炭疽桿菌（Bacillus anthraci）屬于芽孢桿菌屬，是引起某些家畜,、野獸和人類炭疽?。ㄈ诵蠊不迹┑牟≡０l(fā)病率最高的是牛羊,，豬也可發(fā)生,，人常因屠宰、食用或與病死畜接觸而感染,。炭疽桿菌對(duì)社會(huì)公共衛(wèi)生和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的危害,，迄今仍占相當(dāng)大的比重。由該菌引起的炭疽病幾乎遍及世界各地,，四季均可發(fā)生,。

生物學(xué)性狀

形態(tài)染色

炭疽桿菌菌體粗大，兩端平截或凹陷,，是致病菌中最大的細(xì)菌,。排列似竹節(jié)狀，無(wú)鞭毛,，無(wú)動(dòng)力,，革蘭氏染色陽(yáng)性，本菌在氧氣充足，溫度適宜（25～30℃）的條件下易形成芽胞,。

炭疽桿菌受低濃度青霉素作用,，菌體可腫大形成圓珠，稱為“串珠反應(yīng)”,。這也是炭疽桿菌特有的反應(yīng),。

培養(yǎng)特性

本菌專性需氧，在普通培養(yǎng)基中易培養(yǎng),，易繁殖,。只要掘取一點(diǎn)泥土，放在水里煮一會(huì),，接種在加了血液的培養(yǎng)基上就可以了。在培養(yǎng)過(guò)程中,，最適溫度為25～30℃最適pH為7.2～7.4,在瓊脂平板培養(yǎng)24小時(shí),長(zhǎng)成直徑2～4mm的粗糙菌落,。菌落呈毛玻璃狀，邊緣不整齊,，呈卷發(fā)狀，有一個(gè)或數(shù)個(gè)小尾突起,，這是本菌向外伸延繁殖所致,。在5～10%綿羊血液瓊脂平板上，菌落周圍無(wú)明顯的溶血環(huán),，但培養(yǎng)較久后可出現(xiàn)輕度溶血,。菌落特征出現(xiàn)最佳時(shí)間為12～15小時(shí)。菌落有粘性，用接種針鉤取可拉成絲,，稱為“拉絲”現(xiàn)象,。在普通肉湯培養(yǎng)18～24小時(shí)，管底有絮狀沉淀生長(zhǎng),，無(wú)菌膜,，菌液清亮。有毒株在碳酸氫鈉平板,，20%CO2培養(yǎng)下,，形成粘液狀菌落（有莢膜），而無(wú)毒株則為粗糙狀,。大量的炭疽桿菌繁 殖在一起可以形成炭疽桿菌菌落,。

抵抗力

繁殖體抵抗力不強(qiáng)，易被一般消毒劑殺滅,，而芽胞抵抗力強(qiáng),，在干燥的室溫環(huán)境中可存活20年以上，在皮毛中可存活數(shù)年,。牧場(chǎng)一旦被污染,，芽胞可存活20～30年。經(jīng)直接日光曝曬100小時(shí),、煮沸40分鐘,、l40℃干熱3小時(shí)、110℃高壓蒸汽60分鐘,、以及浸泡于10%甲醛溶液15分鐘,、新配苯酚溶液(5%)和20%含氯石灰溶液數(shù)日以上，才能將芽胞殺滅,。炭疽芽胞對(duì)碘特別敏感,，對(duì)青霉素、先鋒霉素,、鏈霉素,、卡那霉素等高度敏感。

抗原結(jié)構(gòu)

1．莢膜多肽抗原由D－谷氨酸多肽組成,。

2．菌體多糖抗原由等分子量的乙?；咸烟前泛虳－半乳糖組成。

致死因子,。三種成份均具有抗原性,，不耐熱，是致病的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,。

致病性

主要是本菌的莢膜和產(chǎn)生的毒素引起致病,。莢膜由D-谷氨酸多肽組成,，能抑制抗體和抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬作用，促進(jìn)該菌入侵后擴(kuò)張繁殖,。其毒素可增加微血管的通透性,，改變血液正常循環(huán)，損害肝臟功能,，干擾糖代謝,，最后可導(dǎo)致死亡,。

人類主要通過(guò)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而感染。機(jī)體抵抗力降低時(shí),，接觸污染物品可發(fā)生下列疾病：

1．皮膚炭疽 最常見(jiàn)，多發(fā)生于屠宰,、制革或毛刷工人及飼養(yǎng)員,。本菌由體表破損處進(jìn)入體內(nèi),，開(kāi)始在入侵處形成水癤,、水皰,、膿皰,、中央部呈黑色壞死，周圍有浸潤(rùn)水腫,、如不及時(shí)治療，細(xì)菌可進(jìn)一步侵入局部淋巴結(jié)或侵入血流,，引起敗血癥死亡,。

2．縱隔障炭疽少見(jiàn),，由吸入病菌芽胞所致,，多發(fā)生于皮毛工人,，病死率高。病初似感冒,，進(jìn)而出現(xiàn)嚴(yán)重的支氣管肺炎,，可在2～3天內(nèi)死于中毒性休克,。

3．腸炭疽 由食入病獸肉制品所致,，以全身中毒癥狀為主,，并有胃腸道潰瘍,、出血及毒血癥，發(fā)病后2～3日內(nèi)死亡,。

上述疾病若引起敗血癥時(shí)，可繼發(fā)“炭疽性腦膜炎”,。炭疽桿菌的致病性取決于莢膜和毒素的協(xié)同作用,。

免疫性

注射炭疽外毒素中保護(hù)性抗原于機(jī)體,，能形成抗毒素免疫,，對(duì)受染炭疽有保護(hù)作用,。但單純的莢膜抗體對(duì)機(jī)體沒(méi)有保護(hù)作用。病后可獲較強(qiáng)的免疫力,。

微生物學(xué)檢查

將標(biāo)本直接涂片，沙黃莢膜染色鏡檢,，觀察形態(tài)及莢膜特征，可以初步幫助診斷，確診應(yīng)進(jìn)行血平板分離培養(yǎng),，37℃孵育12～15小時(shí)，鉤取可疑菌落,，進(jìn)行青霉素串珠試驗(yàn),，噬菌體裂解試驗(yàn)，碳酸氫鈉平板二氧化碳培養(yǎng),。莢膜腫脹試驗(yàn)和小白鼠致病力試驗(yàn)等與其他需氧芽孢桿菌進(jìn)行鑒別確定,。

抗菌防治

通過(guò)革蘭氏染色法，我們發(fā)現(xiàn)炭疽桿菌可以被染成紫色,，可見(jiàn)它是革蘭氏陽(yáng)性菌,。所以，青霉素是首選的抗生素,。

根據(jù)不同的感染類型，治療也不同,。皮膚炭疽每日注射青霉素總量為100～200萬(wàn)單位。同時(shí)可加用四環(huán)素,、鏈霉素,、氯霉素或新霉素。對(duì)于肺炭疽及腸炭疽,，每日青霉素總量應(yīng)在600萬(wàn)單位以上,；對(duì)于炭疽性腦膜炎及敗血癥，每日青霉素總量要超過(guò)1，000單位。

除了上述抗生素外 ，其他的抗菌藥物，比如磺胺、呋喃唑酮等，對(duì)其也有較強(qiáng)的作用。

特異防治

預(yù)防人類炭疽首先應(yīng)防止家畜炭疽的發(fā)生。家畜炭疽感染消滅后,，人類的傳染源也隨之消滅。

目前我國(guó)使用的炭疽活疫菌,，作皮上劃痕接種,，免疫力可維護(hù)半年至一年。青霉素是治療炭疽的首選藥物,，對(duì)腸道及吸入性炭疽治療困難，有條件的可用抗血清,。

美研究用炭疽桿菌治療癌癥

科學(xué)時(shí)報(bào)訊癌癥是威脅人類生命的疾病之一,，多年來(lái)各國(guó)科學(xué)家的癌癥在治療上不斷探索,，希望能找到一種有效的方法以實(shí)現(xiàn)對(duì)癌癥的徹底根治,。

不久前,，曾引起世界廣泛關(guān)注的炭疽桿菌也開(kāi)始引起科學(xué)家的青睞,，雖然炭疽桿菌在被人體吸入后將致人于死命,，或引起各種各樣的并發(fā)癥，但是美國(guó)馬里蘭州全國(guó)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的研究人員正在實(shí)驗(yàn)著將炭疽桿菌毒素通過(guò)基因工程技術(shù)進(jìn)行重新組合,，從而改變炭疽桿菌毒素的成分使之對(duì)人體健康無(wú)害,，并在對(duì)付某些癌細(xì)胞上顯示出潛在的價(jià)值。

科學(xué)家使用的實(shí)驗(yàn)工具是模擬腫瘤生長(zhǎng)狀態(tài)的老鼠,，通過(guò)在老鼠身上注射這種經(jīng)過(guò)改良的炭疽桿菌毒素后發(fā)現(xiàn),，它能夠在一定程度上限制老鼠腫瘤所獲得的血流量，抑制腫瘤的生長(zhǎng),。此外研究中還發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)改良的炭疽桿菌毒素還能夠直接摧毀某些腫瘤細(xì)胞的瘤體本身,，其中最容易受到炭疽桿菌毒素影響的是黑色毒瘤，結(jié)腸腫瘤和乳腺癌等,。由于炭疽桿菌具有相當(dāng)大的危險(xiǎn)性,，稍有不慎將有可能導(dǎo)致一些難以想像的后果,，因此科學(xué)家也同時(shí)指出，使用炭疽桿菌治療癌癥的實(shí)驗(yàn)必須在動(dòng)物身上經(jīng)過(guò)幾年嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)之后才能用在人體的臨床實(shí)驗(yàn)中,。

導(dǎo)致病癥

炭疽桿菌從損傷的皮膚,、胃腸粘膜及呼吸道進(jìn)入人體后，首先在局部繁殖,，產(chǎn)生毒素而致組織及臟器發(fā)生出血性浸潤(rùn),、壞死和高度水腫，形成原發(fā)性皮膚炭疽,、腸炭疽,、肺炭疽等。當(dāng)機(jī)體抵抗力降低時(shí),，致病菌即迅速沿淋巴管及血管向全身擴(kuò)散,，形成敗血癥和繼發(fā)性腦膜炎。皮膚炭疽因缺血及毒素的作用,，真皮的神經(jīng)纖維發(fā)生變化,，故病灶處常無(wú)明顯的疼痛感。炭疽桿菌的毒素可直接損傷血管的內(nèi)皮細(xì)胞,，使血管壁的通透性增加,，導(dǎo)致有效血容量減少，微循環(huán)灌注量下降,，血液呈高凝狀態(tài),，出現(xiàn)DIC和感染性休克。

主要病理改變?yōu)楦髋K器,、組織的出血性浸潤(rùn),、壞死和水腫。皮膚炭疽呈癰樣病灶,，皮膚上可見(jiàn)界限分明的紅色浸潤(rùn)，中央隆起呈炭樣黑色痂皮,，四周為凝固性壞死區(qū),。鏡檢可見(jiàn)上皮組織呈急性漿液性出血性炎癥，間質(zhì)水腫顯著,，組織結(jié)構(gòu)離解,，壞死區(qū)及病灶深處均可找到炭疽桿菌。

腸炭疽病變主要在小腸,。腸壁呈局限性癰樣病灶及彌漫出血性浸潤(rùn),。病變周圍腸壁有高度水腫及出血，腸系膜淋巴結(jié)腫大,，腹膜也有出血性滲出,，腹腔內(nèi)有漿液性含血的滲出液,，內(nèi)有大量致病菌。

肺炭疽呈出血性氣管炎,、支氣管炎,、小葉性肺炎或梗死區(qū)。支氣管及縱膈淋巴結(jié)腫大,，均呈出血性浸潤(rùn),，胸膜與心包亦可受累。

腦膜炭疽的軟腦膜及腦實(shí)質(zhì)均極度充血,、出血及壞死,。大腦、橋腦和延髓等組織切面均見(jiàn)顯著水腫及充血,。蛛網(wǎng)膜下腔有炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和大量菌體,。

炭疽桿菌敗血癥患者，全身各組織及臟器均為廣泛性出血性浸潤(rùn),、水腫及壞死,，并有肝、腎濁腫和脾腫大,。

皮膚炭疽約占98%,，病變多見(jiàn)于面、頸,、肩,、手和腳等裸露部位皮膚。初為斑疹或丘疹,，次日出現(xiàn)水皰,，內(nèi)含淡黃色液體，周圍組織硬而腫脹,。第3-4日中心呈現(xiàn)出血性壞死稍下陷,，四周有成群小水泡，水腫區(qū)繼續(xù)擴(kuò)大,。第5-7日壞死區(qū)潰破成淺潰瘍,，血樣滲出物結(jié)成硬而黑似炭塊狀焦痂，痂下有肉芽組織生成（即炭疽癰）,。焦痂壞死區(qū)直徑大小有等,，其周圍皮膚浸潤(rùn)及水腫范圍較大。由于局部末梢神經(jīng)受壓而疼痛不著,，稍有癢感,，無(wú)膿腫形成，這是炭疽的特點(diǎn),。以后隨水腫消退,，黑痂在1-2周內(nèi)脫落,，逐漸愈合成疤。起病時(shí)出現(xiàn)發(fā)熱（38-39℃）頭痛,、關(guān)節(jié)痛,、周身不適以及局部淋巴結(jié)和脾腫大等。

少數(shù)病例局部無(wú)黑痂形成而呈大塊狀水腫（即惡性水腫）,，其擴(kuò)展迅速,，可致大片壞死，多見(jiàn)于眼瞼,、頸,、大腿及手等組織疏松處。全身癥狀嚴(yán)重,，若貽誤治療,，預(yù)后不良。

肺炭疽多為原發(fā)性,，也可繼發(fā)于皮膚炭疽,。可急性起病,，輕者有胸悶,、胸痛、全身不適,、發(fā)熱,、咳嗽、咯粘液痰帶血,。重者以寒戰(zhàn),、高熱起病，由于縱膈淋巴結(jié)腫大,、出血并壓迫支氣管造成呼吸窘迫,、氣急喘鳴、咳嗽,、紫紺,、血樣痰等。肺部?jī)H可聞及散在的細(xì)小濕羅音或有胸膜炎體征,。肺部體征與病情常不相符。X線見(jiàn)縱膈增寬,、胸水及肺部炎癥,。

腸炭疽可表現(xiàn)為急性腸炎型或急腹癥型。急性腸炎型潛伏期12-18小時(shí),。同食者相繼發(fā)病,，似食物中毒,。癥狀輕重不一，發(fā)病時(shí)突然惡心嘔吐,、腹痛,、腹瀉。急腹癥型患者全身中毒癥狀嚴(yán)重,，持續(xù)性嘔吐及腹瀉,，排血水樣便，腹脹,、腹痛,，有壓痛或呈腹膜炎征象，常并發(fā)敗血癥和感染性休克,。如不及時(shí)治療?？蓪?dǎo)致死亡。

腦膜炭疽（炭疽性腦膜炎）多為繼發(fā)性,。起病急驟,，有劇烈頭痛、嘔吐,、昏迷,、抽搐，明顯腦膜刺激癥狀,，腦脊液多呈血性,，少數(shù)為黃色，壓力增高,，細(xì)胞數(shù)增多,。病情發(fā)展迅猛，常因誤診得不到及時(shí)治療而死亡,。

癥狀實(shí)例

在炭疽桿菌首先被發(fā)現(xiàn)的佛羅里達(dá)州,，兩名參加了9．11自殺性攻擊事件的人曾經(jīng)租借過(guò)屬于一家報(bào)紙編輯的公寓。而最早的炭疽桿菌的例子就發(fā)生在這個(gè)編輯的辦公室,。

性狀

炭疽桿菌菌體粗大,，兩端平截或凹陷。排列似竹節(jié)狀,，無(wú)鞭毛,，無(wú)動(dòng)力，革蘭氏染色陽(yáng)性,，本菌在氧氣充足,，溫度適宜（25-30℃）的條件下易形成芽胞。在活體或未經(jīng)解剖的尸體內(nèi),，則不能形成芽胞,。芽胞呈橢圓形,，位于菌體中央，其寬度小于菌體的寬度,。在人和動(dòng)物體內(nèi)能形成莢膜,，在含血清和碳酸氫鈉的培養(yǎng)基中，孵育于CO2環(huán)境下,，也能形成莢膜,。形成莢膜是毒性特征。炭疽桿菌受低濃度青霉素作用,，菌體可腫大形成園珠,，稱為“串珠反應(yīng)”。這也是炭疽桿菌特有的反應(yīng),。本菌專性需氧,，在普通培養(yǎng)基中易繁殖。最適溫度為37℃,，最適pH為7.2-7.4,，在瓊脂平板培養(yǎng)24小時(shí)，長(zhǎng)成直徑2-4mm的粗糙菌落,。菌落呈毛玻璃狀,，邊緣不整齊，呈卷發(fā)狀,，有一個(gè)或數(shù)個(gè)小尾突起,，這是本菌向外伸延繁殖所致在5-10%綿羊血液瓊脂平板上，菌落周圍無(wú)明顯的溶血環(huán),，但培養(yǎng)較久后可出現(xiàn)輕度溶血,。菌落特征出現(xiàn)最佳時(shí)間為12-15小時(shí)。菌落有粘性,，用接種針鉤取可拉成絲,，稱為“拉絲”現(xiàn)象。

繁殖體抵抗力不強(qiáng),，易被一般消毒劑殺滅,，而芽胞抵抗力強(qiáng)，在干燥的室溫環(huán)境中可存活數(shù)十年,，在皮毛中可存活數(shù)年,。牧場(chǎng)一旦被污染，芽胞可存活數(shù)年至數(shù)十年,。煮沸10分鐘或干熱140℃3小時(shí)可將芽胞殺死,。

抗原結(jié)構(gòu)

1．莢膜多肽抗原由D谷氨酸多肽組成，抗原性單一，若以高效價(jià)抗莢膜血清與具莢膜炭疽桿菌作用,，在其周邊外發(fā)生抗體的特異性沉淀反應(yīng)，鏡下可見(jiàn)莢膜腫脹,。

2．菌體多糖抗原由等分子量的乙?；咸烟前泛虳半乳糖組成，能耐熱,，與毒力無(wú)關(guān),。這種抗原沒(méi)有特異性，能與其他需氧芽胞桿菌,，肺炎球菌14型及人類A血型物質(zhì)發(fā)生交叉反應(yīng),。能產(chǎn)生Ascoli熱沉淀反應(yīng)（抗原在病畜皮毛、腐敗臟器中長(zhǎng)時(shí)間煮沸仍可與相應(yīng)抗體發(fā)生沉淀反應(yīng)）,，用于流行病學(xué)調(diào)查,。

3.芽胞抗原有芽孢外膜和皮質(zhì)組成，是特異性抗原,，具有免疫原性,，有血清學(xué)診斷價(jià)值。

3．此復(fù)合物具有抗吞噬作用和免疫原性,。三種成份均具有抗原性,，不耐熱，是致病的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,，單獨(dú)作用不致病,，當(dāng)聯(lián)合2種或三種時(shí)才會(huì)致病。水腫因子EF為腺苷酸環(huán)化酶,，保護(hù)性抗原PA為菌體蛋白抗原,，致死因子LF為鋅金屬氧化酶。EF與PA形成ET,，導(dǎo)致皮膚水腫,、肺水腫、出血,；LF與PA形成LT,，有強(qiáng)于ET的致病致死作用；三者聯(lián)合時(shí)表現(xiàn)出炭疽及其中毒癥狀,。

實(shí)驗(yàn)檢查

采集皮膚炭疽的膿液,、滲出物，吸入性炭疽的咯痰,，腸炭疽的糞便以及病人的的血液等送檢,，獸尸禁止解剖，可割取耳朵或舌尖一片送檢。37℃孵育12-15小時(shí),。莢膜腫脹試驗(yàn)和小白鼠致病力試驗(yàn)等與其他需氧芽胞桿菌進(jìn)行鑒別確定,。