炭疽杆菌（Bacillus anthraci）属于需氧芽孢杆菌属，能引起羊、牛、马等动物及人类的炭疽病。这种细菌通常以内孢子之型态出现在土壤中，并可借此状态存活数十年之久，一旦由牲畜摄入，孢子便开始在动物体内大量复制，最后造成死亡，随后于尸体中仍能继续繁殖，而当细菌将宿主养分用尽，又将重回睡眠态的孢子。

概念

炭疽杆菌也称炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）。是引起人、畜共患急性传染病——炭疽的病原菌。是细菌学中最早发现的病原菌之一。可形成芽孢和荚膜的革兰氏阳性菌粗大杆菌。该菌主要引起皮肤炭疽、肺炭疽或肠炭疽等病。炭疽杆菌一直是生命科学的研究热点之一。

历史

德国医师兼科学家罗伯特·科赫首先于1870年分离出导致炭疽病的细菌，此项研究亦于19世纪后期，首度证明微生物具有造成疾病的能力，在一系列开创性的实验中，他揭开炭疽杆菌的生活史和传播途径，不仅增进医学对炭疽的认识，更阐明微生物在疾病中所扮演的重要角色。

科赫进一步研究其他疾病致病机制，于1905年因研究结核杆菌获得诺贝尔生理学或医学奖，被视为细菌学之父。

生特学特点

形态染色

为两端平切，呈竹节状长链的革兰氏阳性粗大竹节状杆菌，体内形成荚膜，体外形成芽孢，芽孢呈椭圆形位于菌体中央。营养要求不高，抵抗力非常强。

抗原结构

1．荚膜多肽抗原由D谷氨酸多肽组成，抗原性单一，若以高效价抗荚膜血清与具荚膜炭疽杆菌作用，在其周边外发生抗体的特异性沉淀反应，镜下可见荚膜肿胀。

2．菌体多糖抗原由等分子量的乙酰基葡萄糖胺和D半乳糖组成，能耐热，与毒力无关。这种抗原没有特异性，能与其他需氧芽胞杆菌，肺炎球菌14型及人类A血型物质发生交叉反应。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.芽胞抗原有芽孢外膜和皮质组成，是特异性抗原，具有免疫原性，有血清学诊断价值。

4．外毒素复合物炭疽杆菌具有外毒素，包含水肿因子，保护性抗原（因子）及致死因子。此复合物具有抗吞噬作用和免疫原性。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，当联合两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ET，导致皮肤水肿、肺水肿、出血；LF与PA形成LT，有强于ET的致病致死作用；三者联合时表现出炭疽及其中毒症状。

培养特性

1、需氧或兼性厌氧。

2、在普通琼脂平板上培养24小时，可形成灰白色菌落，表面粗糙、扁平、干燥、边缘不整齐。呈卷发状。

3、在液体培养基中，形成白色絮状沉淀。

4、能液化明胶，沿穿刺线向四周呈放射状生长，如倒松树状。

5、炭疽芽孢杆菌在血琼脂平板上的形态为：灰白色、半透明、中等大小、常不规则、玻璃样、周围无溶血环。

免疫性

注射炭疽外毒素中保护性抗原于机体，能形成抗毒素免疫，对受染炭疽有保护作用。但单纯的荚膜抗体对机体没有保护作用。病后可获较强的免疫力。

抵抗力

炭疽芽孢可在土壤，污水和皮毛上多年不死，在干燥状态下可存活20—30年。

感染过程

炭疽孢子先被局限并且受到免疫系统专门用来对付侵入者的吞噬作用吞食，在吞噬细胞内，孢子转变为杆菌，开始大量复制并且最后胀破被寄生的细胞，释放大量细菌进入血液循环，并释放具有三部分的毒素，包括保护细菌的荚膜成分、炭疽毒素、水肿因子及致死因子，攻击许多特定的细胞和组织。

研究者认为致死因子可能造成巨噬细胞制造过多的肿瘤坏死因子α和第一介白质β，这两种免疫系统经常用来引发发炎反应的介质，最终导致败血性休克、甚或死亡；然而研究证据进一步指出，炭疽杆菌也会针对血管最内层的内皮细胞，造成类似出血的血管细缝，将可进一步成为缺血性休克，而非败血性休克。

所致疾病

1、炭疽杆菌主要是羊、牛等食草动物的病原菌。

2、皮肤炭疽最常见，多发生于屠宰、制革或毛刷工人及饲养员。该菌由体表破损处进入体内，开始在入侵处形成水疖、水疱、脓疱、中央部呈黑色坏死，周围有浸润水肿、如不及时治疗，细菌可进一步侵入局部淋巴结或侵入血流，引起败血症死亡。

3、纵隔障炭疽少见，由吸入病菌芽胞所致，多发生于皮毛工人，病死率高。病初似感冒，进而出现严重的支气管肺炎，可在2～3天内死于中毒性休克。

4、肠炭疽由食入病兽肉制品所致，以全身中毒症状为主，并有胃肠道溃疡、出血及毒血症，发病后2～3日内死亡。

上述疾病若引起败血症时，可继发“炭疽性脑膜炎”。炭疽杆菌的致病性取决于荚膜和毒素的协同作用。

预防

抗菌防治

青霉素是治疗炭疽的首选药物。对肠道及吸入性炭疽治疗困难，有条件的可用抗血清。

特异防治

预防人类炭疽首先应防止家畜炭疽的发生。家畜炭疽感染消灭后，人类的传染源也随之消灭。

中国使用的炭疽活疫菌，作皮上划痕接种，免疫力可维护半年至一年。

美研究用炭疽杆菌治疗癌症

多年来各国科学家的癌症在治疗上不断探索，希望能找到一种有效的方法以实现对癌症的彻底根治。科学家使用的实验工具是模拟肿瘤生长状态的老鼠，通过在老鼠身上注射这种经过改良的炭疽杆菌毒素后发现，它能够在一定程度上限制老鼠肿瘤所获得的血流量，抑制肿瘤的生长。此外研究中还发现经过改良的炭疽杆菌毒素还能够直接摧毁某些肿瘤细胞的瘤体本身，其中最容易受到炭疽杆菌毒素影响的是黑色毒瘤，结肠肿瘤和乳腺癌等。由于炭疽杆菌具有相当大的危险性，稍有不慎将有可能导致一些难以想像的后果，因此科学家也同时指出，使用炭疽杆菌治疗癌症的实验必须在动物身上经过几年严格实验之后才能用在人体的临床实验中。

症状实例

在炭疽杆菌首先被发现的佛罗里达州，两名参加了9．11自杀性攻击事件的人曾经租借过属于一家报纸编辑的公寓。而最早的炭疽杆菌的例子就发生在这个编辑的办公室。

相关事件

2012年8月份，有消息称：暂时别吃牛肉或牛肉制品，因辽宁到苏州570头牛感染了炭疽杆菌。苏州刚开完紧急会议。请尽量多通知亲朋好友。8月16日，江苏省卫生厅食安处、江苏省疾控中心均对该条传言进行了辟谣。此后谣言偃旗息鼓，2个月后，10月18日，又出现了相同的传言，10月23日，苏州卫生部门再次出面辟谣，并称，截止到目前，未接到任何相关要求或通知，希望广大网友和市民对未经证实的网络消息持谨慎态度。

实验检查

采集皮肤炭疽的脓液、渗出物，吸入性炭疽的咯痰，肠炭疽的粪便以及病人的的血液等送检，兽尸禁止解剖，可割取耳朵或舌尖一片送检。37℃孵育12-15小时。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。