炭疽是一种人畜共患
传染病,主要
传染源为食草类动物,人类通过接触患炭疽的动物及其畜产品,或空气、土壤中的炭疽芽胞而被感染。炭疽的主要临床类型为皮肤炭疽、
吸入性炭疽、肠炭疽和脑膜炎炭疽等,以皮肤炭疽最常见。炭疽毒素是
炭疽芽胞杆菌关键的
致病因子,是造成
宿主细胞损伤和死亡的主要原因。
炭疽毒素包括水肿毒素( edema toxin,ET) 和致死毒素( lethal toxin,LT) ,是炭疽芽胞杆菌产生的重要致病因子。ET 由保护性抗原( protective antigen,PA) 和水肿因子( edema factor,EF) 组成,LT 由PA 和致死因子( lethalfactor,LF) 组成。
炭疽是一个
家喻户晓的名字。但是事实上,炭疽并不是一种常见的病,对于
人类来说,炭疽是很难感染的,它并不是在人与人之间传播--通常是在人接触易感染炭疽的动物或它们的
制成品后才被感染。但是近来,炭疽已经成为构成生物
恐怖主义威胁的主力。它是一种有效的武器因为它可以形成一种坚实的
孢子,这种孢子可以储存若干年,一旦它被吸入体内便会迅速引起足以致命的
传染病。
炭疽病是一种烈性人畜共患病,由粗大杆状的革兰阳性
炭疽芽孢杆菌引起,主要发生在食草类动物中,人类偶尔会因为接触感染炭疽的动物或动物皮毛产品而患病。
炭疽杆菌的毒力因子主要包括外毒素和荚膜,外毒素由保护性抗原、致死因子和水肿因子组成。炭疽杆菌分泌三个组分并构成两组AB类型外毒素,帮助炭疽杆菌进攻宿主的
免疫系统,在系统感染中杀死宿主。
炭疽防治药物包括抗生素、特异性治疗药、疫苗等,各种药物作用机理不同、优势也不同。抗生素只能杀死已存在于体内的炭疽杆菌,而不能清除机体中存在的炭疽毒素,因此在实际应用时,以注射炭疽疫苗作为暴露前的预防措施,特异性炭疽毒素抑制剂与抗生素联合用药或许能够取得更好的疗效。
毒素中的一个区域是
运输结构,它能挑选出
细胞,其它区域是一种毒素酶,可以迅速杀死细胞。在炭疽毒素中,有一种运输结构,因为它可以被用于炭疽疫苗而被称为“
保护性抗原”(蛋白质编号1acc),它可以运送其他两部分——水肿因子和
致死因子(中间和右边,
蛋白质编号1k90和1jky)。这两部分是攻击细胞的毒素组成部分。
这类多亚基构成的毒素,在细菌中是很常见的,因为他们非常有
效果。许多其它的例子均可以说明这点。例如:从引起
霍乱和
百日咳的细菌中提取的毒素可能在PDB中被发现,运输组分可以直接识别
细胞表面并将毒素片段插入细胞从而造成最大伤害。这种毒素成份比
氰化物和
砷类的毒性更大。氰化物和砷类攻击细胞只是一对一,一个氰化物分子只使一个蛋白质分子中毒但是毒素酶是一个
压缩的细胞致死器,一旦进入细胞它们便会从一个
分子转移到另一个分子并一次将其破坏,这些毒素如此有效以至于在某些情况下一个分子便可杀死整个细胞。