覃春英

(楊凌寶味生物科技有限公司，陜西 楊凌 712100)

炭疽病在全世界廣泛傳播，曾經(jīng)被用作生化武器，對(duì)人類(lèi)的健康、畜牧業(yè)的發(fā)展及社會(huì)的穩(wěn)定有重要的影響。最早分離出炭疽桿菌并證明炭疽桿菌就是炭疽病病原的是德國(guó)科學(xué)家科赫，為表彰其在此方面的貢獻(xiàn)，科赫獲得了1905年的諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)[1]。炭疽桿菌有營(yíng)養(yǎng)體和芽孢兩個(gè)狀態(tài)。在感染初期到病死早期，炭疽桿菌主要以營(yíng)養(yǎng)體的形式存在。感染者死后較長(zhǎng)時(shí)間，在低CO2條件下，炭疽桿菌營(yíng)養(yǎng)體產(chǎn)生芽孢，并釋放到環(huán)境中。芽孢一旦感染生物體會(huì)再次轉(zhuǎn)化成營(yíng)養(yǎng)體。芽孢對(duì)pH、溫度、壓力、干燥及各種化學(xué)劑有很強(qiáng)的抵抗能力，因此存活時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩百年以上。

炭疽桿菌主要由呼吸道、皮膚傷口、消化道等途徑感染。炭疽早期癥狀是感染者起初情緒興奮，接著抑郁，發(fā)熱，黏膜出血，肌肉顫抖，沒(méi)有食欲，進(jìn)食量減少，后期主要癥狀是頸部、胸部、腹部等皮膚出現(xiàn)滲血性膿包，血液從口腔、鼻子、肛門(mén)等滲出，最后休克致死，死后血液凝固不良。

草食動(dòng)物易感染炭疽桿菌，其次是雜食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物，按照易感程度降序排列分別是牛、綿羊、馬、豬、山羊、駱駝、驢、螺、斑馬、鹿等，人也屬于易感者。相對(duì)草食動(dòng)物，豬和腐食動(dòng)物對(duì)炭疽桿菌有一定的抵抗能力，可能是一些草食動(dòng)物沒(méi)有上門(mén)牙，它們?cè)诓墒尺^(guò)程中容易發(fā)生口腔上顎皮膚出現(xiàn)微創(chuàng)口，分布于自然界的炭疽桿菌芽孢由傷口進(jìn)入引發(fā)感染[2]。

1 炭疽病的病理

炭疽病主要由炭疽桿菌的pXO1和pXO2兩個(gè)毒性質(zhì)粒引起的。pXO1全長(zhǎng)182 kb，編碼三個(gè)蛋白質(zhì)，分別是鋅金屬蛋白酶，即致死因子(LF)、鈣調(diào)素依賴(lài)的腺苷酸環(huán)化酶，即水腫因子(EF)和保護(hù)性抗原(PA)。pXO2編碼線(xiàn)性多聚D-谷氨酸包囊(CAP)蛋白，見(jiàn)圖1。

PA是一個(gè)83kD的起轉(zhuǎn)運(yùn)作用的蛋白質(zhì)，可識(shí)別宿主細(xì)胞膜上的腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記8(TEM8)和毛細(xì)血管發(fā)生蛋白2(CMG2)。這兩個(gè)蛋白常表達(dá)于許多類(lèi)型細(xì)胞的表面，尤其是免疫細(xì)胞。PA結(jié)合細(xì)胞表面受體后被弗林蛋白酶(furin)切割，釋放活性成分的C端(20kD)，C端自發(fā)寡聚化，形成一個(gè)7聚體(PA63)7。7聚體分別與LF和EF結(jié)合，形成復(fù)合物(PA)7-LF和(PA)7-EF，在動(dòng)力蛋白-網(wǎng)格蛋白依賴(lài)的細(xì)胞內(nèi)吞作用下進(jìn)入細(xì)胞。在酸性?xún)?nèi)體的條件下，復(fù)合物(PA)7-LF和(PA)7 -EF構(gòu)象發(fā)生改變，并被轉(zhuǎn)運(yùn)到晚期內(nèi)體，釋放毒性因子EF和LF。

細(xì)胞內(nèi)的EF是一個(gè)鈣調(diào)素依賴(lài)的酸苷環(huán)化酶，可促進(jìn)細(xì)胞產(chǎn)生高濃度的環(huán)腺苷酸(cAMP)。環(huán)腺苷酸減少Cl-和水的外流，導(dǎo)致組織水腫，同時(shí)抑制呼吸爆發(fā)并刺激炎性因子的產(chǎn)生。隨后LF促進(jìn)裂原蛋白活化激酶激酶(MEKs)剪切活化，發(fā)生級(jí)聯(lián)反應(yīng)。MEKs是一條與促炎因子和一些免疫反應(yīng)活化相關(guān)蛋白的細(xì)胞信號(hào)通路。LF的活化最終導(dǎo)致宿主休克。胞內(nèi)囊泡中的LF和EF可以轉(zhuǎn)移至旁邊未感染的細(xì)胞，呈現(xiàn)持續(xù)的毒性作用，見(jiàn)圖1。

pXO2編碼的CAP可以使宿主逃避巨噬細(xì)胞的吞噬作用，由此逃避宿主的免疫，促進(jìn)敗血的發(fā)生[3-4]。

圖1 炭疽桿菌的致病機(jī)理[4]

2 動(dòng)物炭疽病的防控建議

2.1 嚴(yán)守相關(guān)技術(shù)規(guī)范

動(dòng)物一旦確診為炭疽病，應(yīng)該嚴(yán)格按照農(nóng)業(yè)部關(guān)于《炭疽防治技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行防治。雖然炭疽桿菌對(duì)青霉素等抗生素敏感，但炭疽桿菌在感染生物體后，炭疽桿菌的毒性因子已釋放到細(xì)胞內(nèi)，并可轉(zhuǎn)移至旁邊未感染的細(xì)胞，因此單純靠抗生素來(lái)治療炭疽病不易根治，且有擴(kuò)大傳染的風(fēng)險(xiǎn)。因此牧群中出現(xiàn)疫情，一定及時(shí)報(bào)告相關(guān)部門(mén)，逐一排查，做好隔離工作。對(duì)于未感染的動(dòng)物要做好免疫防疫工作，而對(duì)已感染的動(dòng)物則進(jìn)行無(wú)血撲殺，并做無(wú)害化處理。

2.2 對(duì)飼草的來(lái)源做好跟蹤檢查工作

青海某奶牛場(chǎng)2016年9月發(fā)生的奶牛感染炭疽桿菌事件，可能的原因是喂養(yǎng)了從炭疽疫區(qū)收割回來(lái)的飼草[5]。因此在放牧或者喂養(yǎng)飼草之前，要確定動(dòng)物所食用的草料不在疫區(qū)或患畜無(wú)害化處理區(qū)域。

2.3 加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的教育，增強(qiáng)防疫意識(shí)

2016年5月，新疆T縣出現(xiàn)10例皮膚炭疽，其原因是村民為減少經(jīng)濟(jì)損失，宰殺病牛，并以低于市

場(chǎng)的價(jià)格出售導(dǎo)致宰殺人員和食用者發(fā)生感染[6]；2018年4月，寧夏海原縣發(fā)生3例人患皮膚炭疽的事故，原因在于3名患病者在患病前宰剝一頭病牛和一只病羊。牛羊的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，對(duì)于學(xué)識(shí)有限的農(nóng)民來(lái)說(shuō)是家畜患病是不小的損失，為把損失減到最小，農(nóng)民心存宰殺病畜的想法。以畜牧業(yè)為主的地方政府有義務(wù)對(duì)散養(yǎng)農(nóng)戶(hù)進(jìn)行定期集中培訓(xùn)，增強(qiáng)疫病的防控意識(shí)，同時(shí)考慮建立村村實(shí)時(shí)監(jiān)控飼養(yǎng)牲畜的狀態(tài)的機(jī)制，防治疫病的爆發(fā)。

3 小結(jié)

炭疽桿菌的致病因子分別是由毒性質(zhì)粒pXO1和pXO2編碼的致死因(LF)、水腫因子(EF)、保護(hù)抗原(PA)以及線(xiàn)性多聚D-谷氨酸包囊(CAP)，由此可以L(fǎng)F、EF、PA和CAP作為鑒定炭疽桿菌的分子標(biāo)志，并以此為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的藥物。由于自然界的炭疽桿菌的孢子容易擴(kuò)散，且不易清除，加之炭疽病傳染性強(qiáng)，因此應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)防控炭疽病的意識(shí)，嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行防控。