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安斯菌株的致病機制：兩個 plasmid 如何決定它的致命性？
安斯菌株（Ames strain）是已知的89種炭疽桿菌（Bacillus anthracis）菌株之一。這種菌株最早於1981年在德州的Sarita地區從一頭生病的14個月大的牛犢體內分離出來。經過一系列的檢測和誤傳，該菌株最終被送至美國陸軍傳染病研究所（USAMRIID）。安斯菌株的廣泛關注始於2001年的炭疽襲擊事件，當時有七封包含該菌株的信件被寄送至多家媒體和美國參議員。
安斯菌株之所以被美國用於開發疫苗及其效果的測試，是由於其致病性極高。
安斯菌株的致病性主要來自兩個特定的virulence plasmids，分別為pXO1和pXO2。這兩個plasmids在安斯菌株中表現出比其他菌株更強的致病性。pXO2編碼一種能夠抗吞噬的多-D-谷氨酸膠囊，讓炭疽桿菌能夠逃避宿主的免疫系統，而pXO1則編碼三種毒素蛋白：水腫因子（EF）、致死因子（LF）以及保護抗原（PA）。
當細菌缺少pXO1或pXO2中的任一個，將被視為減毒，意味著它們不會引起嚴重感染。
不同菌株之間的致病性差異可以通過plasmids的存在與否來解釋。例如，即使只有Ames pXO2 plasmid的菌株，依然呈現出對小鼠的高度致病性，顯示出pXO2對於致病性的貢獻顯著。而與之相比，Sterne菌株則為無毒株，無法引起動物或人類的重大疾病。
有關抗生素的抵抗性，安斯菌株對於美國CDC建議的治療方案是敏感的，與大多數其他炭疽桿菌株相似。儘管Sterne菌株具有功能性的β-內酰胺酶，基因表達通常不足以產生抗藥性。根據臨床實驗室標準協會（Clinical Laboratory Standards Institute）M45文獻中刊登的劑量標準，環丙沙星（Ciprofloxacin）是治療呼吸性炭疽的推荐藥物。近期的研究顯示，另一種新型氟喹諾酮抗生素gatifloxacin可提高對安斯菌株敏感小鼠的存活率。
雖然PA疫苗的保護力不如活孢子疫苗，但依然是目前開發的選項之一。
目前，針對炭疽桿菌的疫苗開發主要依賴減毒菌株，特別是去除了其virulence plasmids的菌株。Sterne菌株自然缺乏pXO2，因此可以安全地用來發動免疫反應。現有的疫苗包括專為動物設計的活孢子疫苗，但對於人體來說，卻具有一定的危險性，因而也在探討基於保護抗原的疫苗。
目前，美國唯一獲得許可的人類炭疽疫苗Anthrax vaccine adsorbed (AVA)基於保護抗原，對於Ames菌株的效果卻因動物模型的不同而有所變化。這種不一致的結果顯示，必須針對多種模型生物進行全面研究，以測試人類用的疫苗效果。研究者目前也在積極尋找能以甲醛等物質滅活炭疽孢子的辦法，为人类提供活孢子和PA疫苗的新替代品。
透過針對安斯菌株シングル核苷酸多態性（SNPs）的辨識，可以協助追蹤疫情的爆發。
針對安斯菌株已確認六個高度特異性的SNP，這使得在菌群中進行診斷測試成為可能。這些SNP不僅能夠區分Ames菌株與其他88種炭疽桿菌，還為流行病學研究提供了重要的資料。而安斯菌株的基因改變率低，使得其作為診斷標記的穩定性得到了進一步保證。研究者使用這些SNP及即時PCR的組合，能夠確認或排除數千個樣本為安斯菌株。
安斯菌株的穩定性及其潛在的生物武器風險，讓我們再次思考：在面對這類致命病原體的威脅時，人類應該採取什麼措施來強化防衛？
