当地媒体、国家媒体乃至国际媒体纷纷报道了巴斯德的实验后,巴斯德打算将疫苗出口到国外。他利用自己的名望,在欧洲和亚洲建立了巴斯德研究所。1888年,他的外甥阿德里安·卢瓦尔前往澳大利亚,试图在新南威尔士州引进疫苗,对抗炭疽病。但这种疫苗在澳大利亚农村没有获得成功,很快就被当地研究人员约翰·冈恩(John Gunn)和约翰·麦加维·史密斯(John McGarvie Smith)开发的更有效的疫苗取代。
医生给病人开了口服抗生素,并嘱咐先观察一下。
人感染炭疽杆菌后,症状表现为皮肤溃疡、出现质地坚硬的焦痂,同时伴有高热、腹泻等症状。在表皮表现为皮肤炭疽,侵入内脏则会引发肺炭疽、肠炭疽、脑膜型炭疽、败血型炭疽等。感染这种疾病后应及时治疗,否则可能危及生命。但是即便接受治疗,也会因为感染部位的差异而引发不同的结果,比如感染了肠炭疽,死亡风险是25%~75%;如果呼吸系统被感染,那么死亡率会达到50%~80%。
对DNA可变数目串联重复区段的分析表明,信件上的是Ames菌株。这种菌株是美国军方专用于生物防御研究的,由此,调查人员否定了这些炭疽来自民间实验室的猜测。
1884年,科赫提出了微生物致病理论的核心原则:
所以,早发现、早治疗是必须严格遵守的原则。
炭疽的病原体是炭疽杆菌,其特点是细菌的表面可以披上一层厚厚的盔甲——荚膜,以抵抗人体内白细胞的攻击,同时使其可以在恶劣的条件下长期存活。感染炭疽的动物死亡后,动物尸体所在的土壤中,可以分离出炭疽杆菌,这些细菌在土壤中以芽孢的形式存在,通常并不生长,处于休眠状态,但是对外界具有很强的抵抗力,能存活几十甚至上百年。如果条件有利,它可在土壤中繁殖。
1881年5月,法国科学家巴斯德带领助手让-约瑟夫·亨利·图桑(Jean-Joseph Henri Toussaint)、埃米尔·鲁(Émile Roux)等人,在普伊勒堡(Pouilly-le-Fort)进行了一次公开实验,以展示他研发的疫苗的接种情况。
1876年,德国微生物学家费迪南德·尤利乌斯·科恩接待了医生兼科学家罗伯特·科赫。科赫向科恩清楚地展示:炭疽杆菌是炭疽病的病因,炭疽病菌的生活史是“杆菌—芽孢—杆菌”的循环,芽孢可以存在较长时间而不死。
另一名嫌疑人是布鲁斯·爱德华·埃文斯(Blues Edward Evans),他于2005年4月4日左右成为调查焦点。
不会。目前有人畜共患病,还没有动植物共患病。
自“9·11”事件发生一周后的2001年9月18日开始,短短几周内,美国发生了好几起炭疽袭击事件。而且其针对目标都是美国国会大厦、邮局、新闻中心这样的重要机构。美国联邦调查局将这一案件命名为“美国炭疽袭击事件”。
在20世纪五六十年代,美国有超过80%的炭疽病例与和进口山羊毛制成的产品接触有关。
10月11日,出现第三位受害者。
大量牲畜死亡,对于牧民和兽医来说是沉重的打击,往往意味着经济损失。而传染病医生更加担心的是接触牲畜的人也跟着患上疾病。这类跨物种传播的疾病,在医学上有个专用名词:人畜共患病。炭疽就是其中一种。炭疽包括皮肤炭疽、肠炭疽、呼吸道炭疽等,即便能治疗,也会有25%~80%的死亡率。
整个过程中,调查人员共审问了9000多人,进行了67次搜索和6000多次传训。
8月28日,患者的焦痂从三天前的0.5厘米扩大至1厘米,只好再次去医院就诊。医生对患者感染区域的焦痂进行了采样和涂片检测。结果发现,这是通过动物传染给人的皮肤炭疽,是炭疽芽孢杆菌感染皮肤造成的。
6.人感染了炭疽杆菌,会得什么病?
在中国,时至今日,流行性炭疽疫情依然时有发生。2018年,内蒙古通辽、黑龙江桦南县种畜场相继发现疑似牛炭疽和羊炭疽疫情,共有数十头牛羊发病或死亡,十余人疑似被感染而入院接受治疗。
10.平时吃牛羊肉,应该注意些什么?
在接下来的4个月里,当地31个农场,累计死了157头牲畜。人们只好自发起来进行善后。共有62个人参与进来,他们有的负责动物护理,有的负责接种疫苗,有的负责处理动物尸体。
19世纪,炭疽对法国等地的经济带来了巨大的威胁。马、牛和羊为易感群体,国家拨出大量资金用于研究和研发疫苗。
在全球,每年至少有2000例感染炭疽的病例。皮肤感染占95%以上,如果不治疗,皮肤炭疽导致的死亡率会达到24%;肠道感染的死亡率为25%~75%;呼吸道炭疽的死亡率为50%~80%,即使进行治疗,死亡率也难以大幅降低。
这次袭击强化了美国对生物武器的警惕。2003年,美国把用于生物战相关的资金提高到15亿美元;2004年又通过了“生物盾牌计划”法案,计划在之后的10年内,提供56亿美元购买新的疫苗和药物,以应对之后的生物武器攻击。
至此,美国“炭疽恐怖事件”历时7年,算是画上一个句号。在此次事件中,美国一共有22人感染,11人是吸入型感染,5人死亡。为了预防和处理生物武器的侵袭,美国耗费超过10亿美元。光是清洁一个邮政中心,就耗时26个月,花费1.6亿美元。
联邦调查局回应称,单靠科学的确不可能得出明确的结论,他们是综合了多种因素才认为埃文斯是嫌犯的。但是,很多相关的信息至今仍然属于机密。
19世纪后期,科赫在一系列开创性的实验中,发现了炭疽的生命周期和传播途径。他的实验不仅有助于我们了解炭疽病,也有助于阐明微生物在引发疾病过程中起到的作用。在那个年代,人们还在为“自然发生论”与“细胞学说”争论不休。而科赫继续研究其他疾病的机制,并因发现导致结核病的细菌,获得1905年诺贝尔生理学或医学奖。
炭疽是一种通过环境传播的传染病,不但可以通过气溶胶吸入感染,还可以通过接触和食用含有炭疽芽孢杆菌的物品而感染,虽然感染方式不同,但都有可能是致命的。与军团菌不同的是,炭疽的传播不需要水源,并且微小的炭疽芽孢可以在没有氧气和极端温度下存活数十年甚至更长时间,正因为此,炭疽才会成为恐怖分子眼中的“香饽饽”。但是,炭疽作为人类最早鉴定分离到病原体的传染病,目前不但有有效的治疗药物,也有疫苗可用,最关键的是患者在发病早期能够被发现,由此能避免更大范围的感染和伤亡。
5.炭疽杆菌会人传人吗?
需要。感染炭疽的动物,会很快死去。这时要做到不接触、不宰杀、不食用、不买卖,立即报告当地农业部门,由该部门进行处理。
可以。炭疽传播的一个非常重要的途径就是通过呼吸道传播,引发肺炭疽。
再回到美国,调查人员通过邮戳,发现信件是从新泽西寄出的,进而聚焦到普林斯顿。最后他们只在普林斯顿大学校园附近的一个邮箱里发现了炭疽芽孢。
第二,从患病动物体内分离的这种微生物,能够在体外被纯化和培养。
人与人之间互相传染的可能性不大,只有接触炭疽患者的分泌物、排泄物,且接触部位刚好有伤口时,才可能会感染。
感染炭疽的动物死后,动物尸体所在的土壤中,可以分离出炭疽杆菌,这些细菌能存活几十甚至上百年。
2001年9月18日,5封含有炭疽粉末的信件,从美国新泽西州寄往美国几大重要的传媒机构。一周后,也就是9月25日,美国全国广播公司的一名员工收到了第一封信。10月1日,她发低烧,皮肤出了严重的皮疹。医生给她开了抗生素盐酸环丙沙星制剂,这是一种治疗炭疽的有效药物。
紧接着,受害者越来越多。
对这起生物恐怖袭击案件的调查,带来了两个意料之外的发现。
9.炭疽病可以治愈吗?
炭疽病是可以治愈的。在大多数情况下,炭疽芽孢杆菌对青霉素没有抗药性,还有多种广谱抗生素对炭疽的治疗有效,可根据具体情况选用。治疗皮肤炭疽不难,除了使用抗生素,只需要做简单的创面处理。其他类型的炭疽病情一般复杂且较重,需要根据具体情况对症治疗。
2007年,美国康涅狄格州的一名男子感染了皮肤炭疽。此前他曾用受污染的非洲山羊皮加工制作传统乐器鼓。他8岁的孩子尽管与皮革没有直接接触,但也染上了皮肤炭疽。卫生部门调查显示,该男子家中有多个区域被炭疽芽孢杆菌污染,尽管所有的制鼓工作都是在后院进行的。
2008年,联邦调查局曾请求美国国家科学院评估他们在调查中采用的科学方法。2011年,美国国家科学院发表了他们的评估报告。报告称:通过炭疽芽孢的遗传分析,发现联邦调查局提出的科学证据不足以证明埃文斯是罪魁祸首。
1954年,人用炭疽疫苗上市。这是一种无细胞疫苗,而不是兽医用的巴斯德式活细胞疫苗。1970年,一种改良版的无细胞疫苗上市。
第二,通过空气传播的芽孢沉积到物体表面上很久之后,依然可能导致芽孢的气溶胶化,进而导致人体被感染。
截止到10月14日,感染炭疽的患者已经达到12人。《太阳报》编辑斯蒂文斯成为第一个因感染炭疽而去世的人。警方在他用过的键盘里发现了大量炭疽颗粒。
有个67岁的老汉处理了5头死牛。整个过程很规范,他全程戴着皮手套。但是在8月23日,他发现自己脸上有一小块“磕伤”。两天后,他发现“磕伤”在扩大,于是他赶紧到医院就诊。
炭疽病主要传播的是炭疽杆菌的芽孢,人一旦感染上,皮肤上就会出现黑炭一样的水泡,所以人们用古希腊语中的“炭”为其命名。不过,皮肤接触并不是最可怕的感染,呼吸系统传播才是最可怕的。
10月13日,美国媒体公司有5名员工感染。
不怪美国政府紧张,在人类历史上,炭疽实在是个难缠的角色。
10月7日,第二位受害者住进了迈阿密的医院,医生在他的鼻腔里发现了炭疽杆菌。
经更进一步调查,调查人员还发现了炭疽的来源——竟然是美军自己研制的。那么调查人员是如何判断的呢?
医生仔细检查了症状:“磕伤”已经扩大到2.4厘米,相当于一枚1元硬币那么大。周围有一圈紫边,里面有个直径0.5厘米的黑色焦痂(结痂),下面有坚硬的皮下结节。而病人没有发烧、不适、头痛、瘙痒、吞咽困难等症状。
是的。某些国家和组织就看中了炭疽的杀伤力和传播力,以及难以彻底消灭的特质,把炭疽作为武器使用。
2000年5月,美国北达科他州某农场有4头牛死亡。
10月12日,纽约广播公司一名员工成为第四位受害者。
感染途径 | 可通过4种途径侵入人体:消化道摄入、皮肤接触、呼吸道吸入和静脉注射。 |
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潜伏期 | 皮肤炭疸的潜伏期通常为5~7天,吸入性和消化道炭疽的潜伏期为1~7天。 |
易感人群 | 炭疸通常发生在畜牧业及其相关产业(接触动物或动物皮毛)的工作人员当中,静脉吸毒人员感染注射性炭疽的风险比较高。应当防范生物恐怖主义故意播散的粉末状炭疽杆菌。 |
感染者症状 | •皮肤炭疽最常见,病变多见于面、颈、肩、手、脚等裸露部位的皮肤。初期为小而瘙痒的丘疹,之后迅速扩大并发展成中央水疱,随后破溃糜烂,留下伴有黑色焦痂的坏死性溃疡。常出现周围组织水肿及淋巴结肿大。 •肺炭疸较少见,早期类似于流行性感冒,数日后病情明显加重,出现严重的呼吸道症状,包括呼吸困难和低氧血症。 •肠炭疽极其罕见,症状包括高热、剧烈腹痛、腹泻、呕血、黑便,并很快出现腹水。 |
如何诊断 | •接触史和临床表现是非常重要的诊断依据。 •确诊有赖于各种分泌物、排泄物、血液等的涂片检査培养到细菌。 |
如何治疗 | 尽早治疗,首选青霉素G,或者头孢菌素和氨基糖苷类抗生素,喹诺酮类抗生素对本病亦有疗效。 |
如何预防 | 对于可能因职业接触炭疸杆菌芽孢的人员,建议使用炭疸吸附疫苗(AVA)进行暴露前疫苗接种。对于所有已证明或怀疑吸入炭疸杆菌气溶胶的无症状人员,应考虑进行对炭疸的暴露后预防(PEP)口服抗菌药物,首选药物是多西环素或环丙沙星,并接种炭疽疫苗。 |
3.植物炭疽和动物炭疽有什么区别?
在对邮寄的芽孢中发现的全基因组SNP(单核苷酸多态性)与来自实验室样本的SNP进行比较后,美国疾控中心和联邦调查局把嫌疑人范围缩小到了全美50多名科学家身上,他们都掌握着利用炭疽芽孢制造武器的技术。
2009年,美国新罕布什尔州的一名24岁女性感染了胃肠炭疽。此前,她曾短暂演奏过受污染的皮鼓。取样显示,鼓和周边环境都受到了污染。
在2001年生物恐怖袭击事件发生之前,美国炭疽病的最后一起致命病例发生在1976年。一名织布工人因接触了从巴基斯坦进口的纱线,死于吸入性炭疽。
会的。人感染炭疽主要有三种途径:皮肤、消化道、呼吸道。因此人吃了受污染的食物会经由消化道感染炭疽,所以来历不明的肉类不要吃。
更可怕的是炭疽的超强生命力。当下许多杀菌消毒方式对它都无效。苏格兰人曾发掘出一个中世纪医院,发现其中有当时掩埋的炭疽芽孢,以及周围为了杀灭炭疽的石灰。然而,这些重见天日的芽孢之后竟然复活了。
第一,在通过高速邮件分拣机时,密闭的信封中的炭疽芽孢会通过空气传播。
调查初期,关注重点主要聚焦在生物武器专家史蒂文·哈特菲尔(Steven Hatfill)身上,但他最终获得无罪释放。
植物炭疽一般是指一种由真菌感染引起的植物疾病,是一种农业病害;而动物炭疽是由炭疽芽孢杆菌这种细菌引起人和动物感染的传染性疾病。致病源和感染对象都不一样。
他准备了两组动物,包括25只绵羊、1只山羊和几头牛。一组动物注射巴斯德制备的炭疽疫苗两次,间隔15天;对照组未接种疫苗。第一次注射后30天,两组动物均被注射活炭疽细菌培养物。随后,未接种疫苗组的所有动物均死亡,而接种组中的所有动物均存活。
1.感染炭疽的动物需要被隔离吗?
7.炭疽可以被制成生化武器吗?
美国参议院办公大楼关闭25天后,美国参议员办公室进行了一项研究。参议员收到了由其工作人员打开的信封。最初,穿着无菌防护服的人在办公室套房周围放置了取样装置,然后离开了该区域。之后,他们返回污染区域,并模拟办公室活动,例如步行、分拣邮件、移动垃圾桶。在模拟活动期间,空气传播的芽孢浓度增加了65倍,证明炭疽芽孢的再次气溶胶化是可能的。
但是病情拖到晚期,特别是出现全身出血症候的时候,就很难救治了。
人类炭疽病是一种罕见疾病,常见于非洲、亚洲中部和南部地区、南欧,南欧甚至比非洲大陆的一些地方更常发生,在北欧和北美并不常见。
2.食用感染炭疽的死牛肉,会感染炭疽吗?
美国各级政府立即宣布进入紧急状态,美国疾控中心成立了应急指挥中心,政府拨款750万美元,更新全国检测网络;同时,给各个重要部门紧急安装炭疽探测器;布什政府委任一位生化专家做总指挥,并且提议国会拨款15亿美元,用来购买抗生素和反生物恐怖装备;安排重要部门的人员立即服用预防性抗生素。
8.炭疽病毒会通过空气传播吗?
来历不明的牛羊肉,再便宜也不要买、不要吃。一定要通过正规渠道购买、食用。因为正规渠道的肉类都会经过检疫,只要煮熟煮透就可以放心吃。
炭疽还有超强的传播能力。1克炭疽粉末中,含有超过1万亿个炭疽芽孢。很难想象如果不及时制止,已经出现的7封信所包含的7克炭疽粉末,能造成多大的危害。
然而这还没完。10月2日,第二批“炭疽信件”悄然上路,这次的目标是民主党领袖汤姆·达施勒和民主党参议员帕特里克·莱希。和上次不同,这次的信件更加“精致”。信中携带的1克炭疽粉末纯度极高,而且被人用专用的高级喷雾器喷涂在信上,让人防不胜防。
炭疽芽孢一旦进入人体的呼吸道,会首先潜入淋巴结,并开始大量繁殖。最终,惊人数量的新生芽孢会进入血管,引发大面积的组织损伤和内出血,如果没有得到及时治疗,因呼吸系统感染而患炭疽病的死亡率将高达85%。
炭疽是一种人畜共患病。深藏于土壤中的炭疽芽孢杆菌的主要感染对象是牛、马、羊等食草动物。牛马羊把草连根拔起时带出芽孢,从而接触或吸入土壤中的炭疽杆菌。一旦细菌进入动物体内,在具备氧、水等营养的适宜环境下,细菌就会活跃起来,形成芽孢,进行繁殖并产生毒素。人在接触这些动物的肉、皮毛,或者患病牲畜的血液或其他排泄物时,会意外被感染。
第四,受感染的健康动物体内能分离出这种微生物。
埃文斯是一名科学家,曾在德特里克堡(位于马里兰州弗雷德里克)政府生物防御实验室工作。2007年4月11日,埃文斯受到定期监视。联邦调查局发现,病毒袭击事件发生前,埃文斯经常违规调取炭疽材料;正好是在2001年,埃文斯保管的炭疽杆菌“丢失”,而他却没有上报;在埃文斯的更衣室里,人们发现了埃文斯藏匿的炭疽杆菌样本;埃文斯是普林斯顿大学毕业的,经常参加大学聚会,而出现炭疽芽孢的邮箱距离聚会场所只有100米左右。2008年7月29日,埃文斯因服用过量对乙酰氨基酚去世。由于嫌疑人是在审理此案之前自杀,该案件从未提交法院审查。
一直到今天,这4条环环相扣的原则依然是证明病原微生物致病性的不二法则,也被称为“科赫法则”。
第一,这种微生物必须能够在患病动物组织内找到,而未患病的动物体内则找不到。
在动物炭疽疫苗不太普及的发展中国家,许多地区会持续发生流行性炭疽。在南美洲和中美洲的农业区、亚洲中部和西南部、南欧和东欧,炭疽杆菌呈地方性发病势态。
经科恩的推荐和介绍,科赫的发现引起德国科学界的轰动。科赫也受邀到柏林,继续开展微生物研究。在柏林,科赫研发出细菌染色剂,优化了他的细菌摄影技术,发明了固体培养基,并且分离培养出结核杆菌。
炭疽病主要传播的是炭疽杆菌的芽孢,人一旦感染上,皮肤上就会出现黑炭一样的水泡,所以人们用古希腊语中的“炭”为其命名。
据联邦调查局称,这次调查是“执法史上规模最大、最复杂的调查之一”。
在20世纪后期和21世纪,吸入炭疽的发生率开始降低,这主要得益于工业卫生条件的改善,进口受污染动物材料开始减少,高危工人开始接受免疫接种。
对于这样恐怖的存在,总有人试图把炭疽当作武器,并为此付出惨重代价。1942年英国在苏格兰高地附近一座无人岛上实验炭疽炸弹。事后,人们对岛上的一切进行焚烧和掩埋。但是30多年后的1979年,人们在对岛上的土壤采样进行研究后,发现每克土壤里仍然有3000~45000个炭疽芽孢。无奈之下,英国人用300吨甲醛浇灌了岛上每一寸土地,才解决了这场“生化危机”。如今,这座岛依然寸草不生。
第三,经培养的微生物被转移至健康动物体内后,动物将表现出感染的征象。
接触动物皮毛而感染炭疽的风险很低,但仍偶尔发生。
4.人接触植物炭疽会被传染吗?