质粒是鼠疫耶尔森菌（鼠疫菌）染色体外的遗传物质，大 多数鼠疫菌都带有3 个质粒：pMT1（pFra/pYT）、pCD1（pYV） 及pPCP1（pPst/pPCY1/pPla/pYP）^[1]，是鼠疫菌毒力的重要组 成部分，在抗吞噬及侵入扩散中扮演重要角色。除上述质粒 外，国内外还陆续报道了一些其他质粒，这些质粒对鼠疫菌 自身特性及遗传进化具有特殊的意义。本文就鼠疫菌质粒 的种类、功能及其流行病学意义进行概述。

1. 鼠疫菌3 种常规质粒：pCD1 为耶尔森菌菌属3 种致病 菌（鼠疫菌、假结核菌及小肠结肠炎菌）所共有的，约为70 kb （45 mDa），功能主要为编码低钙反应刺激元件（LCRS），包括 1 个专用的多蛋白分泌系统（Ⅲ型分泌系统）和多个控制分泌 性毒力蛋白表达的调节基因。质粒pPCP1 和pMT1 则是在 鼠疫菌由假结核耶尔森菌进化而来时，通过基因水平转移获 得^[2]。pMT1 质粒约为100 kb（65 mDa），主要编码F1 荚膜抗 原和磷脂酶D（鼠毒素）；其中F1 荚膜抗原具有抗吞噬的功 能，保护鼠疫菌不受中性粒细胞和单核细胞吞噬，磷脂酶D 与鼠疫在传播媒介蚤中菌栓的形成相关^[3]，在鼠疫菌的传播 扩散中起重要作用。pPCP1 质粒一般为9.5 kb（6 mDa），主要 编码血浆酶原活化因子（Pla）和鼠疫巴氏杆菌素（Pst），其中 Pla 蛋白在鼠疫菌从感染部位向淋巴结的扩散具有重要的促 进作用^[4]。

2. 其他鼠疫菌质粒：

（1）质粒pG8786：格鲁吉亚高加索鼠疫疫源地菌株Yersinia pestis G8786 所携带[137 kb（91 mDa）]，该质粒除了 含有pMT1 质粒的骨架外，还多了4 642 bp 和32 617 bp 的2 个区域，前者与伤寒沙门菌质粒pHCM2 高度同源，后者与F 质粒的转移基因高度同源；推测该质粒具有一定的转移性， 极有可能是pMT1 质粒群中的1 个古老形式^[5]。

（2）质粒pIP1202：1995 年分离自马达加斯加1 例腺鼠疫 患者的鼠疫菌株Y. pestis IP275 所携带[183 kb（122 mDa）]， 是1 个自身可传播的多重耐药质粒，对包括链霉素、四环素、 氯霉素和磺胺类药物等推荐用于鼠疫预防和治疗药物具有 耐药性^[6]。

（3）质粒pJARS35 和pJARS36：1 株分离自印度尼西亚 的不表达F1 抗原的鼠疫菌株Y. pestis Java 9 所携带[35 kb （23 mDa）]和[36 kb（23 mDa）]，这2 个质粒含有4 型接合转 移系统，该系统可能来源于昆虫寄生的一种气单胞菌 （Aeromonas culicicola）和大肠埃希菌pR6K；该种气单胞菌最 初分离自吸血的蚊虫，提示昆虫中胃可能是鼠疫基因组进化 中基因水平转移1个合适的环境^[7]。

（4）质粒pCRY：在中国分离的布氏田鼠鼠疫菌株中发 现的1 个新质粒[22 kb（15 mDa）]，该质粒编码细菌的4 型分 泌系统^[8]。

（5）质粒pYC：中国南方黄胸鼠疫源地一些鼠疫菌中存 在的特殊质粒[6 kb（4 mDa）]，序列分析表明^[9]，pYC质粒含 有2 个基因区，共有12 个ORF 结构，其中，ORF1 与Neisseria gonorrhoear 产生β-内酰胺酶的质粒pFA3 的复制起始蛋白 相似，ORF10 和ORF11 与大肠埃希菌染色体DNA 的DinJ1 和DinJ2 高度同源；通过携带该质粒与不携带该质粒菌株 的蛋白质分析发现，具有pYC 质粒的菌株多出1 个伴侣蛋 白簇^[10]。然而，该质粒的真正功能尚不清楚，因而构建该 质粒的缺失株，与其自然分离株进行比较研究是进一步研 究的方向。

除此之外，还在一些菌株中发现了质粒的嵌合或聚合体 形式。在测序的安哥拉鼠疫菌株（Yersinia pestis Angola）中， 发现了114 570 bp 的pMT-pPCP 质粒，其是由1 个pMT1 的骨 架与2 个pPCP1 质粒的拷贝连接而成的，值得注意的是该质 粒缺失了caf 基因簇，从而使该菌株成为一株F1 抗原缺失的 菌株。此外，美国西部的亚利桑那州、加利福尼亚州、科罗拉 多州、新墨西哥州和得克萨斯州的鼠疫菌株中携带1 个大小 19 kb（12 mDa）的质粒，经实验证实该质粒是9.5 kb（6 mDa） 质粒（pPCP1质粒）的二聚体^[11]。

3. 中国发现的鼠疫菌质粒及其分布情况：除3 种常规质 粒外，在中国已发现15 种大小不同的鼠疫菌质粒（表 1），其 中绝大多数未进一步研究。

表 1 中国鼠疫菌质粒组成地理分布（Mr＝10⁶）

表选项

从质粒种类上看，云南鼠疫菌存在的质粒种类最多，达 到10 种^{[12, 13, 14]}；西藏次之，含有9 种质粒类型；新疆鼠疫菌含有 7 种质粒类型^[15]；广西鼠疫菌含有6 种质粒类型^[16]；青海鼠疫 菌含有5 种质粒类型^[17]；而吉林只有3 种常规质粒。

从地理分布上看，除3 种常规质粒外，138 kb（92 mDa）质 粒在中国分布较为广泛，报道质粒的9 个省份中有4 个即西 藏、新疆、青海及广西有分布；13 mDa质粒在宁夏^[18]、河北及 内蒙古3 个省份有分布。6 kb（4 mDa）质粒即pYC质粒是黄 胸鼠鼠疫疫源地（云南、广西及福建等地区）独有的质粒类型。

4. 鼠疫菌质粒的流行病学意义：

（1）鼠疫菌溯源的意义：特定的鼠疫菌质粒图谱有特定 的地理分布，可以为鼠疫菌的溯源提供线索。通过时间空间 的观察和分子生物学研究，国内外普遍认为质粒在一定时间 和有限地区是稳定并且特异的^[12]，其原因可能是鼠疫菌拥有 pMT1 质粒，可产生荚膜F1 抗原，不易接受外界的质粒进入 菌体，因此以质粒为依据，结合鼠疫菌的生化特征，判断鼠疫 菌归属的鼠疫疫源地，可作为鼠疫疫源地划分的重要指标。 董兴齐等^[19]在研究云南家鼠鼠疫来源时，通过检测家鼠和野 鼠的质粒谱，发现其携带的规范化质粒不仅分子质量无差 别，而且都有Ⅴ型质粒图形（多为111 mDa质粒）变异株，提 示具有相同的遗传变异性，推测云南家鼠鼠疫可能源于云南 野鼠鼠疫。还有研究表明，河北省的鼠疫菌大多携带20 kb （13 mDa）质粒，而该质粒是内蒙古长爪沙鼠疫源地菌株所特 有的，因而进一步说明河北的鼠疫疫源地是内蒙古长爪沙鼠 疫源地的一部分^[20]。

（2）质粒序列信息对鼠疫菌遗传进化的意义：质粒是一 种可移动的遗传信息，在菌株的遗传进化中扮演着十分重要 的角色。假结核菌在进化过程中正是水平获得了2 个质粒 （pPCP1 和pMT1）才进化为高致病性的鼠疫菌^[2]。在已测序 的鼠疫菌其他质粒中，有的编码抗性，有的编码分泌系统，有 的编码接合转移系统，它们都与鼠疫菌的遗传进化息息相 关。还有些质粒提供了鼠疫菌基因交换场所的信息，还有些 质粒可能是鼠疫菌进化不同时期的状态，对鼠疫菌质粒的深 入研究为了解鼠疫菌的遗传进化具有重要意义。更为重要 的是，迄今许多鼠疫菌新的质粒并未进行测序，这些质粒信 息中包含着更为有价值的鼠疫菌遗传进化信息。

5. 展望：质粒在鼠疫菌进化史中起到了至关重要的作用，对于未知质粒的研究很可能发现鼠疫菌在遗传进化及特 殊毒力来源的新证据，有助于分析鼠疫菌的来源、地区性和 种类，更好地实现溯源。目前我国已发现十多种特殊大小的 质粒，而这些质粒的序列如何，又有何功能，有待进一步研究 探讨。从质粒分布来看，云南省鼠疫菌质粒的种类最为丰 富，除对6 kb（4 mDa）质粒即质粒pYC进行了鉴定，还有6 种 乃至更多没有发现的质粒至今未能深入研究。