大腸埃希桿菌性胃腸炎

(一)發(fā)病原因
本菌為革蘭陰性桿菌，大小為(1.1～1.5)μm×(2.0～6.0)μm(活菌)或(0.4～0.7)μm×(1.0～3.0)μm(染色菌)。多數菌株有周身鞭毛，能運動(dòng)，周身還有菌毛，無(wú)芽孢。某些菌株有包膜。菌毛位于菌體表層，纖維狀附著(zhù)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)生相應的抗體。為兼性厭氧菌，15～45℃可發(fā)育，最適宜生長(cháng)溫度為37℃，最適宜pH為7.4～7.6。在腸道菌選擇培養基上，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不分解乳糖，菌落無(wú)色，此點(diǎn)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、衛矛醇、棉籽糖、鼠李糖等因菌株而異。IMVC試驗為 --，脲酶、苯丙氨酸、丙二酸鹽等陰性。抗原構造較復雜，主要有O、H、K 3種抗原。O抗原為耐熱多糖磷脂復合物，目前已有171種，是血清分型的基礎;H抗原為不耐熱的蛋白質(zhì)，至今已建立了56個(gè)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周至數月，在溫度較低的糞便中存活更久。易產(chǎn)生耐藥性。耐藥性的產(chǎn)生，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(chēng)定居因子或定植因子(colonization factor)，包括CFAI、CFAⅡ。它們由細菌質(zhì)粒控制，可以通過(guò)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(cháng)繁殖過(guò)程中釋放出來(lái)的毒素稱(chēng)大腸埃希桿菌腸毒素。按其對熱的穩定性分為：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。EFEC某些菌株產(chǎn)生細胞毒性物質(zhì)。
(1)不耐熱腸毒素(LT)：類(lèi)似霍亂弧菌的腸毒素，可刺激小腸上皮細胞腺苷環(huán)化酶，使ATP轉化為cAMP，促進(jìn)小腸液體過(guò)度分泌，超過(guò)腸道再吸收能力，以致出現腹瀉。耐熱腸毒素(ST)是通過(guò)激活細胞上的鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶，使胞內cGMP量增加，導致液體平衡紊亂而引起腹瀉。
(2)內毒素：大腸埃希桿菌細胞壁有內毒素活性，其毒性部位為脂類(lèi)A;O特異多糖有助于細菌抗宿主的防御功能。
3.黏附素 黏附素(BFP)即以前所稱(chēng)的致病性大腸埃希桿菌黏附因子(EAF)，是該菌的一個(gè)大質(zhì)粒所編碼的一種菌毛，與黏附作用密切相關(guān)。由BFP介導的黏附為局部黏附，細菌不是均勻地分布在細胞表面，而是呈叢狀或微菌落樣存在于細胞上。同時(shí)，這種黏附為遠距離黏附，細菌菌體并不直接與細胞接觸，兩者靠菌毛相連。
4.緊密素 緊密素以前曾稱(chēng)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)現出血性大腸埃希桿菌等也有eae A的類(lèi)似結構。
緊密素是致病性大腸埃希桿菌近距離黏附和侵入宿主細胞的主要物質(zhì)基礎。它與宿主細胞膜上的相應受體結合后，導致細胞內Ca2 濃度上升及蛋白質(zhì)的磷酸化等作用，使得細胞支架發(fā)生重排，在細菌黏附處形成一個(gè)致密的纖維樣肌動(dòng)蛋白墊，從而使細菌侵入細胞。此時(shí)感染的細胞表現為刷狀緣脫落，并失去微絨毛。
5.eae A基因族　應用Tnpho A插入含質(zhì)粒的EPEC誘發(fā)突變，結果在329株鑒定出有22株無(wú)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(zhù)、緊密素的產(chǎn)生有關(guān)。另有2株Tnpho A插入在eaeA的下方，則失去對上皮細胞緊貼能力，但仍能產(chǎn)生緊密素。這說(shuō)明在：EPEC中存在一個(gè)eae基因簇，在eae A下方的基因稱(chēng)為eae B。
通過(guò)遺傳學(xué)研究，結合上述致病因素，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，使細菌相互黏附并黏附于微絨毛上。同時(shí)質(zhì)粒及染色體位點(diǎn)導致初期的局部黏附。第2期染色體基因啟動(dòng)信號轉換，導致蛋白質(zhì)的酪氨酸磷酸化、細胞內鈣濃度升高、早期細胞支架破壞、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)生的緊密素使細菌與上皮細胞膜緊貼，使細胞支架破壞增強。細菌黏附下方肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白等大量集聚。此時(shí)一部分細菌侵入上皮細胞。