醫(yī)學(xué)知識(shí)一大腸桿菌

獸醫(yī)生物制品學(xué)-分論大腸桿菌小組成員：余兆鴻羅洪瑤胡國(guó)帥黃榮浩第一章大腸桿菌

大腸桿菌是革蘭氏陰性桿菌。

多數(shù)是腸道的正常菌群，少數(shù)為病原菌。埃希菌屬（Escherichia)

埃希菌屬有5個(gè)種，其中最重要的是大腸埃希菌俗稱(chēng)大腸桿菌（E.coli)，是最常見(jiàn)的臨床分離菌。形態(tài)特征：

大腸桿菌為革蘭氏陰性無(wú)芽孢的直桿菌，大小0.4～0.7umx2～3um，兩端鈍圓，散在或成對(duì)，大多數(shù)菌株周生鞭毛，但也有無(wú)鞭毛或丟失鞭毛的變異株。原子力顯微鏡圖片染色特性：

堿性染料對(duì)本菌有良好著色性，革蘭氏染色法被染成紅色。培養(yǎng)及生化特性：

本菌為兼性厭氧菌，在普通肉湯培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好，最適生長(zhǎng)溫度為37℃，最適生長(zhǎng)pH為7.2～7.4。123

在麥康凱瓊脂上形成紅色菌落;在伊紅美藍(lán)瓊脂上產(chǎn)生黑色帶金屬閃光的菌落;在SS瓊脂上一般不生長(zhǎng)或生長(zhǎng)較差，生長(zhǎng)者呈紅色。在血液瓊脂上大腸桿菌生長(zhǎng)茂盛，一些致病性菌株在菌落周?chē)纬搔?溶血。

麥康凱培養(yǎng)基伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基血液培養(yǎng)基

本菌能發(fā)酵多種碳水化合物產(chǎn)酸產(chǎn)氣。大多數(shù)菌株可迅速發(fā)酵乳糖。約半數(shù)菌株不分解蔗糖，幾乎均不產(chǎn)生硫化氫，不分解尿素。TSI（三糖鐵培養(yǎng)基）上反應(yīng)呈黃色。

抗原及血清型大腸桿菌抗原主要有O、K和H三種。O抗原：173種K抗原：103種H抗原：60種由此，有人認(rèn)為自然界大腸桿菌的血清型可高達(dá)數(shù)萬(wàn)種。鞭毛抗原（H）菌體抗原（O）K或Vi抗原

根據(jù)對(duì)大腸桿菌抗原的鑒定，可用O:K:H排列表示其血清型（抗原結(jié)構(gòu)式）。如O8:K23（L）:Hl9，即表示該菌具有O抗原8，L型K抗原23，H抗原為19。對(duì)含有蛋白質(zhì)性黏附素抗原的菌株，其黏附素抗原應(yīng)并列K抗原之后。如O8:K87，K88:Hl9中K88即為黏附素抗原F4。血清型的表示：致病性

根據(jù)毒力因子與發(fā)病機(jī)制的不同，Gyles認(rèn)為與動(dòng)物疾病有關(guān)的病原性大腸桿菌可分為五類(lèi):1、產(chǎn)腸毒素大腸桿菌

(ETEC)2、產(chǎn)類(lèi)志賀毒素大腸桿菌(SLTEC)3、腸致病性大腸桿菌(EPEC)4、敗血性大腸桿菌(SEPEC)5、尿道致病性大腸桿菌(UPEC)

ETEC系一類(lèi)致人和幼畜(初生仔豬、犢牛、羔羊及斷奶仔豬)腹瀉最常見(jiàn)的病原性大腸桿菌，其致病力主要由黏附素性菌毛和腸毒素兩類(lèi)毒力因子構(gòu)成，二者密切相關(guān)且缺一不可。初生幼畜被ETEC感染后常因劇烈水樣腹瀉，發(fā)病率和死亡率均很高,如仔豬黃痢。1、產(chǎn)腸毒素大腸桿菌(ETEC)

ETEC能夠引起腹瀉，其致病因素主要是定居因子和腸毒素。ETEC不侵入上皮細(xì)胞，而是借助定居因子吸附到小腸黏膜表面進(jìn)行繁殖，并產(chǎn)生一種或多種腸毒素，引起小腸分泌大量液體，導(dǎo)致機(jī)體腹瀉。產(chǎn)腸毒素大腸桿菌ETEC

的致病機(jī)理

粘附素性菌毛系人和動(dòng)物ETEC的一類(lèi)特有菌毛，因其能粘附于宿主的小腸上皮細(xì)胞，故又稱(chēng)其為粘附素或定居因子。迄今，在動(dòng)物ETEC中已發(fā)現(xiàn)的黏附素主要有F4(K88)、F5(K99)、F6(987P)和F41，其次為F42和F17。

腸毒素是ETEC在體內(nèi)或體外生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生并分泌到胞外的一種蛋白質(zhì)性毒素，按其對(duì)熱的耐受性不同可分為不耐熱腸毒素(LT)和耐熱腸毒素(ST)二種。在動(dòng)物ETEC中，只有豬源F4+株能同時(shí)產(chǎn)生LT和ST，其他菌株僅產(chǎn)ST。2、產(chǎn)類(lèi)志賀毒素大腸桿菌(SLTEC)

又稱(chēng)產(chǎn)Vero細(xì)胞毒素大腸桿菌(VTEC)，系一類(lèi)在體內(nèi)或體外生長(zhǎng)時(shí)可產(chǎn)生類(lèi)志賀毒素的病原性大腸桿菌。在動(dòng)物，SLTEC可致豬的水腫病，以頭部、腸系膜和胃壁漿液性水腫為特征，常伴有共濟(jì)失調(diào)、麻痹或驚厥等神經(jīng)癥狀，發(fā)病率較低但致死率很高。引起豬水腫病的SLTEC兩類(lèi)毒力因子：

1）粘附性菌毛：在1990年Bertsching等首次報(bào)道，從致豬水腫病的大腸桿菌分離出F18，是豬水腫病的SLTEC菌株的一個(gè)重要的毒力因子，它有助于細(xì)菌在豬腸黏膜上皮細(xì)胞定居和繁殖。

2）致水腫病2型類(lèi)志賀毒素

(SLT-2e或SLT-2v)：系引起豬水腫病的SLTEC所產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)性細(xì)胞毒素。微生物學(xué)診斷：動(dòng)物致病性大腸桿菌的分離與鑒定程序如下：幾種常見(jiàn)動(dòng)物大腸桿菌病發(fā)病特點(diǎn)整體看，發(fā)病以幼畜為主仔豬大腸桿菌病

仔豬黃痢流行特點(diǎn)①主要發(fā)生于3日齡左右的乳豬、7日齡以上的乳豬發(fā)病極少。②往往整窩發(fā)病，不僅同窩乳豬都發(fā)病，以后繼續(xù)分娩的乳豬也幾乎都感染發(fā)病。③環(huán)境衛(wèi)生不好時(shí)多發(fā)。④母豬攜帶致病性大腸桿菌是發(fā)生本病的重要因素。仔豬白痢流行特點(diǎn)①仔豬的飼養(yǎng)管理不良，豬舍衛(wèi)生不好，陰冷潮濕氣候驟變，母豬的乳汁過(guò)稀或過(guò)濃時(shí)，易發(fā)本病。②傳播速度快；一窩小豬中有一頭下痢，若不及時(shí)采取措施，就很快傳播。③發(fā)病日齡：以10～20日齡的仔豬發(fā)病最多。仔豬水腫病流行特點(diǎn)①一年四季均可發(fā)生，且流行廣泛。②發(fā)病率較低，但死亡率很高。③該病呈地方性流行，常限于某些豬場(chǎng)或某窩仔豬，一般不廣泛傳播。④主要發(fā)生于斷奶后仔豬，生長(zhǎng)快，體況健壯的仔豬常見(jiàn)。主要是通過(guò)消化道感染，其次是通過(guò)臍部感染，也有部分是通過(guò)呼吸道感染。流行特點(diǎn)發(fā)病特點(diǎn)及臨床癥狀

羔羊發(fā)生一種以口鼻流沫、呼吸困難和胸膜肺炎為主要特征的疾病。發(fā)病的羔羊據(jù)統(tǒng)計(jì)有121只，病羊多為4～20日齡的羔羊，死亡54只，死亡率約44.6%，病程短，如不及時(shí)治療，約30min到數(shù)小時(shí)便死亡。發(fā)病的羔羊在剛開(kāi)始時(shí)體溫升高，達(dá)41～42℃，精神委頓，食欲不振，腹部脹氣，繼之出現(xiàn)呼吸困難，脈搏快而弱，口流白沫，鼻流黏液，運(yùn)動(dòng)失調(diào)，臥地磨牙，頭彎向一側(cè)，最后在昏迷中死亡，很少見(jiàn)有腹瀉病羔。羔羊大腸桿菌病

本病一年四季均可發(fā)生，但冬春季節(jié)雞群。主要表現(xiàn)為嚴(yán)重的呼吸道癥狀，而夏秋季節(jié)則以腹瀉癥狀為主。

發(fā)病范圍廣，死亡嚴(yán)重，幾乎所有的養(yǎng)殖戶的肉雞都受到了大腸桿菌的感染。

各日齡肉雞均易感，但高發(fā)病日齡主要集中在以下二個(gè)階段：10～25日齡和35日齡以上。

發(fā)病率為20%～40%，平均25%左右，病死率在10%以上。

雞大腸桿菌病發(fā)病特點(diǎn)

由一定血清型(010、085、O101)的大腸桿菌引起,以拉黃、白、紅痢和死亡率高為特征的一種急性傳染病。

兔大腸桿菌病由于大腸桿菌廣泛地分布于自然界，仔兔出生后很短時(shí)間即可隨乳汁或其他食物進(jìn)人胃腸道,成為正常菌。新生仔兔在抵抗力降低或發(fā)生消化障礙時(shí),就可能引起發(fā)病。防治

目前國(guó)內(nèi)外已有多種多樣預(yù)防幼畜腹瀉的實(shí)驗(yàn)性或商品化菌苗。大腸桿菌生物制品類(lèi)型：類(lèi)毒素菌苗大腸桿菌疫苗（主）乳酸菌微生態(tài)制劑（大腸桿菌）大腸桿菌多克隆抗體等等大腸桿菌疫苗研究進(jìn)展大腸桿菌引起的腹瀉已經(jīng)成為一個(gè)全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題,無(wú)論在發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家,都受到廣泛關(guān)注。目前,該病的防治以藥物和疫苗為主,但因藥物治療價(jià)格昂貴,而且隨著耐藥菌株的增多,發(fā)展致瀉性大腸桿菌疫苗具有特殊的意義。

特別是新近出現(xiàn)的DNA疫苗、轉(zhuǎn)基因植物疫苗和ghost疫苗技術(shù)為大腸桿菌疫苗的研制提供了許多新的思路,顯示出良好的應(yīng)用前景。目前國(guó)內(nèi)外研制的目標(biāo)多集中于ETEC和EHEC,有的已進(jìn)人Ⅱ期或Ⅲ期臨床試驗(yàn)階段。1、ETEC疫苗（2）DNA疫苗（1）載體疫苗2、EHEC疫苗（1）多糖結(jié)合疫苗（2）亞單位疫苗3、轉(zhuǎn)基因植物疫苗4、細(xì)菌ghost疫苗研究進(jìn)展載體疫苗多為口服活菌苗,是利用微生物（載體菌多為志賀菌和沙門(mén)氏菌）作載體,將保護(hù)性抗原基因重組到質(zhì)粒上,通過(guò)平衡致死系統(tǒng)使其穩(wěn)定存在于微生物中,或重組到微生物染色體的特定位置上,表達(dá)保護(hù)性抗原。DNA疫苗直接將含編碼外源蛋白抗原基因的質(zhì)粒DNA導(dǎo)人機(jī)體組織中表達(dá),被提呈的表達(dá)產(chǎn)物,與主要組織相容性復(fù)合物(MHC)結(jié)合,刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cLTs),分別介導(dǎo)體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答,即DNA疫苗。2005年，Piller等發(fā)展了表達(dá)大腸桿菌K99fmabriae的轉(zhuǎn)基因大豆，小鼠口服后能產(chǎn)生抗原特異的高水平抗體和CD4+T淋巴細(xì)胞。目前的研究重點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)出一種能生吃的植物如水果，并且盡量提高蛋白的表達(dá)量?，F(xiàn)在有人將ETEC的LTB或者霍亂弧菌的CTB基因轉(zhuǎn)入番茄植物中，雖然香蕉是最理想的植物疫苗對(duì)象，但是還有待于技術(shù)上的突破。大腸桿菌生物制品使用現(xiàn)狀目前常見(jiàn)的主要有仔豬、禽、羊、兔的各類(lèi)大腸桿菌疫苗。各種動(dòng)物大腸桿菌疫苗仔豬大腸桿菌疫苗禽大腸桿菌病疫苗兔大腸桿菌病疫苗羊大腸桿菌病疫苗等等仔豬疫苗多為仔豬大腸桿菌病三價(jià)滅活疫苗仔豬常用疫苗例如：仔豬大腸桿菌基因工程K88—ST1—LTB三價(jià)滅活疫苗，由遼寧省益康生物制品廠生產(chǎn)。接種對(duì)象：仔豬使用方法：頸側(cè)肌肉注射，每次間隔7天,三次免疫量分別為5mL、１0mL、20mL；第2次和第3次免疫應(yīng)分點(diǎn)注射。效果：仔豬大腸桿菌疫苗常用：仔豬大腸桿菌基因工程K88—ST1—LTB三價(jià)滅活疫苗仔豬大腸桿菌病K88-K99-987P-F41四價(jià)亞單位疫苗仔豬大腸桿菌病三價(jià)蜂膠滅活疫苗（主）禽大腸桿菌病疫苗（一）滅活疫苗：1、滅活蜂膠苗2、滅活油乳劑苗3、滅活鋁膠苗（二）亞單位疫苗（三）弱毒疫苗1、菌毛亞單位疫苗2、莢膜亞單位疫苗O2(NorrChls)、O78(ChlsNorr)單價(jià)弱毒苗、以雞大腸桿菌病滅活疫苗制備為例：1、菌種

病原性大腸桿菌EC24、EC30、EC45、EC50、EC44麥康凱氏培養(yǎng)基培養(yǎng)2、制造要點(diǎn)(1)、種子繁殖：

馬丁肉湯培養(yǎng)-劃線接種麥康凱氏培養(yǎng)基培養(yǎng)-接種馬丁瓊脂斜面培養(yǎng)-作為一級(jí)種子-取一級(jí)種子接種馬丁肉湯培養(yǎng)-得到二級(jí)種子。

(2)、菌液制備：用玻璃瓶或培養(yǎng)罐通氣培養(yǎng)，按容積裝入70%培養(yǎng)基及花生油消泡劑。

(3)、配苗與封裝：配苗：每5份菌液加1份氫氧化鋁膠，同時(shí)按總量的0.005%加硫柳汞，充分震蕩，2～8

℃靜置，抽棄上清液濃縮成全量的60%。

封裝：檢驗(yàn)合格，混合分裝3、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(1)、安全檢驗(yàn)(2)、效力檢驗(yàn)4、保存與使用

保存：2～8℃保存，為期1a。

使用：頸背側(cè)皮下注射0.5ml,1月齡雞

接種對(duì)象：1月齡雞以上的雞免疫期為4個(gè)月附：禽大腸桿菌病

禽大腸桿菌病是由大腸埃希氏菌的某些血清型所引起的一類(lèi)疾病的總稱(chēng)。包括心包炎、臍炎、卵巢炎、輸卵管炎、腸炎或慢性腫瘤樣肉芽腫等。雞大腸桿菌病主要病型和特征：胚胎和幼稚死亡、敗血癥、氣囊炎、包括心包炎、臍炎、卵巢炎、輸卵管炎、腸炎或慢性腫瘤樣肉芽腫等。病原：腸桿菌SEPEC中O1、O2、O36、O78等血型免疫：

SEPEC的毒力因子為F11和F1黏附因子-黏附因子具有良好的抗原性，刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體。疫苗：目前國(guó)內(nèi)外對(duì)雞大腸桿菌病的免疫預(yù)防，主要基于以黏附素免疫為基礎(chǔ)的含單價(jià)或多價(jià)菌毛抗原的滅火菌苗、菌毛亞單位疫苗等。主要癥狀嚴(yán)重的纖維素性心包炎臍孔周?chē)つw紅腫（鴨）

卵巢感染發(fā)炎，

卵泡變形（鴨）鴿直腸黏膜充血、出血小雞輸卵管膨大，內(nèi)有灰白色干酪樣滲出物【防治要點(diǎn)】大腸桿菌生物制品與人有關(guān)如：國(guó)外人類(lèi)腹瀉的ETEC基因工程疫苗的研究進(jìn)展—以腸毒素疫苗為例腸毒素疫苗1984年，美國(guó)杜蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)中心試驗(yàn)得到菌株SE12。小鼠和豚鼠試驗(yàn)表明，SE12菌株口服時(shí)是安全的，并能產(chǎn)生明顯的抗毒素免疫反應(yīng)。重組菌株可以作為預(yù)防傷寒和霍亂-大腸桿菌相關(guān)腹瀉的二價(jià)口服活疫苗。2001年，巴西圣保羅大學(xué)將編碼ETEC鞭毛蛋白和熱穩(wěn)定腸毒素的基因進(jìn)行連接，插入載體pCDNA3中，構(gòu)建質(zhì)粒pCDNA3／FLA-STmt，轉(zhuǎn)化至減毒沙門(mén)菌SL3261中，制成活載體疫苗。1994年，英國(guó)坎特伯雷肯特大學(xué)將含LTB基因的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化海產(chǎn)弧菌，LTB表位融合蛋白在海產(chǎn)弧菌中成功分泌表達(dá)，該方法可能會(huì)廣泛應(yīng)用于

LTB疫苗的制備2006年，巴西圣保羅大學(xué)將枯草芽孢桿菌作為表達(dá)載體表達(dá)

LTB，對(duì)致病菌或內(nèi)源性感染的條件致病菌均有明顯的抑制作用。2005年，伊朗塔比阿特莫達(dá)勒斯大學(xué)構(gòu)建了LTB蛋白的酵母表達(dá)體系，構(gòu)建pLTB83質(zhì)粒，將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化至釀酒酵母菌，重組酵母菌表達(dá)LTB的新型疫苗。……O157：H7大腸桿菌H7大腸桿菌是數(shù)百種大腸桿菌中的一個(gè)亞型。雖然生長(zhǎng)在健康人類(lèi)和動(dòng)物的腸道內(nèi)的絕大多數(shù)菌種都是無(wú)害的，但這一菌種卻會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的毒素，并引發(fā)嚴(yán)重的疾病。O157:H7大腸桿菌是在1982年的一次嚴(yán)重出血性腹瀉爆發(fā)期間被首次確認(rèn)為致病菌的；該次疾病爆發(fā)的根源已被證明是受到污染的漢堡包所致。因食用漢堡包引起的食物中毒的病人糞便中被分離并命名的。O157：H7大腸桿菌的魔爪198219961997……2011201420162017在1996年5一8月間,在日本流行過(guò)歷時(shí)3個(gè)月的0157大腸桿菌性食物中毒，波及30個(gè)都府縣，中毒人數(shù)超過(guò)9000人,有10余人死亡,引起世界震驚。為弄清根源,由日本專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu),對(duì)各種食品進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果從小蘿卜菜、牛肝、牛肉中均檢出了O157:H7瑞大腸桿菌。1982年美國(guó)俄勒崗州和密執(zhí)安州，

O157:H7大腸桿菌是在1982年因食用漢堡包引起的食物中毒的病人糞便中被分離并命名的。1997年5月下旬，日本岡山、廣島等縣幾十所中學(xué)