细菌学?
大肠埃希氏菌是革兰氏阴性杆菌,能运动,周身长短鞭毛不一,直径约1 μm。在固体培养基上24 h就可长成较大的菌落,菌落表面平滑或粗糙,可在多种选择性培养基上生长。一些菌株能产生溶血素,主要根据生化特性进行菌种鉴定,但应记住任何单一的生化特性都有例外,因此,应用市售诊断试剂盒需鉴定至少50个特性以获得高度准确性,并通过计算辅助程序对数据进行分析。DNA相关性的确定,即菌种鉴定的科学基础仅局限于实验室研究。?
血清分型?
血清型可用多种方法分类,但各血清型一般与菌种的毒力相关。完整的血清分型应包括菌体抗原(O抗原)、荚膜抗原(K抗原)、鞭毛抗原(H抗原)及菌毛抗原(F抗原)的鉴定。血清分型局限于已证实或被怀疑的病原分离株,因此,与沙门氏杆菌不同,只有少部分大肠杆菌分离株可以通过现有抗血清来分型。到目前为止,已有173个O抗原,80个K抗原,56个H抗原及一些F抗原被正式鉴定。在诊断室通常使用1类或2类抗原和限定的抗血清进行血清分型。这种方
法非常适用,因为在特定地区,动物种类、器官、病原菌的血清型保持它们特有的抗原成分,可以通过使用活培养物的简单的玻片凝集试验来推测完整的血清型。血清分型对有限数量的血清型引起的传染性疾病,如断奶后大肠杆菌腹泻及水肿病等的诊断有帮助。?
毒力因子能够引起病理变化的细菌性状被称为毒力因子。目前,人们已经对这个快速发展领域有了一定认识,但还远远不能说对本菌引起的各种疾病发展的每一步都了解。外毒素可以在感染时使动物肠道大量分泌液体,同时也是造成肠毒性大肠杆菌引起系统病变的原因。肠毒素一般在大肠杆菌细胞外膜,只在肠道外感染,如毒血症、乳房炎及泌尿系统感染,并被证明。?
多数大肠杆菌的感染需要在粘膜上附着。ETEC和ETEEC之所以能吸附在小肠主要依靠宿主特异性菌毛。有些菌株的荚膜多糖有助于细菌的吸附。肠致病性大肠杆菌(EPEC)是通过吸附及定居机制而附着在肠道下部,但对猪泌尿道感染机制还不十分清楚。?
有些大肠杆菌有极强的铁离子纳入系统而与宿主争夺铁离子。在肠道外,本菌必须抵抗由血清造成的自然杀菌作用,又称血清拮抗。在一个特定的病原菌株可能存在一系列致病因子,即多个毒素及三个以上吸附因子。有希望检测到更多的毒力因子。?
毒力因子的遗传学特征?
引起某种特别的疾病需要非常特异的毒力因子,因此,引起肠道内疾病的菌株不引起肠道外病变,反之亦然。大肠杆菌可以根据特定毒力因子确定致病特性。目前许多被检测的毒力因子都是确定的质粒。这尤其适用于溶血素、毒素及ETEC的粘附素。在多数肠外感染的品系中,菌毛基因、细胞毒素基因及溶血素基因多在染色体上。在实验室很容易将质粒从供体转到受体菌株中,但在实际情况中这种转导不是主要的。致病性大肠杆菌的遗传物质非常稳定,
这是因为特定品系的毒力因子是受许多因素影响的,而有些受菌体不表达转导的质粒特征。临床上较为重要的抗菌剂抗性的产生是个例外。?
目前杂交技术和聚合酶链式反应技术(PCR)已经逐渐地取代了费时又繁琐的毒力因子检测法,但这些方法还没在所有诊断室应用。?
病原学?
致病性大肠杆菌的病原学还不十分清楚。由ETEC和ETEEC引起的肠道感染多是传染性的。同样的菌株通常发现于许多病猪中,也常见于连续几批猪中。当丹麦流行水肿病时,人们发现63%病猪多是来自一个感染种猪群(Jarsal等,1996);另一方面,临床水肿病一般由交易接触而发病的少于猪群的5%。这些菌株多在健康猪群存在但不发病,通常仅在几天内大量排出。这种显著的减少与局部免疫有关,但是肠道外感染的表现不像传染病一样。在特定群中某些个别猪可被不同菌株感染,通常发生多种菌株的混合感染。人类粪便中的菌群显然是病原菌的蓄存库,在67例母猪乳房炎病例中,有18例可从粪便中分离出与在乳汁中存在的同样O型大肠杆菌(Awad?Masalmeh等,1990),这突出了猪大多数肠道外感染中的内源特性。猪的大肠杆菌多存在于胃肠道,个别猪的大肠杆菌群较为复杂。联合运用O血清型生物分型和抗革兰氏性分型的方法进行细菌分型,在一个猪体中可鉴定出25种以上的菌株。(Hinton等,1985)很多显性品系在肠道内1天或数周内就发生改变而引起显性菌群的连续变化(Katouli等,1995年)。大肠杆菌的繁殖多在小肠内进行,一般在回肠与结肠间无大区别(McAllister等,1979)。在大肠中可分离出1×10?7左右的活菌,但大肠杆菌数小于全部细菌数的1%。大肠杆菌可在饲料饮水及土壤中发现,这多是来自于粪便的污染。在诸多因素中,低温和充足的水分是大肠杆菌在环境中长期存在的促进因素。在从5个泥土样品中分离出的猪大肠杆菌O139、K82(B)可保持其活力在?5~11周?以上(Burrows和Rankin,1970)。