致病性大肠杆菌

简介

大肠杆菌（Escherichia coli）是人类和温血动物肠道中的正常菌群成员，大多数大肠杆菌是无害的，甚至对人体有益，但其中一些菌株具有致病性，被称为致病性大肠杆菌。

分类

致病性大肠杆菌主要有以下几种类型，每种类型具有不同的致病机制和特征：

  1. 肠产毒型大肠杆菌（ETEC）

     * 特点 ：主要通过产生肠毒素致病，包括不耐热肠毒素（LT）和耐热肠毒素（ST），这些毒素可引起肠道水和电解质分泌过度，导致腹泻。

     * 代表菌株 ：如 O6:K15:H16 等。

     * 致病机制 ：LT 与霍乱毒素结构相似，能激活肠黏膜细胞上的腺苷酸环化酶，增加 cAMP 的水平，导致肠黏膜细胞分泌功能亢进；ST 则能激活鸟苷酸环化酶，使 cGMP 增多，同样引起肠道分泌亢进。

     * 宿主 ：主要感染成人及断乳后的幼畜，是引起人类旅行者腹泻和婴儿腹泻的重要病原体，在发展中国家尤为常见。

  2. 肠致病型大肠杆菌（EPEC）

     * 特点 ：不产生肠毒素，但能在肠道黏膜表面紧密黏附，引起肠道黏膜损伤，导致腹泻。

     * 代表菌株 ：典型的 EPEC 为 O128:K88 等，O 和 K 抗原的组合是其鉴定的重要依据。

     * 致病机制 ：其黏附机制独特，能通过黏附素（如 BfpA）与肠黏膜细胞表面的受体结合，形成特殊的黏附灶，破坏肠黏膜细胞的微绒毛结构，影响肠道的吸收功能，引起腹泻。

     * 宿主 ：主要感染婴儿，尤其在卫生条件较差的地区，是婴儿腹泻的重要原因。

  3. 肠侵袭型大肠杆菌（EIEC）

     * 特点 ：具有类似于志贺菌的致病特性，能侵入结肠黏膜上皮细胞，引起黏液脓血便。

     * 代表菌株 ：O124:K60 等。

     * 致病机制 ：EIEC 能紧密黏附于结肠黏膜上皮细胞，并分泌多种毒力因子，如志贺毒素样物质，侵入细胞后引起细胞损伤和炎症反应，导致黏液脓血便。

     * 宿主 ：主要感染成年人，可引起类似细菌性痢疾的症状，如发热、腹痛、腹泻等。

  4. 肠出血型大肠杆菌（EHEC）

     * 特点 ：能产生志贺毒素（Shiga toxin），引起严重腹泻和出血性结肠炎，还可能导致溶血性尿毒综合征（HUS）。

     * 代表菌株 ：O157:H7 是最著名的 EHEC 菌株，其 O 抗原为 157，H 抗原为 7。

     * 致病机制 ：其产生的志贺毒素可直接损伤肠黏膜上皮细胞和微血管内皮细胞，导致肠道黏膜出血和坏死，同时毒素可进入血液循环，引起全身性症状，如溶血性尿毒综合征。

     * 宿主 ：可感染各年龄段人群，但儿童和老年人更容易出现严重并发症。

  5. 黏附 - 聚集型大肠杆菌（EAEC）**

     * 特点 ：能在肠黏膜表面形成生物被膜，并分泌多种毒力因子，引起持续性腹泻。

     * 代表菌株 ：O109:NM 等，其血清型多样，鉴定较为复杂。

     * 致病机制 ：EAEC 能通过特殊的黏附素与肠黏膜细胞结合，并在细胞表面聚集，形成生物被膜，抵抗宿主免疫系统的清除，同时分泌一些毒素和酶，破坏肠道的屏障功能，引起腹泻。

     * 宿主*：主要感染儿童，也可引起成人旅行者腹泻。

  6. 弥散性黏附型大肠杆菌（DAEC）

     * 特点 ：以弥散性黏附方式附着于肠黏膜上皮细胞，引起肠道黏膜损伤和腹泻。

     * 代表菌株 ：O127:B8 等。

     * 致病机制 ：其黏附方式较为独特，能通过特定的黏附分子与肠黏膜细胞表面的受体相互作用，引起细胞骨架结构的改变，导致肠道黏膜损伤和功能障碍。

     * 宿主 ：主要与儿童腹泻相关，尤其在发展中国家的婴幼儿中较为常见。

传染源和传播途径

  * 传染源 ：主要为病人和带菌者以及感染的动物，如家畜、家禽等。

  * 传播途径 ：主要通过粪 - 口途径传播，污染的食物和水是常见的传播媒介，接触传播也是重要途径之一。

临床表现

  * 症状 ：致病性大肠杆菌感染可引起多种临床症状，包括腹泻、腹痛、发热、呕吐等，严重时可导致脱水、电解质紊乱，甚至危及生命。

  * 特定类型的表现 ：如 EHEC 感染可出现血便和剧烈腹痛，还可能并发溶血性尿毒综合征，表现为血红蛋白尿、肾功能衰竭、血小板减少等。

诊断

  * 微生物学检验 ：通过粪便培养分离出致病性大肠杆菌是确诊的主要方法之一，但由于其培养条件较为特殊，分离鉴定需要专业的实验室技术和设备。

  * 免疫学诊断 ：可采用酶联免疫吸附试验（ELISA）等方法检测粪便中的病原菌抗原或毒素，具有快速、灵敏的特点。

  * 分子生物学检测 ：如聚合酶链反应（PCR）等技术可用于检测病原菌的特异性基因片段，具有高灵敏度和特异性，可用于早期诊断和菌株分型。

治疗

  * 一般治疗 ：主要为补液和纠正电解质紊乱，可采用口服补液盐或静脉输液。

  * 抗生素治疗 ：抗生素的应用需根据菌株的药敏试验结果选择，但并非所有类型的致病性大肠杆菌感染都需要抗生素治疗，如 EHEC 感染时，抗生素的使用可能增加溶血性尿毒综合征的风险，需谨慎。

  * 对症治疗 ：针对发热、腹痛等症状，可给予相应的对症治疗药物。

预防

  * 个人卫生：注意手卫生，饭前便后要洗手，避免食用未煮熟的食物和饮用不洁的水。

  * 环境卫生 ：加强食品和水源的卫生管理，防止病原菌污染。

  * 疫苗接种 ：目前尚无广泛应用的致病性大肠杆菌疫苗，但相关研究正在进行中。

研究进展

  * 致病机制研究 ：科学家们不断深入研究致病性大肠杆菌的致病机制，如其黏附、侵袭和毒素产生的分子基础，为新型诊断方法和治疗药物的研发提供依据。

  * 新型诊断技术 ：随着分子生物学技术的发展，一些快速、高通量的检测方法正在研发和应用中，如基因芯片、质谱分析等，有望提高诊断的准确性和效率。

  * 治疗方法探索 ：包括噬菌体疗法、益生菌的应用以及新型抗生素的研发等，以应对日益严重的耐药性问题。