二、致病性
(一)致病物质
1.黏附素 也称定植因子,包括大肠杆菌的菌毛、定植因子抗原及紧密黏附素等。致病性大肠杆菌须先黏附于宿主肠壁或泌尿道,以免被肠蠕动和肠分泌液清除或尿液冲刷。对人类致泻的定植因子为CFAⅠ、CFAⅡ,定植因子具有较强的免疫原性,能刺激机体产生特异性抗体。
2.外毒素 某些致病性大肠杆菌在生长繁殖过程中能释放多种外毒素,如肠毒素、志贺毒素等,其中肠毒素分为耐热肠毒素和不耐热肠毒素两种。
(1)不耐热肠毒素(LT) 对热不稳定,65℃维持30 min即失活。化学本质为蛋白质,分子质量大,有免疫原性。由A、B两个亚单位组成,A又分成A1和A2,其中A1是毒素的活性部分。B亚单位与小肠黏膜上皮细胞膜表面的GM1神经节苷脂受体结合后,A亚单位穿过细胞膜与腺苷酸环化酶作用,使胞内ATP转化为cAMP。cAMP的增加导致小肠液体过度分泌,超过肠道的吸收能力而出现腹泻。LT的免疫原性与霍乱肠毒素相似,两者的抗血清可交叉中和。
(2)耐热肠毒素(ST) 对热稳定,100℃维持20 min仍不被破坏,分子质量小,免疫原性弱。ST可激活小肠上皮细胞的鸟苷酸环化酶,使胞内cGMP增加,在空肠部分改变液体的运转,使肠腔积液而引起腹泻。ST与霍乱肠毒素无共同的抗原关系。
肠产毒性大肠杆菌的有些菌株只产生一种肠毒素,即LT或ST;有些则可产生两种肠毒素。有些致病性大肠杆菌还可产生Vero毒素。
3.其他 胞壁脂多糖的类脂A具有毒性,O-特异性多糖有抵抗宿主防御屏障的作用。大肠杆菌的K抗原有抗吞噬作用。
(二)所致疾病(https://www.daowen.com)
1.肠道外感染 多为内源性感染,以泌尿系统感染为主,如尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎。上行性尿路感染多见于已婚妇女。也可引起腹膜炎、胆囊炎、阑尾炎等。大肠杆菌可侵入婴儿、年老体弱者、慢性消耗性疾病患者、大面积烧伤患者的血流,引起败血症。早产儿,尤其是一月龄内的新生儿,易患大肠杆菌性脑膜炎。
2.急性腹泻 某些血清型大肠杆菌能引起人类腹泻。根据其致病机理不同,分为五种类型。
(1)肠产毒性大肠杆菌(ETEC) 引起婴幼儿和旅游者腹泻。患者可出现轻度水泻,也可出现严重的霍乱样症状。腹泻有自限性,一般2~3天即痊愈。营养不良者腹泻持续时间可达数周,也可反复发作。致病因素是LT或ST,或两者同时致病。有些菌株具有定植因子,常见者为O6∶K15∶H16和O25∶K7∶H42。
(2)肠致病性大肠杆菌(EPEC) 婴儿腹泻的主要病原菌,有高度传染性,严重者可致死。成人少见。细菌侵入肠道后,主要在十二指肠、空肠和回肠上段大量繁殖。切片标本中可见细菌黏附于绒毛,导致刷状缘破坏、绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功能受损,造成严重腹泻。EPEC不产生LT或ST。EPEC可产生VT毒素。VT毒素的结构、作用与志贺毒素相似,具有神经毒性、细胞毒性和肠毒性。
(3)肠侵袭性大肠杆菌(EIEC) EIEC的多数菌株无动力,生化反应和抗原结构均近似痢疾杆菌,应予注意。发病机制与痢疾相似,侵袭和破坏结肠黏膜上皮,细菌侵入结肠黏膜上皮细胞,在细胞内生长繁殖,导致炎症、溃疡、腹泻。
(4)肠出血性大肠杆菌(EHEC) 主要的血清型为O157∶H7,还有O26、OⅢ等。毒力因子是菌毛和Vero毒素,Vero毒素能使肠上皮细胞死亡脱落、肠道出血、肾远曲小管和集合管变性,以及血小板聚集、内皮细胞损伤,引起散发性或暴发性出血性肠炎、溶血性尿毒综合征等。
(5)肠集聚性大肠杆菌(EAEC) 发病机制为聚集性黏附和产生毒性物质,该菌是导致儿童持续性腹泻的病原菌之一。