肠杆菌科概述、埃希菌属
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1982-first recognized as a pathogen 1985-associated with hemolytic uremic syndrome 1990-outbreak from drinking water 1991-outbreak from apple cider 1993-multi-state outbreak from fast food hamburgers 1995-outbreak from fresh produce 1996-outbreak in Japan -multi-state outbreak from unpasteurized apple juice
vero毒素型大肠埃希菌 致病物质
菌毛：粘附作用 毒素：vero毒素
所致疾病
出血性结肠炎 溶 血 性 尿 毒 综 合 征
（HUS） 5岁以下儿童易感，病情 轻重不一 1982 年美国发现 ， 后世 界各地均有流行 血清型为O157:H7
Department of Microbiology, Harbin Medical University
大肠埃希菌菌落特征（MAC）
肠道杆菌: 大肠埃希菌
A
B
C
A.大肠埃希菌纯培养镜下特征（革兰染色） B.大肠埃希菌在血琼脂平板上的菌落特征（18-24h) C.大肠埃希菌在麦康凯琼脂平板上的菌落特征（18-14h)
医学微生物学
在麦康凯培养基上的大肠埃希杆菌 和福氏痢疾杆菌
大肠埃希杆菌呈典型粉红色，乳糖发酵菌落。福氏 痢疾杆菌 菌落小，无色透明，非乳糖发酵菌。 （18hr,37℃)
The “life cycle” of E. coli O157:H7
5-10% prevalence in animals 40% prevalence in farms
Department of Microbiology, Harbin Medical University
E. coli O157:H7
致病性
破坏刷状缘 不产生肠毒素及其他外毒素ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ无侵袭力
Gut lumen
所致疾病
婴幼儿腹泻，热带国家、医院常流行 水性腹泻
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠侵袭型大肠埃希菌（EIEC）
致病物质
不产肠毒素，侵袭结肠
大肠埃希菌KIA（AA＋－）MIU（＋＋－）
大肠埃希菌IMViC试验（＋＋－－）
右侧为对照（－－＋＋）
抗原结构
O（菌体）抗原： 170种以上 H（鞭毛）抗原：56 种以上 K（荚膜）抗原： 100种以上 O111：K58：H2
Department of Microbiology, Harbin Medical University
返回
科间鉴定：根据O/F试验、氧化酶试验、菌体形态 和有无鞭毛 科内鉴定：生化鉴定分为3个组 PAD:苯丙氨酸脱氨酶； VP/葡萄糖酸盐利用试验
PAD阴性、VP阴性 PAD阴性、VP阳性 PAD阳性、VP阴性
属间鉴定
肠杆菌科与其它革兰阴性杆菌区别
苯丙氨酸脱氨酶试验
阳性：绿色
Department of Microbiology, Harbin Medical University
埃希氏菌属
（Escherichia）
是人类和动物肠道中的正常菌群 以大肠埃希氏菌（E.coli）最为重要 出生后数小时就进入肠道，并终生伴随
重要的实验材料和研究对象 ：
在分子生物学和基因工程实验中
致病性 致病物质 1、侵袭力
K抗原和菌毛与侵袭力有关。 K抗原能抗吞 噬，菌毛（又称定植因子）有粘附作用。
2、内毒素 3、肠毒素 由ETEC产生的外毒素，可分为耐热肠毒素 (ST)和不耐热肠毒素(LT)两种。均由质粒介 导。LT与霍乱肠毒素作用机理相似，可使肠 道细胞中cAMP的水平升高， ST可使细胞内 cGMP量增多，因而引起肠液大量分泌而导 致腹泄。
New findings in gastrointestinal bacteria
2006, Nature, Jeffrey Gordon, director of the Center for Genome Sciences at Washington University School of Medicine in St. Louis, Missouri, and his graduate student Buck Samuel Methanobrevibacter smithii (M. smithii) Discovery Channel “Gut Bacteria Determine Fat or Thin” “I’m not fat, I’m just got fat bacteria”
发酵型
氧化型
产碱型
O-F试验
氧化酶试验
阳性：紫红色 阴性：无色
硝酸盐还原试验 阳性：红色 阴性：淡黄色
复杂的抗原构造
O（菌体）抗原
Lipopolysacchride
H（鞭毛） 抗原
Flagella
K 抗原
荚膜 Vi 抗原
In Salmonella Typhi,
粘膜上皮细胞 Shigelloid E.coli: EIEC 无动力、生化反应 和抗原结构似Shigella
所致疾病
主要侵犯较大儿童和成
人 腹泻呈脓血便，有里急 后重
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠出血型大肠埃希菌（EHEC）
肠产毒素型大肠埃希菌（ETEC）
致病物质
肠毒素（LT和ST） 菌毛粘附素（adhesin) 内毒素 K抗原
所致疾病
5岁以下婴幼儿腹泻 旅游者腹泻
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠致病型大肠埃希菌（EPEC ）
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠集聚型大肠埃希菌 EAggEC
致病物质
毒素 粘附素
所致疾病
引起婴儿持续性腹泻，脱水，偶有血便
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠产毒性大肠杆菌(ETEC)： 定植因子+ LT+ST ，引起婴幼儿和旅游者腹泻。 肠致病性大肠杆菌(EPEC)： 粘附素+内毒素， 是婴儿腹泻的主要病原菌。 肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)： 侵袭力+内毒素，多侵犯较大儿童和成人，疾病类 似菌痢。 肠出血性大肠杆菌(EHEC)： Vero毒素+菌毛，5岁以下儿童易感，引起血性腹 泻。 肠集聚性大肠杆菌(EaggEC)： 粘附素+毒素，引起婴儿持续性腹泻。
肠杆菌科 Enterobacteriaceae
Department of Microbiology, Harbin Medical University
教学大纲
肠道杆菌的共同特征及分类 引起肠道感染的大肠埃希菌种类和致病特点 大肠埃希菌的微生物学检查法 大肠埃希菌的卫生细菌学检查及其意义
另外还有Vero毒素，又称志贺样毒素，由溶原性噬 菌体介导，为EHEC产生。作用使核糖体灭活，终止蛋 白质合成。 肠集聚耐热毒素为EaggEC产生，可导致大量液体分
泌。 所致疾病： 1、肠道外感染 条件致病菌感染 ，大肠杆菌移位 至肠外组织或器官引起肠道外感染，以泌尿系统感 染为主，如尿道炎、膀胱炎、败血症等。尿路感染 每ml尿菌量≥10万，可诊断。 2、肠道感染 表现为急性腹泻，为致病性大肠杆菌感染所 致，主要有五种类型：
Department of Microbiology, Harbin Medical University
Department of Microbiology, Harbin Medical University
Enterobacteriaceae
A heterogeneous group of G- rods Their natural habitat is the intestinal tract of humans and animals (enteric bacilli) Facultative anaerobes or aerobes
阴性：黄色
葡萄糖酸盐试验 阳性：黄绿色 阴性：蓝色
返回
第14章
埃希菌属
Escherichia
Department of Microbiology, Harbin Medical University
案例
女，31岁，尿频、尿痛3天。 3天前开始出现尿频、尿痛，自觉尿有异味； 体检：全身皮肤粘膜正常，耻骨联合上有触痛； 尿常规检查：白细胞10-15个/视野，并有多量细菌 问题： 1. 尿标本革兰染色最可能发现什么性质的细菌？ 2.这类感染的最常见病原体是什么？ 3.病原体侵犯尿道的机制是什么？
大肠杆菌也是重要的实验材料和研究对象 Department of Microbiology, Harbin Medical University
形态染色
0.4-0.7µm 1-3µm 短杆菌 革兰染色阴性 有鞭毛 有菌毛
Department of Microbiology, Harbin Medical University
the capsular antigen is called Vi antigen
Department of Microbiology, Harbin Medical University
抵抗力：不强
易变异：多种
通过
接合 转导 融原性转换
耐药性变异 毒力性变异 生化反应性变异
引起
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠杆菌科细菌的生物学特征
生化反应：活泼
生化鉴定(biochemical
differentiation):发酵葡萄糖; 触酶阳性; 氧化酶阴性; 硝酸 盐还原阳性 乳糖发酵 致病菌：多不发酵乳糖 非致病菌：多发酵乳糖
Department of Microbiology, Harbin Medical University
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠杆菌科细菌的生物学特征
形态与结构
中等大小 G- 杆菌 无芽胞 周鞭毛 菌毛
培养
兼性厌氧或需氧 营养要求不高 菌落 混浊生长
Department of Microbiology, Harbin Medical University
大肠埃希菌革兰染色
培养特性与生化反应
兼性厌氧 营养要求不高 生化反应活泼，发酵多种 糖类 绝大多数发酵乳糖 典型E.coli: IMViC：+ + - Department of Microbiology, Harbin Medical University
大肠埃希菌菌落特征（血平板）
Most are normal flora Regular pathogen for humans: Salmonella,
Shigella, some E. coli
More than 30 genera, 120 species
Department of Microbiology, Harbin Medical University
临床意义
致病物质 所致疾病
返回
致病物质
菌毛或菌毛样结构
荚膜或微荚膜
外膜蛋白 内毒素 外毒素
所致疾病
肠道感染
腹泻、食物中毒、肠热症
肠道外感染
鼠疫（烈性传染病）、泌尿道感染、 肺炎、脑膜炎、伤口化脓、菌血症 返回
鉴定原则
1. 科间鉴别 （表9-3） 2. 将肠杆菌科分为三大类（表9-4） 3. 属、种、群、型的区分 4. 肠杆菌科细菌综合鉴定流程
vero毒素型大肠埃希菌 致病物质
菌毛：粘附作用 毒素：vero毒素
所致疾病
出血性结肠炎 溶 血 性 尿 毒 综 合 征
（HUS） 5岁以下儿童易感，病情 轻重不一 1982 年美国发现 ， 后世 界各地均有流行 血清型为O157:H7
Department of Microbiology, Harbin Medical University
大肠埃希菌菌落特征（MAC）
肠道杆菌: 大肠埃希菌
A
B
C
A.大肠埃希菌纯培养镜下特征（革兰染色） B.大肠埃希菌在血琼脂平板上的菌落特征（18-24h) C.大肠埃希菌在麦康凯琼脂平板上的菌落特征（18-14h)
医学微生物学
在麦康凯培养基上的大肠埃希杆菌 和福氏痢疾杆菌
大肠埃希杆菌呈典型粉红色，乳糖发酵菌落。福氏 痢疾杆菌 菌落小，无色透明，非乳糖发酵菌。 （18hr,37℃)
The “life cycle” of E. coli O157:H7
5-10% prevalence in animals 40% prevalence in farms
Department of Microbiology, Harbin Medical University
E. coli O157:H7
致病性
破坏刷状缘 不产生肠毒素及其他外毒素ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ无侵袭力
Gut lumen
所致疾病
婴幼儿腹泻，热带国家、医院常流行 水性腹泻
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠侵袭型大肠埃希菌（EIEC）
致病物质
不产肠毒素，侵袭结肠
大肠埃希菌KIA（AA＋－）MIU（＋＋－）
大肠埃希菌IMViC试验（＋＋－－）
右侧为对照（－－＋＋）
抗原结构
O（菌体）抗原： 170种以上 H（鞭毛）抗原：56 种以上 K（荚膜）抗原： 100种以上 O111：K58：H2
Department of Microbiology, Harbin Medical University
返回
科间鉴定：根据O/F试验、氧化酶试验、菌体形态 和有无鞭毛 科内鉴定：生化鉴定分为3个组 PAD:苯丙氨酸脱氨酶； VP/葡萄糖酸盐利用试验
PAD阴性、VP阴性 PAD阴性、VP阳性 PAD阳性、VP阴性
属间鉴定
肠杆菌科与其它革兰阴性杆菌区别
苯丙氨酸脱氨酶试验
阳性：绿色
Department of Microbiology, Harbin Medical University
埃希氏菌属
（Escherichia）
是人类和动物肠道中的正常菌群 以大肠埃希氏菌（E.coli）最为重要 出生后数小时就进入肠道，并终生伴随
重要的实验材料和研究对象 ：
在分子生物学和基因工程实验中
致病性 致病物质 1、侵袭力
K抗原和菌毛与侵袭力有关。 K抗原能抗吞 噬，菌毛（又称定植因子）有粘附作用。
2、内毒素 3、肠毒素 由ETEC产生的外毒素，可分为耐热肠毒素 (ST)和不耐热肠毒素(LT)两种。均由质粒介 导。LT与霍乱肠毒素作用机理相似，可使肠 道细胞中cAMP的水平升高， ST可使细胞内 cGMP量增多，因而引起肠液大量分泌而导 致腹泄。
New findings in gastrointestinal bacteria
2006, Nature, Jeffrey Gordon, director of the Center for Genome Sciences at Washington University School of Medicine in St. Louis, Missouri, and his graduate student Buck Samuel Methanobrevibacter smithii (M. smithii) Discovery Channel “Gut Bacteria Determine Fat or Thin” “I’m not fat, I’m just got fat bacteria”
发酵型
氧化型
产碱型
O-F试验
氧化酶试验
阳性：紫红色 阴性：无色
硝酸盐还原试验 阳性：红色 阴性：淡黄色
复杂的抗原构造
O（菌体）抗原
Lipopolysacchride
H（鞭毛） 抗原
Flagella
K 抗原
荚膜 Vi 抗原
In Salmonella Typhi,
粘膜上皮细胞 Shigelloid E.coli: EIEC 无动力、生化反应 和抗原结构似Shigella
所致疾病
主要侵犯较大儿童和成
人 腹泻呈脓血便，有里急 后重
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠出血型大肠埃希菌（EHEC）
肠产毒素型大肠埃希菌（ETEC）
致病物质
肠毒素（LT和ST） 菌毛粘附素（adhesin) 内毒素 K抗原
所致疾病
5岁以下婴幼儿腹泻 旅游者腹泻
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠致病型大肠埃希菌（EPEC ）
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠集聚型大肠埃希菌 EAggEC
致病物质
毒素 粘附素
所致疾病
引起婴儿持续性腹泻，脱水，偶有血便
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠产毒性大肠杆菌(ETEC)： 定植因子+ LT+ST ，引起婴幼儿和旅游者腹泻。 肠致病性大肠杆菌(EPEC)： 粘附素+内毒素， 是婴儿腹泻的主要病原菌。 肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)： 侵袭力+内毒素，多侵犯较大儿童和成人，疾病类 似菌痢。 肠出血性大肠杆菌(EHEC)： Vero毒素+菌毛，5岁以下儿童易感，引起血性腹 泻。 肠集聚性大肠杆菌(EaggEC)： 粘附素+毒素，引起婴儿持续性腹泻。
肠杆菌科 Enterobacteriaceae
Department of Microbiology, Harbin Medical University
教学大纲
肠道杆菌的共同特征及分类 引起肠道感染的大肠埃希菌种类和致病特点 大肠埃希菌的微生物学检查法 大肠埃希菌的卫生细菌学检查及其意义
另外还有Vero毒素，又称志贺样毒素，由溶原性噬 菌体介导，为EHEC产生。作用使核糖体灭活，终止蛋 白质合成。 肠集聚耐热毒素为EaggEC产生，可导致大量液体分
泌。 所致疾病： 1、肠道外感染 条件致病菌感染 ，大肠杆菌移位 至肠外组织或器官引起肠道外感染，以泌尿系统感 染为主，如尿道炎、膀胱炎、败血症等。尿路感染 每ml尿菌量≥10万，可诊断。 2、肠道感染 表现为急性腹泻，为致病性大肠杆菌感染所 致，主要有五种类型：
Department of Microbiology, Harbin Medical University
Department of Microbiology, Harbin Medical University
Enterobacteriaceae
A heterogeneous group of G- rods Their natural habitat is the intestinal tract of humans and animals (enteric bacilli) Facultative anaerobes or aerobes
阴性：黄色
葡萄糖酸盐试验 阳性：黄绿色 阴性：蓝色
返回
第14章
埃希菌属
Escherichia
Department of Microbiology, Harbin Medical University
案例
女，31岁，尿频、尿痛3天。 3天前开始出现尿频、尿痛，自觉尿有异味； 体检：全身皮肤粘膜正常，耻骨联合上有触痛； 尿常规检查：白细胞10-15个/视野，并有多量细菌 问题： 1. 尿标本革兰染色最可能发现什么性质的细菌？ 2.这类感染的最常见病原体是什么？ 3.病原体侵犯尿道的机制是什么？
大肠杆菌也是重要的实验材料和研究对象 Department of Microbiology, Harbin Medical University
形态染色
0.4-0.7µm 1-3µm 短杆菌 革兰染色阴性 有鞭毛 有菌毛
Department of Microbiology, Harbin Medical University
the capsular antigen is called Vi antigen
Department of Microbiology, Harbin Medical University
抵抗力：不强
易变异：多种
通过
接合 转导 融原性转换
耐药性变异 毒力性变异 生化反应性变异
引起
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠杆菌科细菌的生物学特征
生化反应：活泼
生化鉴定(biochemical
differentiation):发酵葡萄糖; 触酶阳性; 氧化酶阴性; 硝酸 盐还原阳性 乳糖发酵 致病菌：多不发酵乳糖 非致病菌：多发酵乳糖
Department of Microbiology, Harbin Medical University
Department of Microbiology, Harbin Medical University
肠杆菌科细菌的生物学特征
形态与结构
中等大小 G- 杆菌 无芽胞 周鞭毛 菌毛
培养
兼性厌氧或需氧 营养要求不高 菌落 混浊生长
Department of Microbiology, Harbin Medical University
大肠埃希菌革兰染色
培养特性与生化反应
兼性厌氧 营养要求不高 生化反应活泼，发酵多种 糖类 绝大多数发酵乳糖 典型E.coli: IMViC：+ + - Department of Microbiology, Harbin Medical University
大肠埃希菌菌落特征（血平板）
Most are normal flora Regular pathogen for humans: Salmonella,
Shigella, some E. coli
More than 30 genera, 120 species
Department of Microbiology, Harbin Medical University
临床意义
致病物质 所致疾病
返回
致病物质
菌毛或菌毛样结构
荚膜或微荚膜
外膜蛋白 内毒素 外毒素
所致疾病
肠道感染
腹泻、食物中毒、肠热症
肠道外感染
鼠疫（烈性传染病）、泌尿道感染、 肺炎、脑膜炎、伤口化脓、菌血症 返回
鉴定原则
1. 科间鉴别 （表9-3） 2. 将肠杆菌科分为三大类（表9-4） 3. 属、种、群、型的区分 4. 肠杆菌科细菌综合鉴定流程