炭疽病

炭疽[jū]病（anthrax）即炭疽，是由炭疽芽孢杆菌（简称炭疽杆菌）引起的一种人兽共患的急性传染病，主要发生于牛、马、羊等草食动物。人类主要通过接触病畜的皮毛及其产品或者食用病畜的肉类而感染。

炭疽的英文名称“anthrax”，意指煤炭，因典型皮肤炭疽的黑痂而得名。

炭疽根据炭疽杆菌侵入途径不同，主要分为皮肤炭疽、肺炭疽、肠炭疽、脑膜炎型炭疽和败血症型炭疽，具体如下：

最常见，占95%以上。通常是因炭疽芽孢杆菌经由皮肤伤口、刮伤处等侵入而引起。病变常发生于面颊、颈部、肩、手、足等裸露部位皮肤。

皮肤炭疽

较少见，多为原发性。主要是因吸入含有炭疽杆菌芽孢的尘埃而引起，也可继发于皮肤炭疽。

极罕见，约占1%以上。主要是通过食用没有煮熟的病畜或被污染的食物而引起。

多继发于伴有败血症的各型炭疽，原发性患者偶见。

多继发于肺炭疽、肠炭疽，因皮肤炭疽引起者较少见。

炭疽杆菌是一种革兰阳性需氧或兼性厌氧的粗大杆菌，长约3~9μm，宽为0.4~2μm，菌体两端平削呈竹节状长链排列，无鞭毛，不活动，在人与动物体内可以形成荚膜。有荚膜者致病力强，无毒菌株不产生荚膜。炭疽杆菌在不利环境中可以形成芽孢，芽孢具有很强的抵抗力，可以在自然界中长期生活。炭疽杆菌芽孢体在土壤中可以存活60年。繁殖体对高温、常用浓度的消毒剂敏感，但在-15℃保存的鲜肉中可以存活2周以上，在腌肉、干燥血浆中可存活1月以上。芽孢的抵抗力较繁殖体强。炭疽杆菌有荚膜抗原、菌体抗原、保护性抗原及芽孢抗原四种抗原成分。其中荚膜抗原属于多肽，有抵抗机体细胞的吞噬作用；菌体抗原属于耐热的多糖类，没有毒力；保护性抗原是蛋白质，有很强的抗原性，是炭疽毒素的组成部分；芽孢抗原有血清学诊断价值。

炭疽杆菌繁殖体可以产生炭疽外毒素，此毒素由水肿因子（EF）、保护性抗原（PA）及致死因子（LF）3种因子复合组成。3种因子单一注射动物体内均没有毒性反应，只有组合起来才有致病作用。PA使EF和LF进入靶细胞后才能发挥其水肿及致死作用。炭疽杆菌产生荚膜和外毒素的能力取决于细胞中存在的质粒-炭疽杆菌的毒素质粒pXO₁和荚膜质粒pXO₂，新生霉素可以消除此质粒。无毒菌株如果获得这两个种质粒即可变为有毒株。炭疽杆菌也经CP₅₁噬菌体传递而获得某些耐药质粒，具有耐药性，增强其致病力。

炭疽杆菌通过有损伤的皮肤、呼吸道、胃肠道黏膜侵入人体，被吞噬细胞吞噬后在局部繁殖，之后播散至局部淋巴结，并经淋巴管或血管扩散，导致局部出血、坏死、水肿性淋巴结炎、毒血症或败血症。细菌繁殖过程中产生外毒素和抗吞噬作用的荚膜。外毒素是炭疽杆菌致病的主要物质，PA结合于细胞表面受体，促进LF和EF进入细胞内，LF和PA结合形成致死毒素（LT），EF和PA结合形成水肿毒素（ET）。导致明显的细胞水肿和组织坏死，并形成原发性皮肤炭疽，严重时可致多器官衰竭死亡。

炭疽的病理特征主要是组织与脏器的水肿、出血和坏死。

• 皮肤炭疽：病灶呈痈[yōng]样，出现周界明显的红色浸润，中央隆起，呈炭块样黑色痂皮，四周为凝固性坏死区。
• 肺炭疽：是出血性气管炎和小叶性肺炎，常累及胸膜和心包，纵膈[gé]呈胶冻样水肿团块。
• 肠炭疽：主要病变在回盲部，病灶呈局限性痈样及弥漫性出血性浸润，肠系膜淋巴结肿大，腹腔有血性浆液性渗出液。
• 脑膜炎型炭疽：软脑膜及脑实质有极度充血、出血及坏死，大脑、脑桥和延髓等组织切面均见显著水肿和充血。
• 败血症型炭疽：全身各组织脏器表现为广泛的出血性浸润、水肿和坏死，还伴有肝脓肿、肾脓肿和脾肿大。

主要传染源是患病的牛、马、羊、驴、骡、骆驼等食草动物；次要传染源是猪、狗、狼，猪可因食染菌青饲料而染病，狗、狼等食肉动物可因吞食病畜肉而染病。它们的皮毛、肉、骨粉等均可以携带细菌造成传播。炭疽患者的带菌分泌物及粪便也有感染性。但人与人之间的传播极少见。

• 接触传播：是主要传播途径，常因肢体直接接触病畜或污染的畜产品、土壤及用具等感染。
• 呼吸道传播：通过呼吸道吸入带大量炭疽芽孢的尘埃、气溶胶而感染。
• 消化道传播：食用被炭疽杆菌污染的肉类、乳制品而感染。
• 昆虫叮咬：较少见，如吸血昆虫叮咬病畜后，再叮咬人类。

人群普遍易感，但常见于牧民、动物饲养员、农民、屠宰工人、接触肉类及皮毛加工的人员、兽医、实验室人员等人群。 炭疽多为散发，感染后可以获得较持久的免疫力。

炭疽症状与其感染类型有关。感染前期可不出现明显症状，症状可在感染后几小时至几天时间内出现，潜伏期因侵入途径不同而异，如果不及时给予治疗，症状均可蔓延至全身。

潜伏期为即刻发生至12天，一般为1~5天。与带菌物直接接触后局部皮肤会出现小丘疹或斑丘疹，次日出现水疱，水疱内含淡黄色液体，周围组织硬而水肿；第3~4天皮损中心出现出血性坏死，稍下限，周围出现成群小水疱，水肿区扩大；第5~7天，坏死区破溃成浅小溃疡，形成炭块样黑色的焦痂，焦痂下有肉芽组织并形成炭疽痈。周围组织有非凹陷性水肿。焦痂坏死区直径大小不一，可1~6cm不等，水肿区可大到5~20cm，皮损处没有疼痛，但有轻度的瘙痒感；继之水肿消退，焦痂在1~2周内脱落，再过1~2周愈合结成瘢[bān]痕。少部分抵抗力低的患者，如果皮损发生在皮下组织松软处，如大腿、颈部、眼睑等部位，则可以出现大面积水肿和坏死，引起严重的毒血症、菌血症甚至败血症，进而导致休克及死亡。发病1~2日部分患者可出现头痛、局部淋巴结肿大、脾大等表现。皮肤炭疽一般是非发热性疾病，如果出现发热常提示伴有其他病原体感染，如葡萄球菌、链球菌等引起的感染，或全身感染。皮肤炭疽不经治疗，80%可以自愈，20%可以发展为败血症和其他类型炭疽而死亡。

潜伏期一般不超过1周，也有数周至2个月者。起病多急骤，临床表现为双相型。初期类似感冒症状，可有低热、全身不适、咳嗽、咳粘液痰带血、胸闷等，此期可持续数小时至2~4日，部分患者可有短暂的缓解。继而进入第二期，可突然出现高热、寒战、呼吸急促、咳嗽、咳血性痰、 胸痛、发绀[gàn]、心率偏快、出汗等症状，有时在颈部、胸部出现皮下水肿。肺部体征与病情通常不相符，仅可出现散在的细小湿啰音、摩擦音、呼吸音降低等胸膜炎体征。肺炭疽病情比较凶险，容易并发败血症和脑膜炎，如果诊治不及时，多在急性症状出现1~2日内发生感染中毒性休克、呼吸或循环衰竭而死亡。

潜伏期短者一般为12~48小时，长者可达4~5天。潜伏期短者可出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻，便中无血，多于数日内好转；潜伏期长者可出现腹痛、腹胀、腹泻、血水样便、严重呕吐等急腹症样症状，可发生腹膜炎，腹腔有血液渗液，如果不及时治疗，可于病后3~4天内因败血症发生感染性休克而死亡。

临床表现与其他细菌导致的脑膜炎相似，但病情凶险，进展快，患者可有高热、剧烈头痛、呕吐等症状，继而出现意识障碍、抽搐、昏迷等，脑膜刺激征明显，脑脊液压力升高，多呈血性，白细胞可达到100×10/L以上。

临床表现与其他细菌导致的败血症相似，患者可有高热、头痛、呕吐等表现，容易发生弥散性血管内凝血（DIC）、感染性休克，皮肤可出现出血点或大片瘀斑，腔道中可出现活动性出血，并迅速出现呼吸与循环衰竭。此型患者常很快死亡，病死率几乎达100%。

炭疽根据患者流行病学史、临床症状与体征、实验室检查等可怀疑该病，然后结合病原学或血清免疫学检查方可诊断。

患者生活在已证实存在炭疽的地区，或发病前14天内到达过该类地区；有病畜接触史或从事与动物及其产品接触的工作；食用过可疑病死动物的肉类或其制品；在可能被炭疽杆菌污染的地区从事耕耘或挖掘等操作，对炭疽的诊断有重要价值。

皮肤炭疽具有一定特征性，如皮损中部有黑色焦痂，周围有小水疱及明显的非可凹陷性水肿，疼痛不明显，病损附近淋巴结肿大等，可考虑炭疽的可能。肺炭疽、肠炭疽及脑膜炎型炭疽较少见，临床表现与其他病原引起者相似，但在流行地区高危人群中，应考虑该病的可能。

白细胞计数一般增高达（10~20）×10/L，病情严重可达（60~80）×10/L，中性粒细胞显著增多。

• 涂片检查：取水疱内容物、病灶渗出物、分泌物、痰液、呕吐物、粪便、血液、脑脊液、胸腹水等作涂片，进行革兰染色检查，多可发现粗大竹节状革兰阳性杆菌，可帮助临床诊断，但需要与类炭疽杆菌相鉴别。
• 细菌培养：取血、粪便及上述标本进行培养，如有菌落生成，可以做进一步鉴定。

取患者血液、脑脊液及各种分泌物接种于小白鼠或豚鼠等动物皮下组织，24小时如果注射部位出现水肿、出血，即为阳性，动物大多于36~48小时内死亡，其血液和内脏内还可发现大量有荚膜的炭疽杆菌。

可以用免疫荧光检测法检测炭疽杆菌的荚膜抗体，患者病期4~7日时阳性率可达68.2%，一周时大多可为阳性。荚膜抗体滴度随病后时间逐渐下降，9月后仅个别患者仍阳性，1年后抗体消失或仅呈低水平。血清抗炭疽特异性抗体滴度出现4倍以上有诊断意义，主要用于炭疽的回顾性诊断与流行病学调查。

在正常的无菌标本（如血液、脑脊液）涂片镜检中，未发现大量的均一的革兰阳性杆菌，而仅靠细菌分离培养才获得可疑的炭疽杆菌时，可采用PCR方法进行细菌核酸检测以帮助确诊。但目前炭疽杆菌核酸检测虽已广泛应用，却尚未进入诊断标准。

肺炭疽，胸片可见纵膈增宽、肺部炎症、水肿、栓塞、胸腔积液等征象。

具有典型的皮肤损害，或具有流行病学线索，具有任何一型炭疽的临床表现者。

疑似诊断病例基础上，皮肤损害分泌物或血液、脑脊液等标本中，通过显微镜检查找到大量两端平齐呈串联状排列的革兰阳性杆菌。

临床诊断病例基础上，经细菌涂片、细菌培养、动物接种、细菌免疫学检查等任何一项结果证实有炭疽杆菌感染者，可确定诊断。

应与痈、疖[jiē]、蜂窝织炎及羌虫病等相鉴别。痈、疖、蜂窝织炎均有明显的疼痛，局部呈化脓性改变，但皮肤炭疽疼痛不明显，病灶处呈出血性坏死而非化脓；羌虫病的焦痂多在会阴、肛门、腋窝等皮肤潮湿及较隐蔽的部位，而皮肤炭疽多在皮肤裸露处。

应与各种肺炎、肺鼠疫、肺大出血型钩端螺旋体病等相鉴别。肺炭疽患者病程呈双相型，中毒症状很严重，肺部X线常表现为出血性肺炎、纵膈影增宽等征象，而其他肺部病变症状可不明显；肺鼠疫与肺炭疽临床表现相似，但通过病原学检查、血清学检查可鉴别诊断。

肠炭疽应与急性胃肠炎、出血坏死性肠炎等相鉴别，脑膜炎型炭疽和败血症型炭疽应与各种脑膜炎、蛛网膜下腔出血、败血症等相鉴别，鉴别主要依据流行病学史及病原学检查结果。

炭疽的治疗原则主要是严密隔离、对症支持治疗及积极抗菌治疗。

首先对患者进行严格隔离，对其分泌物、排泄物按芽孢消毒方法进行处理，同时对患者进行病情评估，根据具体病情采取血流动力学支持、机械通气、药物治疗等，具体如下：

• 对呕吐、腹泻或不能进食的患者可予以补液治疗，以维持水电解质和热量平衡。
• 有出血、休克、神经系统症状的患者，给予止血、抗休克、降颅压、镇静等治疗。
• 对皮肤恶性水肿和重症患者，可短期使用肾上腺皮质激素治疗，以控制局部水肿的发展及减轻毒血症。
• 高热、惊厥者，给予退热药、镇静药。
• 皮肤炭疽禁忌挤压和切开引流，以防感染扩散。局部应用1:2000的高锰酸钾温敷或2%过氧化氢液喷洗。
• 重度颈部肿胀导致呼吸困难的患者，可考虑气管插管或气管切开。
• 肺水肿患者应限制液体入量，并进行吸氧和强心治疗。

青霉素G为首选治疗药物，及时足量地给予是改善预后、获得根治的关键。皮肤炭疽可口服给药，其他型炭疽一开始就应静脉给药，病情控制后可序贯口服给药。用药前应采集患者标本做细菌培养及进行药物敏感性试验，并及时根据试验结果调整抗菌药物。皮肤炭疽一般采用青霉素口服或肌注，疗程7~10天，对于恶性水肿应采取青霉素静滴。对青霉素过敏者，可选用氧氟[fú]沙星、环丙沙星、多西环素等药物治疗。肺炭疽、重症肠炭疽、脑膜炎型炭疽及败血症型炭疽，应用大剂量青霉素或环丙沙星联合头孢唑林静滴，同时需要联用庆大霉素、阿米卡星等氨基糖苷类药物静滴，疗程一般为2~3周。其中脑膜炎患者应选择青霉素、头孢曲松、左氧氟沙星等能透过血脑屏障的药物。

因抗生素只对炭疽杆菌有效，对炭疽毒素却没有效果，因此，对于毒血症严重者可加用抗炭疽血清中和毒素，用前须先做皮试。注意轻症患者不能使用此治疗方法。

炭疽的预后因临床类型、诊断与治疗是否及时而不同，具体如下：

• 皮肤炭疽和胃肠炎型的肠炭疽预后一般较好，但皮肤炭疽如果未经抗菌治疗，发展为全身感染，病死率可达20%；若及时经抗菌治疗，病死率可下降到1%。

• 急腹症型的肠炭疽、肺炭疽、脑膜炎型炭疽、败血症型炭疽，因病情凶险，发展迅速，虽经治疗，病死率仍在90%以上。

因此，早期诊断及恰当的治疗时提高生存率的关键。

炭疽的预防策略主要包括管理传染源、切断传播途径和保护易感人群。

• 对患者进行隔离治疗至皮损焦痂脱落，创面愈合，分泌物和排泄物细菌培养连续2次阴性（2次检查时间相隔5日），方可解除隔离。
• 对病畜进行隔离治疗，不用其乳类。
• 死畜严禁剥皮或煮熟，应加大量生石灰深埋到地下2米以下或焚烧。

• 加强食品管理，严禁出售病畜肉、皮毛和乳类。
• 对患者排泄物、分泌物及使用过的敷料器具认真消毒或焚烧；对尸体进行活化。

• 对可疑的皮毛、骨粉等进行环状沉淀（Ascoli）试验，如为阳性，应严格消毒处理。

• 加强卫生宣传教育，养成良好的卫生习惯，防止皮肤破损。如有破损，立即涂擦3%~5%碘酒，以防感染。
• 健康的牲畜和病畜分开放牧，对接触病畜的畜群进行疫苗接种，动物炭疽被控制后，人的感染才能被消灭。
• 对从事畜牧产品饲养、收购、加工、屠宰及兽医等工作的人员以及处于疫区的人群进行炭疽疫苗接种。炭疽减毒活疫苗每年接种1次，采用上壁皮肤划痕法。此外，已有保护性抗原疫苗，第1年肌注3次，相隔3周、6个月是接种第4次，之后每年接种1次。

• 密切接触者和疑似患者应留验8日，必要时早期使用环丙沙星、多西环素等药物预防性治疗。

现代医学界认为，1752年Maset和1769年Fewrnier是描述人畜炭疽病最早的人。而中国《蟠[pán]龙水长歌行（有序）》一文，记载了1680年至1682年（清康熙十九年至二十一年）在蟠龙水（即今贵州省桐梓县蟠龙乡）大疫的情形，据现代流行病学的理论可知，此场灾疫是炭疽病，这使人类历史中记载人兽炭疽病流行情况的历史提前了70年。1863年，炭疽被微生物学家西米尔·达韦纳（Casimir Davaine）正式确立。1877年，炭疽杆菌由著名微生物学家柯赫（Robert Koch）首次发现，这也是人类证实的第一个细菌病原菌。

19 世纪中叶，养殖场、毛纺厂、皮革厂的工人们常常会患上一种让皮肤溃烂变黑的病。因剪羊毛的工人们患病率最高，故该病被称之为“拣毛工病”。炭疽的英文名称“anthrax”来自古希腊文“anthrakos”，经由拉丁文“anthrax”（痈、疔[dīng]）转至中古英语“antrax”（恶性疖子）演化而来。患上炭疽的人，皮肤上会出现斑疹、水疱，随病情进展，患病皮肤区域会扩大，病结成黑色（像煤炭一样）的结痂。1863年被Casimir Davaine首次正式命名为炭疽（anthrax）。

1881年，科学家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）开始致力于研究炭疽疫苗，他对绵羊进行了炭疽疫苗注射，结果显示，所有注射疫苗的绵羊均没有患上炭疽，而其他没有注射疫苗的对照组绵羊全部死亡。1937年，科学家马克斯·斯特恩（Max Sterne）成功研制出动物用炭疽减毒活疫苗，并广泛应用于动物身上，由此减少了人类炭疽病例。1954年，前苏联正式采用人用炭疽减毒活疫苗。1962年，DONG生产了皮上划痕人用炭疽活疫苗，该疫苗的动物效力试验结果显示，炭疽活疫苗保护力优于以保护性抗原为主要成分的其他类型疫苗。1970年，美国批准了炭疽吸附疫苗。1979年，英国批准使用的炭疽沉淀疫苗并沿用多年。炭疽吸附疫苗疫苗最初免疫程序为6针次皮下接种，2008年，根据免疫应答峰值非劣效性评价结果，美国食品药品监督管理局（FDA）批准免疫程序改为五针次肌内接种；2012年批准其初免程序为 0、1、6月的3针次；2015年，FDA批准了炭疽吸附疫苗用于暴露后预防，免疫程序为皮下 0、2、4 周接种 3 剂。

1979年，前苏联的斯维尔德洛夫斯克（一个军方生物研究机构），在制备精细研磨的分散型芽孢时，发生了炭疽芽孢泄漏事故，在6周内很多人员因吸入芽孢先后发生肺炭疽，至少66人死亡。2001年，美国“9．11”事件后的炭疽恐怖事件，是炭疽杆菌第一次被运用于恐怖袭击，这次事件引起了美国人民的极大恐慌，也使世界各国政府和研究人员进一步认识到了炭疽杆菌检验、预防、治疗研究的重要性。

炭疽散发于世界各地，尤其在南美洲、亚洲南部和中部以及非洲等牧区较为多见，呈地方性流行。因皮毛加工等集中于城镇，使炭疽在城市暴发的可能性也增大。全年均有发病，常发生于夏、秋季节，但肺炭疽多见于冬、春季。因发达国家广泛开展接种疫苗和动物类医疗工作，其动物和人类炭疽几乎消灭，但这种细菌已被用于美国的生物恐怖袭击。在发展中国家，炭疽仍在一定范围内流行，每年发病数约为1万~20万。美国在20世纪初期年发病120余例，经控制后每年发病不足1例。1979年至1985年间，津巴布韦是炭疽最大的爆发流行地，约有10万余例患者。

中国多集中在西部地区，如云南、贵州、新疆、广西、湖南、西藏、四川、甘肃、内蒙古、青海等地。每年炭疽发病数波动在40~1000人。20世纪前，炭疽在中国比较流行，解放后由于卫生防疫工作的积极开展，发病率极低。

炭疽是《中华人民共和国传染病防治法》中规定的乙类传染病，其中肺炭疽要求按甲类感染病上报疫情。

因炭疽芽孢在环境中抵抗力极强，在军事方面，常被用作生物战剂。二战时，日军把感染了炭疽的马、骆驼等牲畜放出，让炭疽传播给中国的牲畜与人员。现在国际上恐怖活动是把炭疽粉末投放到对方大楼的通风装置中，以及邮寄炭疽粉给目标对象。21世纪初，部队尚无炭疽疫情发生，但随着自然灾害、恐怖活动及突发事件等威胁因素的不断增多，部队在遂行多样化军事任务中面临炭疽袭击的危险也较多。

著名微生物学家罗伯特·柯赫（Robert Koch）于1877年证明了炭疽是由炭疽杆菌所致，这是人类证实的第一个细菌病原菌。此后，他又以同样的方法证明了结核杆菌是肺结核病的病原菌，并提出了柯赫原则。1905年，柯赫荣获诺贝尔医学奖。

科学家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）于1881年开始致力于制造炭疽疫苗，将研制出的第一种炭疽疫苗对绵羊进行了注射，结果显示，所有注射疫苗的绵羊均没有患上炭疽，而其他没有注射疫苗的对照组绵羊全部死亡。

科学家马克斯·斯特恩（Max Stern）于1937年成功研制出动物用炭疽减毒活疫苗，并广泛应用于动物身上，由此减少了人类炭疽病例。