護(hù)性抗原結(jié)合水腫因子、致死因子形成毒素

保護(hù)性抗原是毒素的細(xì)胞結(jié)合部分，而致死因子和水腫因子是催化部分。保護(hù)性抗原通過(guò)內(nèi)吞能力寡聚成七聚體或八聚體，以形成水腫因子/致死因子的結(jié)合位點(diǎn)，從而產(chǎn)生水腫****毒素和致死毒素。

水腫因子是一種成熟蛋白質(zhì)，是一種鈣調(diào)蛋白依賴(lài)性腺苷酸環(huán)化酶，可將細(xì)胞內(nèi)ATP轉(zhuǎn)化為cAMP。該因子的氨基末端部分表達(dá)為穩(wěn)定的多肽，具有與致死因子競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合保護(hù)性抗原的能力。

致死因子也是一種成熟蛋白質(zhì)，它是一種鋅金屬蛋白酶，可裂解和滅活氮活化蛋白激酶。與水腫因子一樣，致死因子也具有氨基末端部分，使分子能夠與保護(hù)性抗原結(jié)合。

早期抑制先天免疫反應(yīng)

炭疽毒素被認(rèn)為在感染的早期和晚期兩個(gè)階段中都發(fā)揮作用。

由于致死因子(MEK信號(hào)傳導(dǎo))和水腫因子(PKA信號(hào)傳導(dǎo))靶向通路在免疫細(xì)胞功能中的重要性，毒素對(duì)大部分類(lèi)型的免疫細(xì)胞都有影響。

考慮到炭疽芽孢桿菌感染的急性性質(zhì)，最重要的是對(duì)先天免疫系統(tǒng)的影響：包括中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞。

研究表明，致死毒素(LT)可抑制****中性粒細(xì)胞的募集。巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞在抑制MEK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)后出現(xiàn)細(xì)胞周期停滯和死亡。毒素還抑制促炎細(xì)胞因子的反應(yīng)、免疫細(xì)胞的募集及相互作用，趨化性可能因其對(duì)細(xì)胞骨架的影響而受阻。此外，兩種毒素均削弱****了巨噬細(xì)胞吞噬和殺滅炭疽芽孢桿菌的能力。

致死毒素和水腫毒素在感染部位使先天免疫反應(yīng)失效，使細(xì)菌得以存活、分裂并最終傳播。

誘發(fā)血管功能障礙、胃腸道屏障也會(huì)受損

嚙齒動(dòng)物的研究表明，致死毒素和水腫毒素都會(huì)誘發(fā)血管休克，盡管這種休克的性質(zhì)在每種情況下都不同。致死毒素誘導(dǎo)細(xì)胞因子非依賴(lài)性血管衰竭并伴有缺氧性壞死，而水腫毒素誘導(dǎo)全身性cAMP血管功能障礙和多器官出血。

許多研究表明，除了對(duì)心血管系統(tǒng)的致命影響外，體內(nèi)的各種影響都與毒素抑制MEK信號(hào)傳導(dǎo)和誘導(dǎo)cAMP有關(guān)。包括發(fā)現(xiàn)致死毒素通過(guò)對(duì)MEK3/6-p38通路的影響抑制糖皮質(zhì)激素受體介導(dǎo)的基因激活；這種抑制對(duì)體內(nèi)的早期免疫反應(yīng)以及對(duì)致死毒素的易感性具有廣泛的后果。

致死毒素誘導(dǎo)的肺上皮損傷與MEK3抑制介導(dǎo)的細(xì)胞骨架變化有關(guān)，并且也有報(bào)道稱(chēng)毒素處理后人上皮屏障功能降低。神經(jīng)系統(tǒng)也被認(rèn)為是毒素的目標(biāo)。胃腸道系統(tǒng)及其屏障功能也受致死毒素(LT)的影響。注：最近還報(bào)道致死毒素對(duì)巨核細(xì)胞生成和紅細(xì)胞生成具有抑制作用。

其他可能影響宿主的物質(zhì)

除了炭疽芽孢桿菌最重要的毒力因子外，還有其他分泌和非分泌因子會(huì)影響宿主-病原體相互作用。有一些蛋白酶通過(guò)裂解抗菌肽來(lái)干擾免疫反應(yīng)。其他蛋白酶可降解宿主組織，導(dǎo)致屏障通透性增加。

它們包括HtrA伴侶蛋白酶、錳轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MntA、ClpX蛋白酶、鐵載體、獨(dú)特的細(xì)菌一氧化氮合酶、嘌呤生物合成途徑成分purH等。

炭疽芽孢桿菌的選定表面成分也被建議作為毒力決定因素和候選疫苗。這些包括S層蛋白，如EA1、鐵調(diào)節(jié)表面決定簇(Isd 蛋白)和BslA粘附素。

炭疽毒素的作用機(jī)制

doi: 10.1128/JB.186.1.164-178.2004.

炭疽芽孢桿菌的發(fā)病機(jī)制

炭疽芽孢桿菌的感染周期從攝入孢子開(kāi)始，在動(dòng)物的情況下，孢子是從土壤中傳播的，而在人類(lèi)中，它是在接觸動(dòng)物后傳播的。總體發(fā)病機(jī)制可以用以下步驟來(lái)描述。

【 進(jìn)入 】

炭疽芽孢桿菌的主要傳染形式是通過(guò)不同方式從環(huán)境進(jìn)入宿主體內(nèi)的孢子。孢子對(duì)各種環(huán)境條件具有很強(qiáng)的適應(yīng)力，并且可以在有利條件時(shí)發(fā)芽成營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞形式。

通過(guò)孢子進(jìn)入體內(nèi)并在免疫環(huán)境下存活

一旦炭疽芽孢桿菌進(jìn)入人體，細(xì)菌就會(huì)遇到巨噬細(xì)胞，巨噬細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中識(shí)別細(xì)菌病原體并吞噬它們的細(xì)胞。巨噬細(xì)胞通過(guò)捕獲細(xì)菌并將其暴露在高酸性環(huán)境中來(lái)殺死。巨噬細(xì)胞在宿主體內(nèi)迅速吞噬孢子，但一些內(nèi)生孢子能夠承受這些極端條件并存活。并在巨噬細(xì)胞中發(fā)生裂解。在那里，炭疽芽孢桿菌可以恢復(fù)到非孢子狀態(tài)并在體內(nèi)復(fù)制，釋放毒素并造成損害。

其他孢子，尤其是那些通過(guò)吸入進(jìn)入體內(nèi)的孢子，在吞噬作用下存活下來(lái)，并被淋巴系統(tǒng)帶到縱隔淋巴結(jié)。發(fā)芽是由CO2水平升高和宿主體溫觸發(fā)的。

【 入侵 】

孢子發(fā)芽成營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞之后，生物體質(zhì)粒中存在的莢膜和毒素基因被激活。

保護(hù)性抗原(PA)與特定宿主細(xì)胞膜蛋白的分子結(jié)合，在這種情況下是炭疽毒素受體(ATR)。然后PA被蛋白酶裂解成兩部分，其中一部分與一種毒素因子結(jié)合，或兩者結(jié)合。這樣形成的復(fù)合物通過(guò)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，并在毒素分子的構(gòu)象發(fā)生變化后進(jìn)入體內(nèi)。

毒素影響免疫細(xì)胞、增加易感性

水腫毒素與宿主蛋白鈣調(diào)蛋白相互作用，成為活性腺苷酸環(huán)化酶。該酶導(dǎo)致 cAMP 水平升高并導(dǎo)致低血容量性休克。此外，它還能通過(guò)刺激中性粒細(xì)胞趨化性增加宿主對(duì)感染的易感性。

致死毒素會(huì)裂解絲裂原活化蛋白激酶家族的成員，干擾某些信號(hào)通路并增加TNFα 和IL-1β等休克誘導(dǎo)細(xì)胞因子的水平。

在感染的早期階段，由于兩種毒素的協(xié)同作用，促炎細(xì)胞因子的釋放減少，這使得細(xì)菌在宿主中增殖。

孢子進(jìn)入宿主并發(fā)芽形成莢膜和毒素

doi.org/10.1146/annurev-micro-091014-104523

隨著感染的持續(xù)，出現(xiàn)血管功能障礙甚至休克

隨著感染的繼續(xù)，細(xì)菌進(jìn)入血液，致死毒素和水腫毒素都可誘發(fā)休克，但休克的性質(zhì)可能不同。致死毒素誘導(dǎo)細(xì)胞因子非依賴(lài)性、非出血性血管塌陷并伴有缺氧性壞死，而水腫毒素誘導(dǎo)全身cAMP血管功能障礙和多器官出血。

感染的臨床癥狀

（一）皮膚炭疽

占炭疽的95%以上。病變多發(fā)生在面部、頸部、前臂、手部和腳等裸露部位，通常表現(xiàn)為單一皮膚病變，也可為多發(fā)病灶。

炭疽芽孢桿菌從破損皮膚、黏膜侵入，初起為瘙癢性斑丘疹、漸變?yōu)闊o(wú)痛性水皰、出血性水皰、皰疹破潰成淺潰瘍，血性滲出物結(jié)成炭黑色焦痂，痂內(nèi)有肉芽組織，周?chē)M織水腫明顯。焦痂在丘疹出現(xiàn)后約10天左右開(kāi)始逐漸脫落。

其他癥狀包括發(fā)熱、全身不適、頭痛等。炭疽芽孢桿菌被吞噬細(xì)胞吞噬后，擴(kuò)散至局部淋巴結(jié)引起淋巴結(jié)水腫、出血和壞死。還可能進(jìn)入血循環(huán)，引起毒血癥狀。

（二）腸炭疽

食入炭疽芽孢桿菌，可引起腸炭疽。臨床表現(xiàn)為高熱、食欲不振、惡心、嘔吐、劇烈腹痛、腹瀉，還可累及腸系膜淋巴結(jié)和腹腔，嚴(yán)重者出現(xiàn)嘔血、血便、腸穿孔、大量腹水，病情進(jìn)展迅速，可繼發(fā)肺炭疽、腦膜炎型炭疽、膿毒性休克而死亡。腸炭疽早期癥狀無(wú)特異性，診斷困難。

（三）肺炭疽

肺炭疽是由于吸入炭疽桿菌芽孢所致，或由皮膚炭疽、腸炭疽繼發(fā)而來(lái)。病初高熱、寒戰(zhàn)、干咳、頭痛、乏力、全身不適，部分有胸痛。2~3 天內(nèi)癥狀加重，持續(xù)高熱、咳血痰、呼吸困難、紫紺，引起出血性肺炎和肺門(mén)淋巴結(jié)炎，還可出現(xiàn)血性胸腔積液。

（四）腦膜炎型炭疽

任何類(lèi)型的炭疽都可并發(fā)腦膜炎型炭疽。起病急，突然發(fā)熱、疲勞、頭暈、惡心、嘔吐，躁動(dòng)、癲癇發(fā)作、譫妄和腦膜刺激征，病死率90%以上。腦脊液呈血性，含大量炭疽桿菌。

（五）敗血癥型炭疽

多繼發(fā)于肺炭疽、腸炭疽和嚴(yán)重皮膚炭疽，表現(xiàn)為高熱、寒戰(zhàn)、膿毒性休克、彌漫性血管內(nèi)凝血、感染中毒性休克甚至多器官功能衰竭。

炭疽芽孢桿菌的病理生理學(xué)

圖片來(lái)源：NEJM

03 炭疽芽孢桿菌的防治

炭疽芽孢桿菌是一種高度致病性病原體，具有強(qiáng)大的環(huán)境存活能力和傳播潛力，對(duì)人類(lèi)健康、畜牧業(yè)和公共安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

其防治工作至關(guān)重要，不僅關(guān)系到個(gè)體感染的及時(shí)診斷與治療，還涉及疫苗接種、環(huán)境管理以及生物安全防控等多方面措施，全面防治才能有效減少其危害，保障公共衛(wèi)生安全和社會(huì)穩(wěn)定。

預(yù)防措施

?接種疫苗

炭疽是第一種開(kāi)發(fā)出有效預(yù)防性治療的細(xì)菌性疾病。疫苗在控制動(dòng)物炭疽和保護(hù)個(gè)體免受感染方面發(fā)揮了重要作用，炭疽疫苗預(yù)防感染的有效性大約為 90%。已經(jīng)生產(chǎn)了幾種針對(duì)炭疽病的疫苗。

路易斯·巴斯德于1881年生產(chǎn)出第一種炭疽疫苗，疫苗由炭疽芽孢桿菌減弱遺傳變異的孢子制成。為對(duì)抗該疾病而生產(chǎn)的疫苗還包括非活疫苗、體外保護(hù)性抗原、Boor和 Tresselt 疫苗。

?高危人群(如實(shí)驗(yàn)室工作人員、軍人、獸醫(yī)等)可接種炭疽疫苗以預(yù)防感染。

?在炭疽流行地區(qū)，對(duì)牲畜進(jìn)行疫苗接種，減少動(dòng)物感染風(fēng)險(xiǎn)。

?環(huán)境管理

?對(duì)炭疽高發(fā)地區(qū)的土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，避免人畜接觸被污染的土壤。

?處理感染動(dòng)物的尸體時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焚燒或深埋，并對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行徹底消毒。

?如發(fā)現(xiàn)有不明原因病死的牛、羊，要做到不接觸、不宰殺、不食用，并立即報(bào)告當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)畜牧部門(mén)，由該部門(mén)進(jìn)行處理。

?個(gè)人防護(hù)

?在處理可能被污染的動(dòng)物產(chǎn)品(如皮毛、骨骼)時(shí)，佩戴防護(hù)裝備(如手套、口罩)。避免直接接觸疑似感染的動(dòng)物或其副產(chǎn)品。

?注意從正規(guī)渠道購(gòu)買(mǎi)牛羊肉制品，不購(gòu)買(mǎi)和食用病死牲畜或來(lái)源不明的肉類(lèi)。

?在進(jìn)行肉類(lèi)加工時(shí)，應(yīng)注意生熟分開(kāi)，肉類(lèi)應(yīng)在熟透以后再食用。這些措施不僅可以預(yù)防炭疽芽孢桿菌，也可以預(yù)防其他傳染病。

?一旦發(fā)現(xiàn)您自己或周?chē)腥顺霈F(xiàn)炭疽相關(guān)癥狀，要及時(shí)就醫(yī)并主動(dòng)告知接觸史。

治療措施

?抗生素治療

?早期使用抗生素(如環(huán)丙沙星、多西環(huán)素或青霉素)是治療炭疽感染的關(guān)鍵。

?對(duì)吸入性炭疽需聯(lián)合使用抗生素和抗毒素治療。

青霉素長(zhǎng)期以來(lái)一直是首選抗生素，但在禁忌的情況下，廣譜抗生素中存在多種替代選擇。近年來(lái)，環(huán)丙沙星和多西環(huán)素作為主要治療選擇而受到高度關(guān)注。多西環(huán)素的缺點(diǎn)是滲透到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的能力差。

?抗毒素治療

據(jù)報(bào)道，針對(duì)保護(hù)性抗原(PA)作用不同階段的各種新型PA抗體以及針對(duì)致死因子(LF)和水腫因子(EF)的抗體也具有療效。

抗PA單克隆抗體Abthrax（raxibacumab）是獲得FDA批準(zhǔn)的治療藥物，使用針對(duì)炭疽毒素的抗毒素中和毒素，減少病情惡化。

在炭疽病的治療中，時(shí)機(jī)至關(guān)重要。盡管抗體治療肯定可以成功中和細(xì)菌產(chǎn)生的毒素，但毒素在細(xì)胞內(nèi)的積累限制了晚期或暴露后治療的預(yù)期療效。

?免疫療法

用在各種動(dòng)物中開(kāi)發(fā)的超免疫血清治療炭疽比抗生素早幾十年。它被認(rèn)為是有效的，并且在部分國(guó)家仍然是一種可用的治療方法。

來(lái)自人類(lèi)疫苗接種者的超免疫球蛋白和基于單克隆抗體的被動(dòng)保護(hù)方法現(xiàn)在正在被重新審視。正在考慮用于后期治療的新概念包括，例如，靶向毒素成分相互作用的人源化單克隆抗體。

?支持性治療

對(duì)于肺部或胃腸道炭疽或有全身體征的皮膚病，除抗生素治療外，對(duì)癥治療可能挽救患者的生命。支持性治療包括補(bǔ)充液體、維持血壓和呼吸支持。可能提高炭疽病例的存活率。

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