一、發(fā)病原因
大腸埃希菌為革蘭陰性桿菌，多數(shù)菌株有周身鞭毛，能運動，周身還有菌毛，無芽孢。某些菌株有包膜。菌毛位于菌體表層，纖維狀附著物，屬疏水蛋白質(zhì)成分，具有較好的抗原性，可刺激機體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。大腸埃希菌為兼性厭氧菌，15～45℃可發(fā)育，最適宜生長溫度為37℃，最適宜pH為7.4～7.6。在腸道菌選擇培養(yǎng)基上，因能發(fā)酵乳糖產(chǎn)糖，使指示劑變色而形成有色菌落。而腸桿菌科中的致病菌多數(shù)不分解乳糖，菌落無色，此點對腸桿菌科致病菌的分離有選擇作用。發(fā)酵葡萄糖、乳糖、麥芽糖、甘露醇等多種糖醇產(chǎn)酸產(chǎn)氣;對蔗糖、衛(wèi)矛醇、棉籽糖、鼠李糖等因菌株而異。抗原構(gòu)造較復(fù)雜，主要有O、H、K 三種抗原。O抗原為耐熱多糖磷脂復(fù)合物，目前已有171種，是血清分型的基礎(chǔ);H抗原為不耐熱的蛋白質(zhì)，至今已建立了56個抗原;K抗原為包膜抗原，至今已知有100種。本菌在自然界水中可存活數(shù)周至數(shù)月，在溫度較低的糞便中存活更久。易產(chǎn)生耐藥性，主要是由帶有耐藥因子(R因子)的質(zhì)粒的傳遞而獲得。
二、發(fā)病機制
1.侵襲力
大腸埃希桿菌具有K抗原和菌毛。K抗原有抗吞噬作用，有抵抗補體和抗體的作用;菌毛能幫助細(xì)菌的黏附作用。產(chǎn)毒性大腸埃希桿菌的這種纖毛樣菌毛稱定居因子或定植因子(colonization factor CF)，包括CFAI、CFAⅡ。它們由細(xì)菌質(zhì)?？刂疲梢酝ㄟ^質(zhì)粒傳遞給其他菌株，抗原性很強，能刺激宿主機體產(chǎn)生特異性抗體。有侵襲力的菌株可以侵犯腸道黏膜表層引起炎癥。
2.腸毒素
ETEC在生長繁殖過程中釋放出來的毒素稱大腸埃希桿菌腸毒素。按其對熱的穩(wěn)定性分為：耐熱腸毒素(heat-stable enterotoxin，ST)、不耐熱腸毒素(heat-labile enterotoxir，LT)。ST與LT均由染色體外的遺傳物質(zhì)質(zhì)粒所編碼，控制合成。ETEC某些菌株產(chǎn)生細(xì)胞毒性物質(zhì)。
(1)不耐熱腸毒素(LT)：
類似霍亂弧菌的腸毒素，可刺激小腸上皮細(xì)胞腺苷環(huán)化酶，使ATP轉(zhuǎn)化為cAMP，促進(jìn)小腸液體過度分泌，超過腸道再吸收能力，以致出現(xiàn)腹瀉。耐熱腸毒素(ST)是通過激活細(xì)胞上的鳥苷酸環(huán)化酶，使胞內(nèi)cGMP量增加，導(dǎo)致液體平衡紊亂而引起腹瀉。
(2)內(nèi)毒素：
大腸埃希桿菌細(xì)胞壁有內(nèi)毒素活性，其毒性部位為脂類A;O特異多糖有助于細(xì)菌抗宿主的防御功能。
3.黏附素
黏附素(BFP)即以前所稱的致病性大腸埃希桿菌黏附因子(EAF)，是該菌的一個大質(zhì)粒所編碼的一種菌毛，與黏附作用密切相關(guān)。由BFP介導(dǎo)的黏附為局部黏附，細(xì)菌不是均勻地分布在細(xì)胞表面，而是呈叢狀或微菌落樣存在于細(xì)胞上。同時，這種黏附為遠(yuǎn)距離黏附，細(xì)菌菌體并不直接與細(xì)胞接觸，兩者靠菌毛相連。
4.緊密素
緊密素以前曾稱為EAE蛋白，是腸致病性大腸埃希桿菌的一種次要外膜蛋白，分子量為94 kD。與耶爾森菌的侵襲素N末端區(qū)域有高度的同源性。其編碼基因eae A位于菌體的染色體上。新近發(fā)現(xiàn)出血性大腸埃希桿菌等也有eae A的類似結(jié)構(gòu)。
緊密素是致病性大腸埃希桿菌近距離黏附和侵入宿主細(xì)胞的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。它與宿主細(xì)胞膜上的相應(yīng)受體結(jié)合后，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2 濃度上升及蛋白質(zhì)的磷酸化等作用，使得細(xì)胞支架發(fā)生重排，在細(xì)菌黏附處形成一個致密的纖維樣肌動蛋白墊，從而使細(xì)菌侵入細(xì)胞。此時感染的細(xì)胞表現(xiàn)為刷狀緣脫落，并失去微絨毛。
5.eae A基因族
應(yīng)用Tnpho A插入含質(zhì)粒的EPEC誘發(fā)突變，結(jié)果在329株鑒定出有22株無侵襲力，其中5株Tnpho A插入在染色體的eae A基因中，證明侵襲力與緊密貼著、緊密素的產(chǎn)生有關(guān)。另有2株Tnpho A插入在eaeA的下方，則失去對上皮細(xì)胞緊貼能力，但仍能產(chǎn)生緊密素。這說明在：EPEC中存在一個eae基因簇，在eae A下方的基因稱為eae B。
通過遺傳學(xué)研究，結(jié)合上述致病因素，Donnenberg提出EPEC致病機制共分3期進(jìn)行。第1期由EAF質(zhì)粒上bfp A編碼的BFP介導(dǎo)，使細(xì)菌相互黏附并黏附于微絨毛上。同時質(zhì)粒及染色體位點導(dǎo)致初期的局部黏附。第2期染色體基因啟動信號轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的酪氨酸磷酸化、細(xì)胞內(nèi)鈣濃度升高、早期細(xì)胞支架破壞、微絨毛改變以及液體分泌。第3期隨感染的進(jìn)展，eae基因簇被激活，產(chǎn)生的緊密素使細(xì)菌與上皮細(xì)胞膜緊貼，使細(xì)胞支架破壞增強。細(xì)菌黏附下方肌動蛋白、肌球蛋白等大量集聚。此時一部分細(xì)菌侵入上皮細(xì)胞。
