炭疽的病原菌为革兰阳性Bacillus anthracis炭疽杆菌，这是一种产毒素、有荚膜的兼性厌氧菌。本病常可引起动物死亡，并可通过接触感染动物或动物制品传染给人。在人类，通常通过皮肤获得感染。吸入性感染不常见，口咽部、脑膜和胃肠道感染罕见。吸入性和胃肠道感染最初几天常表现为非特异性局部症状，随后可出现典型的严重系统经验性治疗是使用氟喹诺酮类药物或 强力霉素。经验性治疗给予环丙沙星或强力霉素。也可以通过接种疫苗预防感染。
(参见 the Centers for Disease Control and Prevention’s Emergency Preparedness regarding anthrax.)
炭疽病的病因
炭疽是一种重要的动物源性疾病，可发生于山羊、牛、绵羊和马。也可发生于野生动物，如河马、大象和南非黑色大水牛。人类炭疽罕见，主要发生在对感染动物及其制品（如兽皮、兽体，毛发）的加工业或农业没有采取暴露预防措施的国家。
然而，若使用炭疽杆菌作为生物武器，则该病原微生物感染的危险性将增加。炭疽杆菌芽胞被制成微小的粉末用做战争及生物恐怖武器；在2001年发生于美国的炭疽生物袭击事件中，芽胞是通过邮寄信件方式传播。
炭疽病的病理生理学
炭疽杆菌 当它们处于不利于生长的条件下（例如干燥的环境）时，会形成孢子。芽胞抵抗力极强，不易被破坏，可以在土壤、羊毛和动物皮毛中存活数十年。 当遇到富含氨基酸和糖的环境（例如组织、血液），芽孢迅速出芽繁殖生长。
人类感染可以通过以下途径获得：
经皮接触（最常见）
消化道摄入
呼吸道吸入
注射
经皮接触感染通常是通过接触感染动物、被芽胞污染的动物制品，或含有孢子的土壤获得；极少来自静脉吸毒者注射被污染的海洛因。如皮肤有开放的伤口或擦伤将增加感染风险，但完整皮肤也可被感染。 皮肤炭疽通常不具有传染性，但在极少数情况下，皮肤感染可能通过直接接触或污染物在人与人之间传播。
经消化道感染（包括口咽感染）可通过食入被繁殖期炭疽杆菌污染的未充分烤熟的肉制品而获得。当口咽部或肠道黏膜破损时更易于病原菌的入侵而引起感染。 当摄入炭疽杆菌芽胞后，从口腔到盲肠的任何部位均可形成感染病灶。 炭疽杆菌释放的毒素可引起肠黏膜出血坏死性溃疡及肠系膜淋巴结炎，严重时导致肠出血、梗阻或穿孔。
呼吸道感染（吸入性炭疽）是通过吸入芽胞而获得，往往见于吸入芽胞污染的动物制品（如动物皮毛）引起的职业暴露，该种类型的感染病情严重，常为致命性。
胃肠道炭疽及吸入炭疽不会在人与人之间传播。
芽孢进入人体后，在巨噬细胞内发芽，迁移到局部淋巴结繁殖。在吸入性炭疽中，芽孢被吸入到肺泡中沉积，被巨噬细胞吞噬，进而迁移到纵隔淋巴结，常引起出血性纵隔炎。
任何一种类型炭疽均可以引起菌血症，几乎所有死亡病例均有菌血症发生；菌血症时脑膜受累常见。
有限的数据提示皮肤型炭疽不会产生获得性免疫，特别是对于早期使用有效的抗生素治疗的患者。有限的数据表明吸入型炭疽存活者可产生特定的免疫力。
毒力因子
B型炭疽杆菌 B. anthracis 的毒力取决于
抗吞噬包囊
毒素（因素）
快速复制能力
炭疽杆菌产生的主要毒素是水肿毒素和致死毒素。一种细胞结合蛋白，称作保护性抗原（PA），可与靶细胞结合，促使水肿毒素和致死性毒素进入。水肿毒素可引起大片局部水肿。致死毒素促使大量巨噬细胞释放细胞因子，这是炭疽最常见的死亡原因。
炭疽的症状和体征
大部分炭疽病例潜伏期为1～6天，但吸入性炭疽潜伏期可能>6周。
皮肤型炭疽在接触炭疽杆菌芽孢1～10天后出现无痛、瘙痒的红棕色丘疹。丘疹逐渐扩大，其周围出现大片红斑和显著的水肿。也可出现水疱和硬结。然后中央部位出现溃疡伴有血液血清渗出并形成黑色焦痂（恶性脓疱）。局部常有淋巴结肿大，偶有全身不适、肌痛、头痛、发热、恶心和呕吐。数周后皮损愈合，水肿消退。
胃肠道炭疽病情轻重不一，可不出现任何症状，也可导致死亡。发热、恶心、呕吐、腹痛、便血常见。可出现腹水。进而，可发生肠道坏死和败血症，可能引起致命性毒素释放。
口咽炭疽表现为扁桃体、咽后襞或硬腭水肿，伴有中央坏死溃疡。可有明显颈部软组织水肿及颈部淋巴结肿大。症状包括声嘶，咽喉疼痛，发热和吞咽困难。偶可发生呼吸道阻塞。
吸入型炭疽初期症状呈隐袭性，与流感相似。数天内，体温上升、胸痛并出现严重的呼吸窘迫，随后发绀、休克和昏迷。进而发生严重的出血性坏死性淋巴结炎并扩展到邻近的纵隔结构。出现血清、血液渗出，肺水肿和血性胸水。不出现典型的支气管肺炎表现。可发生出血性脑膜脑炎或胃肠型炭疽。
炭疽病的诊断
革兰染色和细菌培养
直接荧光抗体（DFA）检测和聚合酶链式反应（PCR）分析
职业接触史最为重要。
从病变部位（包括皮肤黏膜损伤处，血液、胸腔积液、脑脊液、腹水或粪便）获取标本进行细菌培养和革兰染色。缺乏呼吸道症状时痰液检查和革兰染色不能用于吸入性炭疽的诊断。
PCR检测和免疫组化（例如，DFA）对诊断可能有帮助。
不推荐对可能为吸入性炭疽的患者进行鼻拭子检查，因为其阴性预测值尚不清楚。虽然鼻拭子培养阳性表明暴露，但鼻拭子阴性并不意味着没有发生接触。
经验与提示
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如果出现肺部症状应当进行胸部X线（或CT）检查。可明确显示纵隔扩大（由于出血性淋巴结肿大）和胸腔积液。肺浸润不常见。
当出现脑膜炎症状或神志改变时应进行腰穿。如果无法进行腰椎穿刺，则应通过增强 CT 或增强 MRI 进行中枢神经系统成像，以记录脑膜炎的脑膜增强特征，并识别炭疽性脑膜脑炎的出血性脑实质病变特征。
酶联免疫吸附试验（ELISA）检测可检测血清抗体，恢复期抗体滴度较急性期增高4倍可确诊。
炭疽病的治疗
抗生素
其他药物
胸腔积液引流
炭疽如果延迟治疗（通常由于误诊）更可能导致死亡。
抗生素
没有显著水肿，全身症状，或吸入暴露的风险的皮肤炭疽，用抗生素治疗维持7至10天。
环丙沙星500mg（对于儿童，10至15mg/kg），口服，每12ħ一次
左氧氟沙星每24小时口服一次，每次500mg
莫西沙星每次400mg，静脉滴注，每24小时一次
多西环素100 mg po (儿童为2.5 mg/kg ) po q12h
如果菌株对青霉素敏感，可每 8 小时使用阿莫西林 1 g。
治疗后罕见死亡者，但皮损会进展至焦痂阶段。
儿童和孕妇或哺乳期妇女，通常不应给予 环丙沙星、左氧氟沙星、莫西沙星或者强力霉素，尽管如此，还是应该服用其中一种抗生素来治疗炭疽病。然而，如果需要长期治疗，在14至21天后(如果微生物被证明对青霉素敏感)，可改用阿莫西林500mg(儿童为15至30mg/kg)，每天3次。
吸入性和其他形式的炭疽,包括有显著水肿或全身症状的皮肤炭疽，需要 3种抗生素联合治疗。 抗生素治疗应包括1种或一种以上的具有杀菌活性的抗生素，≥2种蛋白质合成抑制剂，来阻断毒素生成。如果 炭疽杆菌 菌株对青霉素敏感，青霉素G被认为等同于氟喹诺酮类。
静脉治疗应持续≥2周或直至患者临床稳定，以时间较长者为准。静脉注射联合治疗完成后，应继续使用单一口服抗生素治疗60天，以防止肺部未发芽孢子导致复发。
合适的具有杀菌活性的抗生素包括
氟喹诺酮类药物（例如，环丙沙星 400 mg [儿童 10 至 15 mg/kg] 每 12 小时静脉注射一次，左氧氟沙星 750 mg 每 24 小时静脉注射一次，或莫西沙星 400 mg 每 24 小时静脉注射一次）
碳青霉烯（美罗培南每8小时静脉注射2克或亚胺培南每6小时静脉注射1克）
静脉给予万古霉素的剂量，维持血清浓度为15到20微克/毫升L (10.4-13.8 micromol/L)
对于青霉素敏感菌株，青霉素G 400万单位IV每4小时或氨苄青霉素3g IV每4小时
合适的抑制蛋白质合成的抗生素包括
利奈唑胺600mg 静脉滴注 每12小时一次
克林霉素 900mg IV q8h
利福平 600 毫克每 12 小时
氯霉素1g 静脉滴注 每6至8小时一次
利奈唑胺应慎用于存在骨髓抑制的患者;因为它有神经系统副作用，因此不能长时间使用。
氯霉素具有良好的中枢神经系统通透性，并已成功地用于治疗炭疽(1)。
利福平虽不是蛋白质合成抑制剂，但是也可以用于这方面，因为它与主要抗生素有协同效应。
如果利奈唑胺或者克林霉素禁用或不可用，多西环素是一种替代蛋白质合成抑制剂。
如果怀疑脑膜炎，应联合使用美罗培南好其他抗生素，因为美罗培南具有良好的中枢神经系统通透性。如果没有美罗培南，亚胺培南/西司他丁可替代，起到相同效果。
其他药物
肾上腺皮质类固醇激素对脑膜炎及纵隔水肿可能有效，但未得到充分证实。
Raxibacumab 和 obiltoxaximab 是单克隆抗体，可与保护性抗原成分结合 炭疽杆菌 毒素，可与抗生素联合使用治疗吸入性炭疽。两种单克隆抗体在吸入性炭疽病的动物模型中显示出较好的疗效，尤其是在早期给药的情况下。
由接种过炭疽疫苗的捐献者血浆制备的静脉炭疽人免疫球蛋白可与抗生素联合用于治疗吸入性炭疽。
耐药性
耐药性是一个主要问题。虽然炭疽杆菌B. anthracis通常对青霉素敏感，但可诱导产生beta-内酰胺酶 (1)，因此，通常不推荐单独使用青霉素或头孢菌素。
胸腔积液引流
吸入性炭疽患者需要支持治疗，有时还需要机械通气。通过胸管及时和持续引流胸腔积液至关重要。
治疗参考文献
1.Hendricks KA, Wright ME, Shadomy SV, et al: Centers for Disease Control and Prevention Expert Panel meetings on prevention and treatment of anthrax in adults.Emerg Infect Dis 20(2), 2014.doi: 10.3201/eid2002.130687
炭疽病的预后
吸入型和脑膜炭疽：100%
皮肤炭疽：10%～20%
胃肠道炭疽：约40%
口咽炭疽：在12～50%之间
通过早期诊断、治疗和强化支持，包括机械通气、液体和血管加压药，吸入性炭疽的死亡率可能会降低。
预后参考
1.Person MK, Cook R, Bradley JS, et al: Systematic review of hospital treatment outcomes for naturally acquired and bioterrorism-related anthrax, 1880-2018. Clin Infect Dis 75(Suppl 3):S392–S401, 2022.doi: 10.1093/cid/ciac536
2.U.S. Food and Drug Administration: Anthrax.访问日期：2023 年 2 月 21 日。
预防炭疽
由无细胞成分的培养滤过液组成的炭疽疫苗可用于高危人群（如，军人、兽医、实验室技术人员、加工山羊毛的纺织厂工人）。这种疫苗不含死细菌或活细菌。专门的兽用疫苗也可获得。
需要使用 5 剂肌内系列重复进行暴露前疫苗接种以确保保护作用。对于完成初级系列并维持加强疫苗接种的人来说，炭疽疫苗的有效性约为 93%（1)。疫苗可能产生局部反应。
暴露后预防
暴露后预防措施包括
抗生素
疫苗
单克隆抗体
暴露于吸入型炭疽的无症状人群（包括孕妇及儿童）需给予以下一种抗生素口服，持续60天：
环丙沙星500mg（儿童10〜15mg/kg）12小时一次
多西环素100 mg (儿童2.5 mg/kg ) q12h
左氧氟沙星750mg，每24小时一次
莫西沙星400mg， 每24小时一次
克林霉素600mg，每8小时1次
如存在环丙沙星和多西环素使用禁忌症，炭疽杆菌对青霉素敏感，则可选择阿莫西林500mg（儿童25～30mg/kg）口服每日3次。
接触过气溶胶后，在肺中仍可检测到活孢子。暴露于气雾化 B. anthracisB型炭疽杆菌孢子的人可以认为存在吸入炭疽的危险，因为在最初暴露之后未发芽孢子仍存留在他们的肺中，所以抗生素治疗应持续60天以清除发芽的微生物。
美国疾病控制与预防中心（CDC）建议炭疽疫苗应与抗生素一起用于接触炭疽芽胞的患者。CDC建议在0、2和4周分别给予皮下注射3剂疫苗，联合至少60天疗程的抗微生物治疗。紧急情况下（如生物恐怖袭击），只有那些对之前接种的炭疽疫苗有严重过敏反应的人才不用在暴露后接种疫苗（2）。
雷昔单抗和奥比托克西单抗是单克隆抗体，适用于在替代疗法不可用或不合适时预防吸入性炭疽。
预防参考文献
关键点
炭疽通常从感染的动物获得，但已被用作生物武器。
强效毒素，包括水肿毒素和致命毒素，是引起最严重的临床表现的主要原因。
炭疽的主要临床类型是皮肤型（最常见），口咽型，胃肠型，脑膜炎和吸入型（最致命的）。
胃肠型和吸入型炭疽不在人与人之间传播。
使用适当的抗生素方案进行治疗，有时使用与炭疽杆菌 毒素或炭疽免疫球蛋白的保护性抗原成分结合的单克隆抗体。
对于接触吸入型炭疽的人群给予环丙沙星，左氧氟沙星，莫西沙星、强力霉素或克林霉素、炭疽疫苗，有时也用单克隆抗体进行暴露后预防。
更多信息
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Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Emergency Preparedness: Anthrax
