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≡?。發(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。炭疽桿菌對社會公共衛(wèi)生和經(jīng)濟發(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，無鞭毛，無動力，革蘭氏染色陽性，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。只要掘取一點泥土，放在水里煮一會，接種在加了血液的培養(yǎng)基上就可以了。在培養(yǎng)過程中，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,長成直徑2～4mm的粗糙菌落。菌落呈毛玻璃狀，邊緣不整齊，呈卷發(fā)狀，有一個或數(shù)個小尾突起，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)最佳時間為12～15小時。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，管底有絮狀沉淀生長，無菌膜，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，易被一般消毒劑殺滅，而芽胞抵抗力強，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。牧場一旦被污染，芽胞可存活20～30年。經(jīng)直接日光曝曬100小時、煮沸40分鐘、l40℃干熱3小時、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。炭疽芽胞對碘特別敏感，對青霉素、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。

人類主要通過工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而感染。機體抵抗力降低時，接觸污染物品可發(fā)生下列疾?。?/p>

1．皮膚炭疽 最常見，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，周圍有浸潤水腫、如不及時治療，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，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，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)性抗原于機體，能形成抗毒素免疫，對受染炭疽有保護(hù)作用。但單純的莢膜抗體對機體沒有保護(hù)作用。病后可獲較強的免疫力。

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，鉤取可疑菌落，進(jìn)行青霉素串珠試驗，噬菌體裂解試驗，碳酸氫鈉平板二氧化碳培養(yǎng)。莢膜腫脹試驗和小白鼠致病力試驗等與其他需氧芽孢桿菌進(jìn)行鑒別確定。

抗菌防治

通過革蘭氏染色法，我們發(fā)現(xiàn)炭疽桿菌可以被染成紫色，可見它是革蘭氏陽性菌。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100～200萬單位。同時可加用四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素或新霉素。對于肺炭疽及腸炭疽，每日青霉素總量應(yīng)在600萬單位以上；對于炭疽性腦膜炎及敗血癥，每日青霉素總量要超過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，對其也有較強的作用。

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)時報訊癌癥是威脅人類生命的疾病之一，多年來各國科學(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現(xiàn)對癌癥的徹底根治。

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，但是美國馬里蘭州全國衛(wèi)生機構(gòu)的研究人員正在實驗著將炭疽桿菌毒素通過基因工程技術(shù)進(jìn)行重新組合，從而改變炭疽桿菌毒素的成分使之對人體健康無害，并在對付某些癌細(xì)胞上顯示出潛在的價值。

科學(xué)家使用的實驗工具是模擬腫瘤生長狀態(tài)的老鼠，通過在老鼠身上注射這種經(jīng)過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。此外研究中還發(fā)現(xiàn)經(jīng)過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)家也同時指出，使用炭疽桿菌治療癌癥的實驗必須在動物身上經(jīng)過幾年嚴(yán)格實驗之后才能用在人體的臨床實驗中。

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、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)機體抵抗力降低時，致病菌即迅速沿淋巴管及血管向全身擴散，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、壞死和水腫。皮膚炭疽呈癰樣病灶，皮膚上可見界限分明的紅色浸潤，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。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，胸膜與心包亦可受累。

腦膜炭疽的軟腦膜及腦實質(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顯著水腫及充血。蛛網(wǎng)膜下腔有炎性細(xì)胞浸潤和大量菌體。

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、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，無膿腫形成，這是炭疽的特點。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)病例局部無黑痂形成而呈大塊狀水腫（即惡性水腫），其擴展迅速，可致大片壞死，多見于眼瞼、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。肺部僅可聞及散在的細(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。同食者相繼發(fā)病，似食物中毒。癥狀輕重不一，發(fā)病時突然惡心嘔吐、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治療而死亡。

癥狀實例

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)租借過屬于一家報紙編輯的公寓。而最早的炭疽桿菌的例子就發(fā)生在這個編輯的辦公室。

性狀

炭疽桿菌菌體粗大，兩端平截或凹陷。排列似竹節(jié)狀，無鞭毛，無動力，革蘭氏染色陽性，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，長成直徑2-4mm的粗糙菌落。菌落呈毛玻璃狀，邊緣不整齊，呈卷發(fā)狀，有一個或數(shù)個小尾突起，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)最佳時間為12-15小時。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，易被一般消毒劑殺滅，而芽胞抵抗力強，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，與毒力無關(guān)。這種抗原沒有特異性，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、腐敗臟器中長時間煮沸仍可與相應(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，單獨作用不致病，當(dāng)聯(lián)合2種或三種時才會致病。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，有強于ET的致病致死作用；三者聯(lián)合時表現(xiàn)出炭疽及其中毒癥狀。

實驗檢查

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。莢膜腫脹試驗和小白鼠致病力試驗等與其他需氧芽胞桿菌進(jìn)行鑒別確定。