大肠杆菌 - 概述大肠埃希氏菌(Escherichia coli )通常称为大肠杆菌，约占肠道菌中的1%。是一种两端钝圆、能运动、无芽孢的革兰氏阴性短杆菌。 大肠杆菌在1885年由Escherich发现，它分布在自然界，大多数不致病，主要附生在人或动物的肠道里，为正常菌群；少数大肠杆菌具有毒性，可引起疾病。[1] 婴儿出生后大肠杆菌即随哺乳进入肠道，其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长，减少蛋白质分解产物对人体的危害，还能合成维生素B和K，正常栖居条件下不致病，若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。若在水和食品中检出大肠杆菌，可认为是被粪便污染的指标。因此大肠菌群数（或大肠菌值）常作为饮水、食物或药物的卫生学标准。[2] 原核生物 大肠杆菌大肠杆菌是细菌，属于原核生物；具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟核；细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。 形态与染色大小0.4～0.7×1~3μm，无芽孢，大多数菌株有动力。有普通菌毛与性菌毛，有些菌株有多糖类包膜，革兰氏阴性杆菌。 培养特性在血琼脂平板上，有些菌株产生β型溶血。在鉴别性或选择性培养基上形成有颜色、直径2~3mm的光滑型菌落。 生化反应大部分菌株发酵乳糖产酸产气，并发酵葡萄糖、麦芽糖、甘露醇、木胶糖、阿拉伯胶等产酸产气。IMViC试验为“+、+、-、-”，即为典型大肠杆菌。 抗原构造较复杂，有O、K、H、F四种抗原。O抗原为脂多糖，已有171种，其中162种与腹泻有关，是分群的基础。K抗原有103种，为荚脂多糖抗原。从病人新分离的大肠杆菌多有K抗原，有抗吞噬和补体杀菌作用。根据耐热性等不同，K抗原分为L、A、B三种，其中L、B不耐热，有60种。F抗原至少有5种，与大肠杆菌的粘附作用有关、表明大肠杆菌血清型的方式是按O：K：H排列，例如O111：K58（B4）：H2。 抵抗力该菌对热的抵抗力较其他肠道杆菌强，55℃经60分钟或60℃加热15分钟仍有部分细菌存活。在自然界的水中可存活数周至数月，在温度较低的粪便中存活更久。胆盐、煌绿等对大肠杆菌有抑制作用。对磺胺类、链霉素、氯霉素等敏感，但易耐药，是由带有R因子的质粒转移而获得的。 异养厌氧型大肠杆菌的代谢类型是异养厌氧型。 根据不同的生物学特性将致病性大肠杆菌分为5类：  肠出血型大肠杆菌致病性大肠杆菌是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。 肠产毒性大肠杆菌(ETEC) 引起婴幼儿和旅游者腹泻，出现轻度水泻，也可呈严重的霍乱样症状。腹泻常为自限性，一般2～3天即愈。营养不良者可达数周，也可反复发作。 肠侵袭性大肠杆菌(EIEC) 肠侵袭性大肠杆菌的特点是能侵入大、小肠粘膜，穿入上皮细胞内，使细胞蛋白溶解并在其中生长繁殖，使粘膜刷状缘受损，局部发生溃疡甚至出血，所以临床大便表现似痢疾。 肠出血性大肠杆菌(E．I"IEC) 患者可能出现各种症状，包括严重的水泻、带血腹泻、发热、腹绞痛及呕吐。情况严重时，更可能并发急性肾病。5岁以下的儿童出现该等并发症的风险较高。若治疗不当，可能会致命。[2] 肠粘附性大肠杆菌(EAEC) 也可以引起腹泻，但对其发病机理与血清型尚不了解。EAEC不侵入肠上皮细胞，不产生LT或ST，也无VT毒素。唯一特征是具有与Hep-2细胞（人喉上皮细胞癌细胞系）粘附的能力，故也称Hep-2细胞粘附性大肠杆菌。  大肠杆菌肠毒素 是肠产毒性大肠杆菌在生长繁殖过程中释放的外毒素，分为耐热和不耐热两种。 1.不耐热肠毒素 对热不稳定，65℃经30分钟即失活。为蛋白质，分子量大，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亚单位与小肠粘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cAMP。当cAMP增加后，小肠液体过度分泌，超过肠道的吸收能力而出现腹泻。LT的免疫原性与霍乱弧菌肠毒素相似，两者的抗血清交叉中和作用。 2.耐热肠毒素 对热稳定，100℃经20分钟仍不被破坏，分子量小，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与霍乱毒素无共同的抗原关系。 病原体大肠杆菌O157：H7是大肠杆菌的其中一个类型，该种病菌常见于牛等温血动物的肠内。这一型的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠管出现严重症状，如带血腹泻。 通常为3至4日，但亦会长达9日。 肠道外感染 多为内源性感染，以泌尿系感染为主，如尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎、上行性尿道感染多见于已婚妇女。也可引起腹膜炎、胆囊炎、阑尾炎等。婴儿、年老体弱、慢性消耗性疾病、大面积烧伤患者，大肠杆菌可侵入血流，引起败血症。早产儿，尤其是生后30天内的新生儿，易患大肠杆菌性脑膜炎。 急性腹泻 某些血清型大肠杆菌能引起人类腹泻。  大肠杆菌1、当细菌离开肠道进入泌尿道可以导致感染，由于性交会导致细菌进入膀胱，有时被称作“蜜月膀胱炎”。尿路感染尽管对女性更为普遍，但两性都可能发生。 2、当细菌由于如溃疡等导致的穿孔进入腹腔，通常会导致致命性的腹膜炎感染。 3、大肠杆菌的某些株具有毒性（其中一些类似导致痢疾的毒素），可以导致食物中毒，这通常是因为使用了被污染的肉类。疾病的严重程度可以相差很多，尤其对儿童、老人和免疫缺失病人可以是致命的，但通常是温和的。 食物传播 大肠杆菌主要是通过污染食物而引起人的感染，O157H7大肠杆菌的致病能力和对胃酸的抵抗力均较强，对细胞的破坏性大。因此很多国家将O157H7大肠杆菌引起的感染性腹泻归为食源性疾病。在世界各地报告的爆发中，约有70%以上与进食可疑食物有关。 水传播 除了饮用水受到污染可造成感染外，其他被污染的水体如游泳池、湖水及其他地表水等都可造成传播。这也进一步说明了大肠杆菌在外环境中的生存能力较强，引起人类感染可能并不需要在外环境中进行增菌。 密切接触传播 人与人之间的密切接触也可引起大肠杆菌的传播。一个人感染了大肠杆菌后，常通过密切接触的方式把细菌传染给其父母、子女、兄弟姐妹或其他与之密切接触的人如老师、朋友、亲戚等。 在医院里，也发生了多起由于护士照料病人而感染了大肠杆菌的报告，并且得到了病原学上的支持。 细菌的分离鉴定 大肠杆菌平板培养基肠道外感染取中段尿、血液、脓液、脑脊液等，腹泻者取粪便。 2、分离培养与鉴定 粪便标本直接接种肠道杆菌选择性培养基。血液需先经肉汤增菌，再转种血琼脂平板。其他标本可同时接种血琼脂平板和肠道杆菌选择性培养基。37℃孵育18～24小时后，观察菌落并涂片染色镜检。采用一系列生化反应进行鉴定。肠致病性大肠杆菌须先作血清学定型试验。必要时检定肠霉毒素。 卫生细菌学检查大肠杆菌不断随粪便排出体外，污染周围环境和水源、食品等。取样检查时，样品中大肠杆菌越多，表示样品被粪便污染越严重，也表明样品中存在肠道致病菌的可能性越大。故应对饮水、食品、饮料进行卫生细菌学检查。 1、细菌总数：检测每毫升或每克样品中所含细菌数，采用倾注培养计算。中国规定的卫生标准是每毫升饮水中细菌总数不得超过100个。 2、大肠菌群数：指每立升中大肠菌群数，采用乳糖发酵法检测。中国的卫生标准是每1000mL饮水中不得超过3个大肠菌群；瓶装汽水、果汁等每100mL大肠菌群不得超过5个。 普通大肠杆菌的化脓性炎症尤其是医院内患者发生的严重感染，可用抗生素治疗，如用氨苄青霉素、庆大霉素、头孢菌素等； 产肠毒素性大肠杆菌引起的腹泻，一般不需用抗生素，主要采取支持疗法，纠正水和电解质的丢失，并根据患者的情况做对症处理。  大肠杆菌的染色体结构模型1、保持地方及厨房器皿清洁，并把垃圾妥善弃置。 2、保持双手清洁，经常修剪指甲。 3、进食或处理食物前，应用肥皂及清水洗净双手，如厕或更换尿片后亦应洗手。 4、食水应采用自来水，并最好煮沸后才饮用。 5、应从可靠的地方购买新鲜食物，不要光顾无牌小贩。 6、避免进食高危食物，例如未经低温消毒法处理的牛奶，以及未熟透的汉堡扒、碎牛肉和其他肉类食品。 7、烹调食物时，应穿清洁、可洗涤的围裙，并戴上帽子。 8、食物应彻底清洗。 9、易腐坏食物应用盖盖好，存放于冰柜中。 10、生的食物及熟食，尤其是牛肉及牛的内脏，应分开处理和存放（冰柜上层存放熟食，下层存放生的食物），避免交叉污染。 11、冰柜应定期清洁和融雪，温度应保持于摄氏4度或以下。 12、若食物的所有部分均加热至摄氏75度，便可消灭大肠杆菌O157：H7；因此，碎牛肉及汉堡扒应彻底煮至摄氏75度达2至3分钟，直至煮熟的肉完全转为褐色，而肉汁亦变得清澈。 13、不要徒手处理熟食；如有需要，应戴上手套。 14、食物煮熟后应尽快食用。 15、如有需要保留吃剩的熟食，应该加以冷藏，并尽快食用。食用前应彻底翻热。变质的食物应该弃掉。 大肠杆菌是现代生物学中研究最多的一种细菌，作为一种模式生物，其基因组序列已全部测出。用分子生物学方法在大肠杆菌得出的结论可用于其它生物的研究。此外，在生物工程中，大肠杆菌被广泛用于基因复制和表达的宿主。 2013年9月30日，韩国研究人员全球首次研发出制取汽油的大肠杆菌。就像酵母分解糖分制作啤酒的原理一样，该微生物可将杂草或木渣转化成汽油。[5] 1989年，在美国密苏里州发生的一起O157：H7大肠杆菌感染爆发，共发病240多人。 1989年12月-1990年1月，加拿大某镇也发生了一起O157：H7大肠杆菌感染爆发。在2000多名居民中，发病243人，发病率11.6%。 1996年5-8月份，日本爆发了一起世界上最大的由O157：H7大肠杆菌引起的疫情，波及9000多人。 2011年6月，德国爆发大范围的大肠杆菌疫情，造成22人死亡，2200人住院治疗。[6] 2012年8月，日本卫生部门官员说，一批污染大肠杆菌的泡菜产品致7人死亡、104人身体不适，死者多为老妇。[7] 2012年10月16日，英国北爱尔兰公共卫生局发布公告说，北爱首府贝尔法斯特出现大肠杆菌疫情，确认和疑似的总病例数已达170人，疫情源头与贝尔法斯特一家餐馆有关。[8] |
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