耶尔森菌属
文 / 新 燕
耶尔森菌属（Yersinia）是一类革兰阴性小杆菌，细菌分类上属于肠杆菌科。本属细菌包括11个菌种，动物是其主要自然宿主。对人有致病作用的包括鼠疫耶尔森菌、小肠结肠炎耶尔森菌和假结核耶尔森菌三个。
第一节 鼠疫耶尔森菌
鼠疫耶尔森菌（Y. pestis），俗称鼠疫杆菌，是鼠疫的病原菌。鼠疫是一种人兽共患的自然疫源性烈性传染病，人类鼠疫多为疫鼠的跳蚤叮咬而感染，是我国法定的甲类传染病。鼠疫流行历史悠久，有记载的世界性大流行就有三次。第二次世界大战期间，日本侵略军曾利用鼠疫耶尔森菌制造细菌武器，我国东北地区发生过流行。目前世界各地仍有散发病例。印度、越南、缅甸等少数国家每年有数百散发病例发生。1994年印度发生了鼠疫的爆发流行，死亡率高达10%～30%。
一、生物学性状
形态与染色 典型形态为革兰阴性短粗杆菌，菌体两端钝圆且浓染，亦易被苯胺染料着色。大小为0.5～1.0μm×1.0～2.0μm。一般分散存在，偶尔成双或呈短链排列。无鞭毛，可与本属其它细菌相区别。不形成芽胞。在死于鼠疫的新鲜动物内脏制备的涂片或印片中，可见吞噬细胞内、外形态典型的菌体，且有荚膜。在腐败材料或化脓性、溃疡性材料中，菌体常膨大呈球形，并且着色不良。如在陈旧培养物或在含3%氯化钠的高盐培养基中，菌体呈明显多形性，有球形、杆形、哑铃形等，并可见着色极浅的菌影（ghost）。
培养特性 兼性厌氧。最适生长温度27℃～30℃，最适pH为6.9～7.1。在普通培养基中能够生长，但生长较缓慢，在含血液或组织液的营养培养基中，经24小时～48小时形成可见菌落。菌落细小，圆形，无色半透明，中央厚而致密，边缘薄而不规则。有毒菌株形成灰白色，粘液性菌落。在肉汤培养基中沉淀生长和形成菌膜，液体一般不混浊，稍加摇动，菌膜下沉呈钟乳石状，此特征有一定鉴别意义。
生化反应 不同菌株有一定差异。该菌所有菌株均发酵葡萄糖，多数菌株能发酵阿拉伯糖、木糖和甘露糖，只有个别菌株能发酵乳糖和蔗糖。多数菌株还原硝酸盐。触酶阳性。一般不分解尿素，不产生硫化氢。
抗原构造 鼠疫耶尔森菌抗原构造复杂，至少有18种。除染色体基因可编码部分抗原以外，有些与毒力有关的重要抗原则由鼠疫耶尔森菌携带的几种质粒所编码（图23-1）。
图23-1 鼠疫耶尔森菌毒力有关抗原的编码基因
1．F1抗原（fraction 1 Antigen） 由65×106质粒编码，构成鼠疫耶尔森菌的荚膜结构，是一种糖蛋白，但不耐热，100℃15分钟失去活性。F1 抗原具有抗吞噬作用，是该菌重要的毒力成分，其合成受温度控制，37℃时F1 抗原合成明显增加，28℃培养则合成减少。在蚤体内（﹤30℃）鼠疫耶尔森菌缺乏此结构，当传播给哺乳动物宿主后，则表达荚膜结构，并表现出明显的抗吞噬作用。F1抗原特异性高，免疫原性强，其相应抗体具有免疫保护作用，故F1 抗原也是鼠疫耶尔森菌的保护性抗原。
2．V/W 抗原 由45×106质粒基因编码。V抗原为可溶性蛋白，存在于菌细胞质中，W抗原为脂蛋白，位于菌体表面，二者总是同时出现。其合成除受温度（37℃）控制以外，钙离子缺乏，细菌生长受抑制，繁殖终止时，V/W抗原大量合成。V/W抗原具有抗吞噬、形成局部肉芽肿以及促细菌在细胞内存活等作用，与细菌侵袭力有关，也是重要的毒力成分。V抗原可相对抑制IFN-γ和TNF的产生，从而抑制免疫作用。
3．pH6抗原 是在哺乳动物体内（35℃～37℃），局部酸化的微环境中（pH6.0），如巨噬细胞溶酶体或脓肿中，由细菌染色体 DNA编码的一种表面蛋白（菌毛结构），对热不稳定，56℃30分钟丧失活性。具有介导粘附和抑制吞噬等作用。
4．外膜抗原 鼠疫耶尔森菌具有多种外膜蛋白（yersinia outer membrane protein，Yop），共同构成外膜抗原，目前已知的Yop基因均由45×106质粒携带，通常在37℃宿主体内选择性合成Yop，这些蛋白能够促进细菌在宿主体内扩散，抵抗吞噬作用，并且具有细胞毒性等作用。
5．T抗原 即毒素抗原。由65×106质粒基因编码，为可溶性蛋白，具有外毒素性质，对鼠类具有强烈的毒性作用，又称为鼠毒素（murine toxin，MT），免疫原性强，可用0.4%甲醛脱毒制成类毒素，用于免疫动物制备抗毒素。T抗原只有在细菌自溶或用胆盐溶解、超声波破碎菌体后，才能释放出来。
抵抗力 鼠疫耶尔森菌对理化因素抵抗力较弱，湿热70℃～80℃10分钟或100℃ 1分钟死亡，干热160℃1分钟死亡，5%来苏或石炭酸、0.2%的升汞可在20分钟内杀死痰液中的病菌。在自然环境的痰液中能存活36天，在蚤粪、土壤中能存活一年左右。
变异性 鼠疫耶尔森菌除形态易发生变异外，其生化反应特性、毒力、抗原结构和耐药性等均可出现变异。与其它肠道杆菌不同，其野生株菌落呈R型，毒力强，经人工传代培养后，转变为S型菌落，毒力也随之减弱。
二、致病性与免疫性
致病物质 鼠疫耶尔森菌毒力很强，少数几个细菌即可使人致病。动物试验结果表明，鼠毒素可阻断动物?肾上腺能神经，引起全身外周血管及淋巴管内皮细胞损伤，出现炎症、坏死、出血，导致血液浓缩和致死性休克，以及肝、肾、心肌纤维损害等。1微克鼠毒素即可致鼠死亡。对人的损伤机制尚不清楚。F1抗原、V/W抗原，外膜蛋白以及内毒素、扩散因子、RNA酶等与致病性有密切关系，表现为在37℃宿主体内的抵抗吞噬细胞吞噬和细胞杀菌作用，引起细胞变性、坏死等细胞毒性等。
所致疾病 鼠疫是自然疫源性传染病，鼠疫耶尔森菌主要寄生于啮齿类动物，传播媒介以鼠蚤为主。蚤因吸吮了受染动物的血液而变为有传染性。病菌在蚤肠内大量繁殖，直至蚤前胃腔全被菌堵塞，而使食物无法通过，饿蚤极力吸血时，先将前胃内容物从吻注入宿主伤口，然后吸血，由此造成传播。在人类鼠疫流行之前，往往先有鼠类鼠疫流行，当大批病鼠死亡，鼠蚤失去原宿主而转向人类，引起人类鼠疫。人患鼠疫后，尚可通过人蚤或呼吸道途径在人群间流行。临床上常见的有腺型、败血症型和肺型三种类型。①腺型鼠疫：最常见，多发生于流行初期。病菌通过疫蚤叮咬的伤口进入人体后，被吞噬细胞吞噬，在细胞内繁殖，并沿淋巴管到达局部淋巴结，引起出血坏死性淋巴结炎。多见于腹股沟淋巴结。②败血症型鼠疫：可原发或继发。前者常因机体抵抗力弱，病原菌毒力强，侵入体内菌量多所致；后者多继发于腺型鼠疫，病菌侵入血流所致。此型病情凶险，发病初期体温高达39℃～40℃，皮肤粘膜出现出血点，若抢救不及时，可在数小时至2～3天发生休克而死亡。③肺鼠疫：由于吸入带菌尘埃飞沫可直接造成肺部感染（原发型），或由腺鼠疫、败血症型鼠疫继发而致。患者高热，咳嗽，痰中带血及大量病菌，可在2～3天内死于休克、心力衰竭等。死者皮肤常呈黑紫色，故有“黑死病”之称。
免疫性 被鼠疫耶尔森菌感染后，能够获得牢固持久免疫力，再次感染者罕见。病菌的消灭主要依靠吞噬细胞的吞噬作用、相应抗体的调理吞噬和中和毒素等作用。持久的免疫则主要依靠细胞免疫作用。
三、微生物学检查法
标本 因鼠疫传染性极强，采集标本时必须严格无菌操作。根据病型采取淋巴结穿刺液、肿胀部位组织液、脓汁，血液和痰等。人和动物尸体可取肝、脾、肺、病变淋巴结以及心血等。陈旧尸体取骨髓。将采集标本送至有严密防护措施的专门实验室进行检查，禁止在一般实验室进行操作。
直接涂片镜检 除血液标本外，一般均需涂片或印片，干燥后用甲醇固定，革兰染色或吕氏美兰染色，镜检。在不同材料中，菌体大小、形态有很大差异，除典型形态外,往往可见菌体呈多形态性，需加以注意。
分离培养与鉴定 血液标本需先置肉汤中进行增菌培养。分离培养一般选用血琼脂平板，28℃24小时后,可见较小的露滴状菌落，继续培养则菌落增大至1mm～2mm，中央厚而致密，周边逐渐变薄。取可疑菌落进行涂片染色镜检，噬菌体裂解试验，血清凝集试验，特异荧光抗体染色等作出鉴定。
血清学试验 可用于检查鼠疫耶尔森菌抗原或特异性抗体。敏感而特异的试验方法有ELISA、固相放射免疫分析，SPA协同凝集试验等。
检测核酸 用DNA探针杂交方法或PCR技术检测鼠疫耶尔森菌核酸，有助于鼠疫的诊断。PCR敏感性极高，蚤体内有10个鼠疫耶尔森菌感染即可用PCR技术检出。
四、防治原则
灭鼠灭蚤是消灭鼠疫疫源、切断传播途径的根本措施。对疫区人群及从事有关研究的人员可使用鼠疫菌苗进行预防接种。鼠疫菌苗有活菌苗、死菌苗和提纯菌苗三种，我国目前采用EV无毒株活菌苗接种，有皮下接种和皮上划痕法，保护力维持约一年。
鼠疫耶尔森菌感染应早期足量使用抗菌药物治疗。氨基糖甙类抗生素及磺胺类药物均有效。
第二节 小肠结肠炎耶尔森菌
小肠结肠炎耶尔森菌（Y. enterocolitica）是1949年Hassig等从败血症患者分离出来，能够引起人类小肠结肠炎、败血症等疾病的病原菌。在世界许多地区有发现，并逐渐受到重视。
一、 生物学性状
形态与染色 革兰阴性小杆菌，大小为0.5～1.0μm×1.0～2.0μm,有毒株多呈球杆状。无荚膜，无芽胞。在25℃培养时有周鞭毛，37℃培养时很少或无鞭毛。
培养特性 需氧或兼性厌氧，在4℃下能够生长，最适生长温度为28℃，最适pH为7～8，对营养要求不高，在普通培养基上能够生长，在肠杆菌SS选择鉴别培养基上，较其它肠杆菌生长缓慢，48小时可形成直径0.5mm～2.0mm的无色透明菌落。人工传代后可由S型转变为R型菌落。部分菌株有溶血现象。
生化反应 能分解葡萄糖、蔗糖、产酸不产气，甲基红试验阳性，VP试验37℃时为阴性，不分解乳糖，吲哚试验阴性，枸橡酸盐利用试验阴性，不产生H2S，多数能分解尿素。
抗原构造与分型 目前已知O抗原有34个，H抗原有19个。根据O抗原和H抗原的不同，分为17个血清群，50多个血清型。有毒菌株多具有v/w抗原。
二、 致病性
致病物质 有毒菌株致病作用与以下几方面有关：
1．侵袭力 通过粘附作用粘附于宿主细胞，侵袭素则介导病菌与细胞表面受体结合并被细胞摄入。V/W抗原和外膜蛋白与鼠疫耶尔森菌相似，具有抵抗吞噬和体液中杀菌物质的作用，在吞噬细胞中能够生长繁殖。
2．肠毒素 一些菌株产生肠毒素，与大肠杆菌ST相似，耐热，121℃30分钟不被破坏，pH1～pH11不失活。产生肠毒素的血清型主要为O:3、O:8、O:9等。
3．O抗原 某些菌株的O抗原与人体组织有共同抗原，与自身免疫病的形成有关。
所致疾病 本菌可从牛、马、羊、猪、犬、鸡以及鼠类等多种动物体内分离，健康人或患者的粪便中也可分离出。人可通过食入被粪便、尿液污染的食物、水等经消化道途径感染，或与感染动物接触受染。
经3～7天潜伏期后，根据病变部位及发病机制不同，临床类型有：①胃肠炎型（或小肠结肠炎型）：为常见病型，以腹痛、腹泻和发热为主要表现，多见于3岁以下婴幼儿；②回肠末端炎、阑尾炎和肠系膜淋巴结炎型；临床表现急腹症，多发生于儿童和青年；③结节性红斑关节炎型：关节疼痛但不肿胀，为自身免疫病，多见于成年人；④败血症型。
三、微生物学检查与防治
根据临床病型采取粪便、血液、可疑食物等相应标本。根据该菌嗜冷性，可用冷却法先进行增菌培养，即取少量标本置pH7.8磷酸盐缓冲液中，4℃下培养2～3周（其它细菌多不能存活），然后取增菌培养物接种于SS培养基或耶尔森菌专用培养基，置28℃于48小时后，挑选可疑菌落进行染色、生化反应及血清学鉴定。
治疗可选用卡那霉素、庆大霉素和磺胺类药物。
第三节 假结核耶尔森菌
假结核耶尔森菌（Y. pseudotuberculosis）对啮齿类动物、豚鼠、家兔等,有很强的致病性，在感染动物的脏器中可形成多发性粟粒状结核结节病灶而得此名。人类也可感染。
生物学性状 假结核耶尔森菌形态呈球形或短杆状多形态杆菌。革兰阴性。无荚膜、无芽胞。28℃培养时有1～6根鞭毛，37℃培养则无动力。需氧或兼性厌氧。在普通培养基上生长良好，最适生长温度为28℃，pH6～7。菌落基本为S型。生化反应较为活跃。甲基红试验阳性，VP试验阴性。迅速分解尿素。根据O抗原分为6个血清型，对人致病的主要为O1血清型。有毒菌株多数具有V/W抗原。
致病性 人类主要通过食用污染的食物感染。临床表现特点有：①多为无症状感染；②肠系膜淋巴结炎回肠末端炎，症状似急性、亚急性阑尾炎，多见于5～15岁学龄儿童；③少数患者以高热、紫癜并伴有肝脾肿大为主要表现，类似肠伤寒症状；④结节性红斑型，属自身免疫病症。
微生物学检查 可采取粪便、血液等标本，接种于肠道菌选择鉴别培养基上进行分离培养，28℃培养48小时后，用生化反应及血清学试验进行鉴定。
防治原则 多数感染者无症状，且可自愈。对有明显症状的患者，可采用广谱抗生素治疗。