炭疽(Anthrax)是由炭疽芽胞杆菌(Bacillus1anthracis)引起的一种人畜共患的急性传染病。多发生于农牧业地区,l主要有三种类型:i皮肤炭疽、i肺炭疽和肠炭疽。皮肤炭疽最常见,l但肺炭疽病情凶险,l死亡率高。
(一)疾病概况
【病原学】
炭疽芽胞杆菌属芽胞杆菌属,l革兰阳性粗大杆菌,l需氧或兼性厌氧。两端平截或凹陷,l整个菌体呈竹节状长链排列。无鞭毛,l不运动。在宿主体内可形成荚膜,l在一般培养基上生长良好。炭疽芽胞杆菌有芽胞体和繁殖体两种。前者在不利环境中形成,l有很强的抵抗力,l在土壤中可存活20年,l对热、i干燥、i辐射、i化学消毒剂均具有强大的抵抗力;后者对外界抵抗力不强,l常用消毒剂也可杀灭。
炭疽芽胞杆菌有4种抗原成分:i菌体抗原、i芽胞杆菌抗原、i荚膜抗原和保护性抗原。菌体抗原有种的特异性,l但无毒力;芽胞抗原有血清学诊断价值;保护性抗原是一种蛋白质,l有很强的抗原性,l是炭疽毒素的组成部分;荚膜抗原是一种多肽,l抗原性较弱,l有抗吞噬作用。该菌繁殖体能分泌炭疽毒素。
【流行病学】
炭疽散发于世界各地,l以牧区多见,l呈地方性流行,l为一种自然疫源性疾病。近年来,l由于皮毛加工等集中于城镇及美国“白色粉末”恐怖事件的发生,l使炭疽病在城市爆发的可能性增大。
1.传染源 炭疽芽胞杆菌的芽胞可以在土壤中存活多年,l牛、i羊、i骆驼、i骡子等草食性动物是炭疽传播的主要传染源。
2.传播途径主要有3种,l即接触传播、i食物传播和空气传播。特别是皮肤直接接触病畜及其皮毛最易受染,l是本病传播的主要途径。
3.易感性 人群普遍易感,l特别是牧民、i兽医、i饲养员、i屠宰丁人、i皮革厂工人等发病率较高。病后可获较持久的免疫力。
【发病机制】
尚未完全清楚。炭疽芽胞杆菌经破损的皮肤、i呼吸道和消化道黏膜入侵,l芽胞即出芽繁殖,l导致局部组织水肿、i坏死和出血,l形成皮肤炭疽、i肺炭疽和肠炭疽。细菌进入血液,l引起败血症,l特别是肺炭疽和肠炭疽,l易并发炭疽脑膜炎、i血源性肺炎、i心包炎或胸膜炎等,l严重者发生DIC、i感染性休克和多脏器功能衰竭。
【临床表现】
全年均有发病,l吸人型多见于冬、i春季节。常有接触病畜及畜产品的历史。潜伏期为1~5天,l最短12小时,l最长l2天。临床上可分为以下几型:i
1.皮肤炭疽 最为多见,l约占95%。分为炭疽痈和恶性水肿。炭疽痈多见于面、i颈、i肩、i手和脚等裸露部位皮肤,l初起为丘疹或斑疹,l逐渐形成水疱、i溃疡,l最终形成黑色的干痂。无疼痛、i不化脓为其特征。发病1~2天后出现发热、i头痛、i局部淋巴结肿大等。恶性水肿累及部位多为组织疏松的眼睑、i颈、i大腿等部位,l无黑痴形成而呈大块水肿,l扩散迅速,l可致大片坏死,l局部可有麻木感及轻度胀痛,l全身中毒症状明显,l如治疗不及时,l可引起败血症、i肺炎及脑膜炎等并发症。在未使用抗生素的情况下,l皮肤炭疽病死率为20%~30%。
2.肺炭疽 先有流感样症状如低热、i干咳、i全身酸痛等。2~3天后症状突然加重,l患者剧烈咳嗽、i咯血,l伴胸痛、i呼吸困难、i呼吸衰竭,l毒血症状严重。易并发败血症、i感染性休克、i中毒性脑病及脑膜炎。常于发病后2~3天死亡,l病死率在90%以上。
3.肠炭疽 较少见。小肠形成出血灶,l出现腹胀、i腹痛、i腹泻、i便血等症状,l可并发腹膜炎、i腹腔积液,l常因败血症、i感染性休克而死亡,l病死率为25%~60%。
4.败血症型和脑膜炎型 原发性很少,l多继发于上述3型炭疽,l此型患者常很陕死亡。病死率几乎为100%。
(二)检验诊断
【一般检查】
外周血白细胞计数通常增高,l以中性粒细胞为主。
【病原学检查】
1.直接涂片革兰染色 采集感染部位的标本如皮肤炭疽病灶深部分泌物,l肺炭疽患者的痰,l肠炭疽取粪便或呕吐物,l脑膜炎型留取脑脊液等直接涂片,l革兰染色,l见到典型炭疽芽胞杆菌并结合临床表现可做初步报告。由于接触氧气后炭疽杆菌易形成芽胞,l因此严格禁止解剖尸体,l仅可从耳垂或舌尖取少许标本。
2.细菌分离培养 从临床患者和病畜标本中分离炭疽芽胞杆菌是比较简便的,l但环境样本中含有其它形成芽胞的需氧菌可干扰炭疽芽胞杆菌的分离,l因而相对较困难。此外气溶胶释放后,l对污染区人或动物的采样,l采集鼻腔、i面部、i头发内的样品最为重要。
(1)培养:i直接分离培养环境样本中的炭疽芽胞杆菌往往用含多粘菌素、i溶菌酶、iEDTA和醋酸铊的PLET选择性培养基,l其中的EDTA和醋酸铊可以抑制其它芽胞杆菌,l而有利于炭疽芽胞杆菌的分离。加血的PLET培养基能长出更多的菌落,l且能够通过溶血鉴别大部分蜡样芽胞杆菌、i蕈状芽胞杆菌、i苏云金芽胞杆菌和枯草芽胞杆菌等。炭疽芽胞杆菌在肉汤培养基中形成长链或呈絮状沉淀生长。在血平板上37%24小时后形成不溶血,l灰色、i粗糙型菌落。在低倍镜下观察菌落边缘呈卷发状。
(2)鉴定:i①串珠试验:i炭疽芽胞杆菌在0.05~0.5IU/ml青霉素培养基中形态变成串珠状的圆球形菌体,l而类炭疽无此反应。②重碳酸盐毒力试验阳性:i将待检菌接种子含0.5%NaHCO3琼脂平板上,l置于10%CO2环境中37℃24~48小时,l有毒菌株形成荚膜,l粘液型;无毒菌株不形成荚膜,l呈粗糙型菌落;③荚膜肿胀试验:i荚膜多肽抗原(与毒力有关)以高效价抗荚膜多肽血清作荚膜肿胀试验阳性。此外还有噬菌体裂解试验应用于炭疽芽胞杆菌检测。
【血清学检查】
1.抗原检测11ELISA敏感、i特异、i重复性好。Kleine-Ablers等用酶免疫法1小时内检测炭疽芽胞杆菌保护性抗原(PA),l是敏度为60ng1PA/ml;若采用抗兔血清单克隆抗体,l检出下限可达15ng1PA/ml。酶联旺凝素吸附试验能用两种外源血凝素偶联物2小时左右将炭疽芽胞杆菌与其相近的种如蜡样芽胞杆菌相区分,l有良好的特异性。
2.抗体检测 测定抗体的血清学方法适用于不能从培养物中分离出炭疽芽胞杆菌时对于感染个体的回顾性诊断的确认。传统的血清学诊断方法如补体结合试验、i琼脂凝胶沉淀等方法费时、i敏感性差;间接微量血凝虽可克服上述缺点,l但重复性差。电泳免疫转移印迹可用于检测血清中炭疽芽胞杆菌保护性抗原(PA)的抗体,l但对于致死园子(LF)抗体的检测不敏感;酶联免疫吸附检测多聚D-谷氨酸葵膜抗体较敏感,l但与正常对照组有一定交叉,l诊断特异性受到影响。
放射免疫法、i免疫荧光检测法、i流式细胞仪、i免疫电化学发光技术、i免疫电化学与磁珠免疫荧光法等技术也被应用于炭疽芽胞杆菌抗原的检测,l敏感性和特异性不一。
【核酸检测】
目前针对炭疽芽胞杆菌及其芽胞的核酸检测多数都依赖于PCR,l有定性和定量PCR的应用报道。Hutson等评价了针对致病相关基因PA、iLF和EF设计的系列寡核苷酸探针在炭疽芽胞杆菌检测中的应用。多数报道都是利用纯培养物和纯芽胞进行试验的。
用于检测炭疽芽胞杆菌的PCR方式较多,l如PCRELISA、i定量PCR、i多重PCR等。
(三)诊断建议
根据流行病学资料、i临床表现和病原学检查作出诊断。诊断炭疽流行病学资料很重要,l需详细询问其接触史、i职业、i新近有无病畜及畜产品接触史;从临床标本中直接涂片找到炭疽芽胞杆菌或直接培养分离到炭疽芽胞杆菌可确诊;血清学检查抗原可协助诊断,l抗体检测可用于回顾性诊断。
皮肤炭疽需与痈、i蜂窝织炎等鉴别;肺炭疽与大叶性肺炎、i肺鼠疫相鉴别;肠炭疽与急性菌痢和急腹症区别等。