５種生物武器簡(jiǎn)介

2001年美國(guó)紐約發(fā)生“9．11”事件，接著10月15日又發(fā)生了“炭疽熱信”事件，于是生物武器引起全世界的關(guān)注和恐慌。生物武器以其致病力強(qiáng)、死亡率高、污染范圍廣、作用時(shí)間長(zhǎng)而危害巨大，但與核武器和常規(guī)武器相比，生物武器的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用都便宜得多，被喻為“窮人的原子彈”。目前，被用做生物武器的微生物主要有以下5種。

1 炭疽桿菌

1．1 病原體

炭疽一詞來(lái)源于希臘語(yǔ)anthrakis（煤炭），以其炭樣皮膚損害得名。炭疽是由炭疽桿菌引起的，炭疽桿菌是一種能產(chǎn)生芽孢的大桿菌，需氧型，革蘭染色陽(yáng)性，兩端平截，桿狀，排列成長(zhǎng)鏈，有竹節(jié)樣接縫，沒(méi)有鞭毛。炭疽桿菌的繁殖體很大，長(zhǎng)1~8 μm，寬1~1.5 μm。芽孢的大小近1 μm，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)，在嚴(yán)酷的環(huán)境中能存活幾十年。

1．2 致病機(jī)理

炭疽桿菌的全毒力株包括抗吞噬莢膜和毒力因子。炭疽桿菌在人和動(dòng)物體內(nèi)能產(chǎn)生像盔甲一樣的莢膜，機(jī)體的防御武器如吞噬細(xì)胞消化起來(lái)非常困難，因而炭疽桿菌的致病性很強(qiáng)。炭疽桿菌在體內(nèi)產(chǎn)生毒素，毒素包括3種毒力因子：水腫因子、致死因子、保護(hù)性抗原。在莢膜的保護(hù)下，炭疽桿菌在皮膚、黏膜大量繁殖，釋放毒素，導(dǎo)致組織水腫、壞死、出血，嚴(yán)重時(shí)炭疽桿菌沿淋巴管擴(kuò)散，引起敗血癥，微血管內(nèi)膜受損傷，還會(huì)引起彌漫性血管內(nèi)凝血，發(fā)生全身彌漫性出血和感染性休克，病情極度兇險(xiǎn)，死亡率極高。

1．3 癥狀

肺炭疽早期只有發(fā)熱、咳嗽、頭痛、無(wú)力等感冒樣癥狀，不久突然出現(xiàn)高熱、呼吸困難、大汗、出血和休克，多數(shù)病人很快死亡。皮膚炭疽起初在暴露的皮膚上出現(xiàn)斑疹和丘疹，無(wú)痛但伴有劇烈瘙癢，繼而形成水皰、潰瘍，幾天后形成典型的黑色焦痂，不化膿，常伴有局部大范圍水腫。胃腸道炭疽表現(xiàn)為發(fā)熱、惡心、嘔吐、腹部不舒服等急性胃腸炎癥狀，多數(shù)能夠康復(fù)，有的表現(xiàn)為急腹癥，出現(xiàn)劇烈腹痛、血性腹瀉、腹脹，如不及時(shí)治療會(huì)并發(fā)敗血癥、感染性休克死亡。

1．4 威力

美國(guó)國(guó)會(huì)技術(shù)評(píng)估辦公室1993年報(bào)告預(yù)測(cè)，在華盛頓特區(qū)逆風(fēng)播灑100 kg炭疽桿菌芽孢，將有13萬(wàn)至300萬(wàn)人死亡，地區(qū)毀滅性等于甚至超過(guò)一枚氫彈的威力。

2 天花病毒

2．1 病原體

天花是由天花病毒引起的。天花病毒是原痘病毒屬的成員，遺傳物質(zhì)為DNA，病毒個(gè)體為磚型結(jié)構(gòu)，直徑約為200 nm。

2．2 致病機(jī)理

天花病毒從口、咽或呼吸道黏膜上皮進(jìn)入人體，很快出現(xiàn)潰爛。接著病毒轉(zhuǎn)移到淋巴結(jié)，在這里大量繁殖后，第四天釋放入血液，隨后在脾臟、骨髓和淋巴結(jié)內(nèi)大量繁殖，大量病毒再次進(jìn)入血液。到第2周，由于病毒或壞死組織產(chǎn)生的毒性產(chǎn)物進(jìn)入血液，造成人體各器官衰竭，病人死亡。

2．3 癥狀

天花病毒進(jìn)入人體后可潛伏7~17 d，這期間病人沒(méi)有不舒服的感覺(jué)和特殊表現(xiàn)，此后病人出現(xiàn)高燒，明顯感到不舒服、頭痛和全身無(wú)力，有時(shí)可能有嚴(yán)重的腹痛和腹瀉。接著在口咽部黏膜上出現(xiàn)周圍包紅暈的皮丘疹，一周之內(nèi)面部、前臂遍布紅斑，擴(kuò)散到胸腹部最后至腿部。1~2 d內(nèi)皮疹變?yōu)樗?，后發(fā)展為膿皰，典型的膿皰是圓形的、有張力，基底達(dá)表皮的深層。皮疹形成的8、9 d開(kāi)始結(jié)痂，病人恢復(fù)時(shí)痂皮脫落，形成凹疤，這在面部最明顯。急性天花病人出現(xiàn)嚴(yán)重的高燒，感到頭痛和背痛、腹部疼痛，口腔黏膜上出現(xiàn)的斑呈暗紅色，逐漸變?yōu)樽霞t色的斑片和明顯出血，病人于出疹后5~6 d死亡。

2．4 威力

天花因其流行迅猛和極高的致死率而被稱為“死神幫兇”，死亡率極高，一般可達(dá)25%，有時(shí)甚至可高達(dá)40%~50%。天花在全世界的大流行曾奪取了許多人的性命，患者即使不死，臉上和身上亦會(huì)留下永久性麻點(diǎn)疤痕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，天花曾至少造成1億人死亡，另外2億人失明或留下痘皮后遺癥——終生疤痕。

3 鼠疫桿菌

3．1 病原體

鼠疫桿菌革蘭染色陰性，長(zhǎng)1~1.5 μm，寬0.5~0.7 μm。無(wú)芽孢、無(wú)鞭毛、不活動(dòng)。對(duì)環(huán)境的抵抗力較弱，日光照射4~5 h或100 ℃1 min即死亡。但在潮濕、低溫及有機(jī)物內(nèi)生存較久。

3．2 致病機(jī)理

鼠疫桿菌產(chǎn)生多種毒素可破壞人體細(xì)胞，并摧毀人體免疫機(jī)制。鼠疫桿菌的一種抗原具有抗吞噬作用，人被感染后細(xì)菌經(jīng)淋巴管到達(dá)局部淋巴結(jié)后迅速繁殖，導(dǎo)致淋巴結(jié)的壞死，繼而進(jìn)入血液導(dǎo)致菌血癥、敗血癥，細(xì)菌釋放大量?jī)?nèi)毒素導(dǎo)致患者休克、彌漫性血管內(nèi)凝血和昏迷。

3．3 癥狀

主要表現(xiàn)為高熱，體溫迅速升至39 ℃~40 ℃，淋巴結(jié)腫大伴劇烈疼痛，頭及四肢疼痛，顏面潮紅，結(jié)膜充血，惡心嘔吐，呼吸困難，咳血性痰，皮膚黏膜出血，緊接著出現(xiàn)意識(shí)模糊、言語(yǔ)不清、步態(tài)蹣跚、衰竭和血壓下降，最終死亡。

3．4 威力

1970年WHO公布的一份報(bào)告顯示，如果在一個(gè)500萬(wàn)人口的城市噴灑50 kg鼠疫桿菌氣溶膠，可造成15萬(wàn)人發(fā)生肺鼠疫，使36 000人死亡。鼠疫桿菌以氣溶膠的形式可存活1 h，傳播距離達(dá)10 km。由于居民的逃亡，進(jìn)一步引起鼠疫的繼發(fā)性傳播，損失無(wú)法估計(jì)。

4 肉毒桿菌

4．1 病原體

肉毒桿菌亦稱臘腸桿菌，革蘭陽(yáng)性，厭氧梭狀芽孢桿菌，周身有鞭毛，借助鞭毛擺動(dòng)來(lái)運(yùn)動(dòng)，靠近尖端有大型芽孢，能產(chǎn)生外毒素，肉毒桿菌以細(xì)菌或芽孢形式主要存在于土壤及家畜中。芽孢的抵抗力極強(qiáng)，干熱180 ℃需15 min、濕熱100 ℃需5 h、高壓滅菌120 ℃需20 min方可消滅。

4．2 致病機(jī)理

肉毒桿菌的毒素主要通過(guò)腸道、呼吸道、黏膜或皮膚的傷口進(jìn)入血液，隨血液循環(huán)到達(dá)并結(jié)合在神經(jīng)—肌肉接頭處，它的結(jié)合是不可逆轉(zhuǎn)的，它含有一種蛋白鏈內(nèi)切酶，可阻斷神經(jīng)—肌肉接頭的乙酰膽堿釋放，從而導(dǎo)致肌肉癱瘓。

4．3 癥狀

感染后潛伏期約12~36 h，也可短到2 h或長(zhǎng)到10 d。潛伏期越短，病情越重。主要癥狀為神經(jīng)麻痹，包括眼部癥狀如：視力減退、復(fù)視、瞳孔散大、上眼皮下垂等，另外有言語(yǔ)障礙、吞咽困難、唾液分泌障礙、口渴等。初期雖會(huì)出現(xiàn)嘔吐、惡心等胃腸炎的癥狀，但在數(shù)小時(shí)內(nèi)會(huì)消失，繼而有腹部膨脹、便秘、四肢無(wú)力、虛弱等現(xiàn)象，但神智一直清醒，重癥者因呼吸障礙而死亡。

4．4 威力

1 g肉毒毒素就足以殺死5 000萬(wàn)人，如果以氣霧形式噴灑，可使0.5 km內(nèi)的人群中10%致殘或死亡。如果把它放入食物中，可引起大面積爆發(fā)流行，患病后，死亡率高達(dá)60%~70%。

5 土拉桿菌

5．1 病原體

土拉桿菌很小，需氧型，球桿狀，革蘭染色陰性。它有一個(gè)脂多糖組成的殼，很厚，非常硬，但不形成芽孢，低溫條件下在水、潮濕的土壤、草地、濕地、腐爛的動(dòng)物尸體中能存活數(shù)周。土拉桿菌在自然界生存力較強(qiáng)，對(duì)低溫、干燥的抵抗力較強(qiáng)。

5．2 致病機(jī)理

土拉桿菌通過(guò)皮膚、黏膜、胃腸道、肺等多種途徑侵入人體，在細(xì)胞中生存，能在巨噬細(xì)胞中繁殖，主要進(jìn)犯淋巴結(jié)、肺、胸膜、脾、肝和腎。如果不及時(shí)治療，皮膚黏膜沾染的土拉桿菌就可以迅速繁殖，散播到附近的淋巴結(jié)，繼續(xù)繁殖后可能隨血流到達(dá)全身各個(gè)器官。局部組織的反應(yīng)是化膿、壞死。

5．3 癥狀

土拉桿菌感染最常見(jiàn)于野兔，此病故而得名兔熱病。兔熱病的臨床嚴(yán)重程度不同，形式也不同，因人而異，與感染的土拉桿菌的毒力、數(shù)量和侵入的部位關(guān)系密切。人感染土拉桿菌后，一般3~4 d后發(fā)病，最長(zhǎng)的是10 d后發(fā)病。開(kāi)始總是很急，發(fā)熱38 ℃~40 ℃，頭痛明顯、寒戰(zhàn)、全身疼痛、流涕、咽痛。近一半的患者體溫較高時(shí)脈搏卻變慢，干咳，有時(shí)有少量的痰，胸骨后疼痛或壓迫的感覺(jué)。患有肺炎的病人還會(huì)咳黃痰、氣急、胸痛、咳血。惡心、嘔吐也會(huì)有時(shí)發(fā)生。隨著病情的進(jìn)展，無(wú)力、厭食、體重減輕，患者越來(lái)越弱。任何類型的兔熱病都會(huì)經(jīng)血播散造成繼發(fā)的肺炎、胸膜炎、敗血癥以及非常罕見(jiàn)的腦膜炎而病情復(fù)雜、嚴(yán)重，難以治愈。

5．4 威力

土拉桿菌是人類目前已知微生物中傳染性最強(qiáng)的一種，吸入10個(gè)土拉桿菌就可以患病，毒力極強(qiáng)。根據(jù)1969年WHO的一個(gè)專家委員會(huì)的估計(jì)，如果將50 kg有毒力的土拉桿菌制成易散播的氣溶膠投放到一個(gè)500萬(wàn)人口的大城市，會(huì)使25萬(wàn)人數(shù)周內(nèi)喪失工作能力，其中1萬(wàn)9千人死亡。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 宋詩(shī)鐸，張怡濱．迎擊生物恐怖［M］．天津：天津科學(xué)出版社；2001．165~182．

［2］ 黃秀梨．微生物學(xué)［M］．北京：．高等教育出版社，1998：77~80．