老菌新谈：大肠埃希菌

大肠埃希菌属于肠杆菌目肠杆菌科埃希菌属，是埃希菌属的代表菌种，常习惯称为大肠杆菌。1885年德国医师Theodore Esherich首次从婴儿粪便中分离发现，故得名大肠埃希菌。

该菌为革兰阴性杆菌，两端钝圆粗短，大小为1.1～1.5μm × 2～6μm，多数有周鞭毛。兼性厌氧，对营养要求不高。在麦康凯平板上形成红色、圆形隆起的菌落；在血琼脂平板上通常形成圆形、稍凸、边缘整齐、灰白色、不透明的光滑、湿润菌落，少数菌株产生β-溶血环，少数呈黏液型菌落或较大、扁平、皱起的粗糙型菌落（见下图）。因此，从菌落特征或镜下形态特征不能初步鉴别此菌。

尿液标本分离的典型菌落	分泌物标本分离的凹陷菌落
腹水标本分离的粘液型菌落	尿液标本分离的粘液型菌落
尿液标本分离的干燥型菌落	分泌物标本分离的干燥型菌落

大肠埃希菌的致病物质主要包括侵袭力、内毒素和外毒素（肠毒素），致病性大肠埃希菌主要导致肠道感染，机会致病性大肠埃希菌导致肠外感染甚至全身感染。

（一）致病性大肠埃希菌

包括肠外致病性大肠埃希菌和致泻性大肠埃希菌。

1. 肠外致病性大肠埃希菌包含至少两种公认的致病群或者致病型—泌尿道致病性大肠埃希菌（UPEC）和脑膜炎/脓毒症相关的大肠埃希菌(MNEC)，以及多种疾病相关的尚未分类到特定致病型的菌株。

(1) UPEC：UPEC是社区获得性尿路感染的主要病因，具有染色体和质粒编码的以不同组合存在的多种毒力因子。在流行病学上与尿道解剖结构正常人群的膀胱炎和急性肾盂肾炎有关。还没有单一的表型特征能用于定义UPEC。

(2) MNEC：新生儿脑膜炎具有高发病率和高死亡率的特点，MNEC是引起该病的最常见的革兰阴性菌。致病型MNEC仅局限于少数几种O抗原，约80%是K1抗原。

2. 致泻性大肠埃希菌：

已确认的致泻性大肠埃希菌至少有5种，包括：肠出血性大肠埃希菌（EHEC）；肠毒素性大肠埃希菌(ETEC)；肠致病性大肠埃希菌(EPEC)；肠聚集性大肠埃希菌(EAEC)和肠侵袭性大肠埃希菌(EIEC)。其中最具代表性的就是血清型为O157:H7的大肠埃希菌，是EHEC中的一员。美国在1982、1984、1993年曾三次发生O157:H7的爆发性流行；日本曾在1996年爆发过一次波及9000多人的大流行。O157:H7感染后的主要症状正是出血性腹泻，严重者可伴发溶血尿毒综合征，危及生命。

（二）机会致病性大肠埃希菌：

存在于人和温血动物肠道末端的大肠埃希菌是人结肠微生物群的主要兼性厌氧菌，是所有哺乳动物大肠中的正常寄生菌，约占肠道细菌总数的1%，与宿主形成互惠互利的关系。大肠埃希菌一方面能合成维生素 B 及维生素 K 供机体吸收利用，另一方面能抑制腐败菌及病原菌和真菌的过度增殖。大肠埃希菌通常存在于肠腔内，然而，在宿主免疫抑制、创伤或手术等的情况下，可侵入其他组织发生机会感染。感染部位可包括：泌尿生殖道、呼吸道、皮肤粘膜、中枢神经系统、血流等。在CHINET去年上半年的统计数据中，大肠埃希菌是在所有检出菌中占比最高的菌种，但在不同部位标本或不同年龄段患者中其检出率有差别。

1. 尿路感染包括：急性膀胱炎，肾盂肾炎，肾脓肿，前列腺炎，盆腔炎等。国内调查结果显示：成人社区获得性尿路感染约85%由大肠埃希菌引起；我院去年的年度报告提示：儿童或成人患者的尿液标本检出菌（未区分社区获得性或医院获得性）中大肠埃希菌检出占比分别为第二（占比30.8%）和第一（占比36.2%）。

2. 下呼吸道感染：大肠埃希菌感染可引起社区获得性肺炎和医院获得性肺炎，我院去年从成人下呼吸道标本检出大肠埃希菌占比为5.5%。

3. 血流感染：我院去年的年度报告提示：儿童或成人患者的血液标本检出菌中大肠埃希菌检出占比均为第一（占比分别为27.5%、28.8%）。

大肠埃希菌也是医院内感染需要监测的重要菌种之一。有报道可见大肠埃希菌引起的院感事件，尤其是2021年鄂尔多斯市中心医院东胜部新生儿科大肠埃希菌感染暴发事件引起了广泛关注。在院感控制中，大肠埃希菌的某些特性值得注意，例如其抵抗力较其他肠杆菌科细菌强，在自然环境中（潮湿或水域）可存活数天、数周甚至数月，有些菌株可耐受55℃60min或60℃15min。

大肠埃希菌对克林霉素、达托霉素、夫西地酸、利奈唑胺、利福平、大环内酯类、糖肽类和脂肽类抗菌药物天然耐药。我国临床分离的大肠埃希菌具有的耐药性特征：对氨苄西林耐药率80%以上，对头孢菌素的耐药率为20-60%不等，对喹诺酮类抗生素（左氧氟沙星和环丙沙星）耐药率50-65%，对碳青霉烯类抗生素耐药率在极低水平（1-2%）（下图为CHINET发布的2022年上半年数据）。

不同地区或医院、不同标本类型的耐药数据稍有差异，我院去年统计的大肠埃希菌的耐药数据如下图，耐碳青霉烯类大肠埃希菌（CR-CEO）的检出率为1.72%。

耐碳青霉烯大肠埃希菌通常引起医院获得性感染，但也有极少数病例发生于社区。

危险因素如下：

①既往多次或长期住院。

②入住ICU。

③接受过侵入性检查或治疗。

④近期接受过手术治疗。

⑤血液肿瘤等免疫力低下患者。

⑥严重的基础疾病。

⑦应用过多种抗菌药物（喹诺酮类、第三代或第四代头孢菌素以及碳青霉烯类）。

⑧CRE的定植等。

大肠埃希菌的耐药机制包括产生分解抗菌药物的酶、外膜孔蛋白变异影响药物作用、产生甲基化酶、修饰酶、抗菌药物作用位点点突变等，具体见下表：

另外，大肠埃希菌异质性耐药的现象亦受到关注。异质性耐药是指细菌中的同源亚群对某种抗菌药物表现出不同的敏感性，是敏感菌进化为耐药菌的中间阶段，在临床上不易及时检出，常导致患者反复感染或抗菌药物治疗失败。近年来，陆续有发现并报道大肠埃希菌对甲硝唑、碳青霉烯类、粘菌素、磷霉素、替加环素和哌拉西林/他唑巴坦等抗菌药物的异质性耐药。但产生异质性耐药的机制尚未阐明，可能与耐药基因、外排泵基因的表达水平增加或活性增强、以及生物膜的形成有关。

作为一个上世纪就被发现的细菌，大肠埃希菌和人类有着紧密的联系、有着亦友亦敌的关系。目前对大肠埃希菌的认识大多来自体外实验或动物实验，而在复杂的人体环境内我们还知之甚少，要真正认识与我们“一生为伴”的大肠埃希菌还需要一段不短的时间……

来源于贵州医科大学附院临床检验中心 江滟

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