形态与染色为革兰染色阴性、两端钝圆并浓染的短杆菌。大小为(0.5-10)um*(1-2)um.一般单个散在分布,偶尔成双或呈短链排列。有荚膜,无鞭毛,无芽孢。
不同培养条件和检材中,菌体形态和大小有差异。死于鼠疫的动物尸体或感染动物新鲜内脏置备的图片中,菌体形态典型。在腐败、化脓或溃疡性材料中,菌体膨大成球形,且着色不佳。在陈旧培养物或含3%NaCL的高盐培养基中则呈多形态性,有时可见着色极为浅淡的菌影。
培养特性兼性厌氧。营养要求不高,但在普通培养基中生长缓慢。接种于含血液或组织液的培养基中,24—48h后,可形成细小、透明、圆形、中央厚而致密,边缘薄而不规则的粗糙型菌落,来自感染组织的毒力株则呈灰色、黏液性菌落。最适生长温度为27—30℃,最适pH为6.8—7.2浊。稍加摇动,菌膜呈“钟乳石”状下沉,此特征有一定的鉴别意义。
生化反应不同菌株的糖酵解能力有差异。所有菌株均能发酵葡萄糖,大多数菌株酵解阿拉伯糖、木糖、甘露糖和麦芽糖,个别菌株分解乳糖和蔗糖。触酶阳性,多数菌株能还原硝酸盐,不分解尿素,不产生硫化氢。
抗原构造鼠疫杆菌的抗原结构复杂,其中重要的抗原有F1、V/W、鼠毒素和内毒素等。
1、F1抗原是鼠疫杆菌37℃培养时产生的荚膜抗原。F1抗原由三部分组成:F1A是可溶性多糖与蛋白质的复合物,不耐热,抗原性较强;F1B为可溶性多糖,具有种特异性;F1C是不溶性多糖,无免疫原性。F1抗原具有抗吞噬作用,故与细菌毒力有关,其抗体有保护作用。
2、V/W抗原有毒力的野生型菌株具有V/W抗原。V抗原和W抗原总是一起产生,并由同一质粒编码。V抗原与毒力有关,具有抗吞噬作用。
3、鼠毒素(MT)是一种外毒素,对鼠类有强烈毒性。鼠毒素作用于机体血管系统,引起不可逆的休克而导致死亡。鼠毒素具有良好的抗原性,用0.2%甲醛处理可以使其脱毒制成类毒素。
4、内毒素理化性质与生物学活性与肠道杆菌内毒素相似。
抵抗力对理化因素抵抗力较弱。湿热70—80℃10min或100℃1min死亡,干热160℃1min死亡。5%来苏尔或5%苯酚20min内可杀死痰液中的病菌。在蚤粪和土壤中能生存约1年,在痰液中能存活36d左右。
变异性有自发突变和基因转移两类,其生物化学特性、毒力、耐药性和抗原构造等均可出现变异。与多数细菌相反,野生菌株的菌落呈R型,医学`教育网搜集整理毒力强,经人工传代培养后R型可逐渐变为S型菌落,毒力随之减弱。