大腸細菌(E. coli)為埃希氏菌屬(Escherichia)代表菌。一般多不致病，為人和動物腸道中的常居菌，在一定條件下可引起腸道外感染。某些血清型菌株的致病性強，引起腹瀉，統(tǒng)稱病致病大腸桿菌。

一、生物學性狀

(一)形態(tài)與染色

大小0.4～0.7×1～3um,無芽胞,大多數菌株有動力。有普通菌毛與性菌毛，有些菌株有多糖類包膜，革蘭氏陰性桿菌。

(二)培養(yǎng)特性

在血瓊脂平板上，有些菌株產生β型溶血。在鑒別性或選擇性培養(yǎng)基上形成有顏色、直徑2～3mm的光滑型菌落。

生化反應：大部分菌株發(fā)酵乳糖產酸產氣，并發(fā)酵葡萄糖、麥芽胞、甘露醇、木膠糖、阿拉伯膠等產酸產氣。IMViC試驗為“+、+、-、-”。即為典型大腸桿菌。

(三)抗原構造

較復雜，有O、K、H、F四種抗原。O抗原為脂多糖，已有171種，其中162種與腹瀉有關，是分群的基礎。K抗原有103種，為莢脂多糖抗原。從病人新分離的大腸桿菌多有K抗原，有抗吞噬和補體殺菌作用。根據耐熱性等不同，K抗原分為L、A、B三種，其中L、B不耐熱，有60種。F抗原至少有5種，與大腸桿菌的粘附作用有關、表明大腸桿菌血清型的方式是按O：K：H排列，例如O111：K58(B4)：H2。

(四)抵抗力

該菌對熱的抵抗力較其他腸道桿菌強，55℃經60分鐘或60℃加熱15分鐘仍有部分細菌存活。在自然界的水中可存活數周至數月，在溫度較低的糞便中存活更久。膽鹽、煌綠等對大腸桿菌有抑制作用。對磺胺類、鏈霉素、氯霉素等敏感，但易耐藥，是由帶有R因子的質粒轉移而獲得的。

二、致病性

(一)致病物質

1.定居因子(Colonization factor ,CF);也稱粘附素(Adhesin)，即大腸桿菌的菌毛。致病大腸桿菌須先粘附于宿主腸壁，以免被腸蠕動和腸分泌液清除。使人類致瀉的定居因子為CFAⅠ、CTAⅡ(Colonization factor antigen Ⅰ、Ⅱ)，定居因子具有較強的免疫原性，能刺激機體產生特異性抗體。

2.腸毒素：是腸產毒性大腸桿菌在生長繁殖過程中釋放的外毒素，分為耐熱和不耐熱兩種。

(1)大耐熱腸毒素(Heat labile enterotoxin, LT)：對熱不穩(wěn)定，65℃經30分鐘即失活。為蛋白質，分子量大，有免疫原性。由A、B兩個亞單位組成，A又分成A1和A2，其中A1是毒素的活性部分。B亞單位與小腸粘膜上皮細胞膜表面的GM1神經節(jié)苷脂受體結合后，A亞單位穿過細胞膜與腺苷酸環(huán)化酶作用，使胞內ATP轉化cAMP。當cAMP增加后，導致小腸液體過度分泌，超過腸道的吸收能力而出現腹瀉。LT的免疫原性與霍亂弧菌腸毒素相似，兩者的抗血清交叉中和作用。

(2)耐熱腸毒素(Heat stable enterotoxin ,ST)：對熱穩(wěn)定，100℃經20分鐘仍不被破壞，分子量小，免疫原性弱。ST可激活小腸上皮細胞的鳥苷酸環(huán)化酶，使胞內cGMP增加，在空腸部分改變液體的運轉，使腸腔積液而引起腹瀉。ST與霍亂毒素無共同的抗原關系。

腸產毒性大腸桿菌的有些菌株只產生一種腸毒素，即LT或ST；有些則兩種均可可產生。有些致病大腸桿菌還可產生vero毒素。

3.其他：胞壁脂多糖的類脂A具有毒性，O特異多糖有抵抗宿主防御屏障的作用。大腸桿菌的K抗原有吞噬作用。

(二)所致疾病

1.腸道外感染：多為內源性感染，以泌尿系感染為主，如尿道炎、膀胱炎、腎盂腎炎、上行性尿道感染多見于已婚婦女。也可引起腹膜炎、膽囊炎 、闌尾炎等。嬰兒、年老體弱、慢性消耗性疾病、大面積燒傷患者，大腸桿菌可侵入血流，引起敗血癥。早產兒，尤其是生后30天內的新生兒，易患大腸桿菌性腦膜炎。

2.急性腹瀉：某些血清型大腸桿菌能引起人類腹瀉。根據其致病機理不同，分為四種類型。

(1)腸產毒性大腸桿菌(Enterotoxigenic E. coli,ETEC)：引起嬰幼兒和旅游者腹瀉，出現輕度水瀉，也可呈嚴重的霍亂樣癥狀。腹瀉常為自限性，一般2～3天即愈。營養(yǎng)不良者可達數周，也可反復發(fā)作。致病因素是LT或ST，或兩者同時致病。有些菌株具有定居因子，常見者為O6：K15：H16、O25：K7：H42。鑒定ETEC主要測定大腸桿菌腸毒素，血清型有一定參考意義。

(2)腸致病性大腸桿菌(Enteropathogenic E.coli,EPEC):是嬰兒腹瀉的主要病原菌，有高度傳染性，嚴重者可致死；成人少見。細菌侵入腸道后，主要在十二指腸、空腸和回腸上段大量繁殖。切片標本中可見細菌粘附于絨毛，導致刷狀緣破壞、絨毛萎縮、上皮細胞排列紊亂和功能受損，造成嚴重腹瀉。EPEC不產生LT或ST。有人報道，EPEC可產生一種由噬菌體編碼的腸毒素，因對Vero細胞(綠猴腎傳代細胞)有毒性，故稱VT毒素。VT毒素的結構、作用與志賀氏毒素相似，具有神經毒素、細胞毒素和腸毒素性。鑒定EPEC可根據臨床表現與血清型。

EIEC的多數菌株無動力，生化反應和抗原結構均近似痢疾桿菌，應予注意。EIEC可引起豚鼠角結合膜炎，臨床上可藉此協(xié)助鑒定EIEC。

(4)腸出血性大腸桿菌(Enterohemorrhagic E.coli,EHEC):引起散發(fā)性或暴發(fā)性出血性結腸炎，可產生志賀氏毒素樣細胞毒素。EHCO的主要菌型是O157：H7，還可有O26、OⅢ等。

表025-1 引起急性腹瀉的大腸桿菌

	腸產毒性大腸桿菌	腸致病性大腸桿菌	腸侵襲性大腸桿菌	腸出血性大腸桿菌
感染部位	小腸	小腸	大腸	大腸
腹瀉類型	水瀉	水瀉	痢疾樣	血性腹瀉
易感人群	嬰兒，成人	嬰兒	成人，兒童	各種年齡？
分布	發(fā)展中國家(熱帶)	世界各地	世界各地	北美、日本
流行病學	散發(fā)或暴發(fā)嬰兒腹瀉及旅游者腹瀉	散發(fā)或暴發(fā)嬰兒腹瀉	散發(fā)或暴發(fā)，常見于年齡較大兒童
致病機理	LT、ST 定居因子	細胞毒？ 定居因子	侵襲腸粘膜細胞	細胞毒？
常見O血清型	6、8、15、20、25、27、78、148、159	2、26、44、55、86、111、114、119、125、126、127、128、142、146、158	28、29、112、124、136、143、144、152、164、167	O157：H7
鑒定	測定LT、ST、檢出定居因子血清型	血清型與臨床表現	血清型測定細菌侵襲力	血清型

此外，腸粘附性大腸桿菌(Enteroadhesive E.coli,EAEC)也可引起腹瀉，但對其發(fā)病機理與血清型尚不了解。EAEC不侵入腸上皮細胞，不產生LT或ST，也無VT毒素。唯一特征是具有與Hep-2細胞(人喉上皮細胞癌細胞系)粘附的能力，故也稱Hep-2細胞粘附性大腸桿菌。

三、微生物學檢查法

(一)細菌的分離鑒定

1.標本：腸道外感染取中段尿、血液、膿液、腦脊液等，腹瀉者取糞便。

2.分離培養(yǎng)與鑒定：糞便標本直接接種腸道桿菌選擇性培養(yǎng)基。血液需先經肉湯增菌，再轉種血瓊脂平板。其他標本可同時接種血瓊脂平板和腸道桿菌選擇性培養(yǎng)基。37℃孵育18～24小時后，觀察菌落并涂片染色鏡檢。采用一系列生化反應進行鑒定。腸致病性大腸桿菌須先作血清學定型試驗。必要時檢定腸霉毒素。

泌尿系統(tǒng)除確定大腸桿菌外，還應計數，每毫升尿含菌量≥100，000時，才有診斷價值。

(二)衛(wèi)生細菌學檢查

大腸桿菌不斷隨糞便排出體外，污染周圍環(huán)境和水源、食品等。取樣檢查時，樣品中大腸桿菌越多，表示樣品被糞便污染越嚴重，也表明樣品中存在腸道致病菌的可能性越大。故應對飲水、食品、飲料進行衛(wèi)生細菌學檢查。

1.細菌總數：檢測每毫升或每克樣品中所含細菌數，采用傾注培養(yǎng)計算。我國規(guī)定的衛(wèi)生標準是每毫升飲水中細菌總數不得超過100個。

2.大腸菌數指數：指每立升中大腸菌群數，采用乳糖發(fā)酵法檢測。我國的衛(wèi)生標準是每1000ml飲水中不得超過3個大腸菌群；瓶裝汽水、果汁等每100ml大腸菌群不得超過5個。

四、防治原則

在腸產毒性大腸桿菌的免疫預防研究中，發(fā)現其菌毛抗原在自然感染和人工自動免疫中是一種關鍵性抗原。

治療可選用慶大霉素、丁胺卡那霉素等。