（本文根據天康牛人云課堂&荷斯坦大講堂“秋季牧場炭疽病及口蹄疫防控專場”專家講課內容整理）
01 炭疽的概述
炭疽是由炭疽芽孢桿菌引起的烈性、自然疫源性的人獸共患傳染病，是《中華人民共和國傳染病防治法》規定必須報告的乙類傳染病，其中肺炭疽需要按照甲類傳染病管理處置。
牛、羊等食草動物是炭疽的易感動物和主要傳染源。人主要通過接觸炭疽病畜、毛皮和食肉感染，也可通過吸入含有炭疽芽孢的粉塵或氣溶膠感染。當前皮膚炭疽是最為常見的感染類型，及時治療一般預后良好。肺炭疽和腸炭疽目前發病非常少，但病死率非常高。
下圖展示了炭疽疫情發生和感染傳播鏈條。傳染源是炭疽病畜及其排泄物、尸體，以及病原體污染環境形成的疫源地。感染傳播途徑是食入、吸入、污染損傷皮膚和蚊蟲叮咬。
炭疽的病原炭疽芽孢桿菌是一種革蘭氏陽性大桿菌，在體內可形成莢膜，對培養的營養要求不高，在普通培養基中能良好生長，形成典型的邊緣不整齊、呈卷發狀的粗糙型大菌落。
炭疽芽孢桿菌的繁殖型菌體抵抗力不強，常規消毒劑或巴氏消毒法都能殺死，但需要注意的是，它在有氧環境中可形成抵抗力和耐受力極強的芽孢。
炭疽芽孢桿菌的芽孢
芽孢是炭疽芽孢桿菌等細菌在營養缺乏時形成的代謝相對靜止的休眠狀態。因為它具有多層厚而致密的胞膜結構，通透性低，能阻止化學物滲入，其核心和皮質層中含有大量DPA，使其具有高度耐熱性。芽孢含水量少，蛋白質受熱不易變性。
導致炭疽芽孢的抵抗力非常強，在土壤中可存活數十年甚至上百年；對熱力、干燥、輻射、化學消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力，用一般的方法不易將其殺死。100℃沸水煮數小時才可以殺死芽孢，最可靠的方法是高壓蒸汽滅菌。
在合適的營養和溫度條件下，芽孢的核心向外生長成繁殖體，具有致病性。
植物炭疽病
植物炭疽病屬于真菌性病害，與人和動物的炭疽完全沒有相關性。可以危害葡萄、柑橘、芒果、蘋果、桃、梨等大部分果樹，以及草莓、辣椒、黃瓜、茄子、西紅柿、白菜、花生、茶樹、花卉等多數經濟作物。主要危害果實和葉片，分為急性（葉枯型）和慢性（葉斑型）。病原為半知菌亞門刺盤孢屬（無性態）和部分子囊菌亞門、小叢殼屬（有網性態）。
炭疽芽孢桿菌的毒力因子
炭疽芽孢桿菌的基因組由染色體和2個毒力相關質粒pXO1和pXO2組成。pXO1質粒攜帶炭疽毒素相關基因（pag、cya和1ef），分別編碼保護性抗原(PA)、致死因子(LF)和水腫因子(EF)；pXO2質粒攜帶控制莢膜合成與降解的cap基因簇，莢膜可保護細菌不被巨噬細胞殺死；與染色體上的S層蛋白編碼基因等組成炭疽毒力相關的分子基礎。
炭疽毒素結構和作用機制
炭疽毒素非常有特色，是一個三元的毒素結構。首先是保護性抗原PA（pagA編碼）識別細胞膜上的受體，形成7聚體跨膜結構，通過胞吞作用將毒力成分LF和EF帶入細胞內，分別形成致死因子和水腫因子。
致死因子LF（lef）是鋅依賴的金屬蛋白酶，切割失活促分裂素原活化蛋白激酶激酶類（MAPKKs），同時在實驗動物上還切割NLRP1b導致炎癥反應和細胞焦亡。水腫因子EF（cya）是依賴鈣調蛋白的腺苷酸環化酶，催化細胞內的ATP轉換為cAMP，其濃度上升破壞細胞信號通路，水分不平衡導致水腫。
所以炭疽發病動物出現呼吸困難癥狀就是由咽喉或肺部的水腫導致，兩種非常致命的毒素共同導致了炭疽的高致病性和死亡率。
02 炭疽的流行病學
炭疽芽孢桿菌的分布
炭疽芽孢桿菌自然疫源地在全球分布廣泛，常見于農牧業發達地區。目前沒有任何一個國家完全消滅炭疽，說明疫源地一旦產生后非常頑固。下圖展示了2005-2016年炭疽疫情全球分布圖（Carlson CJ, et al. Nat Microbiol, 2019），黑點代表1次疫情及其定位。
炭疽曾經在我國廣泛流行，年度發病數千人，死亡上百人，90年代之后得到有效控制，疫情逐年下降，但仍在部分地區點狀、散發流行。下圖展示了從有記錄以來中國疫控中心總結的炭疽人員感染發病和死亡情況（Li Y, et al. Emerg Infect Dis, 2017）。
根據《獸醫公報》，最近17年我國共計報告疫情305起，主要集中在西北、華北、東北、西南等農牧業發達地區。統計發病動物2770頭，以牛和綿羊為主，死亡1954頭，死亡率70.5%。
國內炭疽疫情特點
1.以小范圍、點狀、分散的流行為主，感染地區以牧區、半農半牧區和農區為主。
2.疫情多發生在6～9月，雨水多、洪水泛濫、吸血昆蟲多的季節。
3.曾發生疫情的地區，清除炭疽芽孢不徹底，存在復發的威脅。
4.人感染發病特點：多因解剖死亡動物感染，以皮膚炭疽為主。
5.潛伏期：人和動物一般為2～6天，最長為20天。
03 炭疽的臨床
人炭疽分型
體表感染型（皮膚）炭疽：潛伏期2～6天，首先在面、頸、手或前臂等暴露部位的皮膚出現紅斑、丘疹、水皰，周圍組織腫脹及浸潤。繼而中央壞死形成潰瘍性黑色焦痂，焦痂周圍皮膚發紅，腫脹，疼痛不顯著。鄰近部位淋巴結腫大且常化膿，伴有發熱、頭痛、關節痛等。少數嚴重病例局部呈大片水腫和壞死。最常見的型，死亡率較低。
經口感染型（口咽或胃腸型）炭疽：急性發病，發熱，腹脹，劇烈疼痛，腹瀉，通常為血樣便或血水樣便。惡心、嘔吐，嘔吐物中含血絲及膽汁。可累及消化道以外系統。死亡率較高。
吸入感染型（肺）炭疽：潛伏期4～6日，高熱，呼吸困難，可有胸痛及咳嗽，咳粘液血痰。肺部只有散在的細濕羅音。X 射線的主要表現為縱膈影增寬。常見胸腔積液。死亡率極高。
肺炭疽、腸炭疽、皮膚炭疽治療不及時均可繼發腦膜炎和敗血癥。
腦膜炎型炭疽：劇烈頭痛，嘔吐，繼而出現昏迷、呼吸衰竭，腦脊液多為血性。
炭疽敗血癥：嚴重的全身中毒癥狀，高熱、寒戰，感染性休克與彌漫性血管內凝血（DIC）表現，皮膚出現出血點或大片淤斑，腔道中出現活動性出血，迅速出現呼吸與循環衰竭。在循環血液中可檢出大量炭疽芽孢桿菌。
動物炭疽分型
牛、羊、馬、駱駝及鹿等草食動物最容易感染，一般為急性或亞急性型，發病、死亡快。
最急性型：死亡快，常見在正常生理狀態下，天然孔突然出血，高度呼吸困難和痙攣并倒地而死。
急性型和亞急性型：高溫，精神不振，食欲減少，黏膜發紺，尿色暗紅，心跳和呼吸極度困難。
亞急性型到慢性型：多見于豬、狗、貓和野生的肉食和雜食動物，通常是食入帶有炭疽菌的食物而感染，細菌聚積在咽部淋巴結，咽部可能發生嚴重的腫脹，由于呼吸道堵塞而死亡。或者出現嚴重的急性腸炎。也有自愈和長期帶菌的病例。豬常在屠宰后見頜下淋巴結腫脹，切面呈磚紅色。
總結：動物炭疽臨床癥狀主要呈急性經過，多以突然死亡、天然孔出血、血液呈醬油色且不易凝固、尸僵不全、腹膨脹為特征。
04 炭疽的防控
炭疽芽孢桿菌的基因組由染色體和2個毒力相關質粒pXO1和pXO2組成，任何一個質粒丟失后，致病性顯著下降，目前國內使用的疫苗都遵循這個策略。
炭疽的預防
皮上劃痕人用炭疽活芽孢疫苗是國內自主研發，無編碼莢膜的質粒，導致其在體內的存活能力降低，不能長期保護，因為還有毒素質粒，相對來說有較強的副作用，不建議濫用。
動物疫苗有兩種，獸用無毒炭疽活芽孢苗和獸用II號炭疽活芽孢苗。獸用無毒炭疽活芽孢苗正規應該叫無莢膜炭疽芽孢苗，菌株和人用菌株類似，也是沒有莢膜質粒，但含有毒素質粒。獸用II號炭疽活芽孢疫苗的特點是兩個質粒都有，但整體致病力減弱。動物疫苗需要嚴格按照程序進行免疫接種，控制劑量，明確部位。
下表展示了炭疽芽孢桿菌臨床強毒和疫苗菌株致病性的比較。可以看到，炭疽是一個致病性非常強的菌株，強毒菌株5~20個芽孢即可導致小鼠死亡。而疫苗菌株需要很高的劑量才能導致小鼠死亡，由此可見，疫苗安全性可以得到保障。
天康生物天疽凈是二號炭疽芽孢苗，使用劑量和無莢膜疫苗差不多，1.3-2.0×107芽孢/ml。山羊、馬慎用。山羊免疫劑量0.2ml，并且只能使用皮內注射，免疫期為半年。其它動物皮下注射1ml，免疫期1年。
疫苗接種注意事項
1.疫區、受威脅區連續3年免疫接種和病原菌監測，構建免疫隔離帶。
2.適當的防護：采取傳染病二級防護措施，使用醫用防護口罩、醫用乳膠手套、工作帽、醫用防護服、防護鞋，必要時佩戴防護眼罩/面罩。
3.疫苗使用前充分搖勻，接種時做局部消毒處理。
4.疫苗接種后剩余的空瓶，污染的注射器和容器等需要高壓滅菌或者徹底焚燒后處理。
5.懷孕的動物或者2～3周內要屠宰的動物不適合接種疫苗，動物接種疫苗前以及接種后1～2周內不得使用抗生素。
6.奶牛接種后1～2周內產奶應做無害化處理后棄掉，不建議食用。
動物接種疫苗過程中，人員不慎被扎傷的應急預案：使用次氯酸鈉消毒液消毒雙手手套，脫掉手套，用清水沖洗傷口，盡量擠出損傷部位的血液，用0.5%碘伏消毒，包扎傷口。受傷人員應密切觀察20天，可按療程服用抗生素進行預防治療，當發現體溫升高、傷口發炎、水腫等臨床癥狀時立即到醫院進行治療。
炭疽的治療
治療時機——建議選擇正規大醫院，從做出疑似診斷開始進行。
抗菌治療——首選藥物為青霉素，次選氯霉素或大環內脂類藥物，或者合用。皮膚患部可外敷紅霉素或金霉素軟膏，嚴禁切除和擠壓。
對癥治療——可進行抗休克、廣泛性血管內凝血的對癥治療，使用晶體液、血漿、低分子右旋糖苷、肝素及潘生丁等。同時注意預防由炭疽毒素引起的心功能不全。
05 炭疽的診斷
實驗室生物安全要求
參照國家衛健委《人間傳染的病原微生物目錄》，病料樣本處理和檢測在生物安全二級實驗室以上開展（滿足受控的密閉房間、有生物安全柜、所在建筑內有高壓鍋的條件），檢測工作完成后應進行終末消毒。如果涉及到活菌培養操作和動物感染實驗需在P3實驗室進行。
終末消毒措施，過去較多使用甲醛或過氧乙酸進行消毒，但甲醛刺激性大并且有致癌性，過氧乙酸刺激性和腐蝕性都較大，所以現在更多的使用過氧化氫熏蒸。可以使用手提式過氧化氫干霧滅菌器或者國產推拉式干霧滅菌器，只要設定好房間面積，就可以自動進行消毒。終末消毒效果評價，可以使用過氧化氫滅菌生物指示劑（嗜熱脂肪桿菌芽孢菌片+培養指示劑），過氧化氫熏蒸前提前布置芽孢菌片，熏蒸后56℃培養指示劑不變色，表明芽孢全部被殺死。
炭疽芽孢桿菌實驗室診斷
采樣 為避免病原菌泄露污染環境，不建議進行開放性采樣，對病、死動物血液、組織液或天然孔流出的血性物及其拭子進行采集，組織以穿刺的方式采樣，病人主要采集血液、氣管分泌物和皮膚滲出物。
實驗室檢測流程 標準方案是對病原菌進行分離培養后再鑒定，但有些實驗室對病料樣本直接提取核酸進行PCR檢測，當前也是認可的。下圖所示為標準的檢測流程。
特異性的鑒定手段包括PCR檢測和噬菌體裂解實驗。
鑒別診斷
下表展示了炭疽和梭菌病的鑒別診斷，這兩種疾病的發病動物都有突發死亡、天然孔出血和腹部膨脹等類似的臨床癥狀。
06 炭疽疫情處置
依據《中華人民共和國傳染病防治法》和《中華人民共和國動物防疫法》，無論是人間炭疽還是動物炭疽疫情，一旦發現立即上報，并立即開展控制和隔離措施。
炭疽疫情應急處置依據
炭疽疫情應急處置依據國家發布的《炭疽防治技術規范》、《動物炭疽診斷技術 NY/T 561-2015》、《反芻動物、生豬產地檢疫規程》、《牛、羊屠宰檢疫規程》和衛生部頒發的《炭疽診斷WS 283-2020》、《全國炭疽監測方案（試行）》、《疫源地消毒總則GB19193》、《疫源地消毒劑衛生要求 GB27953》。
無害化處理注意事項
疫情處置和防治措施，對疫區的封鎖，如果是散養，應考慮自然環境和天然屏障（山、湖、林等）；如果是集約化養殖場，應考慮養殖密度（危害程度）。因為炭疽不屬于空氣傳播的疾病，非必要不建議對同群無癥狀動物立刻進行撲殺。
人員處置時應穿防護服和膠靴，戴防護口罩和雙層乳膠手套，做好自身防護。使用的防護用具和器具均應焚燒或者高壓滅菌處理。
因為炭疽芽孢抵抗力非常強，所以只有含氯類、過氧化物類、含溴類、碘類和醛類等消毒劑能夠有效殺死芽孢。而常規的酒精、季銨鹽類（如新潔爾滅）和來蘇爾等不能有效殺死芽孢。一般消毒用的生石灰也不能殺死炭疽芽孢。
動物尸體要先焚燒再進行深埋處理，對污染嚴重的土壤可以鏟除表層帶血的土壤，和消毒液拌在一起深埋。環境可以使用消毒劑進行噴灑，如果是密閉房間可以進行熏蒸消毒。
建議本病呈暴發流行時，患病和疑似動物進行無血撲殺處理，無癥狀動物進行就地隔離，觀察20天。對隔離期發病動物按散發疫情處理，對同群無癥狀動物實施免疫接種。其它易感動物緊急免疫接種。
汛期防疫注意事項
因為炭疽疫情和雨季關聯非常大，所以建議雨季前后進行放牧監管，盡量停止放牧，盡量避免低洼地放牧，尤其避免野外飲水。
對飼養員進行宣傳教育，不能私屠濫宰、注意動物精神狀態、及時報告、關注草料來源。
發生疫情的應急預案：熟悉疫情報告機制和處理機制，提前做好人員分工，了解疫苗緊急采購渠道，做好消毒物資儲備及尸體包裝袋和大動物處死和焚燒方式和設備，無害化處理的選址等。
