Bacillus anthracis,是一種革蘭氏陽性杆菌,導致炭疽病的罪魁禍首。這種致命的傳染病主要影響牲畜,有時也會傳染到人類。自從1876年德國醫生羅伯特·科赫發現它以來,B. anthracis便成為了人類對病原體了解的重大進展,並成為支撐病原理論的第一個實驗證據。此外,這種細菌的存在意味著潛在的公共健康風險,特別是由於它在生物武器中的應用。
炭疽病的傳播主要是透過動物感染,這使該病成為一種明顯的跨物種疾病(人畜共患疾病)。
B. anthracis 的細菌形狀為杆狀,長度約在3到5微米之間,寬度約在1到1.2微米之間。它的基因組結構為一個5,227,419碱基對的環狀染色體和兩個外染色體DNA質粒pXO1和pXO2。這兩個質粒是該細菌致病性的關鍵。當環境條件適合時,該細菌會形成一層保護性的內孢子,能使其在惡劣環境下抵抗多年不活躍,直到再次適應性繁殖。
由於內孢子的強韌性,B. anthracis成為生物武器中最受歡迎的選擇之一。
這種細菌具有逃避免疫反應的能力,其蛋白質鞘(聚-D-γ-谷氨酸)是其一大重要武器。B. anthracis 通過兩種分泌的鐵蛋白運輸蛋白質來進食血紅蛋白的血基質,這使得它能夠在宿主體內生存與繁殖。此外,未經治療的 B. anthracis 感染往往是致命的,感染的指標包括出現發炎性的黑色壞死病灶(碳痂)。
炭疽病有四種主要的人類感染形式,每種形式的發展時間從1天到兩個月不等。皮膚型是最常見的,約占95%。這種形式的感染通常在暴露後的1到7天出現,病灶在面部、頸部和四肢等部位發生。吸入型感染雖然罕見但致死率極高,通常會在一週內發展,並伴隨流感樣症狀。
根據感染形式的不同,症狀也不盡相同,所有類型的炭疽病都有可能在未經治療的情況下擴散,並造成嚴重的病痛甚至死亡。
1881年,法國化學家路易·巴斯德發展出了首個動物疫苗以抵抗炭疽病,現今不同的人類及動物疫苗亦已被開發。雖然感染 B. anthracis 的案例需要及早治療,但目前還是有許多抗生素可以有效對抗這種細菌,例如青黴素、氟喹諾酮和四環素類藥物。
那麼,隨著科學的進步,人類對抗這種致死性細菌的武器是否仍然足夠應對未來可能的疫情威脅?