5。体内分布、致病性及毒力因子
大肠杆菌在人和动物的肠道内,大多数于正常条件下是不致病的共栖菌,在特定条件下(如各种因素导致肠道菌群失调、侵入肠外组织或器官)可致病。
但少数大肠杆菌与人和动物的大肠杆菌病密切相关,它们是致病性大肠杆菌,正常情况下极少存在于健康机体。
根据其致病特点,可将各种致病性大肠杆菌分为以下11种致病型。
(1)产肠毒素大肠杆菌(EnterotoxigenicE。coli,ETEC):
是致儿童和幼龄动物腹泻最常见的致病性大肠杆菌,常因剧烈水样腹泻和迅速脱水而死亡,如仔猪黄痢。
其致病力主要由黏附素性菌毛和肠毒素(enterotoxins)两类毒力因子构成。
肠毒素包括对热不稳定毒素(heat-labile,LT;分为LT-1和LT-Ⅱ)和对热稳定毒素(heat-stable,ST;分为STa和STb)。
LT的分子质量大,其抗原性和毒性与霍乱毒素(choleratoxin,CT)相似,引起腹泻的机制也与霍乱毒素相同。
一般猪源ETEC往往带有K88、K99、987P和或F41黏附素,而来自犊牛和羔羊的ETEC多带有K99、F41黏附素。
ETEC常见血清型有O6、08、015、O25、O27、042、O63、O87、O148、O159等。
(2)产类志贺毒素大肠杆菌(Shigatoxin-producingE。coli,STEC):
又称产Vero毒素大肠杆菌(Verocytotoxin-producingE。coli,或VerotoxigenicE。coli,VTEC),因为某些菌株产生的毒素与志贺毒素相似,能使Vero细胞坏死。
STEC主要引起猪的水肿病、犊牛出血性结肠炎、幼兔腹泻以及人的水样腹泻、出血性肠炎及溶血性尿毒综合征等。
类志贺毒素(shigatoxin,Stx)是一种外毒素,其毒性是神经毒剂沙林的倍,小鼠LD??仅为1ng,因此成为潜在的生物恐怖病原。
Sx家族包括Stx1和Stx2,其中Stx2又有多种变体,如Stx2c、Six2d、Stx2e和Stx2f等。
在幼兔腹泻大肠杆菌中查到Stx,而引起猪水肿病的STEC通常具有黏附性菌毛F18??(下标)和Six2e。断奶仔猪腹泻(postweaningdiarrhoe,PWD)的STEC有类似的F18ac(下标)和Stx2e;它们还产生F4、F5和或F6黏附素,只有少数产生Stx2e,多数分离株可产生肠毒素STa。
STEC所含血清型可分为O157和非O157两种,前者的典型代表是O157:H7,后者如O2、O8、O45、O75、O138:K81、O139:K82及0141:K85等,且这些菌株多数具有溶血性。我国从病死猪中分离到的有O2、O9、06、045、O101、O103、0104:H4、O111、O121、O138、O139:K83及O145等。
(3)肠致病性大肠杆菌(EnteropathogenicE。coli,EPEC):
常引起幼龄动物、儿童严重腹泻,死亡率高。
大多数不产生肠毒素及其他外毒素,最主要的致病因素是细菌的黏附力,黏附在十二指肠、空肠和回肠上段黏膜,使微绒毛刷状缘破坏,但不具有侵袭性。
EPEC常见的血清型包括O26:H11、O55:H6、O86:H2、O111:H2、O119、O125:H4、O126:H5、O127、O128ab及142等。
不同国家、甚至一个国家不同地区,EPEC菌株型别往往不同,且在不断变化。
(4)肠侵袭性大肠杆菌(EnteroinvasiveE。coli,EIEC):
可引起人和动物类似痢疾症状的炎症、溃疡和腹泻,不产生肠毒素,而是侵袭和破坏结肠黏膜上皮细胞,造成大便带血。
(5)肠出血性大肠杆菌(EnterohemorrhagieE。coli,EHEC):
可引起人和多种动物感染、发病,导致血便、血尿甚至死亡。
1982年在美国首次发现,后相继在英国、加拿大、日本、德国等国家暴发流行。其典型代表是O157:H7和O104:H4,毒力极强,100个细菌即可致病。我国已在食品(含进口食品)、病人、家畜等分离到0157:H7。