06 環境播散傳染病水源污染要警惕,皮毛製品有危險 布魯菌病:牛奶之中好藏身

有這麼一種細菌,起初被當成球菌,後來又被歸為桿菌,既能使人感染,又能使動物感染,可致命。它所引發的疾病是世界上最常見的人畜共患疾病,目前在全球的流行率居高不下。這種細菌在體外存活能力很強,在肉製品和奶製品中都能長時間存活,在土壤中甚至可以存活40天以上。它十分容易使實驗室人員感染,還曾被當作生物武器開發研究。這種古老而危險的細菌,就是布魯菌。

1999年,美國新罕布希爾州一名女子突然出現頭痛、發燒、發冷、腹瀉等癥狀,人也突然變得煩躁不安。3月25日,她被送往新罕布希爾州的A醫院,並確診為布魯菌病。由於患病已經超過3天,病情比較嚴重,醫護人員需要給她上呼吸機治療其呼吸衰竭問題。

經過3周的重症監護,患者被轉移到馬薩諸塞州波士頓的B醫院。其當日血清與住院第4日配對血清標本顯示:布魯菌抗體效價升高了16倍,這提示患者感染了布魯菌。但是患者家屬向醫院工作人員反映:患者從來沒有接觸過布魯菌的病原體。

兩天後,患者家屬突然想起,患者的病情可能是她男友在公寓內存放的「實驗室研究」和「培養物」造成的。患者男友是一名研究海洋生物學的外國人,在當地大學工作過,最近已經回國。

患者家屬趕緊將實驗室中的培養瓶、培養皿和培養基送到B醫院。這些容器裝著不知名的透明液體,有些還標有20世紀80年代的日期。

第27天,醫院實驗室公布了鑒定結果,患者的感染確實與這些實驗器皿有關。只是,這到底是一次生物恐怖襲擊,還是偶然接觸導致的感染呢?

第28天,美國疾控中心和新罕布希爾州衛生與人類服務部(NHDHHS,後文簡稱「州衛生部」)收到了相關通知。此前,被動監測系統沒向州衛生部報告過有人患布魯菌病。在收到通知之後,州衛生部聯繫了醫院護士,得到的答案是:幾周內沒發現過其他異常發熱病例。

就在這一來一回間,患者因成人呼吸窘迫綜合征,死在了B醫院。

公共衛生當局要求進行屍檢。然而,醫院病理學工作人員認為其中可能存在感染風險,故推遲了屍檢。

布魯菌病的前世今生

細菌學家埃文斯開始懷疑:許多模糊定義的發熱性疾病,會不會其實就是由飲用未經高溫消毒的生牛奶引起的?

從「馬爾他熱」到巴氏消毒法

19世紀50年代,俄國與英、法為了爭奪控制西亞的權力,展開了一場長達三年的戰爭。由於最長、最重要的戰役都在馬爾他的克里米亞半島上展開,所以後世稱之為「克里米亞戰爭」。戰爭期間,有一種疾病在交戰雙方士兵中肆虐,患者會出現無力、失眠、低熱、食慾差、上呼吸道發炎等癥狀。這一疾病引起了英國醫務人員的注意,並稱之為「馬爾他熱」。

「馬爾他熱」就是現在的「布魯菌病」。

從19世紀到20世紀初,「馬爾他熱」給英國軍隊帶來了嚴重的健康問題,導致出現6000多起病例,造成574人死亡。1860年,馬爾他的英國陸軍助理外科醫生J. A.馬斯頓(J. A. Marston)首次準確描述了這一疾病。人類在接觸布魯菌後,通常有2~4周的潛伏期,之後才出現癥狀。癥狀包括:急性起伏發熱(90%以上的病例癥狀)、頭痛、關節痛( 50%以上的病例癥狀)、盜汗、疲勞和厭食。後來的併發症可能包括:關節炎、附睾—睾丸炎、脊椎炎、中樞神經系統感染、肝膿腫和心內膜炎。由於主要是在地中海範圍內觀察到這些情況的,馬斯頓稱之為「地中海胃瀦留熱」。此外,它還有過「義大利熱」「那不勒斯熱」等諸多名字。

1887年,戴維·布魯斯爵士從死於「馬爾他熱」的英國士兵體內分離出了羊布魯菌。布魯斯將其歸類為球菌,確定這種病菌正是「馬爾他熱」「地中海胃瀦留熱」等各種「熱」病的元兇。為了紀念戴維·布魯斯,人們用他的姓來命名這一菌屬,稱之為布魯菌(Brucella)。後來,人們發現布魯菌分為好幾種,毒性各不相同。而「布魯菌病」這個名字,也逐漸取代了19世紀的「地中海熱」和「馬爾他熱」及其他各種地方性的「熱」病,成為這種疾病的官方名稱。

1897年,丹麥獸醫貝恩哈爾·邦(Bernhard Bang)分離出了一種桿菌,並將之命名為「流產桿菌」。他認為是病原體加重了牛自發流產,並給這種疾病命名為「邦氏病」。當時,沒有人知道這種桿菌與「馬爾他熱」的病原菌有關。

在20世紀初,美國細菌學家艾麗斯·C.埃文斯(Alice C.Evans)在研究流產桿菌時發現,它與布魯菌幾乎無法被區分:短桿與長圓,到底算桿菌還是球菌?最後科學家乾脆創造出一個新類別:這些「雙型」病原體既不是球菌,也不是桿菌,而是一種球杆菌。

當時,布氏桿菌在美國奶牛中引發了一種地方性疾病,牛群經常發生傳染性流產。埃文斯幾乎可以肯定,導致奶牛流產的細菌和「馬爾他熱」的致病菌相同。之後,她想弄明白:為什麼在美國沒有被廣泛診斷或報告「馬爾他熱」的病例?

她開始懷疑:許多模糊定義的發熱性疾病,會不會其實就是由飲用未經高溫消毒的生牛奶引起的?

1918年,她最終將流產桿菌(牛布魯菌)和馬爾他微球菌聯繫起來,並將它們放入桿菌科中。這場球/桿菌之爭,就此塵埃落定。

20世紀20年代,埃文斯的假設得到了證實。而且,隨著細菌科學的進步,美國乳製品行業也開始了廣泛變革:人們加強了奶牛場的清潔標準,並對乳製品執行嚴格的巴氏殺菌標準,食品安全情況由此大為改善。

人們在食品安全上征服了布魯菌,卻看中了它的殺傷力。作為一種極具傳染性的病原體,布魯菌可以通過氣溶膠傳播,這讓布魯菌有了通過空氣散布的能力。因此它最先被引入美國曾經的進攻性生物武器計畫。

1955年,美國在阿肯色州的派恩布拉夫軍械庫為空軍生產布魯菌混凝土集束炸彈。12年後,由於生物武器難用又難掌控,美國停止了布魯菌武器的開發。1969年11月25日,理查德·尼克松總統宣布:禁止開發所有生物武器。

布魯菌病在中國

《中華人民共和國傳染病防治法》將布魯菌病列為乙類傳染病,中國動物疫病預防控制中心將其列為II類重點疾病。

1905年,中國首次出現了人類布魯菌病例的報道。

1950年以來,人們開始對布魯菌病進行連續調查。

20世紀80年代之前,布魯菌病的肆虐在動物和人類中一度相當嚴重,由於防控力度和水平的提升,布魯菌病發病率逐年下降。到2001年,動物布魯菌病的發病率已經被控制在一個安全水平,但人類布魯菌病的發病率卻大大增加。

到2008年,我國已經在19個省建立了21個動物和人類布魯菌病監測點,以密切監測/預防疾病的暴發。

除了監控,我國還開發了幾種疫苗用於疾病預防和控制。除了獸用的布魯菌S2、牛布魯菌S19和羊布魯菌M5,我國還是全球少數幾個使用疫苗預防人類布魯菌病的國家之一(牛布魯菌104 M)。

2019年7月24日至8月20日,中牧蘭州生物藥廠在生產獸用布魯菌疫苗過程中,因為使用了過期消毒劑,導致生產發酵罐廢氣排放滅菌不徹底,使攜帶含菌發酵液的廢氣形成含菌氣溶膠,被排放到外圍空氣中。這時正在刮東南風,這些危險的氣溶膠隨風飄向下風口的中國農業科學院蘭州獸醫研究所(簡稱「農科院蘭州獸研所」)。

2019年11月28日,農科院蘭州獸研所的兩名學生被檢測出布魯菌抗體呈陽性。第二天校方又發現兩人感染。這引起了校方的重視,校方立即對全校師生進行布魯菌抗體檢測,又陸續發現幾個病例。這一消息引起了部分學生的恐慌,他們開始自行前往醫院或疾控中心,進行布魯菌抗體檢測。這就是「蘭州獸研所布魯菌抗體陽性事件」。

事件發生後,上級立即成立專項小組,關閉了蘭州獸研所所有實驗室,停止相關實驗活動。同時開設綠色通道,為需治療的抗體陽性人員提供規範化治療。國家衛健委、農業農村部先後派出40多名專家趕赴蘭州,與省市專家組成調查組,對蘭州獸研所及相鄰的中牧蘭州生物藥廠進行了全面調查,對蘭州獸研所實驗樓、實驗動物、職工食堂、2016年以來研究生入學時留存的血清標本,以及中牧蘭州生物藥廠周邊區域環境、相關人員進行了抽樣檢測。

專家組認為,獸用疫苗菌株為人工減毒的弱毒菌,且含菌氣溶膠經過一定距離擴散後,人吸入或接觸的劑量低,一般沒有癥狀。個別人出現輕微癥狀,經規範治療後,愈後情況良好。

截至12月25日16時,蘭州獸研所的學生和職工血清布魯

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