该菌能产生耐热性肠毒素，（分子量为10～50 KD），能耐热121℃30 min，能在4℃保存7个月，pH1～11中稳定。但肠毒素的产生仅限于22～25℃。血清型03、08和09几乎经常产生肠毒素，在其他血清型中也有产生肠毒素的菌株。该肠毒素被摄入即可引起发病。
Hela细胞感染：血清型O1、O3、O4、O5B、O8、O9、O15、O18、O20、O21和O22都能侵入Hela细胞，鉴于Hela细胞感染阳性株多是人类致病的常见血清型，以及从人和动物死亡所见肠类的侵入模型，表明Hela细胞侵入性在小肠结肠炎耶尔森氏菌腹泻的发病机理上是很重要的。
Sereny试验：有人将11株小肠结肠炎耶尔森氏菌的菌悬液接种于豚鼠眼结膜，有6株引起严重的角膜结膜炎，即Sereny试验阳性。这6株均为O8血清型。
1980年Laird等人提出了一种测定本菌毒力的简易方法，即将试验菌接种于两管含10%小牛血清的组织培养液内，分别置22℃和36℃培养，若22℃培养，菌液混浊，而36℃培养，细菌凝结，上层液体透明，即为有毒力的菌株，称为自凝阳性。在检查的180株菌中有25株阳性，这些阳性菌株均能引起腹泻。
已知该菌的某些菌株具有与鼠疫耶尔森氏菌和假结核耶尔森氏菌在免疫学上相同的VW抗原。其在37℃生长时需要钙而在25℃生长时不需要钙的菌株即含VW抗原。Karmali等人将从病人粪便检出的O21血清型自凝阳性的菌株，在草酸镁琼脂上于35℃培养不生长，用于口服小鼠则产生腹泻。可见自凝阳性与缺钙培养基上35℃无生长能力是一致的，能使小鼠发生腹泻。
耶氏菌病和小肠结肠炎耶尔森氏菌带有41-48Mdalton的质粒有关。这被认为是毒性质粒，即与毒力有关的质粒。有人将失去毒性质粒的O8、O3和O9型菌株用小鼠作喂饲试验，均不发病，但用带毒性质粒的O8和O3型菌株试验时，小鼠则均发生腹泻或死亡。且菌株自凝试验的结果与毒性质粒的存在与否相一致。
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