医学微生物学课件生物武器与鼠疫炭疽杆菌.pptx

1、已对世界和平、经济发已对世界和平、经济发展乃至人类文明构成巨大威胁和严峻展乃至人类文明构成巨大威胁和严峻挑战挑战（biological terrorism）：）：恐怖分子或某些激进组织在和平时期，利恐怖分子或某些激进组织在和平时期，利用用袭击个人或群体，威胁人民健袭击个人或群体，威胁人民健康和生命安全，引起社会恐惧和动荡的恐康和生命安全，引起社会恐惧和动荡的恐怖活动。怖活动。以以（烈性病原微生物和细菌毒素（烈性病原微生物和细菌毒素等）等）使人致病造成伤害的武器，是装填有使人致病造成伤害的武器，是装填有生物战剂的弹药和施放装置的统称。生物战剂的弹药和施放装置的统称。散布细菌气溶胶、污染水散布细菌

2、气溶胶、污染水源和食品、散布带菌昆虫。源和食品、散布带菌昆虫。炮弹、航弹、集束炸弹；安炮弹、航弹、集束炸弹；安装在火箭或导弹头中的分散装置；安装在飞装在火箭或导弹头中的分散装置；安装在飞机上的各种布洒装置。机上的各种布洒装置。制造技术简单，造价低廉，制造技术简单，造价低廉，研制隐蔽性强，几乎可在任何地方研制和研制隐蔽性强，几乎可在任何地方研制和生产，生产，难以控制，具有大规模杀伤效应和难以控制，具有大规模杀伤效应和巨大的心理威慑力，巨大的心理威慑力，被称为被称为。核武器（百万吨级）核武器（百万吨级）30 K 化学武器（化学武器（15吨神经毒）吨神经毒）60 K 生物武器（生物武器（10吨）吨）

3、100，000 K 在外环境中存活时间长。例如，霍乱在外环境中存活时间长。例如，霍乱弧菌：弧菌：20水中水中40天天；炭疽芽胞杆菌：炭疽芽胞杆菌：阴暗湿润土壤数十年。阴暗湿润土壤数十年。只使人、畜、农作物致病，不破坏无生只使人、畜、农作物致病，不破坏无生命的生产或生活资料。命的生产或生活资料。2003年，在广东最早发现年，在广东最早发现（severe acute respiratory syndrome，SARS）暴发流行，患者出现）暴发流行，患者出现持续高热、干咳，持续高热、干咳，肺部经肺部经X光透视呈现光透视呈现“白肺白肺”，病死率高达，病死率高达10%。目前，危险性和毒性最大、传染性最目

4、前，危险性和毒性最大、传染性最强、最常用的生物战剂是强、最常用的生物战剂是、和和。通过基因操作技术，改造通过基因操作技术，改造和重构微生物或毒素而成的新型生物战剂和重构微生物或毒素而成的新型生物战剂。以人种基因特。以人种基因特征为靶标，研制专门攻击特定种群的基因征为靶标，研制专门攻击特定种群的基因武器武器）。几天后，卡法城军民相继发病，主要几天后，卡法城军民相继发病，主要表现为：表现为：多数病人多数病人3-5d死亡，卡法城尸陈遍地，死亡，卡法城尸陈遍地，不攻自破。不攻自破。耶尔森菌属耶尔森菌属(Yersinia)(Yersinia)一类一类G-小杆菌，小杆菌，13个种和亚种。对人致病主个种和亚

5、种。对人致病主要有要有 鼠疫耶氏菌鼠疫耶氏菌-鼠疫 小肠结肠炎耶氏菌小肠结肠炎耶氏菌-小肠炎、结肠炎、败血症等 假结核耶氏菌假结核耶氏菌-胃肠炎、肠系膜 淋巴肉芽肿 为两端钝圆的粗短杆为两端钝圆的粗短杆菌。革兰染色阴性，菌体两端染色较深。菌。革兰染色阴性，菌体两端染色较深。有荚膜。有荚膜。在含血液和组织液的培在含血液和组织液的培养基上生长养基上生长。最适生长温度为最适生长温度为2830，细小粘稠的粗糙型菌落。细小粘稠的粗糙型菌落。对外界环境的抵抗力较对外界环境的抵抗力较弱，对紫外线、高温、干燥及一般消毒剂弱，对紫外线、高温、干燥及一般消毒剂均敏感。在痰液中可存活均敏感。在痰液中可存活36d，在

6、冬季的，在冬季的尸体内可存活数周至数月，在蚤类和土壤尸体内可存活数周至数月，在蚤类和土壤中能存活半年以上。中能存活半年以上。是鼠疫的基本传染源。是鼠疫的基本传染源。也是人间鼠疫的重要传染源，如也是人间鼠疫的重要传染源，如腺鼠疫患者破溃的脓肿；肺鼠疫患者咯出腺鼠疫患者破溃的脓肿；肺鼠疫患者咯出的痰；败血型鼠疫患者早期的血液等都具的痰；败血型鼠疫患者早期的血液等都具有传染性。有传染性。几天后，卡法城军民相继发病，主要几天后，卡法城军民相继发病，主要表现为：表现为：多数病人多数病人3-5d死亡，卡法城尸陈遍地，不攻自破。死亡，卡法城尸陈遍地，不攻自破。与与、有共同抗原（有共同抗原（V抗原）。抗原）。

7、按不同病型，取血、痰、淋巴按不同病型，取血、痰、淋巴结穿刺液、粪便或脑脊液。结穿刺液、粪便或脑脊液。直接涂片染色镜检，观察直接涂片染色镜检，观察形态和染色特点。通过分离培养或动物接形态和染色特点。通过分离培养或动物接种检出鼠疫耶氏菌。细菌纯培养物进行噬种检出鼠疫耶氏菌。细菌纯培养物进行噬菌体裂解试验，阳性者作为确诊依据。免菌体裂解试验，阳性者作为确诊依据。免疫荧光抗体试验用于快速诊断。疫荧光抗体试验用于快速诊断。是切断鼠疫传播环节和消是切断鼠疫传播环节和消灭鼠疫疫源的根本措施。改造主要宿主动灭鼠疫疫源的根本措施。改造主要宿主动物的生活环境和生存条件，降低宿主数量物的生活环境和生存条件，降低宿主

8、数量和消灭宿主动物，以达到消灭鼠疫自然疫和消灭宿主动物，以达到消灭鼠疫自然疫源地的目的。源地的目的。加强国境检疫，建立疫情报告网。一加强国境检疫，建立疫情报告网。一旦发现患者或可疑患者，应立即以旦发现患者或可疑患者，应立即以“紧急紧急疫情疫情”上报，将其隔离。上报，将其隔离。芽胞杆菌属（芽胞杆菌属（BacillusBacillus）需氧有芽胞革兰阳性大杆菌多数为非致病菌（枯草杆菌等）多数为非致病菌（枯草杆菌等）少数为致病菌少数为致病菌 炭疽芽胞杆菌(B.anthracis)蜡样芽胞杆菌(B.cereus)炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌n引起动物和人类炭疽病。引起动物和人类炭疽病。牛、羊等草食动牛、羊

9、等草食动物发病率高。物发病率高。n是人类历史上第一个被发现的病原菌，俗是人类历史上第一个被发现的病原菌，俗称炭疽杆菌。称炭疽杆菌。病死率高 分布广泛 多发于畜牧区 伊朗 1945年 一百万头绵羊死于炭疽病 津巴布韦 19791985年 皮肤炭疽患者一万例炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌一、生物学特性一、生物学特性n形态与染色形态与染色u致病菌中致病菌中最大的最大的G+粗大杆菌粗大杆菌，两端平切、，两端平切、排列呈竹节状、有荚膜排列呈竹节状、有荚膜u芽胞在有氧条件下形成，呈椭圆形，位于芽胞在有氧条件下形成，呈椭圆形，位于菌体中央菌体中央n培养培养u灰白色粗糙型菌落，边缘不整齐灰白色粗糙型菌落，边缘不整齐

10、(卷发状卷发状菌落菌落)u有毒株在血平板上产生荚膜，粘液性菌落有毒株在血平板上产生荚膜，粘液性菌落一、生物学特性一、生物学特性n明胶培养基明胶培养基 表面液化速度慢，细菌沿着穿刺线向四周扩散成倒松树状n串珠试验串珠试验 0.05-0.5青霉素培养基培养，形态发生变异，形成串珠状菌体n噬菌体裂解试验噬菌体裂解试验 型噬菌体，AP163株噬菌体特异性裂解一、生物学特性一、生物学特性G+大杆菌（大杆菌（5-8m1-1.5m）两端截平两端截平 培养基上形成长链，竹节状培养基上形成长链，竹节状 感染组织中单个或短链，形成荚膜感染组织中单个或短链，形成荚膜 有有O2条件下形成芽胞、直径菌体宽度条件下形成芽

11、胞、直径菌体宽度n抵抗力很强抵抗力很强u5%石炭酸5天u干燥土壤、皮毛中存活数年至几十年u血块/动物粪粒中40年u干燥琼脂/明胶中存活55年u石灰水处理皮革中存活120天n对青霉素等敏感。对青霉素等敏感。青霉素、阿莫西林、强力霉素、环丙沙星、氯霉素、万古霉素有效。一、生物学特性一、生物学特性二、致病物质与所致疾病二、致病物质与所致疾病n荚膜荚膜 抗吞噬，有利于细菌在组织内繁殖扩散抗吞噬，有利于细菌在组织内繁殖扩散n炭疽毒素炭疽毒素 致死因子（lethal factor，LF）毒素 水肿因子（edema factor，EF）保护抗原（protective antigen PA）结合亚单位 效应亚

12、单位 PA+EF Edema toxin（ET）PA+LF Lethal toxin（LT）二、致病物质与所致疾病二、致病物质与所致疾病n炭疽毒素炭疽毒素 破坏吞噬细胞破坏吞噬细胞 诱导细胞因子失调诱导细胞因子失调 损伤微血管内皮细胞损伤微血管内皮细胞 引起出血、水肿、坏死、引起出血、水肿、坏死、休克、呼吸休克、呼吸中枢抑制中枢抑制二、致病物质与所致疾病二、致病物质与所致疾病n炭疽病炭疽病：u传染源：患病食草动物及其制品 或被污染物 传播途径：接触皮肤炭疽 食用肠炭疽 吸入肺炭疽n可并发败血症，死亡率极高皮肤型炭疽皮肤型炭疽 局部红色斑丘疹局部红色斑丘疹 浆液性棕黑色血泡浆液性棕黑色血泡 周围

13、组织肿胀，水疱周围组织肿胀，水疱 坏死、溃疡，血清、血性渗出，黑色焦坏死、溃疡，血清、血性渗出，黑色焦痂痂 不痛、稍痒、不化脓不痛、稍痒、不化脓 附近淋巴腺肿大附近淋巴腺肿大 发热、头痛发热、头痛 死亡率：死亡率：20二、致病物质与所致疾病二、致病物质与所致疾病n胃肠型炭疽胃肠型炭疽 恶心、呕吐恶心、呕吐 血性腹泻血性腹泻 急腹症急腹症 常并发败血症、休克常并发败血症、休克 死亡率：死亡率：2575%二、致病物质与所致疾病二、致病物质与所致疾病n吸入性炭疽（inhalation anthrax）炭疽芽胞的气溶胶（15m）肺泡 M 纵隔淋巴腺中 芽孢发芽、增殖、产毒素、破坏M 出血性纵隔炎、出血

14、性淋巴腺炎、败血症、休克、DIC 死亡率死亡率8080二、致病物质与所致疾病二、致病物质与所致疾病三、免疫性三、免疫性n感染后可获得持久性免疫力感染后可获得持久性免疫力 四、微生物学检查四、微生物学检查n采标本注意：采标本注意：严禁在室外剖检病体严禁在室外剖检病体n直接涂片镜检直接涂片镜检（荚膜、竹节状）n分离培养与鉴定分离培养与鉴定（菌落形态、串珠试验等）五、防治原则五、防治原则n家畜感染的防治和牧场的卫生防护家畜感染的防治和牧场的卫生防护严格隔离或处死深埋严格隔离或处死深埋u严禁现场剖检取材严禁现场剖检取材,死畜剥皮或煮食死畜剥皮或煮食,必必经焚毁或深埋经焚毁或深埋2m2m以下以下n特异性

15、预防特异性预防u减毒活疫苗减毒活疫苗u疫区工人、军人疫区工人、军人n治疗以青霉素为主治疗以青霉素为主五、防治原则五、防治原则n炭疽无细胞苗（炭疽无细胞苗（PAPA疫苗）疫苗）由无荚膜具毒素菌株无细胞滤液制成 主要免疫原：PA 诱生PA抗体，阻断EF/LF进入细胞 免疫次数：6次 免疫效果：两针免疫家兔：保护率 94 三针免疫猴：保护率 88五、防治原则五、防治原则n暴露后预防暴露后预防 抗菌药物 种类和剂量：与治疗所用相似 给药方式：口服阿莫西林500mg 接种疫苗紧急预防蜡样芽胞杆菌蜡样芽胞杆菌n食物中毒食物中毒u含菌量达含菌量达106/g以上以上u呕吐型呕吐型u腹泻型腹泻型n全眼球炎（外伤后）全眼球炎（外伤后）n心内膜炎、败血症和脑膜炎心内膜炎、败血症和脑膜炎n枯草芽胞杆菌：实验室常见的污染菌n多粘芽胞杆菌：多粘菌素 n嗜热脂肪芽胞杆菌：国际通用的热力灭菌效果的质控指示菌株其他需氧芽胞杆菌其他需氧芽胞杆菌