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1、Nanjing University,炭疽芽胞杆菌B.anthracis,组员：柏茂盛 陈星霖 洪叶 许博,什么是芽杆胞菌属？,芽胞杆菌属（Bacillus）有212个种和亚种，是一群需氧、能形成芽胞的革兰阳性大杆菌。包括枯草芽胞杆菌、蜡样芽孢杆菌和炭疽芽胞杆菌。炭疽芽孢杆菌（B.anthracis），俗称炭疽杆菌，它是人类历史上第一个被发现的病原菌。炭疽杆菌能引起羊、牛、马等动物及人类的炭疽病。第二次世界大战时，炭疽杆菌曾被日本帝国主义作为致死战剂之一。,生物学性状致病性与免疫性微生物学检查与防治生化武器,生物学性状,（一）形态与染色炭疽杆菌是致病菌中最大的革兰阳性大杆菌，长510m，宽13
2、m，两端截平，无鞭毛结构。新鲜标本直接涂片时，常单个或呈短链；人工培养的成竹节样排列的长链。在有氧的条件形成芽胞，芽胞多呈椭圆形，位于菌体中央。有毒菌株在机体内或含血清的培养基中可形成荚膜,芽胞有特别强的抵抗力,炭疽杆菌（透射电镜）在活炭疽病畜体或死亡后未经解剖的尸体内，不形成芽胞。,一旦体内炭疽杆菌暴露于空气中，接触了游离氧，在一定温度下(12-42)就会形成芽胞。芽胞呈卵圆形或圆形，位于菌体中央或稍偏向一端。,8,（二）培养特性 条件：需氧或兼性厌氧（有氧或无氧都可）最适温度3035 有毒株在NaHCO3的血脂平板或含5%血清的营养基内，5%CO2孵箱37培养2448小时，形成粘液状菌落（
3、有荚膜），而无毒株则为粗糙状。,生物学性状,（三）抗原结构,生物学性状,结构抗原：荚膜、菌体和芽胞等抗原成分,炭疽毒素复合物,抗原,生物学性状,（三）结构抗原 1.荚膜多肽抗原 由D谷氨酸多肽组成，由质粒PXO2的基因编码，抗原性单一，较弱。具抗吞噬作用，与细菌毒力有关。2.菌体多糖抗原 由D-葡萄糖胺和D-半乳糖组成，能耐热，与毒力无关。能产生Ascoli热沉淀反应（抗原在病畜皮毛、腐败脏器中长时间煮沸仍可与相应抗体发生沉淀反应），用于流行病学调查。3.芽胞抗原 由芽胞外膜和皮质组成，是特异性抗原，具有免疫原性，有血清学诊断价值。,生物学性状,4炭疽毒素 包含水肿因子（EF),保护性抗原（P
4、A)及致死因子(LF)。此复合物由质粒PXO1的基因编码，具有抗吞噬作用和免疫原性。这三种成份均具有抗原性，不耐热，是致病的物质基础之一，单独作用不致病，当联合2种或三种时才会致病。水肿因子EF为腺苷酸环化酶，保护性抗原PA为菌体蛋白抗原，致死因子LF为锌金属氧化酶。EF与PA形成水肿毒素（edema toxin，ET），导致皮肤水肿、肺水肿、出血；LF与PA形成致死毒素（lethal toxin，LT），有强于ET的致病致死作用；三者联合时表现出炭疽。,生物学性状,（四）抵抗力 芽胞抵抗力强，在干燥的室温环境中可存活20年以上，在皮毛中可存活数年。牧场一旦被污染，芽胞可存活2030年。经直接
5、日光曝晒100小时、煮沸40分钟、l40干热3小时、110高压蒸汽60分钟、以及浸泡于10%甲醛溶液15分钟、新配苯酚溶液(5%)和20%含氯石灰溶液数日以上，才能将芽胞杀灭。炭疽芽胞对碘特别敏感，对青霉素、红霉素、氯霉素等敏感,致病性与免疫性,（一）致病物质主要是荚膜和炭疽毒素，其致病力取决于生成荚膜和毒性的能力。荚膜有抗吞噬作用，有利于细菌在宿主组织内繁殖扩散。炭疽毒素是造成感染者致病和死亡的主要原因，毒性作用直接损伤微血管内皮细胞，增加血管通透性而形成水肿。,（二）动物炭疽特征,动物炭疽的主要临床表现血液凝固不良天然孔出血死后尸僵不全脾脏肿大皮下和浆膜下出血性、胶样浸润染疫动物多在感染后
6、短时间内（1-2天）死亡；炭疽杆菌存在于炭疽病畜的尸体、土壤和水中。病畜死亡后各个脏器、血液、淋巴系统、分泌物及排泄物等处均有炭疽杆菌存在；其中以脾脏的含菌量为最多，血液的含菌量次之。,（三）人炭疽临床特征,根据感染途径不同，人类炭疽分为皮肤炭疽（如图所示）吸入性炭疽（肺炭疽）胃肠道炭疽,16,皮肤炭疽（图）在三型炭疽中最常见，占95%以上；潜伏期：一般为23天，最短9小时，最长12天；病变部位：多见于手、脚、面、颈、肩等裸露部位皮肤；特点：炭块状焦痂，周围皮肤水肿，但无明显疼痛感和压痛，也无脓肿形成。经有效抗生素治疗，病死率低于1%。,17,吸入性炭疽（肺炭疽）罕见，吸入炭疽芽孢杆菌引起感染
7、；潜伏期不完全确定，一般17d，最长可达43d；有流感样前驱症状，高热，呼吸困难，可有胸痛及咳嗽，咯粘液血痰。肺部体征常只有散在的细湿罗音。X射线的主要表现为纵膈影增宽。常见胸腔积液。胸水切片免疫组化染色或PCR检测；脑脊液（CSF）培养,肠炭疽少见，占36%；口咽型病变多位于扁桃体、可见溃疡及其上的假膜，咽喉疼痛明显，颈部肿胀、淋巴结肿大；培养咽试子阳性高于血液胃肠型症状轻重不一，呕吐（呕吐物中含血丝及胆汁）、腹痛、腹泻，通常为血样便或血水样便；潜伏期：17d沾血粪便可培养出炭疽杆菌因容易误诊，病死率较高（2560%）；,19,致病性与免疫性,（三）免疫性感染炭疽芽孢杆菌后可获得持久性免疫力
8、。一般认为与机体针对炭疽毒素保护性抗原产生的保护性抗体及吞噬细胞的吞噬功能增强有关。,微生物学检查与防治,采集：取皮肤炭疽早期的水疱、脓疱内容物，晚期的血液，肺炭疽的咯痰，肠炭疽的粪便以及病人的的血液等送检。采集时要注意个人防护，禁止室外兽尸解剖，可在无菌条件下割取耳朵或舌尖一片送检。取渗出液、血液涂片进行革兰染色观察形态及荚膜特征，可以初步帮助诊断。分离培养与鉴定：将标本接种于血琼脂平板和碳酸氢钠琼脂平板进行分离培养，37孵育1215小时，钩取可疑菌落，进行青霉素串珠试验，噬菌体裂解试验。荚膜肿胀试验和小白鼠致病力试验等与其他需氧芽胞杆菌进行鉴别确定。,如何防治？,传播途径直接接触病畜和污染
9、的皮、毛、肉等畜产品，通过破损皮肤或黏膜感染可致皮肤炭疽；肺炭疽多在加工接触皮毛或挖掘病畜掩埋地扬尘时吸入炭疽杆菌的芽胞所致；或生物恐怖时将芽胞制成气溶胶（“炭疽邮件”）；进食未充分烹饪的带菌肉或奶可引起肠炭疽；吸血昆虫（蚊虫叮咬）吸毒（海洛因污染，苏格兰和英格兰）,防治（预防重点在控制家畜感染和牧场污染）1、家畜应严格隔离或处死深埋，死畜严禁剥皮或煮食，必须焚毁或深埋2米以下2、被感染动物的产品灭菌处理（常用高压灭菌法3、适当处理衣服和手套等被感染可能性的防护材料4、用炭疽减毒活疫苗。接种对象主要是疫区牧民、屠宰畜牧人员、兽医和制皮革工人等治疗：以青霉素为首选药物，可与庆大霉素或链霉素联合使
10、用，青霉素过敏者可用环丙沙星及红霉素。,生物武器,1979年，前苏联斯维尔德罗夫斯克疑似炭疽生化武器事故致炭疽芽胞泄漏事件，导致70例感染者中68例肺炭疽病例死亡（86%）继美国华盛顿“9.11”事件之后，2001年 在华盛顿及美国其它四个州发生包含炭疽芽胞邮件的生物恐怖事件，共报告发生22例炭疽病例，其中确诊肺炭疽11例、确诊皮肤炭疽7例，疑似皮肤炭疽4例，其中5例死亡。,U.S.,2001,Center for Food Security and Public Health,Iowa State University,2011,Images:CNN media postings,禁止生物武
11、器公约,禁止生物武器公约（Biological Weapons Convention，BWC），又称生物与有毒武器公约（Biological and Toxin Weapons Convention，BTWC），全名禁止发展、生产、贮存生物与有毒武器公约，是首条禁止生产武器的国际裁军条约，生效于1975年3月。国际生物危害符号,条款 I：在任何情况下，永不得取得及持有生物武器。条款 II：销毁生物武器。条款 III：不转让，或以任何方式援助、鼓励、诱使其他国家取得或持有生物武器。条款 IV：采取国际必要措施以履行生物武器公约。条款 V：双方、多国间互相协商以解决任何履行生物武器公约的问题。条款 VI：必要时寻求联合国安全理事会协助，以追究违反生物武器公约，并认同其后续决定。条款 VII：援助遭受违反生物武器公约国家所威胁的国家。条款 X：遵守以上所有条款，并以和平的方式使用生物科技。,总结,
