鼠疫杆菌Pasteurella pestis

系革兰阴性的小杆菌。美兰染色两极着色。此菌两端钝圆，菌体粗短，近似卵圆形，多单独或成对排列。无鞭毛，不形成芽胞，通常不见荚膜，但新从动物体分离的或37℃以下的幼稚培养物可见有明显荚膜，尤其在弱酸性湿润培养基上，荚膜形成的较好。此菌在陈旧培养物及化脓病灶中可呈分枝状、叶状、球拍状、棍棒状、圆球形等多形性。本菌生长要求营养条件不高，在普通培养基上能够生长，一般温度在0～45℃间即可生长，而以30℃为最好，最适pH为6.9～7.1。鼠疫杆菌耐寒冷，在冰冻的尸体中可生存数月，在痰中能活3个月以上；对热敏感，55℃ 15分钟即失去活力，直射日光下3～4小时即死亡；对来苏、石炭酸敏感。本菌可引起裂性传染病——鼠疫。其传染方式鼠类之间由蚤为媒介，并可由蚤叮咬人后传染给人，人与人之间可由呼吸传染。鼠疫病是最严重的传染病之一，目前在全世界已基本没有发生。但并未彻底消灭。

鼠疫杆菌

是致死性细菌类生物战剂的一种，它是通过蚤类传播鼠疫传染病的病原体。

鼠疫杆菌pasteurella pestis

系巴氏杆菌属的一种，是鼠疫的病原菌。革兰染色阴性。其形态短粗，两端钝圆，呈卵圆形或椭圆形，有荚膜。为需氧及兼性厌氧菌。培养温度在0～45℃均可生长，最适温度为28～30℃，但在血液琼脂上培养以37℃为宜；pH为6.9～7.1。除个别菌株外，一般不产生硫化氢。一般需7～14天后才能分解葡萄糖、麦芽糖等，产酸。在湿热55℃ 15分钟即被杀死，但干热40℃需10分钟始能灭活。用普通消毒剂即可将其杀死。

鼠疫杆菌

鼠疫杆菌(Yersinia pestis) 属耶尔森菌属，为卵圆形粗短杆菌。多分散存在，在液体培养基内生长成短链，在慢性病灶、陈旧培养物内或3%食盐琼脂培养基上可形成粗大的球形、棒状、酵母样、哑铃状、弯曲丝状、球杆状以及不易着色的 “菌影” 等多形态。在动物体内或37℃早期培养物形成荚膜。无鞭毛。最适生长温度27～28℃。菌落细小圆形、无色透明，中央厚、致密，周围有薄而不整齐的边缘。肉汤培养基中形成絮状沉淀和菌膜，中层透明、稍加摇动后菌膜呈钟乳石状下沉，此特征有一定鉴别意义。有毒株37℃培养时需要钙离子才能生长，无毒株不需要，此亦有鉴别意义。有三种抗原：
❶荚膜或包膜抗原： 是不耐热的蛋白质，特异性较高，有抗感染作用；
❷V/W抗原： V为分子量90,000的蛋白质，W为分子量145,000的脂蛋白，均具抗原性，二者的结合物 (V/W)与侵袭力有关，具有抑制吞噬作用和增强细菌对豚鼠的毒力；
❸鼠毒素： 可能是一种蛋白质，使动物产生局部坏死和毒血症。
鼠疫杆菌细胞内和荚膜中具有外毒素性质的毒素，可通过细菌自溶、胆盐溶解或超声波处理而放出。其化学成份主要为蛋白质，不耐热，可被中性盐(氯化钙、铝明矾) 或酒精沉淀，具有抗原性，用福马林处理可脱毒成类毒素，免疫马匹可制成抗毒素。该毒素对小鼠有极强的毒性，故又称鼠毒素。主要作用于全身周围血管及淋巴管内皮细胞，引起炎症、坏死出血，导致血液浓缩和致死性休克，以及肝、肾、心肌纤维实质性损害。鼠疫杆菌的脂多糖内毒素可使家兔发热，荚膜抗原、V/W抗原等也与致病性有关。此外，还可产生扩散因子、毛细血管渗透因子、凝固酶、核糖核酸酶等，均能增强该菌的致病力。
鼠疫杆菌是鼠疫的病原菌。在人类发生鼠疫流行之前，一般先有鼠类发病和流行。当大批病鼠死亡后，失去宿主的鼠蚤转向人群，就有可能引起人群中的鼠疫流行。人患鼠疫后，尚可通过人蚤或呼吸道（肺鼠疫）引起人群间的流行。临床常见有腺型、败血型和肺型三种，其他皮肤型、肠型、眼型等少见。患过鼠疫后有持久免疫力，很少再次感染。病后体内产生杀菌素、凝集素、调理素等多种抗体。细胞免疫的功能主要依赖吞噬细菌能力的加强。各型鼠疫患者均可采血培养，也可按疾病的类型分别采取腺肿穿刺液和痰等，尸体采取肝、脾、肺、肿大的淋巴结及心血，陈旧尸体取骨髓培养。检材作直接涂片或压片，行革兰及吕氏美蓝染色后镜检。分离培养用血液琼脂平板或0.025%亚硫酸钠琼脂平板，血液应先经肉汤增菌。有可疑菌落生长时，作涂片染色，动物试验、噬菌体裂解试验、血清凝集试验等进一步鉴定。动物试验常用豚鼠或小鼠，无杂菌污染标本行腹腔接种、腐败脏器标本采用皮肤涂擦接种。接种后如在2～8天死亡，剖检可见淋巴结肿大，肝、脾充血或有粟粒状灰白色结节，组织有局限性坏死及皮下出血等现象，及时取病变材料与心血涂片染色并经培养后加以证实。鼠疫杆菌是烈性传染菌之一，操作时须有隔离设施和严格规程，警惕实验室感染。
鼠疫菌苗有活菌苗、死菌苗和纯化菌苗三类。我国目前用EV无毒菌株生产活菌苗，该株由Girard和Robic从马达加斯加岛一鼠疫患者中分得，并在16～20℃传代培养5年成为无毒株。本菌苗可用皮下、皮内、皮上、眼结膜或气雾等多种途径接种。以皮上划痕法效果肯定、反应轻，多数人无反应，易为群众接受。为保证免疫效果，可作多次接种。一般接种后10～15天产生免疫力，维持一年。

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鼠疫杆菌

鼠疫叶氏杆菌又名鼠疫杆菌，为卵圆形，无特殊构造的革兰染色阴性杆菌。在肉汤中繁殖呈链状，在3%氯化钠琼脂上生长形成多形性菌体。鼠疫菌形态学检查一般用碱性美兰作单染色，菌体两端染色深，中间几乎不着色。

图1 感染小鼠脾脏压片中的鼠疫杆菌

在感染动物脏器压片中细菌的形态呈多形性。如图1。
鼠疫菌在普通营养琼脂上可生长。最适培养温度为28～30℃。在琼脂培养基上培养16～18小时，用低倍显微镜可见碎玻璃样的微小菌落，经24～48小时形成肉眼可见的菌落，在放大镜下观察，菌落中心凸起，四周有菲薄的边缘，形如“钢盔”或“荷包蛋”。在亚硫酸钠(0.05%)溶血(0.1%)赫氏琼脂上生长较快，但菌落偏于光滑，薄边狭窄，难于和假结核杆菌区别。鼠疫菌落有粘性，可用接种环在琼脂表面上完整地推移，此特征有助于分离培养时挑选可疑菌落。菌落特征如图2、3。

图2 鼠疫杆菌菌落40×透过光(龙胆紫、亚硫酸钠溶血琼脂28℃ 72小时)

图3 鼠疫杆菌菌落20×投射光(普通营养琼脂28℃72小时)

鼠疫噬菌体裂解试验，可与分离培养同时进行，如标本中含鼠疫菌量大(如自毙疫鼠的肝、脾)有快速诊断的意义。鼠疫菌噬菌体在37℃培养时可以裂解假结核杆菌，在15℃～20℃的温度范围培养对假结核菌无作用，对鼠疫杆菌仍能裂解。但须注意，假结核杆菌的噬菌体只在37℃培养时裂解假结核菌，对鼠疫杆菌不论在37℃或在15℃都有裂解作用。
对鼠疫杆菌的敏感试验动物是小鼠和豚鼠。小鼠对鼠疫菌的毒性物质敏感，如标本中含量大时可使小鼠在24小时内死亡。剖检时看不到特殊病理变化。豚鼠对毒素不敏感，是鼠疫菌的可靠试验动物。经皮下接种，可见试验动物的接种局部组织粘连，鼠蹊淋巴结肿大，周围组织充血或有血性浸润。肝、脾肿大有粟粒样化脓点，或有斑纹状坏死病变。动物多死于接种后5～7天。当标本腐败或含菌量大时，可用豚鼠擦皮法，即将接种局部拔毛后，用刀片刮皮肤至有轻微伤痕，再用棉签蘸接种材料悬液在划痕处反复涂擦，此法可起滤除杂菌的作用，成功地分离出鼠疫杆菌。
荧光抗体，反向间接血球凝集法和炭血清法，可用于鼠疫杆菌的快速检验，三种方法配合使用，检查含鼠疫杆菌的外界标本，可以提高检出率。但必须用37℃培养形成荚膜的鼠疫菌作抗原免疫动物，制备的抗荚膜血清。抗菌体血清和假结核杆菌有交叉反应。根据形态、菌落、噬菌体和对小鼠或豚鼠的致死性和病理改变就可作出确定诊断。如有临床症状或病理改变为参考的新鲜标本，由形态特征或荧光抗体染色的结果即可作出比较准确的初步诊断。
鼠疫杆菌从三十年代起就被日军选为战剂。1940年日军“731”细菌部队已具有月产300kg乳浆状浓稠鼠疫菌液，200kg跳蚤的生产能力并用于实际侵华战争。美军侵朝战争中曾以和日军同样的方式使用鼠疫杆菌对中、朝进行生物战。“调查在朝鲜和中国的细菌战事实，国际科学委员会报告书及附件”中记载了如下主要史实：即第二次世界大战期间日本在宁波和常德等地使用了带鼠疫菌的跳蚤，1940年于宁波城区发生鼠疫病人99名，死亡98名。
1952年美军于朝鲜北部的安州等六个郡投撒跳蚤，经细菌学家检查证明有鼠疫杆菌，在安州地区一个600居民的村子有53人染病，36人死亡。
从五十年代开始，适应生物武器的发展趋势，国外对鼠疫杆菌气溶胶也进行了研究。强毒鼠疫杆菌气溶胶的半数致死量如表1所示。
鼠疫杆菌混悬液雾化形成气溶胶后回收率很低，

表1 鼠疫杆菌呼吸道感染LD₅₀菌数

攻击对象	（个菌）	数据来源	年份
小鼠	4～5×103 1～2×103	L.J.Goldberg Fort Detrick	1954 1960
豚鼠	7.5×103 1～2×103	H,A.Druettetal Fort Detrick	1956 1960
猴 人	2.0×104 *1.0×104 **3.0×103	R,S.Specketal K.F.Meger Bort Detrick	1957 1961 1960

^* 为由动物实验室感染肺鼠疫推测的数据。
^** 为估计数字。H. Wolochow (1957)等作13次毒菌试验，总回收率为5.2%(±2.1%)。形成气溶胶后的衰亡较快，该氏用鼠疫杆菌A-1122株测定的回收率如表2所示。表2 鼠疫杆菌A-1122株不同时间的气雾回收率

时间 （分）	原悬液，菌数/ml (×108)	实际气雾，菌数/ml (×104)	回收率 (%)
0 30 60 90	2.7 1.7 1.2 1.3	14.0 7.4 2.6 1.0	7.4 6.2 3.1 1.1

鼠疫杆菌形成气溶胶后随时间的延长对豚鼠呼吸道感染的毒力也有所下降，据R. J. Gooldav等人三次实验的平均值，形成气溶胶5分钟时，豚鼠吸入9.3×10⁴个菌体细胞可引起96.6%的动物死亡，形成气溶胶45分钟时吸入12×10⁴个菌体细胞只能引起20%的动物死亡。
能否使用鼠疫杆菌气溶胶进行生物战及其效应没有确切的根据。世界卫生组织顾问组(1970)对此作为假设进行了估计：
❶鼠疫杆菌对人类的ID₅₀为10⁴个细菌。
❷在夜间0～20℃、RH大于65%的条件下，其K值为0.02(即气溶胶的衰亡率为2%/min)。
❸单个轰炸机的攻击可能产生的原始效果，如污染面积在城市中心上风向1km，下风向9km，宽约2km，在无防护条件下对发达国家的50万居民可造成1.3%的人死亡，发展中国家可造成11%的人死亡。对发达国家的500万居民可造成0.72%的人死亡，对发展中国家可造成0.82%的人死亡。对后者如将继发病例估计在内，可能引起25万人死亡。
尽管鼠疫杆菌是曾被使用过的生物战剂，但在近期的美军手册中并未作为可以确定生产和使用程序的生物战剂，分析其原因可能是：
❶用带菌蚤撒布鼠疫杆菌其效应受到限制，因为跳蚤的活动范围小，容易发现和防护。
❷鼠疫杆菌气溶胶不稳定，而且尚未解决本菌不耐受雾化的问题。
❸鼠疫杆菌的感染力强，即所谓有强的向后性，使用一方难于控制其作用范围，不能保证自己不受其害。