致病性大肠杆菌感染

第十七节　致病性大肠杆菌感染

【概述】

大肠杆菌是人类及动物肠道正常菌群的主要成员，每克粪便中约含有10⁹个大肠杆菌。大肠杆菌分为致病性和非致病性两大类。致病性大肠杆菌主要引起腹泻，又称为致病性大肠杆菌。

1.病原学　大肠杆菌（escherichia coli，E.coli）为革兰阴性短杆菌，大小0.5μm×（1～3）μm。周身鞭毛，能运动，无芽孢。能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，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和维生素K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素。大肠杆菌在正常栖居条件下不致病，但若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。大肠杆菌在肠道中大量繁殖，占粪便干重的1/3。大肠杆菌的抗原成分复杂，主要有菌体抗原（O）、鞭毛抗原（H）和包膜抗原（K）组成，后者有抗机体吞噬和抗补体的能力。致病性大肠杆菌约有60个血清型，按其致病机制可分为5类：①产肠毒性大肠杆菌（ETEC）；②肠致病性大肠杆菌（EPEC）；③肠侵袭性大肠杆菌（EIEC）；④肠出血性大肠杆菌（EHEC）；⑤肠黏附性大肠杆菌（EAEC）。

2.发病机制　大肠杆菌具有K抗原和菌毛。K抗原有抗吞噬作用，有抵抗补体和抗体的作用；菌毛能帮助细菌的黏附作用。产肠毒性大肠杆菌在生长繁殖过程中释放出来的毒素称大肠杆菌肠毒素。按其对热的稳定性分为耐热肠毒素、不耐热肠毒素，耐热毒素的活性部位分为AB两个亚单位，后者是主要肠毒素成分，能减少肠黏膜的吸收作用。黏附素即以前所称的致病性大肠杆菌黏附因子，是该菌的一个大质粒所编码的一种菌毛，与黏附作用密切相关。紧密素是肠致病性大肠杆菌的一种次要外膜蛋白，是致病性大肠杆菌近距离黏附和侵入宿主细胞的主要物质基础。

【临床表现、诊断及治疗】

附：感染性腹泻诊断标准（摘自WS 271-2007）

1.诊断原则

引起腹泻的病因比较复杂，除细菌、病毒、寄生虫等病原体可引起感染性腹泻外，其他因素，如化学药品等还可引起非感染性腹泻，故本组病人的诊断须依据流行病学资料、临床表现和粪便常规检查来综合诊断。由于本组疾病包括范围较广，而上述资料基本相似，故病原确诊须依据从粪便检出有关病原体，或特异性核酸，或从血清中检测出特异性抗体。

2.诊断标准

2.1　流行病学资料

一年四季均可发病，一般夏秋季多发。有不洁饮食（水）和（或）与腹泻病人、腹泻动物、带菌动物接触史，或有去不发达地区旅游史。如为食物源性则常为集体发病及有共进可疑食物史。某些沙门菌（如鼠伤寒沙门菌等）、肠道致泻性大肠杆菌（EPEC）、A组轮状病毒和柯萨奇病毒等感染则可在婴儿室内引起暴发流行。

2.2　临床表现

2.2.1　腹泻、大便每日≥3次，粪便的性状异常，可为稀便、水样便，亦可为黏液便、脓血便及血便，可伴有恶心、呕吐、食欲缺乏、发热、腹痛及全身不适等。病情严重者，因大量丢失水分引起脱水、电解质紊乱甚至休克。

2.2.2　已排除霍乱、痢疾、伤寒、副伤寒。

3.3　实验室检查

3.3.1　粪便常规检查

粪便可为稀便、水样便、黏液便、血便或脓血便。镜检可有多量红白细胞，亦可有少量或无细胞。

3.3.2　病原学检查

粪便中可检出霍乱、痢疾、伤寒、副伤寒以外的致病微生物，如肠致泻性大肠杆菌、沙门菌、轮状病毒或蓝氏贾第鞭毛虫等。或检出特异性抗原、核酸或从血清检出特异性抗体。

临床诊断：具备3.2.1，3.2.2，3.3.1者，3.1供参考。

病原确诊：临床诊断加3.3.2。

1.产肠毒素性大肠埃希菌肠炎　本病系由ETEC引起的肠道传染病。ETEC是近来人类霍乱样病人大便中新发现的一组致腹泻性大肠埃希菌。是发达国家“旅游者腹泻”的主要病原之一；是“成人霍乱综合征”的常见病因。也是小儿腹泻的重要病原，发病率仅次于轮状病毒。ETEC是居于小肠表面，不损坏也不侵入肠黏膜上皮细胞，通过产生肠毒素引起分泌性腹泻。

本病潜伏期一般为44h（0.5～7d）。临床表现为水样腹泻，每日2～10次，偶尔呈重症霍乱样。在小儿和年老体衰患者，严重腹泻常并发脱水、电解质紊乱、休克及酸中毒，有生命危险。发热者较少，多为低热。可有腹痛、恶心、呕吐、头痛及肌痛，但无里急后重。病程1～5d，甚少超过1周。病后1～3周仍有小肠吸收障碍，所以在发展中国家的患儿常发生病后营养不良。

确诊有赖于大便培养出产肠毒素性大肠埃希菌，并作血清分型，ST与LT检测。用荧光抗体技术、DNA杂交法、乳胶颗粒凝集试验等免疫学测定肠毒素的特异性及敏感性均较高，且简易快速，临床主要应与霍乱进行鉴别，其次需要鉴别的有病毒性肠炎、沙门菌肠炎等。

本病有自限性倾向，轻者可不用抗生素治疗，重者抗菌治疗后可缩短排菌时间，主要适用司帕沙星或诺氟沙星合用思密达或小檗碱等治疗。本病治疗重点是纠正脱水、酸中毒和低血钾，轻症可用ORS液，重者需要静脉补液，首选541液；如发生休克，应尽快恢复血浆容量，不宜使用血管收缩药。

2.肠致病性大肠埃希菌肠炎　EPEC是最早被认识的一组致腹泻性大肠埃希菌，是20世纪50～60年代婴幼儿腹泻的主要病原。

传染源主要是病人及带菌者，有婴儿带菌者亦有成人带菌者，传染性强，以直接接触传播为主，通过污染的手、食品或用具而传播。5～6月份为发病高峰，各年龄组均可发病，但以2岁以下小儿多见。

本病起病缓慢，多有饮食不调或添加辅食不当等诱因，常误诊为消化不良。轻症者不发热，大便每日3～5次，黄色蛋花样，量较多，重症患者可有发热、呕吐、腹痛、腹胀等，呈黏液脓血便。呕吐、腹泻严重者可有失水及酸中毒表现。成人患者常急性起病，脐周腹痛伴痢疾样大便。个别营养不良患儿，病原菌可侵入肠黏膜进入血流，导致败血症或脑膜炎。

外周血常规正常或白细胞稍增高，大便镜检可见少数红细胞、白细胞，偶尔可满视野，并有大量脂肪粒。并发症主要有重度等渗性脱水、代谢性酸中毒，败血症，心、肝、肾功能障碍，肺炎、低血K＋及低血Ca^2＋，成人预后较好，小儿病死率高。

依据大便培养大肠埃希菌阳性及血清型鉴定阳性尚不能确诊，必须同时有临床表现及流行病学支持才能诊断本病。

采取抗菌消炎，控制腹泻，纠正脱水、酸中毒等综合治疗措施，人乳中的IgA可阻止需要铁的细菌如大肠埃希菌的生长，故人乳喂养是防治婴幼儿大肠埃希菌肠炎的有效措施。禁食期间均需静脉补液。针对等渗性脱水与代谢性酸中毒按不同脱水程序制订补液计划，对于重症及营养不良婴儿可少量多次输血、白蛋白，以改善全身状况。轻者病例可不用抗菌药物，通过调整肠道正常菌群而自愈，对于重症病人可以用新霉素5～10mg/kg，每日4次，口服，也可以用庆大霉素10～15mg/（kg·d），分2～3次口服，年长儿童和成人可用氟喹诺酮类药物如诺氟沙星10～20mg/（kg·d），分2～3次口服，环丙沙星每日0.2～0.4g静脉点滴。

3.肠侵袭性大肠埃希菌肠炎　EIEC是1967年分离到的致腹泻性大肠埃希菌。本菌无动力，生化反应和抗原结构也近似志贺菌属。ELEC不产生肠毒素，主要侵犯结肠形成肠壁溃疡，其主要生物学特性是能侵入小肠黏膜上皮细胞，并引起炎症反应，导致侵袭性腹泻，大便带黏液脓血。

本病临床表现轻重悬殊，较重病例酷似细菌性痢疾，有发热、头痛、肌痛及乏力等毒血症症状，伴腹痛、腹泻、里急后重及黏液脓血便。

实验诊断可采用凝集反应，ELEC血清抗体效价呈4倍增高有诊断意义。大便培养的大肠埃希菌可进一步作血清鉴定，并做Sereny试验。治疗同菌痢，对重症需抗菌治疗。

4.肠出血性大肠埃希菌肠炎　EHEC血清型以O157∶H7为多，是1982年发现的肠出血性大肠埃希菌肠炎的病原体，此后相继发现近10种血清型。1996年日本发生全国性流行，波及十几个城市，数万人受染，病死11人。我国尚无确切的病原学研究报道。

EHEC无侵袭力，也不产生肠毒素，但能产生一种毒力甚强的细胞毒素，证明对Vero细胞有损伤或致死作用，故称Vero毒素。该毒素有4种，即VT1、VT2、VT2vh和VT2vp，其中VT1的分子结构与志贺毒素相似，称类志贺毒素。VT1、VT2和VT2vp已确定为溶血-尿毒综合征的致病性毒素。VT在盲肠、阑尾和升结肠引起肠黏膜上皮细胞坏死，黏膜充血、水肿，以及结肠黏膜炎症，导致炎症性出血性腹泻。VT还可进入血流，并通过血-脑屏障，导致毒血症症状，又可损伤血管内皮细胞而引起血栓性微血管病。

病人和无症状携带者也是传染源之一。消化道传播，通过进食被污染的食物、水或与病人接触而传染，人群普遍易感，但以老人、儿童为主。

O157∶H7和O26∶H11感染的潜伏期为3～4d，主要症状为痉挛性腹痛，初期为水泻，继而呈典型的特征性血水便，不发热或低热，伴恶心、呕吐。外周血白细胞总数和中性粒细胞轻度升高。本病经5～7d而自愈，少数儿童或成人病例经数日血水样腹泻后尿量急剧减少，出现溶血-尿毒综合征，患者有肾功能衰竭、外周血血小板减少以及溶血性贫血等征象。

特异性诊断有赖于从大便分离鉴定O157∶H7型大肠埃希菌，并应检测Vero毒素，后者已有反相被动乳凝试验，ELISA以及聚合酶链反应试验可供选择。

重症应使用抗生素如司帕沙星、环丙沙星、小檗碱等，轻症可采用肠黏膜保护剂，思密达或微生态调节剂，同时，注意纠正脱水，加强支持疗法，合并HUS者，按HUS抢救。

5.肠黏附性大肠埃希菌肠炎　EAEC为新近从EPEC菌群中分出的致腹泻性大肠埃希菌，能黏附于小肠黏膜上皮细胞，并在其表面大量繁殖而引起微绒毛病变。已知有2个菌种和10余个血清型。聚合性黏附大肠埃希菌黏附于肠黏膜上时呈聚合状，它释放耐热肠毒素EAST和不耐热的EALT。广泛性黏附大肠埃希菌（diffusely adherent E.coli，DAEC）不产生肠毒素及Vero毒素，腹泻机制不明。健康带菌者7%～8%。EAEC亦是旅游者腹泻和小儿慢性腹泻的病原体。本病的治疗与EPEC感染相同。