鼠疫菌的发现及分类学的位置

第四节　鼠疫菌的发现及分类学的位置

一、鼠疫菌的发现和分类

鼠疫菌是在1894年香港鼠疫暴发流行时，由日本学者北里柴三郎和法国学者耶尔森（Yersin）二氏各自独立发现的。他们是于6月先后至香港进行调查研究；北里在解剖病人尸体时，于肿大的鼠蹊淋巴结和脏器涂片中发现大量的类似鸡霍乱菌样的短杆菌。经接种动物，出现典型的鼠疫特有的病理改变。6月14日北里氏在香港报告了他在病死尸体及病人材料中的发现；7月7日北里氏又报告了他所分离出来的微生物是鼠疫的特异病原体。同一时间耶尔森检查病人尸体和死鼠材料时亦发现了鼠疫菌，并分离到纯培养物；从肿大淋巴结取材涂片、培养及接种动物中获得卵圆形，两端浓染的革兰氏阴性无动力小杆菌。其后，将所获结果刊登于7月30日出版的巴斯德研究所年报纪要中。同年9月又将此菌命名为鼠疫杆菌。

1901年北里氏将他发现的细菌命名为鼠疫巴斯德氏菌。1903年，当将北里和耶尔森二人所分离的菌株进行比较研究时，发现二位学者所分离的是同一种细菌，即鼠疫菌。

关于鼠疫菌究竟是谁发现的，1937年我国著名鼠疫学者伍连德曾对此问题作如下确切结论：“鼠疫菌的首先记述归于北里，而最初较详细而又准确地说明的则是耶尔森”。

二、鼠疫菌的分类

鼠疫菌在细菌分类学上的位置，自该菌发现以来变化较大，我国医学界仍采用1970年国际命名委员会的小组委员会的决定进行分类。鼠疫菌在微生物分类学上隶属：细菌域、绿菌门、原生菌纲、真菌目（OMey Eubactedales）、肠杆菌科（Family Enterobacteriacceae）、耶尔森氏菌属（GenusYersinia）。本属中的致病性的细菌除鼠疫杆菌外，还有假结核杆菌（Yersinia pseudotuberculosis）和小肠结肠炎杆菌（Yersinia enterocolitica）；条件致病性或非致病性的耶尔森氏菌有：弗氏耶尔森氏菌（Y．ferderiksenii）、中间耶尔森氏菌（Y．intermedia）、克氏耶尔森氏菌（Y．kristensenii）、伯氏耶尔森氏菌（Y．bercovieri）、莫氏耶尔森氏菌（Y．aretii）、罗氏耶尔森氏菌（Y．rohdei）、阿氏耶尔森氏菌（Y．aldovae）、鲁氏耶尔森氏菌（Y．ruckeri）。

耶尔森氏菌的生化特性及其与近缘菌的鉴别表

其中假结核杆菌和小肠结肠炎杆菌为人类肠道致病菌，属于自愈性疾病。这两种杆菌在进入哺乳动物肠道内之前，自由地生活于自然界潮湿、较寒冷的环境和食物中。代谢特点受周围环境调节，运动性25℃最强，37℃甚至停止。大多数野生动物是无症状的病原携带者，引起的感染病灶是特有的肠系膜淋巴结炎。在临床症状上类似于阑尾炎及伤寒症状。由于在自然进化过程中获取了低温下繁殖的优势，过去感染发病多集中于冬春季节。但近年来随着冰箱在家庭和餐饮业中的普遍使用，在西方发达国家，由这两种肠道致病菌引起的胃肠炎和严重腹泻比痢疾还多，被视为新型的肠道致病菌。DNA杂交试验显示，耶尔森氏菌与其他肠杆菌科各菌属的同源性为10%～32%。该菌属DNA的G＋C含量为46．0%～46．5%。根据DNADNA杂交结果，鼠疫杆菌、假结核杆菌和小肠结肠炎杆菌之间的同源性为60%～95%。都含有一个70kb的毒力质粒，赋予了它们在宿主淋巴组织内生存和繁殖的本能，它编码的Yop毒力子是一个完整的系统，可将细胞外的细菌直接向细胞内注入细菌效应子蛋白，消除免疫反应相关细胞的防御功能，破坏细胞间的信息传递，甚至诱导细胞凋亡。

值得注意的是，1980年Bercovier等利用DNA杂交及C＋C（鸟嘌呤＋胞嘧啶）含量两个分子水平的方法，对5株假结核菌、13株鼠疫菌、7株小肠结肠炎杆菌进行仔细研究。结果鼠疫菌和假结核菌无论是DNA杂交实验或C＋C含量都看不出种间水平的差异。因此Bereovier等认为两者应属同一种的两个亚种。由于假结核菌命名在先，因此鼠疫菌应属于假结核菌的一个亚种。学名应为假结核耶尔森氏菌鼠疫亚种Y．pseudotuberculosis pestis，而假结核菌的学名则应为假结核菌指名亚种Y．pseudotubereulosis pseudotuberculosis，这两个新的命名得到分类细菌学国际委员会的承认。

但是Bercovier等也考虑到虽然从自然分类学角度，上述新的命名是正确的。但从医学角度来看两者对人的致死率、传播方式、临床症状等都有重大差异，因此主张沿用鼠疫菌的分类学名：鼠疫菌Y．pestis。

1983年Williams也提出警告：如对鼠疫菌和假结核菌使用新的命名，则应避免任何形式的编号，更不能漏掉亚种名称，以免造成培养物的使用、运送、转让过程中的不测事件的发生。我们也认为鼠疫菌的学名，从学术界仍沿用统一的鼠疫菌（Y．pestis）为稳妥。

利用鼠疫菌的全基因组芯片研究鼠疫菌和假结核菌间的进化关系，发现鼠疫菌有11个基因在假结核菌中存在缺失或不可逆性突变，其中4个基因与起源过程有关，这11个基因还包括编码维生素B₁₂受体和昆虫毒素sepC的基因；古老型、中世纪型和东方型菌株的点阵表现出很明显的多样性，鼠疫菌中16个不同基因被鉴定出来；有58个基因属于特定的几种假结核菌，包括高致病毒力岛、3个假基因的自发转座子和数个可能的昆虫毒素及溶血素。O抗原基因簇和2个假设的鞭毛操纵子之一在与假结核菌间具有高度的可变及其多样性。

3种致病性耶尔森氏菌的鉴别特征