大肠埃希菌

大肠埃希菌（Escherichia coli）属埃希菌属，是人类和动物肠道中的正常菌群，新生儿出生后数小时即有该菌存在，并终身存在。大肠埃希菌经常随粪便排出体外，污染周围环境、水源及食物导致腹泻，尤其是旅游者腹泻。同时，大肠埃希菌也是医院获得性感染的重要病原菌，住院患者即使未使用过抗生素，其口咽部亦常有肠杆菌科细菌寄殖，并可通过患者之间及工作人员与患者间的接触、呼吸道气溶胶吸入或各种医疗操作等使患者获得感染。

一、病原学

大肠埃希菌为革兰氏阴性短杆菌，兼性厌氧，多数菌株有周身鞭毛，有菌毛，无芽孢。绝大多数菌株能发酵乳糖，在克氏双糖管中，斜面和底层菌产酸产气，硫化氢阴性，动力阳性，可同沙门菌、志贺菌等区别。此外，大肠埃希菌有O、H、K三种抗原，是血清学分型的基础。

二、致病性

大肠埃希菌是机会性致病菌，不同菌株的侵袭力，与细胞壁的结构，尤其是类脂A（为内毒素的核心结构）和细菌产生的酶、毒素或代谢物有关。目前已分离或鉴定的与毒力有关的因子可分为：①主要毒力因子，如内毒素（如脂多糖）、外毒素、膜结合毒素（如β溶血素）等；②辅助毒力因子，有黏附素、鞭毛、荚膜及铁载体等。通常由多种毒力因子共同作用造成疾病，一般而言，具有黏附于粘膜表面能力、能对抗血清的杀菌活性、有荚膜并能产生细胞外蛋白分解酶的菌株，其毒力和致病能力亦较强。

大肠埃希菌可通过不同机制导致腹泻，主要有：①肠产毒素性大肠埃希菌（enterotoxigenic E.coli,ETEC）产生不耐热肠毒素（heat-labile enterotoxin,LT）和耐热肠毒素（heat-stable enterotoxin,ST）两种毒素。含LT的大肠埃希菌不入侵大肠上皮细胞，而是以其肠毒素致病，毒素的作用与霍乱弧菌肠毒素类似，能激活肠上皮细胞膜上的腺苷酸环化酶，使ATP转化为环腺苷酸（cAMP），促进肠粘膜细胞的分泌而引起水样腹泻。另一毒素ST可能通过激活肠粘膜细胞上的鸟苷酸环化酶，使胞内cGMP量增多而引起腹泻，但病程较短。LT和ST的产生由质粒控制，已知ETEC有20余个血清型，是发展中国家儿童和旅游者腹泻的重要病原菌。②肠致病性大肠埃希菌（enteropathogenicn Escherichia coli,EPEC）可黏附于十二指肠、空肠和回肠上端肠粘膜上皮细胞表面底座样突起，通过使邻近微绒毛脱落、上皮细胞紧密连接松解和刺激分泌等机制引起急性水样腹泻。EPEC仍是发展中国家婴儿腹泻的重要病原菌。③肠侵袭性大肠埃希菌（enteroinvasice Escherichia coli,EIEC）能侵入结肠黏膜上皮细胞，在细胞质内生长繁殖，其毒力因子和发病机制与志贺菌属相仿；在内毒素的作用下，细胞被破坏，引起炎症反应和溃疡，产生水泻或进展到腹绞痛、发热、里急后重、粘液血液等痢疾样症状。常在较大儿童及成人中致病，可引起暴发流行或散发病例。④肠出血性大肠埃希菌（enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC）和产志贺毒素大肠埃希菌（Shiga toxin-producing Escherichia coli,STEC），EHEC可引起出血性结肠炎，部分菌株可产生志贺样毒素，毒素损伤内皮细胞，促进凝血因子释放和微血管栓塞，导致溶血性尿毒综合征。溶血性尿毒综合征多数由O157∶H7血清型引起，需注意的是，抗菌药物可诱导志贺样毒素的表达和释放、增加溶血性尿毒综合征发生风险，因此EHEC禁用抗菌药物。⑤肠聚集性大肠埃希菌（enteroaggregative Escherichia coli,EAEC）除黏附于肠粘膜上皮细胞导致微绒毛损伤外，可产生一种耐热的肠毒素和质粒编码的肠毒素，引起儿童或HIV感染者持久性腹泻。

当人体抵抗力下降时，大肠埃希菌可侵入肠道外组织或器官引起感染，称为内源性感染。大肠埃希菌可污染尿道口，引起上行性感染而发生膀胱炎，由膀胱上行至输尿管、肾脏引起肾盂肾炎。大肠埃希菌可自血液到达胆囊，或经门静脉入肝，如肝脏未能清除细菌，则细菌可随胆汁排出而感染胆囊；胆道蛔虫也可将大肠埃希菌带入胆囊或胆管，造成上行性感染。大肠埃希菌是革兰氏阴性杆菌血流感染的最常见病原菌，50%的大肠埃希菌血流感染来源于尿路感染，亦可由腹部外伤、腹腔手术后感染等引起。部分血流感染患者入侵途径不明，多见于肝硬化、恶性肿瘤、血液病、糖尿病及应用肾上腺皮质激素、抗肿瘤药物、广谱抗生素的患者，仍可能为内源性感染。

三、临床表现

尿路感染：可表现为尿道炎、膀胱炎或肾盂肾炎，患者本身存在各种原因引起的尿路梗阻是重要诱发因素。尿道炎和膀胱炎有尿频、尿急、尿痛等膀胱刺激征，肾盂肾炎则还有高热、腰痛等全身症状。

腹腔感染：阑尾穿孔、胃及十二指肠溃疡穿孔、小肠憩室炎症穿孔及全身感染等均可引起腹腔内脓肿。大肠埃希菌所致的脓肿常合并有厌氧菌如厌氧链球菌、梭状芽胞杆菌、拟杆菌属等感染，故脓液多有臭味。

胆道感染与肝脓肿：常发生于胆石症、胆道手术等基础疾病患者，临床表现为发热、畏寒、寒战，右上腹痛，局部有压痛、肌紧张等，伴有其他毒血症症状，部分病例可伴发中毒性休克、黄疸等。大肠埃希菌是肝脓肿仅次于肺炎克雷伯菌的病原体。

肺部感染：大多见于医院感染、或有严重基础疾病（如糖尿病、慢性阻塞性肺病等）的社区获得性肺炎患者，临床表现大多为累及肺下叶的支气管肺炎，部分患者可伴发脓胸、血流感染等。
血流感染：常发生在肾盂肾炎或其他尿路感染者中，尤其合并尿流不畅患者；或发生在腹腔感染、肠道感染及盆腔感染的基础上，在医院获得性革兰氏阴性杆菌血流感染中居首位。起病多急骤，高热，主要特点为细菌内毒素引起的全身毒血症症状、神志淡漠、反应迟钝，部分患者可出现中毒性休克、DIC等，少数患者可继发迁徙性病灶。

肠道感染：肠致病性大肠埃希菌、肠聚集性大肠埃希菌均可引起儿童腹泻，有时可在病房或幼儿园引起暴发流行。肠产毒性大肠埃希菌常引起旅游者腹泻，大多症状较轻，有水泻、腹痛等，发热不显著，3-4日自愈，少数病例可发生寒战、高热、恶心、呕吐、肠痉挛。肠侵袭性大肠埃希菌引起的腹泻常有粘液血便，与细菌性痢疾难鉴别。肠出血性大肠埃希菌可引起出血性结肠炎，通常患者不发热；有的菌株可引起溶血性尿毒综合征，表现为肾功能衰竭、贫血和血小板减少，老年患者中有死亡病例报道。

脑膜炎：新生儿常可发生大肠埃希菌脑膜炎，尤其多见于早产儿，临床表现为精神状态改变（如嗜睡、易激惹）、喂养困难、体温异常、前囟饱满，但症状多不典型，且缺乏特异性。

四、实验室检查

自血、尿、粪便、脓液、脑脊液、痰液等标本中可分离出大肠埃希菌，腹泻流行时可从多数患者中分离出同一血清型的大肠埃希菌，且和可疑食物中分离者一致。鉴定不同型别的大肠埃希菌需采用PCR或DNA探针方法。

寄居于肠道的大肠埃希菌不断随粪便排出体外，可污染周围环境、水源及食品等。样品中检测出大肠埃希菌愈多，表示粪便污染愈严重，也间接表明可能有肠道致病菌污染。因此，卫生细菌学以“大肠菌群数”作为饮水、食品等粪便污染的指标之一。我国《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）规定，在100ml饮用水中不得检出大肠菌群。