土拉杆菌是野兔热的病原体。1911年McCoy和Chapin在美国土拉地区首次由发病黄鼠中分离出本病病原体,故名土拉杆菌或土拉弗氏杆菌。多年来美军将土拉杆菌作为生物战剂进行大量研究,除了不断选择抵抗力大、毒力强、有抗药性的菌株外,还对呼吸道感染、气溶胶存活等问题进行研究。
本菌营养要求高,培养较困难,但大量培养已经解决,浓缩培养物在贮藏期间相当稳定。土拉杆菌耐干燥,可长期保存在外界环境中: 在13~15℃的水中可保存3个月,4℃水中4个月以上,23~29℃湿土内可保存两个半月,低温条件下在动物尸体内,不少于3个月,但如在高温下,在脏器内只能保存4~5天。加热60℃20分钟、煮沸瞬间、阳光照射20~30分钟,本菌都可被杀死。土拉杆菌对各种消毒剂均敏感。
感染力与气溶胶龄期有关,如新喷出的土拉杆菌气溶胶对小鼠呼吸道攻击的LD50是19个菌,而6小时后则为780个菌,增加约40倍。暴露于喷出后5分钟的气溶胶的豚鼠比暴露于喷出后45分钟者死亡率高2~9倍。细菌的贮存时间对感染力也有影响,如用50天贮存培养物喷撒,即使3秒钟龄期,感染力也明显降低。LD50值与气溶胶颗粒大小也有关系。如颗粒增大,LD50也增大,24μm颗粒的LD50比1.2μm的大319倍(见表),在临床和病理表现上也很不相同。
土拉杆菌气溶胶颗粒大小对恒河猴呼吸道LD50的影响
颗粒大小(μm) | 呼吸道LD50(菌数) |
2.1 | 14(7~27) |
土拉杆菌可分为三个地理变种,即欧亚变种、美洲变种和中亚细亚变种,前者和后者所致病死率很少超过1%。而美洲变种对人毒力强,病死率也高。已作为美国标准生物战剂的菌株(Schu S4),能引起30~40%的病死率。某些菌株已对抗生素产生耐药性(抗链霉素菌株已列为美军战剂的标准株)。呼吸道半数感染量ED50 25个菌体细胞/人,ECt50是0.001mg·min/m3。本菌经口感染则需108个菌体。可见土拉杆菌既是失能性又可能是致死性战剂。
世界卫生组织顾问组将土拉杆菌列为可能的生物战剂。美军将土拉杆菌列为标准生物战剂、其代号为UT1,TT(湿)UT2,ZZ(干)。野兔热的代号为UL。
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