大肠杆菌的性质和鉴定

大肠杆菌(缩写为大肠杆菌)是人类和温血动物肠道中的一种共生菌群(正常菌群)。大多数品种大肠杆菌是无害的，有些甚至通过在肠道中产生维生素K对宿主有益。然而，一些菌株可引起严重的食源性疾病。

一些菌株大肠杆菌已经进化成致病性大肠杆菌通过获得毒力因子质粒，转座子，噬菌体和/或致病性岛．致病性小肠大肠杆菌可分为四个基于引起腹泻机制的菌株。他们是;肠出血性(肠出血性大肠杆菌)或verotoxigenic (VTEC)，肠毒素(ETEC),致肠病的(EPEC),和enteroinvasive(EIEC),或肠聚集(EAEC)。

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产生外毒素的菌株大肠杆菌可引起水样(非血性)腹泻和血性腹泻，这取决于它们产生的外毒素。例如，产肠毒素菌株大肠杆菌是发展中国家引起水样腹泻(也称为旅行者腹泻)的常见原因。

引起的疾病大肠杆菌

1. 尿路感染(UTI)：大肠杆菌是社区和医院尿路感染的最常见原因;大肠杆菌导致超过75%的UTI病例．
2. 大肠杆菌第二重要的原因是革兰氏阴性棒状败血症
3. 围产期感染大肠杆菌新生儿暴露于大肠杆菌在自然分娩时在母亲产道中定植)是导致新生儿死亡的主要原因新生儿脑膜炎
4. 产肠毒素的大肠杆菌(ETEC)负责旅行者的腹泻(腹泻)
5. 肠出血性菌株大肠杆菌(例如,产志贺毒素stx大肠杆菌)引起血性腹泻和溶血性尿毒症综合征。

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的特点大肠杆菌

1. 革兰氏染色剂：大肠杆菌革兰氏阴性是直的短杆还是杆菌
2. 大肠杆菌细胞是1.0-2.0微米长的小棒，半径约为0.5微米。然而，大小随培养基的不同而不同，生长快的细胞更大。
3. 大肠杆菌是结肠和粪便中数量最多的兼性厌氧菌。
4. 的生成(加倍)时间大肠杆菌是20分钟。
5. 大肠杆菌是乳糖发酵剂，在麦康基琼脂中产生粉红色菌落(这一特性区分大肠杆菌从沙门氏菌而且志贺氏杆菌-两种最常见的肠道病原体)
6. 抗原性:有超过1000种抗原性大肠杆菌。
   a. o细胞壁抗原(>150种)
   b. H-鞭毛抗原(>50型)
   c. K-囊抗原(>90型)

毒力因子大肠杆菌

1. 菌毛：在肠道感染时，有助机体黏附在空肠及回肠细胞上;尿路感染时的尿路上皮细胞。
2. 胶囊:干扰吞噬作用，在全身性感染中起主要作用。
3. 内毒素(脂多糖):负责革兰氏阴性败血症的几个特征，如发热、低血压和弥散性血管内凝血(DIC)。
4. 外毒素例如，肠毒素作用于空肠和回肠细胞引起腹泻。其他外毒素有维罗毒素、志贺样毒素等。

诊断特点大肠杆菌

1. 菌落形态:大肠杆菌发酵乳糖，并产生粉红色菌落MacConkey琼脂．典型的蜂群大肠杆菌在麦康基琼脂上，经过一夜的孵育后，琼脂会呈现粉红色和有光泽，直径为0.5至1毫米。菌落外观在血琼脂板上由灰色到白色，透明到不透明，凸起到扁平。然而,一些大肠杆菌属于alkaline - dispar (A-D)组，可能在Mac-Conkey琼脂上发酵的非乳糖。（大肠杆菌O157: H7不发酵山梨醇，这是区分其与其他菌株山梨醇的重要标准大肠杆菌)
2. 在伊红美蓝琼脂，大肠杆菌产生特有的绿色光泽。

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1. 吲哚阳性:由色氨酸产生吲哚
2. 它是能动的
3. 它脱羧基赖氨酸
4. 它使用醋酸作为碳的唯一来源

的其他重要生化试验188金宝搏官网下载app大肠杆菌总结在下表中。

特征	大肠杆菌
过氧化氢酶试验	积极的
氧化酶试验	负
硝酸盐还原试验	积极的
甲基红(MR)试验	积极的
Voges-Proskauer (VP)检验	负
柠檬酸盐利用试验	负
醋酸盐利用试验	积极的
吲哚试验	积极的
吡咯烷酮-β-萘酰胺(PYR)试验	负
产硫化氢试验	没有
脲酶试验	负
氧化发酵(OF)试验	发酵
杯测试	积极的
TSI反应	酸/酸、天然气、
SIM卡	没有H2年代,吲哚+ ve、能动的
能动性	能动的
苯丙酮酸(PPA)试验	负
赖氨酸脱羧试验	+
精氨酸脱羧试验	-/+(应变变率)
鸟氨酸脱羧试验	+/-(应变变率)
ONPG	+
糖发酵试验
葡萄糖	是的
蔗糖	没有
乳糖	是的
甘露醇	是的

抗菌药敏试验

使用指南中描述的标准方法，用圆盘扩散法进行药敏试验。检测esbl的产生大肠杆菌，筛选出来的分离物应具有多药耐药性，表现出对至少一种第三代头孢菌素的耐药性。

扩谱ß-内酰胺酶(ESBL)是一组快速进化的ß-内酰胺酶，可以水解第三代头孢菌素和氨曲南，但被克拉维酸抑制。越来越多的人对第三代头孢菌素产生耐药性大肠杆菌主要是由于ESBLs的生产。这些质粒,介导酶大多通过点进化188.博金宝 经典的TEM-1和SHV-1 β-内酰胺酶。

ESBL筛选试验生产大肠杆菌

根据CLSI指南，头孢他噻肟(30µg)抑制带大小≤22 mm，头孢曲松(30µg)抑制带大小≤25 mm，头孢噻肟(30µg)抑制带大小≤27 mm的分离株被确定为潜在的ESBL产生者，并被列入确认产生ESBL的候选名单。

ESBL确证试验

根据CLSI指南，两种表型方法可以确认ESBL生产者:

组合圆盘法

该测试需要单独使用第三代头孢菌素抗生素片和与克拉维酸联合使用。在这项研究中，使用了单独头孢他啶(30µg)/头孢噻肟(30µg)/头孢肟(30µg)和相应的克拉维酸(头孢他啶-克拉维酸(30µg /10µg)/头孢他啶-克拉维酸(30/10µg)/头孢肟-克拉维酸(30/10µg))的圆盘。两个圆盘至少相距25毫米，中心对中心，放在测试分离物的草坪培养上Mueller Hinton琼脂(MHA)在37°C下孵育过夜。测量了加克拉维酸和不加克拉维酸时的区径差异。

解释头孢菌素-克拉维酸组合盘周围的抑菌圈直径比单独头孢菌素盘周围的抑菌圈直径增加≥5mm证实了ESBL的产生。

双盘协同法

该测试需要两盘第三代头孢菌素，或头孢噻肟，头孢他啶，或头孢氧辛。将头孢他啶30µg圆盘和阿莫西林+克拉维酸20+10µg圆盘相隔25 - 30mm，中心对中心放置在Mueller Hinton琼脂(MHA)板上的草培养上。在37°C的空气中孵育一夜。

解释:当克拉维酸盐以三叶草的方式扩大头孢他啶圆盘周围的抑制区时，就可以推断出ESBL的产生。

Uropathogenic大肠杆菌

Uropathogenic大肠杆菌(UPEC)菌株导致每年约1.5亿人的70%至90%的社区获得性尿路感染(UTIs)和约40%的医院获得性尿路感染。各种毒力基因都与之相关大肠杆菌-介导的尿路感染。

尿路致病性大肠杆菌

尿路致病菌株大肠杆菌表达独特的细菌特性、产物或结构(毒力因子)，帮助它们克服宿主防御并定殖或入侵泌尿道。

与共生体相比大肠杆菌, uropathogenic大肠杆菌更能适应尿道，导致更大比例的尿路感染。一个菌株表达的毒力因子越多，它能引起的感染就越严重。

在尿路感染(UTI)的发病机制中公认重要的毒力因素有:

1. 粘连素(P菌毛、某些其他抗甘露糖粘连素和1型菌毛):通过附着在宿主结构上，它可以避免被正常流动的尿液扫过而被清除。附着是定植的必要第一步，在许多情况下是侵入性感染的先例。
2. K抗原(囊多糖):它们包裹着细胞，干扰0抗原的检测，并保护细胞不受宿主防御机制的影响。该胶囊具有抗吞噬和抗补充活性。多糖对吞噬作用的损害程度与多糖的含量成正比。
3. 抗血清杀伤:酸性囊多糖和Kl胶囊通过屏蔽细菌的吞噬作用和可能的血清杀伤作用来增强毒性，部分原因是通过阻断替代补体途径的激活。
4. 溶血素:能溶解所有哺乳动物红细胞的溶细胞蛋白毒素
5. Aerobactin系统:大肠杆菌利用有氧运动蛋白来隔离铁。

参考文献和进一步阅读

• 作者。Levinson W， & Chin-Hong P， & Joyce E.A， & Nussbaum J， & Schwartz B(编者)，(2020)。医学微生物学与免疫学综述:临床传染病指南，16e澳门金博宝188官方网站．麦格劳希尔。
• 迈克尔·A·诺布尔，贝利和斯科特的诊断微生物学，第十一版。贝蒂·福布斯，丹尼尔·f·萨姆，爱丽丝·s·维斯菲尔德。密苏里州圣路易斯:莫斯比，2002年