致病性大肠杆菌选修
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大肠杆菌致病性 的研究
肠杆菌科细菌
是一大群生物学性状相似的革兰阴 性杆菌，常寄居在人和动物的肠道内， 亦存在于土壤、水和腐物中。
目前已有44个属，170多个种。但 该科引起人类95％以上感染的菌种却不 到20个。
肠杆菌科细菌共同生物学特性：
1.形态与结构 中等大小G－杆菌。大多有菌毛， 多数有周鞭毛，少数有荚膜，不产生芽胞。
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1 TTT GGT GTA AAT AAT GCT GCT CCA ACT ATT CCA CAG GGG CAG GGT AAA
2 ---------------------***----------------------------------------------------------------------------------
尿路感染
美国不完全统计，每年患病人数约为1.13亿， 耗资16亿美元的医疗费，如果发生合并症其 治疗费用更为惊人，成为严重的公共卫生问 题。
我国尿路感染也是多发病、常见病，尤其 细菌耐药和高复发率使病情迁延不愈，部分 病人晚期出现肾功能衰竭和尿毒症。
UTI 由 尿 道 致 病 性 大 肠 杆 菌 （uropathogenic E.coli，UPEC）引起。
1.肠道外感染
肠道外感染以化脓性感染和泌尿道 感染最为常见。
2.胃肠炎
某些血清型可引起人类胃肠炎，与 食入污染的食品和饮水有关，为外源性 感染。
引起胃肠炎的大肠埃希菌
菌株 作用部位
疾病与症状
致病机制
ETEC EIEC EPEC EHEC EAEC
小肠
旅行者腹泻；婴幼儿腹泻；水样 质粒介导LT和ST肠毒素，大量分泌液
150
│
1 ATG ATT AAG TCG GTT ATT GCC GGT GCG GTA GCT ATG GCA GTG GTG TCT
来自百度文库
2 -------------------------------------C--------------------------------------------------------------------
痛，低热或无，可并发HUS、血小 断蛋白质合成; A/E损伤，伴小肠绒毛
板减少性紫癜
结构破坏，导致吸收受损
小肠
婴儿腹泻；持 脱水，低热
续性水
样便
，呕吐
，质毛粒变
介导集聚性粘附上 短，单核细胞浸润
吸收下降
皮细胞 和出血
，伴 ，液
绒 体
肠道外致病性大肠杆菌(ExPEC)
ExPEC引起肠道外的感染： 尿路感染（UTIs）、 新生儿脑膜炎、 败血症、 医院内感染肺炎、 腹腔内感染、 骨髓炎和创伤感染等
异性结合， 是形成上行性感染的关键。
1 TCGATAAATAACCTGCCCTG 2 ----------------------------------------
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│
1 AAAATACGAGAATATTATTTGTATTGATCTGGTTATTAAAGGTAATCGGGTCATT 2 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------
UPEC毒力因子： 菌毛黏附素（I型菌毛、P菌毛、
S/FIC菌毛）， 毒素（细胞坏死因子1 [cnf1]、溶血
素、分泌性自传递体）， 逃避宿主防御机制（荚膜，O抗原） 获取铁系统 （载铁体）
菌毛黏附素（P菌毛）
由染色体pap粘附基因簇编码， 引起P血型红细胞的甘露糖抗性血凝
（MRHA）， 与尿路上皮细胞表面受体Gal-Gal特
100
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1 TTAAATTGCCAGATATCTCTGGTGTGTTCAGTAATGAAAAAGAGGTTGTTATTT 2 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------
①大肠杆菌是肠道中重要的正常菌群；
②在宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组 织器官后即可成为机会致病菌，引起肠道外 感染；由正常菌群转变而来的致病菌也可由 于获得毒力因子基因后成为致病菌；
③一些血清型的大肠埃希菌具有致病性， 能导致人类胃肠炎；
④在环境卫生和食品卫生学中常被用作 粪便污染的卫生学检测指标。
便，恶心，呕吐，腹痛，低热
体和电解质；黏附素
大肠 小肠
水样便，继以少量血便，腹痛， 质粒介导侵袭和破坏结肠粘膜上皮细
发热
胞
婴儿腹 发热
泻；水
样便
，恶心
，呕吐
，染细色胞体绒介毛导结A构/E破组坏织，病导理致变吸化收，受伴损上和皮 腹泻
大肠
水样便，继以大量出血，剧烈腹 溶原性噬菌体编码Stx-I或Stx-II，中
2.培养 兼性厌氧或需氧。 3.生化反应 乳糖发酵试验可初步鉴别志贺菌、
沙门菌等致病菌和其他大部分非致病肠道杆菌， 前二者不发酵乳糖。 4.抗原结构 主要有菌体O抗原、鞭毛H抗原和荚 膜抗原。 5.抵抗力 对理化因素抵抗力不强。 6.变异 肠杆菌科细菌易出现变异菌株，其中最 常见的是耐药性变异。
埃希菌属有6个种，只有大肠杆菌 （E.coli）是最重要的一个菌种。
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尿道致病大肠杆菌（UPEC)
UPEC膀胱炎分离株 UPEC肾盂肾炎分离株或致肾盂肾炎
大肠杆菌（pyelonephritic E.coli） I型菌毛 ：由fim基因群编码，含有
甘露糖的糖蛋白受体与FimH结合， 甘露糖敏感血凝（MSHA） P菌毛：PapG与受体结合，MRHA
尿道致病大肠杆菌（UPEC)
大肠杆菌革兰染色
抗原结构
大肠杆菌的致病性
（一）致病物质
1.黏附素 菌毛：定植因子抗原、集聚黏附菌毛、束形
成菌毛、 P菌毛、I型菌毛 非菌毛黏附素：紧密粘附素、和侵袭质粒抗
原蛋白等 。2.外毒素：志贺毒素、耐热肠毒素、不耐热肠毒
素； 3.其他: 内毒素、荚膜、载铁蛋白和III型分泌系 统等。
（二）所致疾病
肠杆菌科细菌
是一大群生物学性状相似的革兰阴 性杆菌，常寄居在人和动物的肠道内， 亦存在于土壤、水和腐物中。
目前已有44个属，170多个种。但 该科引起人类95％以上感染的菌种却不 到20个。
肠杆菌科细菌共同生物学特性：
1.形态与结构 中等大小G－杆菌。大多有菌毛， 多数有周鞭毛，少数有荚膜，不产生芽胞。
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尿路感染
美国不完全统计，每年患病人数约为1.13亿， 耗资16亿美元的医疗费，如果发生合并症其 治疗费用更为惊人，成为严重的公共卫生问 题。
我国尿路感染也是多发病、常见病，尤其 细菌耐药和高复发率使病情迁延不愈，部分 病人晚期出现肾功能衰竭和尿毒症。
UTI 由 尿 道 致 病 性 大 肠 杆 菌 （uropathogenic E.coli，UPEC）引起。
1.肠道外感染
肠道外感染以化脓性感染和泌尿道 感染最为常见。
2.胃肠炎
某些血清型可引起人类胃肠炎，与 食入污染的食品和饮水有关，为外源性 感染。
引起胃肠炎的大肠埃希菌
菌株 作用部位
疾病与症状
致病机制
ETEC EIEC EPEC EHEC EAEC
小肠
旅行者腹泻；婴幼儿腹泻；水样 质粒介导LT和ST肠毒素，大量分泌液
150
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1 ATG ATT AAG TCG GTT ATT GCC GGT GCG GTA GCT ATG GCA GTG GTG TCT
来自百度文库
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痛，低热或无，可并发HUS、血小 断蛋白质合成; A/E损伤，伴小肠绒毛
板减少性紫癜
结构破坏，导致吸收受损
小肠
婴儿腹泻；持 脱水，低热
续性水
样便
，呕吐
，质毛粒变
介导集聚性粘附上 短，单核细胞浸润
吸收下降
皮细胞 和出血
，伴 ，液
绒 体
肠道外致病性大肠杆菌(ExPEC)
ExPEC引起肠道外的感染： 尿路感染（UTIs）、 新生儿脑膜炎、 败血症、 医院内感染肺炎、 腹腔内感染、 骨髓炎和创伤感染等
异性结合， 是形成上行性感染的关键。
1 TCGATAAATAACCTGCCCTG 2 ----------------------------------------
50
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1 AAAATACGAGAATATTATTTGTATTGATCTGGTTATTAAAGGTAATCGGGTCATT 2 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------
UPEC毒力因子： 菌毛黏附素（I型菌毛、P菌毛、
S/FIC菌毛）， 毒素（细胞坏死因子1 [cnf1]、溶血
素、分泌性自传递体）， 逃避宿主防御机制（荚膜，O抗原） 获取铁系统 （载铁体）
菌毛黏附素（P菌毛）
由染色体pap粘附基因簇编码， 引起P血型红细胞的甘露糖抗性血凝
（MRHA）， 与尿路上皮细胞表面受体Gal-Gal特
100
│
1 TTAAATTGCCAGATATCTCTGGTGTGTTCAGTAATGAAAAAGAGGTTGTTATTT 2 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------
①大肠杆菌是肠道中重要的正常菌群；
②在宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组 织器官后即可成为机会致病菌，引起肠道外 感染；由正常菌群转变而来的致病菌也可由 于获得毒力因子基因后成为致病菌；
③一些血清型的大肠埃希菌具有致病性， 能导致人类胃肠炎；
④在环境卫生和食品卫生学中常被用作 粪便污染的卫生学检测指标。
便，恶心，呕吐，腹痛，低热
体和电解质；黏附素
大肠 小肠
水样便，继以少量血便，腹痛， 质粒介导侵袭和破坏结肠粘膜上皮细
发热
胞
婴儿腹 发热
泻；水
样便
，恶心
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，染细色胞体绒介毛导结A构/E破组坏织，病导理致变吸化收，受伴损上和皮 腹泻
大肠
水样便，继以大量出血，剧烈腹 溶原性噬菌体编码Stx-I或Stx-II，中
2.培养 兼性厌氧或需氧。 3.生化反应 乳糖发酵试验可初步鉴别志贺菌、
沙门菌等致病菌和其他大部分非致病肠道杆菌， 前二者不发酵乳糖。 4.抗原结构 主要有菌体O抗原、鞭毛H抗原和荚 膜抗原。 5.抵抗力 对理化因素抵抗力不强。 6.变异 肠杆菌科细菌易出现变异菌株，其中最 常见的是耐药性变异。
埃希菌属有6个种，只有大肠杆菌 （E.coli）是最重要的一个菌种。
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尿道致病大肠杆菌（UPEC)
UPEC膀胱炎分离株 UPEC肾盂肾炎分离株或致肾盂肾炎
大肠杆菌（pyelonephritic E.coli） I型菌毛 ：由fim基因群编码，含有
甘露糖的糖蛋白受体与FimH结合， 甘露糖敏感血凝（MSHA） P菌毛：PapG与受体结合，MRHA
尿道致病大肠杆菌（UPEC)
大肠杆菌革兰染色
抗原结构
大肠杆菌的致病性
（一）致病物质
1.黏附素 菌毛：定植因子抗原、集聚黏附菌毛、束形
成菌毛、 P菌毛、I型菌毛 非菌毛黏附素：紧密粘附素、和侵袭质粒抗
原蛋白等 。2.外毒素：志贺毒素、耐热肠毒素、不耐热肠毒
素； 3.其他: 内毒素、荚膜、载铁蛋白和III型分泌系 统等。
（二）所致疾病