Clostridium botulinum (臘肉桿菌，肉毒桿菌)

Botulinum 神經毒素(BoNT)及Tetanus神經毒素(TeNT)之作用點

Clostridium botulinum(臘肉桿菌，肉毒桿菌)（JAMA. 2001;285:1059-1070）

[此細菌產生之毒素現在常被用來美容，消除臉上的皺紋。用於美容的毒素商標名為Botox、 Dysport。最近有人報告蜂蜜可以治療咳嗽，其療效比一般止咳藥有療效，但不可用於小於一歲之嬰兒。其原因是因為蜂蜜可能有此細菌的少量污染，對於嬰兒特別容易引起毒性。]

l        大型的專性厭氧革蘭陽性桿菌，可產生極強的神經毒素(neurotoxin)，引起無力症狀稱為botulism。細胞末端有孢子，看似羽毛球拍。遍佈土壤或動物糞便中。

l        缺乏cytochrome及cytochrome oxidase，不能利用氧氣。又缺乏catalase及oxidase，因此不能分解hydrogen peroxide，以致在有氧環境中H₂O₂屯積而細胞死亡。也缺乏superoxide dismutase而屯積有毒性的superoxide anion (free radical ﹔超氧自由基)。這些都是厭氧菌的特質。

l        神經毒素為分子量150-165 kDa之酵素蛋白質(zinc proteinase)，在neuromuscular junction分泌acetylcholine所需之蛋白質會被此毒素分解。可在100°C、20分鐘破壞﹐(孢子=spore則數小時也殺不死)。其結構有light and heavy chains。可以80°C、30分鐘、或(85℃、5分鐘)破壞，但不能以消化酵素破壞。以重量計是最強的生物毒素(biological toxins)。一公克毒素用吸入的方法，可殺死一百萬人。常被考慮用為生物戰、生物恐怖活動(bioterrorism，biological warfare)的工具。

l        此botulinum toxin也被用來治療cervical torticollis、blepharospasm associated with dystonia、strabismus。Migraine headache、 chronic low back pain、 stroke、 traumatic brain injury、 cerebral palsy、 achalasia、及各種 dystonias也有人用它來治療。

l        毒素依抗原反應分為A-G﹐對人有害者為A、B、E、及F。Type A在西方較多，type B東方常見，type E和魚有關，而type F則不一定。

l        孢子在土壤、魚及其他動物身上，毒素在罐頭食品，尤其魚罐頭。但近來沒有加熱處理的食物都曾發生毒素中毒事件，如foil-wrapped baked potato、yogurt、cream cheese、garlic in oil、sauteed onion、honey

病變﹕

l        毒素被吸收後侵入周邊cholinergic(膽素激導性的) synapses(神經突觸) (neuromuscular and autonomic)，抑制acetylcholine (一種肌肉和神經間之化學傳導物質﹔neurotransmitter)之分泌，導致肌肉無力。Synapse(神經突觸)被破壞後要有新的presynaptic axon產生才會有新的synapse恢復分泌acetylcholine。

l        臨床上有急性雙側頭部神經病變(cranial neuropathies)及對稱下行性肌無力。其特殊點為無燒﹑對稱﹑神智清醒﹑心跳正常或慢﹑及無感覺神經障礙。

l        有三種感染方式﹕food-borne botulism﹑infant botulism﹑及wound botulism。

l        Food-borne botulism(臘腸毒菌病)時毒素由小腸上方被吸收。潛伏期12-36小時，有時數日。潛伏期越短，症狀越嚴重。初時有噁心﹑腹瀉﹑口乾﹑眼肌麻痺等前兆症狀。常需1-2個月之呼吸器。﹐3-4個月後開始恢復。Autonomic dysfunction(自主神經機能異常)包括消化道功能異常﹑心速慢﹑血壓低﹑體溫低﹑無法解尿等﹔type B﹑E toxins較常見。Type A toxin則較常導致腦神經機能異常(cranial nerve dysfunction)。

l        Infant botulism由在消化道內移生(colonization)之孢子萌芽而開始產生毒素。發生在從兩週到一歲之間，絕大部份為六個月以下。嬰兒有便秘(constipation)﹑hypotonia(肌無力)﹑feeding difficulty(餵食困難)﹑increased drooling(流口水)﹑哭聲無力（weak cry）等症狀。惡化1-2週後穩定。可能再發。使用抗生素﹑achlorhydria (胃無酸症)﹑或胃切除者較容易有此細菌之移生。因此成人也可能有此型式之感染。感染後糞便中雖有大量細胞在糞便中達數月之久，但未有人對人感染之報告。。C. baratii﹑C. butyricum也可引起。

l        Wound botulism是由spore進入傷口萌芽產生毒素。有鼻竇炎（sinusitis）﹑cocaine inhalation引起之案例。

診斷﹕

l        須鑑別myasthenia gravis(重症肌無力症)﹑Lambert-Eaton myasthenic syndrome (LEMS)(以上皆非急性﹐無autonomic dysfunction=自主神經機能異常)﹑tick paralysis(仔細體檢時可發現Dermacantor tick附著在咬傷處)﹑acute inflammatory polyneuropathy (AIPN﹔Guillain-Barre syndrome﹔ 常有感覺神經異常﹑areflexic=無反射﹑很少cranial neuropathy=腦神經病變﹑不會發生pupillary dysfunction=瞳孔機能異常)﹑poliomyelitis (小兒麻痺症；會發燒﹑神經病變不對稱)﹑magnesium intoxication (鎂中毒)。Organophosphate poisoning(有機磷中毒)﹑brain stem infarction(腦幹血栓梗塞)﹑diphtheria(白喉)也可能須考慮。

l        要做食物﹑血清﹑糞便之厭氧菌培養及毒素分析才能確定診斷。血清之收集要在注射anti-toxin 之前。

l        75%之案例可查出毒素﹐發病後一個月糞便中仍有毒素及細菌。Mouse bioassay﹑gel hydrolysis﹑ELISA都可使用。

l        Electrophysiologic study﹑single fiber electromyography可區別LEMS。

治療﹕

l        呼吸器及其他支持性療法可救活病患。可能有心理後遺症。

l        Trivalent equine antitoxin (對types A﹑B﹑E三種毒素的馬抗毒素)可以使用﹐但有高達五分之一病注射後有urticaria、serum sickness等過敏現象。

l        抗生素不一定需要。Penicillin 10-20 MU/day﹔或metronidazole 500 mg, qid ；或amoxicillin 500 mg, po。

l        Aminoglycosides及tetracyclines會抑制鈣離子進入神經原(neuron)，而使infant botulism惡化。

l        清洗傷口。

l        感染後無免疫性﹐可再感染。

l        用polyvalent antitoxin治療，加ventilatory support，可使mortality降下﹐由70%降到10%。

l        預防﹕維持食物在酸性(pH 4 or less)以避免孢子發芽(germination of spores)，加熱破壞毒素。勿餵食蜂蜜給小孩。

l        以前屬於報告傳染病之一。

（採自2002年許清曉著『傳染病防治手冊』，最有用的中英文索引Index佔全書三分之一，可在藝軒圖書公司購得。以上是有關此病原的基本常識。最新資料還是要從網路或圖書館醫學雜誌取得。）