传染病学-炭疽课件

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1、2019/4/20,炭疽流行病学及防控,四川省疾病预防控制中心 祝小平 2012.4,2019/4/20,概 要,炭疽是由炭疽杆菌（Bacillus anthracis）引起的一种人畜共患传染病。人间炭疽病的发生，在正常情况下（除生物战外）是尾随于畜疫之后 本病曾广泛流行于欧洲、亚洲、非洲、大洋洲和美洲,2019/4/20,炭疽其名字来源于希腊词“anthrakos”，因其形成一种特征性的皮肤炭样焦痂而得名 炭疽主要发生于畜间，以牛、羊、马等草食动物最为易感 人类偶然从病畜及其产品受到感染 牛羊炭疽多为猝死，腔道出血，脾脏肿大，故兽医又称“脾脱疽”或“连贴黄”。中医称炭疽为“疔”，或曰“疔疽”

2、，以其“疽起于肉上，如疔盖，下有脚至骨，名疔疽也” 因羊毛工人易发病故俗称“羊毛疔”，以其有传染性，故又称为“疫疔”,2019/4/20,世界动物卫生组织（OIE）将其列为必须报告的动物疫病 我国将其列为二类动物疫病 中华人民共和国传染病防治法规定的乙类传染病,2019/4/20,炭疽在世界五大洲均有发病，最早发现于农牧业发达地区 记载炭疽的最早文献可能即圣经 古代印度文献曾记载有牛炭疽 古罗马也曾报道炭疽为牛羊马的不治之症,2019/4/20,1613年南欧发生炭疽大流行，死亡超过6万人 1823年Barthelemy对人炭疽来源于动物给予科学论证 1876年德国Koch获得炭疽杆菌纯培养

3、1881年法国Pasteur研制成炭疽活疫苗，用于畜间免疫接种 1895年意大利的Sclavo研制出抗炭疽血清用于炭疽的免疫治疗 1951年英国McCloy首次分离到炭疽噬菌体W株 1944年Murphy首次应用青霉素治疗炭疽病人 1954年前苏联开始生产CT炭疽活菌苗 用于人间接种,2019/4/20,我国自1958年出品人用A16R炭疽活菌苗 1963年董树林等，分离到炭疽噬菌体AP631株，用于制备诊断试剂 1983年美国Mikesell等发现了炭疽毒素质粒 1985年Green等又发现了炭疽荚膜质粒 2003年，第一个炭疽杆菌全基因组序列测序完成。炭疽芽胞杆菌分子生物学和基因工程疫苗的

4、研究得到快速发展,2019/4/20,我国炭疽,我国是炭疽高发的国家，据资料记载，有三十多个省市自治区（除台湾外）曾经不同程度的发生过这种疾病，有时还会引起流行 目前我国的炭疽主要集中在西北西南地区，贵州、新疆、广西、四川、甘肃、云南、西藏、内蒙古、青海等是我国的高发省（区），每年都有数十甚至上百例病例发生，占全国炭疽病例的90以上,全国炭疽疫情概况,图1.1991年-2010年全国炭疽报告病例数和发病率,全国炭疽疫情概况,图2.2010年全国各省（自治区、直辖市）炭疽病例地区分布,1986-2011年四川省炭疽报告病例数统计,图3.四川省1986-2011年炭疽报告病例数,四川省2000年-

5、2011年炭疽发病率,炭疽病例的三间分布,地区分布 2011年共报告86例炭疽病例，分布在三州15个县，其中阿坝州报告病例数最多。,图5.2011年四川省炭疽报告病例地区分布（市级）,9.11事件发生以后，随着美国频频遭受炭疽的袭击、感染者人数不断增加，一股炭疽恐慌又在全球范围内出现。炭疽似乎突然之间变成全人类的大敌，“炭疽”这两个字也成了人们谈话中高频率使用的词语,2019/4/20,美国首次从这封信中检出炭疽杆菌,2019/4/20,2019/4/20,据美国调查人员10月27日称，在美国最高法院和中央情报局(CIA)服务的邮政部门里也发现了炭疽，未能防住炭疽菌 恐怖分子通过邮政系统扩散炭

6、疽杆菌，到目前为止（11月26日），美国从多个城市、多系统、多部门发现炭疽感染者50余例，确诊18例，其中5人已经死亡,2019/4/20,2019/4/20,日军曾用炭疽菌残杀百万中国人,从1939年哈桑湖事件到1942年之间，731部队生产炭疽等病菌达数十吨之多，主要投放在中国大陆的各个地区。其中炭疽菌、鼠疫菌为干燥细菌，能污染空气，使感染者患上肺鼠疫和肺炭疽病；霍乱、伤寒被制作成菌液，通过飞机的“降雨器”进行散布，使感染者患上肠类疾病；而带鼠疫菌的跳蚤则直接用鼠疫弹进行投放,2019/4/20,2019/4/20,日军曾用炭疽菌残杀百万中国人,日本战败后，731部队为了避免遭到世界各国的

7、谴责，迅速毁坏了自己所有的设备和用品。他们还将不便携带的大部分炭疽菌等细菌散播在华中一带，造成大量无辜民众丧生,2019/4/20,炭疽杆菌是形体较大的致病菌之一，有荚膜，能形成芽胞，不运动的需氧或兼性厌氧菌。排列常呈竹节状，革兰氏染色阳性。有荚膜的炭疽杆菌具有致病力，无荚膜者致病力减弱或消失。而在活的机体的液体中和完整的尸体内不形成芽胞,病原体,2019/4/20,芽胞对理化因素抵抗力极强，在干燥土壤中活存数十年 10030分钟或120高压蒸气10分钟可杀死芽胞 新配的20%石灰乳或20%漂白粉液需作用2448小时才能消灭芽胞 在5%的石炭酸容液中至少能成活5天 环氧乙烷与过氧乙酸都有很好杀

8、菌作用 实验室常用的染色方法不能杀死芽胞，操作时应特别注意,2019/4/20,在物理、化学因素下炭疽芽孢存活时间,2019/4/20,通过对炭疽菌生态学研究发现,炭疽菌仅在外环境就可完成其生长周期，合适的土壤可维持炭疽杆菌由繁殖体芽胞繁殖体芽胞的循环多年 而不需依赖于感染动物 根据在印度、瑞士及美国的流行病学观察，得出了如下看法 当牲畜生活在pH6.0以上，微小气温在15.5以上的环境内才有炭疽病的发生 流行病学资料也指出，动物暴露于某种土壤，这种土壤中的炭疽芽胞经过生物竞争而活存下来，当气温和pH条件有利于炭疽杆菌繁殖后再形成芽胞，就更有效地感染动物,2019/4/20,炭疽杆菌在外环境的

9、最适合生存条件 水洼地、干枯的水道、山傍渗水区，而这些地区的土质多是碱性、沉积、潮湿的有机长期物质，或在相对海拔高一些的微小环境区，该区土壤快速增热，这些环境都有利炭疽杆菌完成其生长周期,2019/4/20,红原,2019/4/20,2019/4/20,炭疽疫源地具有以下两个特点,顽固性：炭疽具有以土壤保菌为主要形式，其芽胞可在土壤中存活数十年并不失去其致病力，从流行病学观点来看，确实难于消灭 地区性：以畜牧农业为主要经济形态的国家和地区，往往也是炭疽的高发地区,2019/4/20,必须强调的是：至今好战者仍然重视将炭疽杆菌作为生物战剂，因为它有如下的特点,致病力强 潜伏期短 病情严重 病死率

10、高 不需借助其他生物媒介，仅以气溶胶方式就能大规模地播散，致使人畜均可感染 炭疽芽胞对外环境抵抗力强，能较长期存活，可形成该病的疫源地 炭疽芽胞易于大量生产，造价更宜，能较长期贮存，任何季节均可使用,2019/4/20,为什么恐怖分子会青睐生物武器,与造价昂贵的大规模杀伤武器相比，杀人不见血的生物武器有着独特的优势（没有硝烟的战争） 一是成本低，杀伤能力强，持续时间长。 有人形容为“穷国的原子弹” 资料显示，以1969年为例 Km2导致50死亡率的成本 传统武器为2000美元 核武器为800美元 化学武器为600美元 而生物武器仅为1美元,2019/4/20,为什么恐怖分子会青睐生物武器,二是

11、使用方法简单，而且难以防治 只要把100公斤的炭疽芽孢通过飞机、航弹、老鼠携带等方式释放散播在一个大城市，300万市民就会感染毙命。 生物战剂一旦释放后，可在该地区存活数十年。例如炭疽芽孢具有很强的生命力，可数十年不死，即使已经死亡多年的朽尸，也可成为传染源。其孢子可以在土壤中存活60年之久，并且极难根除,2019/4/20,传染源,炭疽的主要传染源是染病的动物，病人也可以成为传染源，但重要性远低于病畜,2019/4/20,动物作为传染源,、 牛、羊、马、骡等草食动物对炭疽最敏感，其它野生草食动物亦常被侵害。我国北方动物传染源主要是羊，而南方则主要是牛。草食动物患病后常见的有肠型和皮肤型，潜伏

12、期短，常因急性败血症猝死，病死率极高。病畜的分泌物、排泄物和死后从口鼻等天然孔道流出的血液中含有大量病原体，污染周围环境，形成炭疽疫源地，引起人畜间炭疽流行,2019/4/20,人作为传染源,人间炭疽固然常随畜疫之后发生，但炭疽病人也可成为传染源。潜伏期一般为23天，短者12小时，长者可达12天 病原体从病人的痰、粪便、病灶分泌物排出，健康人群与病人直接触或与被污染的物品接触，引起感染 医务人员和家属在处理和护理炭疽病人时感染皮肤或肺型炭疽者屡有报告 许多学者证实，在疫区人群中有炭疽健康带菌者和隐性感染者存在 其流行病学意义值得研究,2019/4/20,传播途径,经皮肤粘膜由于伤口直接接触病菌

13、而致病。病菌毒力强可直接侵袭完整皮肤,2019/4/20,经呼吸道吸入带炭疽芽胞的尘埃、飞沫等而致病,2019/4/20,经消化道摄入被污染的食物或饮用水等而感染,2019/4/20,吸血昆虫传播,牛虻、螫蝇及蚊虫叮吸病畜血后再去刺螫健康人群，可引起皮肤炭疽。但比较少 仅占2%左右,2019/4/20,人,人为疫源地 （细菌战）,经皮肤、呼吸道 、胃肠道、昆虫叮咬,历史疫源地 （土壤、水源）,病、死动物分泌物、排泄物、污染物,饲料、饮水,患炭疽的草食动物,炭疽的传播途径,2019/4/20,人群易感性和免疫,人对炭疽是普遍易感的，发生率高低主要取决于感染机会 农村发病多见于男性青壮年，这与其活

14、动范围广，劳动强度大，感染机会多有关，与易感性无关 感染发病与否也取决于菌株毒力、数量和抵抗力 多数人认为病后有较持久的免疫力。但也有不少人亦认为病后抗体消失很快,2019/4/20,人类炭疽病的发病和致死机制,炭疽杆菌的致病性及其毒素 致病力强的炭疽杆菌有两种质粒，即毒素质粒（PXO1）和荚膜质粒（PXO2） 强毒菌株失去了PXO1则变成弱毒菌株，如失去了PXO2就变成无荚膜菌株,2019/4/20,炭疽杆菌的致病性及其毒素,细菌的致病作用仅发生在机体内 有学者们观察到机体内生长的炭疽杆菌 有荚膜，对吞噬作用不敏感，且可溶于碳酸胺 试管内生长的 则与之相反,2019/4/20,炭疽杆菌的致病

15、性及其毒素,被致病力强的炭疽杆菌感染的动物死于低血容量性休克 而将这种濒死动物的除菌血液注入未受感染的动物时，可在后一动物引起像前者一样的症状，以致后一动物同样死于低血容量性休克 这充分表明是炭疽毒素物质在起作用，而非炭疽杆菌,2019/4/20,炭疽杆菌的致病性及其毒素,炭疽毒素产生的本身并不能使炭疽杆菌具有完全的致死毒力，这就需要它在机体内产生致死量的毒素 为此，该菌必须在始感区先建立一个桥头堡，并在那儿繁殖和从那儿扩散 因此，具有完全毒力的炭疽杆菌致少要有两个特点：有荚膜和能产毒 荚膜防止细菌被吞噬，这种抗性的决定族是荚膜性多聚-D-谷氨酸 而毒素则能破坏白细胞,2019/4/20,炭疽

16、毒素是由三种因子组成,因子I（EF-水肿因子）为脂蛋白，在毒性复合物中起络合作用，能抑制豚鼠白细胞的吞噬作用 因子II（PA-保护性抗原）为蛋白质，具有抗吞噬作用和免疫源性，注射豚鼠可产生抗感染抗体 因子III（LF-致死因子）亦为蛋白质，无免疫源性,2019/4/20,发病机理,炭疽的发病机理是来自炭疽菌对机体的感染和使机体中毒 炭疽芽胞是该菌生长周期中的一个环节，是该菌发育阶段的静止期，其在致病感染中占有重要位置，不仅因其具有高度抵抗力，可以通过机体的保护防线，通过胃至小肠而保证细菌的存活,2019/4/20,发病机理,而且静止期的芽胞有利于通过呼呼道而侵入人体，因为芽胞易被肺泡中巨噬细胞吞噬，被吞噬后，在该细胞内活存，随后被运送到淋巴结，芽胞在结内细胞中发芽生长而不被呼吸道粘膜的纤毛运动排出 因此静止期的芽胞比发芽的芽胞和繁殖期细菌在感染上起着更危险的作用,2019/4/20,发病机理,如为发芽的或繁殖体炭疽菌在感染部位可借助于荚膜性多聚-D-谷氨酸防止被吞噬杀灭而尽快增殖，同时产生毒素建立一个桥头堡