炭疽是由炭疽芽胞杆菌引起的一种急性人兽共患传染病。人类与感染动物接触或剥食染疫动物而感染,导致人群发生皮肤性或肠型炭疽,继而可转为肺炭疽,导致严重的公共卫生问题。内蒙古是炭疽疫情的多发地区,特别是畜牧业较为发达的东部地区,畜间炭疽疫情时有发生,已成为当地人群的重要公共卫生问题。为了深入了解内蒙古炭疽疫情的流行病学规律和炭疽杆菌的遗传进化特征。本研究基于1956～2018年间内蒙古地区的炭疽报告病例资料,从人间炭疽的三间分布、患者的性别、年龄特征、疫情变化规律等多角度探究内蒙古地区人间炭疽的流行病学特征。此外,将从患者分离的菌株进行基因分型和比较基因组学分析,调查内蒙古炭疽杆菌的遗传多态性、菌株间的流行病学关联性以及起源进化。这不仅为全面了解内蒙古地区炭疽的流行病学特征提供了科学依据,而且为内蒙古地区人畜间炭疽防控和检测策略的制定提供科学依据。主要研究内容和结果如下:1.经内蒙古炭疽流行病学调查发现,在该地区人间炭疽经历了三个流行阶段和8个流行高峰,而短期集中暴发是我区炭疽流行的独特特征。在炭疽的三个流行时期内,农牧民的所占比例呈现逐渐增加,而其他职业则呈现逐步减少的趋势。职业分布特征呈现出由早期的以多种职业分布变为当前的农牧民为主的特征。发病年龄范围呈现逐步由宽变窄的趋势,而且多发年龄组趋于稳定在30～60岁组。此外,暴发流行次数逐步减少,暴发所涉及的病例数也明显的下降。该结果表明内蒙古炭疽疫情的流行病学趋势已发生了明显的变化,发病率持续稳定在较低水平,以农牧民为主,而且流行时间较为集中。2.对临床样本进行细菌学及血清学检验和病例特征分析,对查明传染源和患者的确诊具有重要的临床意义。在2010年～2018年间共采集可疑患者的各类标本248份,共分离到炭疽杆菌27株,分离率为10.89%。对病灶直接按压制片染色镜检和采集后涂片染色镜检均可以用于炭疽样本的初步镜检。成熟的菌落在低倍显微镜观察可见卷发状花纹,是炭疽杆菌典型的生物学特征,可对疑似菌株做出初步判断,但需用噬菌体裂解实验和青霉素抑菌试验鉴定。此外,荧光定量PCR验证检测有时效性。该试验结果表明,及时准确的实验室检测和病例特征分析可为炭疽疫情的判定提供科学参考。3.对内蒙地区疫情现场分离的炭疽杆菌分离株进行SNP基因分型分析,这对揭示菌株的遗传进化特征具有重要意义。结果发现在内蒙古地区分离株菌中8个SNP位点,如A.Br.006、A.Br.007、A.Br.009、B.Br.001、B.Br.002、B.Br.003、B.Br.004和A/B.Br.001均无 SNP 多态性,但是其余 5 个 SNP 位点,如 A.Br.001、A.Br002、A.Br.003、A.Br.004和A.Br.008在不同菌株间呈现出SNP多态性。基于炭疽芽胞杆菌的SNP聚类分析表明,36株试验菌株可聚为4个类群,依次为A.Br.Ames、A.Br.001/002、A.Br.Aust94和A.Br.008/009亚群,其中18株均属于A.Br.Ames亚群,而16株则属于A.Br.001/002亚群。另外各有1株炭疽杆菌分别属于A.Br.Aust94和A.Br.008/009亚群。本试验初步的阐明了我区分离的炭疽杆菌的SNP多态性特征,确定了主导SNP基因型。4.MLVA-15基因分型方法国内外常应用于炭疽的暴发流行和溯源调查研究领域。本试验采用该方法对内蒙古地区分离的36株炭疽杆菌进行了分析,从而揭示菌株间存在的的流行病学相关性。该试验结果表明,15个VNTR位点中有3个位点vrrB1,CG3和VR12在内蒙古分离株扩增结果全部相同,其余8个位点,如vrrA、vrrB2,vrrC2、VR16、VR17、VR19、VR32和VR35中存在一定的差异性,而剩余4个位点,如pXO1-aat、pXO2-at、vrrC2和VR23中存在明显的差异性。此外,36株炭疽杆菌聚类为12种MLVA基因型,其中5个为共享基因型,提示菌株间可能存在流行病学相关性;另7个为独特基因型,并且每个基因型仅出现于1株炭疽杆菌;除变异度较大的pXO1-aat和pXO2-at位点,所有菌株可被分为5个型,而增加这两个位点使基因型别从5个增加到12个。该试验结果有助于内蒙古菌株与其他地区菌株的鉴定,为疫情的溯源调查提供依据。5.炭疽杆菌的全基因组测序和比较基因组分析是最终全面系统了解炭疽杆菌相关的遗传进化特征研究的最佳方案。本试验对内蒙古地区分离的7株炭疽杆菌进行了全基因组测序分析。结果表明,内蒙古炭疽杆菌分离株的核心基因组较为稳定,但基因组呈现开放的状态,能够以多种方法获得新基因,经预测其中BA130和BA132获得了较多的新基因。基于核心基因系统发育分析发现,7株炭疽杆菌分为2组（A和B）,A和B组的菌株分别来自赤峰和兴安盟。其中B组包括5株菌,4株为分离自患者（BA125,BA 130,BA 132 和 BA168）,1 株分离自病牛（BA77）,并且 BA77,BA125和BA130呈现相同的A.Br.001/002基因型,提示菌株间存在流行病学关联。此外,内蒙古的菌株与日本和南韩的炭疽杆菌有较高的遗传相似性,为了解亚洲炭疽杆菌的遗传进化溯源研究提供新的思考。