一、發病原因
本菌為革蘭陰性杆菌，大小為(1.1～1.5)m×(2.0～6.0)m(活菌)或(0.4～0.7)m×(1.0～3.0)m(染色菌)。多數菌株有周身鞭毛，能運動，周身還有菌毛，無芽孢。某些菌株有包膜。菌毛位於菌體表層，纖維狀附著物，屬疏水蛋白質成分，具有較好的抗原性，可刺激機體產生相應的抗體。為兼性厭氧菌，15～45℃可發育，最適宜生長溫度為37℃，最適宜pH為7.4～7.6。在腸道菌選擇培養基上，因能發酵乳糖產糖，使指示劑變色而形成有色菌落。而腸杆菌科中的致病菌多數不分解乳糖，菌落無色，此點對腸杆菌科致病菌的分離有選擇作用。發酵葡萄糖、乳糖、麥芽糖、甘露醇等多種糖醇產酸產氣；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。抗原構造較複雜，主要有O、H、K3種抗原。O抗原為耐熱多糖磷脂複合物，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，至今已建立了56個抗原；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。易產生耐藥性。耐藥性的產生，主要是由帶有耐藥因子(R因子)的質粒的傳遞而獲得。
二、發病機製
1、侵襲力大腸埃希杆菌具有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。產毒性大腸埃希杆菌的這種纖毛樣菌毛稱定居因子或定植因子(colonizationfactor)，包括CFAI、CFAⅡ。它們由細菌質粒控製，可以通過質粒傳遞給其他菌株，抗原性很強，能刺激宿主機體產生特異性抗體。有侵襲力的菌株可以侵犯腸道黏膜表層引起炎症。
2、腸毒素ETEC在生長繁殖過程中釋放出來的毒素稱大腸埃希杆菌腸毒素。按其對熱的穩定性分為：耐熱腸毒素(heat-stableenterotoxin，ST)、不耐熱腸毒素(heat-labileenterotoxir，LT)。ST與LT均由染色體外的遺傳物質質粒所編碼，控製合成。EFEC某些菌株產生細胞毒性物質。
（1）不耐熱腸毒素(LT)：類似霍亂弧菌的腸毒素，可刺激小腸上皮細胞腺苷環化酶，使ATP轉化為cAMP，促進小腸液體過度分泌，超過腸道再吸收能力，以致出現腹瀉。耐熱腸毒素(ST)是通過激活細胞上的鳥苷酸環化酶，使胞內cGMP量增加，導致液體平衡紊亂而引起腹瀉。
（2）內毒素：大腸埃希杆菌細胞壁有內毒素活性，其毒性部位為脂類A；O特異多糖有助於細菌抗宿主的防禦功能。
3、黏附素黏附素(BFP)即以前所稱的致病性大腸埃希杆菌黏附因子(EAF)，是該菌的一個大質粒所編碼的一種菌毛，與黏附作用密切相關。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麵，而是呈叢狀或微菌落樣存在於細胞上。同時，這種黏附為遠距離黏附，細菌菌體並不直接與細胞接觸，兩者靠菌毛相連。
4、緊密素緊密素以前曾稱為EAE蛋白，是腸致病性大腸埃希杆菌的一種次要外膜蛋白，分子量為94kD。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eaeA位於菌體的染色體上。新近發現出血性大腸埃希杆菌等也有eaeA的類似結構。
緊密素是致病性大腸埃希杆菌近距離黏附和侵入宿主細胞的主要物質基礎。它與宿主細胞膜上的相應受體結合後，導致細胞內Ca2濃度上升及蛋白質的磷酸化等作用，使得細胞支架發生重排，在細菌黏附處形成一個致密的纖維樣肌動蛋白墊，從而使細菌侵入細胞。此時感染的細胞表現為刷狀緣脫落，並失去微絨毛。
5、eaeA基因族應用TnphoA插入含質粒的EPEC誘發突變，結果在329株鑒定出有22株無侵襲力，其中5株TnphoA插入在染色體的eaeA基因中，證明侵襲力與緊密貼著、緊密素的產生有關。另有2株TnphoA插入在eaeA的下方，則失去對上皮細胞緊貼能力，但仍能產生緊密素。這說明在：EPEC中存在一個eae基因簇，在eaeA下方的基因稱為eaeB。
通過遺傳學研究，結合上述致病因素，Donnenberg提出EPEC致病機製共分3期進行。第1期由EAF質粒上bfpA編碼的BFP介導，使細菌相互黏附並黏附於微絨毛上。同時質粒及染色體位點導致初期的局部黏附。第2期染色體基因啟動信號轉換，導致蛋白質的酪氨酸磷酸化、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期隨感染的進展，eae基因簇被激活，產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。細菌黏附下方肌動蛋白、肌球蛋白等大量集聚。此時一部分細菌侵入上皮細胞。
由於惡心嘔吐，腹瀉，水樣便出現頻繁。從而機體明顯呈現脫水和酸中毒症狀，以及低鉀血症、低鈣血症、也可並發急性腎衰。嚴重者出現軟癱甚至呼吸肌麻痹、心律失常、昏迷，手足抽搐、驚厥等嚴重並發症，若治療不及時，嬰幼兒患者可在數天內死亡。如能及早發現治療，無並發症出現，預後良好。
由於5種不同類型的大腸埃希杆菌各菌型間的毒力，侵襲情況不同及機體抵抗力的差異，臨床表現亦不一致。
一類是細菌隻附著於腸黏膜上生長繁殖並產生腸毒素，通過活化腸壁細胞的腺苷環化酶，當胞內環磷腺苷(cAMP)水平升高時，可促進小腸腸液分泌亢進(LT)，而ST毒素引起的腸液分泌亢進是環化鳥苷(cGMP)介導，同時腸毒素亦能損傷周圍血管的上皮，引起腹瀉，排出大量水樣便(臨床上類似霍亂樣疾病)，另一類型是細菌能侵入腸黏膜上皮細胞，大量繁殖並能產生毒性物質引起一種網狀液體溢出物流進腸腔，最後上皮細胞破裂，導致腸黏膜壞死和產生潰瘍，大便則帶膿血(臨床類似痢疾樣疾病)，主要病變以回腸為主。
大腸埃希杆菌性胃腸炎應該如何預防：
一、管理傳染源
1、早期發現：通過自報，互報，門診，巡診等辦法，早期發現病人，已有疫情發生的場所，對炊管人員，給水人員，食品加工銷售人員和保育人員應特別加強醫學觀察，經常了解大便情況，必要時作糞便檢查，及時發現病人和病原攜帶者，對出院患者要定期隨訪，了解大便情況，有無症狀與體征，及時檢出複發者及慢性病人
2、隔離與治療：由病人或攜帶者作為傳染源的腹瀉病，病人應立即送醫院實施腸道隔離，治療，治療要及時，徹底，確已痊愈後，方可出院，隔離期間要對病人加強衛生宣教和管理，病人應遵守各項規定，自覺注意不與健康人接觸，不隨便傾倒排泄物，以防汙染環境
二、切斷傳播途徑
1、搞好給水衛生：衛生部門要定期對水源水質和消毒效果進行檢查，分散式給水要選好水源，飲用水(包括夥房用水，洗漱用水)必須消毒處理，用含氯消毒劑時，要注意有效氯含量和消毒時餘氯應保持0.2～0.3mg/L
2、管好飲食衛生：
①經常對炊事人員進行詢問與體格檢查，發現可疑病人立即送醫院檢查處理，炊管人員工作前和飯前(包括做飯前)便後要堅持洗手，工作時穿工作服，保持整潔，炊管人員，飲食業服務人員及保育員患病後應立即離開工作崗位，待完全恢複後，方可恢複工作
②實行分餐製，流水洗碗，碗筷各自保管，公用餐具要餐餐消毒，剩飯菜食用前要充分加熱，不吃涼拌菜與生或半生的各類食品，不購，不做，不吃黴變食物，生熟刀，板及盛放容器要分開
3、抓好糞便管理：糞便，垃圾，汙水要進行無害化處理，廁所，畜圈，垃圾場等，應有專人管理，每天清掃衝刷，保持清潔衛生，無蠅無蛆
4、搞好環境衛生：要經常打掃衛生，清除垃圾，門窗(包括廁所門窗)要有完好的防蠅設備，在蒼蠅活動季節，應定期噴灑藥物消滅蒼蠅
5、講究個人衛生：通過衛生宣教，養成良好的衛生習慣，做到不喝生水，不吃不潔瓜果及生冷食物，堅持飯前和便後用流水洗手
6、做好醫學防護：處理病人排泄物與嘔吐物必須戴手套，接觸病人後及飯前應用肥皂，流水徹底洗手，對密切接觸者要迅速采取相應預防措施
三、保護易感人群
加強體育鍛煉，注意勞逸結合，注意飲食，飲水衛生和個人衛生，根據當時疫情狀況，選用適當疫苗，對重點人群進行疫苗預防，戰時，搶險救災，應付突發事件可以考慮服用適當藥物預防
四、做好衛生流行病學調查
1、疫源地流行病學調查：做好個案調查，查清傳染來源及可能的傳播條件，采取預防措施，防止本病擴散，腹瀉流行時，及時組織人員進行流行病學調查，查明流行原因及流行因素，采取有效措施，控製流行
2、接觸者管理：生活上密切接觸者，要進行檢疫，了解健康情況，特別要注意防止汙染水源
3、驗便及預防服藥：疫點所有人員自開始處理之日起每天驗便1次，連續兩天，第1次采便應在服藥前進行，預防可服以下藥物：
A、複方磺胺甲噁唑：每人2次/d，每次2片，連服3天
B、多西環素：成人首次劑量0.2g，以後每次0.1g，1次/d，連服3天
C、四環素：成人0.5g，每6小時1次，連服3天
D、呋喃唑酮：2次/d，1次0.2g，連服3天
兒童每天量按體重計算：複方磺胺甲噁唑25mg，呋喃唑酮10mg，多西環素6mg
4、疫點的解除：疫區內上述措施均已落實，所有人員驗便連續兩次陰性，無續發病例或者帶菌者出現時可以解除，如無糞檢條件，自疫點處理後5天內再無新病例出現時亦可解除，在特殊情況下，如新疫區，新菌型的出現，在流行早期，港口，旅遊地，對外開放點及人口稠密地區等，可實行疫點封鎖並嚴格管理
一、采集標本
以無菌棉拭子蘸取腹瀉病患者糞便，如無糞便，以浸濕磷酸鹽緩衝液的直腸拭子插入肛門4～6cm(嬰幼兒2～3cm)處，在直腸內旋轉擦取直腸表麵黏液後取出，盛於運送或保存液中，如不能及時送檢，樣品應在4℃冷藏保存，但以不超過8h為宜。
二、增菌和分離培養
對於大腸埃希杆菌的分離應在初代分離時選用弱選擇性培養基，如伊紅亞甲藍，中國藍薔薇酸式山梨醇麥康凱平板，劃線分離，35～37℃培養18～24h後，觀察菌落形態特征，選取紫紅色或暗紅色，大小1～3mm，邊緣整齊有光澤，中央凸起的單個菌落進行鑒定。
三、鑒定
1、初步鑒定：根據菌落特征，塗片染色的菌形及染色反應，取純培養物細菌作生化反應，凡符合相應結果可初步鑒定為大腸埃希杆菌。
2、最後鑒定：一般常規檢驗做到上述初步鑒定即可，必要時可按《伯傑係統細菌學手冊》所列生化反應做出最後鑒定。
3、鑒定試驗：某些大腸埃希杆菌，尤其是無動力的不發酵乳精株，應與誌賀菌相鑒別，二者的主要鑒別試驗可用醋酸鈉和葡萄糖銨利用試驗及黏質酸鹽產酸3種試驗，大腸埃希杆菌均為陽性，而誌賀菌為陰性。
（1）致病性大腸埃希杆菌：
A、假定試驗：於鑒別平板上菌落生長稠密處挑取培養物，以EPEC的3種多價O血清作玻片凝集試驗，如與某一種多價O血清凝集，再與該多價血清所包含的O單價血清做試驗，如與某個O單價血清凝集，再挑取3～5個單個菌落，與該血清作凝集試驗。
B、生化試驗：選擇O單價血清強凝集的菌落接種三糖鐵瓊脂，懸掛靛基質試紙片，經36℃培養18～20h，凡是乳糖，蔗糖產酸，葡萄糖產酸並多數產氣，H2S陰性，靛基質陽性的菌株，可證實為大腸埃希杆菌，如果靛基質為陰性時，還必須V-P試驗為陰性，且不能在西蒙枸櫞酸鹽瓊脂上生長，方可證實為大腸埃希杆菌。
C、血清學證實試驗：刮取三糖鐵瓊脂上的培養物，用生理鹽水製成菌懸液，稀釋至與MacFarland3號比濁管相當的濃度，0單價血清如果原效價在1∶(160～320)，則可1∶40稀釋(用0.5％鹽水)，在10mm×75mm試管內，將稀釋的抗血清與菌懸液等量混合，於50.6℃水溫中16h後觀察結果，如果出現凝集，可證實為該O因子。
（2）出血性大腸埃希杆菌：已知為出血性腸炎患者的糞便，可劃線接種以山梨醇代替乳糖的麥康凱瓊脂平板，經培養後，挑選3～5個山梨醇不發酵的菌落，以O157血清(最好同時再以H7血清)作玻片凝集試驗和單管凝集試驗以確定診斷。
分離的菌株應接種三糖鐵瓊脂，懸掛靛基質試紙片，經36℃培養18～20h，典型的生化特性為乳糖，蔗糖產酸，葡萄糖產酸產氣，H2S陰性，靛基質陽性，並接種山梨醇發酵管，為遲緩發酵。
（3）毒性大腸埃希杆菌：
A、生化試驗：於鑒別平板上挑取可凝菌落5個，一般挑取乳糖發酵的典型菌落，分別接種三糖鐵瓊脂，懸掛靛基質試紙片，經36℃培養18～20h，凡是乳糖，蔗糖產酸，葡萄糖產酸並多產氣，H2S陰性，靛基質陽性的菌株，可證實為大腸埃希杆菌，如果靛基質為陰性時，還必須V-P試驗陰性，且不能在西蒙枸櫞酸鹽瓊脂上生長，方可證實為大腸埃希杆菌。
B、腸毒素試驗：產毒性大腸埃希杆菌主要靠腸毒素試驗證實，腸毒素試驗的方法甚多，國內目前以雙相瓊脂擴散試驗測定LT，以乳鼠灌胃試驗測定ST，有時亦采用家兔結紮回腸段試驗以測定LT和ST。
當前已有采用基因診斷法測定這兩種腸毒素。
a、雙向瓊脂擴散試驗：將被檢菌株按5點環形接種於Elek培養基上，以同樣操作，共做兩份，於36℃培養48h，在每株菌的菌苔上放一片多黏菌素B紙片，於36℃經5～6h，使腸毒素滲入瓊脂中，在離菌苔各5mm處的中央，挖一個直徑4mm的圓孔，並用一滴瓊脂墊底，在孔內滴加LT抗毒素30μl，並用已知產LT和不產毒菌株作對照，於36℃培養15～20h觀察結果，在菌斑和抗毒素孔之間出現白色沉澱帶者為陽性，否則為陰性。
b、乳鼠灌胃試驗：將被檢菌株接種於Honda產毒肉湯內，於36℃培養24h，3000r/min離心30min，取上清液經薄膜濾器過濾，60℃加熱30min，每毫升濾液內加入2％伊文思藍溶液0.02ml，將此濾液用塑料小管注入1～4天齡的乳鼠胃內0.1ml，同時接種3～4隻，禁食3～4h後用氯仿麻醉，取出全部腸管，稱量腸管(包括積液)重量及剩餘的體重，腸管重量與剩餘體重之比大於0.09為陽性，0.07～0.09為可疑。
c、家兔結紮回腸段試驗：將被檢菌株接種於Honda產毒肉湯，於36℃培養24h，3000r/min離心30min，取上清液經薄膜濾器過濾，濾液分成兩份，一份不加熱，供測LT用；另一份60℃加熱30min，供測ST用，取體重2kg家兔，禁食1天，麻醉後剖腹，取出回腸段，按10～15cm為一段，分段結紮，取一段注射肉湯2ml作為陰性對照，另一段注射已知產毒菌肉湯培養物的濾液2ml作為陽性對照，其他各段分別注射待試菌株肉湯培養物的濾液2ml，將腹壁縫合，測定ST時，於注射後6～8h剖腹檢查；測定LT時，於注射後18h剖腹檢查，抽取各腸段內的濾液，測定其容量，並測定腸段的長度，積液量(ml)與腸段長度(cm)之比大於1為陽性。
d、血清學試驗：腸毒素試驗陽性菌株可用ETEC有關的多價O血清及單價血清作玻片凝集試驗，以確定其O抗原。
（4）侵襲性大腸埃希杆菌：
A、生化試驗：於鑒別平板上挑取菌落3～5個，一般應多挑取與誌賀菌相似的不發酵乳糖的菌落，但發酵乳糖的優勢菌落亦可適當挑取，將挑取的菌落接種半固體管，36℃培養18～24h，有動力的菌株一般可以棄去，除非經血清學鑒定為0124，留下無動力的菌株，接種三糖鐵瓊脂，懸掛靛基質試紙片，36℃培養18～20h，同時並作賴氨酸脫羧酶試驗，EIEC的典型生化特性為：乳糖，蔗糖不產酸或產酸，葡萄糖產酸，產氣或不產氣，H2S陰性，靛基質陽性，賴氨酸脫羧酶陰性，除O124外均無動力，賴氨酸脫羧酸試驗亦可以放在血清學試驗以後做。
B、血清學試驗：挑取三糖鐵瓊脂培養物，用EIEC的兩個多價O血清作玻片凝集試驗，以確定其O抗原的成分。
C、豚鼠角膜試驗：將菌液滴入豚鼠眼內2～5天內觀察是否有紅腫，流淚，充血症狀。
D、ELISA試驗：用已知EIEC或誌賀菌屬的有毒菌株免疫家兔，所得之免疫血清用同型的無毒菌株吸收，用ELISA法測定，EIEC各型的有毒菌株及誌賀菌屬各型的有毒菌株均為陽性，此法係檢測被檢菌的侵襲性多肽，亦可采用基因探針法檢測。
（5）集聚性大腸埃希杆菌：集聚性大腸埃希杆菌(EAEC)的重要特征是在Hap-2細胞周圍形成特征性的集聚性黏附，Yamamoto發現在37℃培養時，EAEC的此種聚集性黏附可發生在某些液體培養基的生長表麵，形成很厚的黏附聚集性菌塊，在25℃或42℃則無此現象，液體培養基以L或M-H培養基最佳，以此可作為EAEC的初步鑒定手段，液體培養基中菌塊形成試驗：大腸埃希杆菌接種於M-H液體培養基(Difco)，35～37℃溫育18～24h，凡表麵(部分下沉管底)形成菌塊者為陽性，均勻混濁無菌塊者為陰性，1996年王梅等對腸道凝聚性-黏附性大腸埃希杆菌進行簡易篩查試驗，將M-H培養基上的菌塊形成試驗與Hep-2細胞黏附試驗進行對比，發現兩者的一致率達77％，如包括彌散型和局限型在內則達88.5％，表明菌塊形成試驗是可靠的初步篩查EAggEC的方法。
大腸埃希杆菌性腸胃炎吃哪些食物對身體好：
飲食上給予胡蘿卜泥分次服食，有助於病情康複。患者的飲食以清淡、易消化為主，多吃蔬果，合理搭配膳食，注意營養充足。此外，患者還需注意忌辛辣、油膩、生冷的食物。
一、治療
1、治療原則
急性腸炎自愈傾向頗強，其基本治療方針是補液和對症處理。老年和嬰幼兒患者，以及有基礎疾患和重症患者應給予抗生素，以改善臨床症狀和縮短排菌期。值得注意的是，抗生素體外敏感試驗往往與臨床療效不一致。除非必須經靜脈補液者，通常以口服補液為好，WHO推薦的葡萄糖電解質口服液為每升茶水或開水中含氯化鈉3.5g，碳酸氫鈉2.5g，氯化鉀1.5g，葡萄糖20g(蔗糖40g或米粉30g也可)。
大腸埃希杆菌腸炎，輕症僅對症處理即可，懷疑有菌血症及重症病例可給予諾氟沙星多黏菌素或複方磺胺甲唑。ETEC處理主要是糾正水、電解質平衡失調。對上述藥物耐藥者可用氧氟沙星或環丙沙星。一般在腹瀉原因不明時可選用氟喹諾酮類藥物。
2、治療方案
（1）一般治療：嬰兒首先減少哺乳量，給口服葡萄糖液及生理鹽水，兒童及成人給易消化食物，適當補充維生素C等。
（2）體液療法：按患者脫水的性質及程度，補充電解質溶液及葡萄糖溶液。目前推廣應用一種葡萄糖、電解質口服補液鹽(ORS)的補液袋甚方便。嬰幼兒第1天補液量按脫水程度每天給予100～200ml/kg。在補液中隨時觀察患兒眼窩凹陷程度、皮膚彈性度及尿量多少來調節含鈉溶液的比例及輸液量。有酸中毒者按CO2結合力情況給予5％碳酸氫鈉液及時糾正酸中毒。對病期長或營養不良嬰幼兒，可適量給予輸血漿(25～50ml/次)，每周2次。
（3）中醫中藥治療：針灸取合穀、足三裏、大腸俞及止瀉穴。推拿、捏脊止瀉。按辨證施治采用中藥方，脾虛瀉者用益氣健脾方劑：參苓白術散加減；屬實熱瀉者用清熱利濕方劑：葛根苓連湯加減。
（4）抗菌治療：選用較敏感藥物足量連用5天。常用藥有諾氟沙星、氧氟沙星、多西環素、複方磺胺甲唑、新黴素、卡那黴素、多黏菌素B、慶大黴素、氨苄西林、呋喃唑酮等。有腎損害者用慶大黴素與卡那黴素時要謹慎。
在治療同時應加強護理，對患兒應勤換尿布，每次大便後用溫水衝洗臀部，保持清潔衛生，預防皮膚感染。
二、預後
及早發現治療，無並發症出現，預後良好。