H7大腸桿菌

10月9日,繼美國不久前發生“毒菠菜”導致近兩百人中毒,數人死亡的恐慌事件,美國又宣佈將回收一種在加州種植的生菜,擔心這種生菜也和菠菜一樣,受到大腸桿菌污染。美國聯邦政府最近發出一連串關於食物安全的警告,除了多種牌子的袋裝菠菜外,還有一些瓶裝的胡蘿蔔汁、牛肉等,也可能出現問題及損害人體健康,例如會令人癱瘓、呼吸系統出現問題、甚至死亡。

多種食品受污染

10月8日,美國加利福尼亞州努涅斯公司宣佈召回可能感染大腸桿菌的萵苣產品。這家公司位於加州薩利那斯谷地,召回的萵苣也是在那裏種植的。這個谷地種植的菠菜不久前曾經在美國掀起了“毒菠菜”風波。努涅斯公司總裁湯姆·努涅斯表示,這些萵苣看來尚未導致任何人生病,公司管理人員之所以決定召回,是因為得知灌溉水有可能被大腸桿菌污染。至於這些萵苣與菠菜的感染源是否一樣,努涅斯表示可能性不大。

10月7日,美國衞生部門官員宣佈,在8月下旬死亡的美國內布拉斯加州一名老年婦女已被證實是死於來自污染菠菜上的大腸桿菌。這名婦人年紀已經80多歲。她的死因證實恰好在愛達荷州一名2歲幼童被確診死於大腸桿菌之後的第2天。

10月6日,美國佛羅里達州一名婦女因食用胡蘿蔔汁導致癱瘓,這是9月以來全美髮生的飲用胡蘿蔔汁第4起中毒事件。美國聯邦食品藥物管理總署官員説,在佐治亞州還有3人瓶裝胡蘿蔔汁後生病。他們都發生呼吸衰竭,都在醫院靠呼吸機維持生命。這三人來自佐治亞州的華盛頓縣。他們9月7日聚餐,飲用了瓶裝胡蘿蔔汁。官員們説,這些人在買了果汁後,可能沒有及時冷藏。新鮮胡蘿蔔汁中含酸度低,這意味着人們必須將它放入冰箱,防止細菌滋生。喝胡蘿蔔汁中毒症狀包括重影、眼皮下垂、説話或吞嚥困難、從脖頸向下雙側癱瘓。

也是在10月6日,美國農業部宣佈,艾奧瓦州一家食品公司緊急召回了近2400公斤牛肉餡。原因是檢驗表明,這些牛肉餡含有最近已在美國致死3人的O157:H7型大腸桿菌。這些牛肉餡由一家名叫“吉姆市場和冷藏櫃”的公司於8月31日和9月1日生產。美農業部下屬的食品安全及檢驗局説還沒有人因食用這些牛肉餡而染病的報告。

O157:H7亞型大腸桿菌是罪魁禍首

針對最近在美國許多州都發生了嚴重的因食用被污染的新鮮菠菜而導致食物中毒的病例,美國聯邦疾病控制及預防中心10月6日下午1時通報,造成至少199人染病的病菌屬於:O157:H7亞型大腸桿菌。其中102人住院,31人發生溶血性尿毒症綜合症(HUS),3人不幸死亡。

所有感染人羣中,151例(71%)為女性、22例(11%)為5歲以下兒童。發生HUS的病人裏29%為18歲一下青少年兒童,8%為18歲─59歲組,14%為60以上老年組。發病者可以明確回憶證實感染髮病時間的,80%在8月19日至9月5日這段時間內,發病高峯期為8月30日至9月1日(30%發病者)。

通過對病人提交的13份袋包裝菠菜樣本分析,所含污染O157:H7亞型大腸桿菌與爆發流行患者所感染菌株完全一致。美國食品藥物管理總署、美國農業部建議公眾對可用於做沙拉的其他綠葉植物產品也儘量避免食用或慎用。

O157:H7大腸桿菌是數百種大腸桿菌中的一個亞型。雖然生長在健康人類和動物的腸道內的絕大多數菌種都是無害的,但這一菌種卻會產生強烈的毒素該次疾病爆發的根源已被證明是受到污染的漢堡包所致。從那時起,大部分感染都是由食用未完全煎熟的漢堡肉所引起的。該細菌名稱中的字母數字組合是指在細菌表面上發現的特殊標誌,用於和其他大腸桿菌種類區分。

生吃肉菜要小心

O157:H7亞型大腸桿菌是食源性疾病的最主要病因。依據1999年的評估,美國每年發生73000例感染,並造成61人死亡。雖然此疾病大多與食用未完全煎熟的受污染漢堡包肉餅有關,也多見於食用受污染的生豆芽或新鮮多葉蔬菜而感染,例如萵苣葉、菠菜、生菜等。家庭和幼兒園的人和人之間接觸也是一種重要的傳播途徑。此外,飲用生牛奶、在不潔淨的水中游泳或飲用不潔淨水後,也可能發生感染。消費者可以透過完全煎熟漢堡肉、避免飲用未經高温殺菌的牛奶、以及在準備食物或進食前洗手來避免感染O157:H7大腸桿菌。尚不清楚致病所需的細菌數量,但懷疑僅需很小的數量即會致病。O157:H7亞型大腸桿菌在71攝氏度水中,15秒內即可被殺死。但在煎炒鍋內,如果蔬菜並未烹飪熟透或均勻達到此温度,則很多細菌可仍存活並繁殖釋放毒素導致食後中毒。對於處理新鮮蔬菜的刀具案板菜筐等也應以開水沖洗消毒,處理者更要注意嚴格清洗消毒雙手。

O157:H7大腸桿菌感染經常會導致嚴重的出血性腹瀉和腹部絞痛,感染有時也會導致無血性腹瀉或根本沒有症狀。通常很少或根本不出現發燒,且在5至10天內即可病癒。某些人羣,尤其5歲以下兒童和老年人,感染後卻可能導致被稱為溶血性尿毒症候羣的併發症,毒素破壞血紅細胞並導致溶血和腎衰竭。大約2─7%的感染者會出現這種嚴重甚至是致命性併發症。在美國,溶血性尿毒症候羣是兒童急性腎衰竭的主要原因,且大多數溶血性尿毒症候羣病例都是由O157:H7大腸桿菌所引起。大多數進行糞便常規培養的實驗室都不測試O157:H7大腸桿菌,但對於臨牀所有突然出現出血性腹瀉高度可疑或懷疑O157:H7大腸桿菌感染者均應對其糞便應使用一種特殊的SMAC培養基對糞便樣本進行這種細菌培養測試以鑑別分離出這種嚴重致病菌株。

如何治療該疾病

多數患者無需使用抗菌素或其他特別治療即可在5至10天內痊癒。沒有證據表明抗菌素能夠改善病情,且有觀點認為使用抗菌素進行治療可能會促發腎臟併發症。亦應避免使用洛呱丁胺等抗腹瀉劑。尿毒症是一嚴重並可危及生命的病況,常需在加護病房進行治療。經常還會需要輸血和進行腎臟透析。在加護病房下,溶血性尿毒症候羣的死亡率仍可達3%─5%。

感染後有哪些長期後果?僅出現腹瀉的患者通常會徹底痊癒。約有三分之一的尿毒症患者會在多年後出現腎臟功能異常,少數患者還可能需要長期進行透析。另有8%的尿毒症患者會出現其他終生的併發症,如高血壓、抽蓄、失明、癱瘓,以及部分腸道切除的影響。

O157∶H7大腸桿菌感染

中華傳染病雜誌1999年第17卷第2期

聶青和　李夢東

關健詞: O157∶H7大腸桿菌　感染性腹瀉

大腸桿菌種類達百多種，其中以H7型最為致命，感染病毒者會大量出血，腎臟出現急性衰竭，嚴重的可以致死。O是指O抗原，也就是體細胞抗原，是包埋在細菌細胞壁中的脂多糖類；H是指H抗原，也就是鞭毛抗原，是蛋白質類，具有免疫性的結構。除此之外，還有K抗原，也就莢膜抗原，大部分是多糖；以及M抗原，類粘蛋白，多糖類。大腸桿菌根據這四種不同抗原類型來進行血清學上的分類和分析。

大多數大腸桿菌對人體無害，但O-157-H7大腸桿菌卻是一種危險的病原。O-157-H7是一種長約千分之二毫米、寬約千分之一毫米的大腸桿菌。一般寄生在牛、羊等物的腸道內以及土壤和污水中，它會釋放的毒素，感染者出現脱水腹瀉或出血腹瀉，高燒，並引起併發症，如尿血、腦功能障礙等。“O-157-H7”常附在家畜的內臟表面。

到1996年，已發現3種基因相異的“O-157-H7”大腸桿菌，這類病菌不僅能引起食物中毒，還能引起腸道內出血，所以又被稱為“出血性大腸桿菌”，是一種通過肉類或乳類食品傳播的致命性大腸桿菌。它引起人出血性腹瀉和腸炎，而且併發溶血性尿毒綜合徵、血栓性血小板減少性紫癜等，嚴重的可致人死亡。牛是自然貯存宿主,無症狀攜帶者可能是主要的傳染源。感染首先可通過消費已被污染的牛奶和肉製品、甚至蔬菜和水果傳播,在爆發期間可由人與人之間的接觸而傳播。我國於1988年從出血性結腸炎患者中分離到O-157-H7病毒，以後陸續在國內有零星的報道。根據《科技部“十五”食品安全重大科技專項行動項目可行性研究報告》，2001年在江蘇、安徽等地暴發的腸出血性大腸桿菌O-157-H7食物中毒，造成177人死亡，中毒人數超過2萬人。

大腸桿菌是寄居腸道的優勢菌叢之一，大多數對人體無害，但人們很早就發現大腸桿菌如遠離腸道，侵入其他組織和血液，就可引起化膿性炎症或敗血症。相比而言，其腸道致病性的認識較晚，直到四十年代發現某些血清型大腸桿菌是爆發嬰兒腹瀉的病因後，各方面的研究才取得了較大的進展。1977年Konowalchuk等首次提出，某些大腸桿菌能引起人類出血性腹瀉。1982年美國俄勒岡和密執安州分別發生了一些出血性腸炎的爆發流行，並從1例患者糞便中分離出O157∶H7大腸桿菌[1]。隨之，加拿大、英國、日本和美國其它州也報道了這種過去認為不致病的O157∶H7大腸桿菌所致的爆發和散發病例。我國1988年曾報道有O157∶H7大腸桿菌引起的腸道感染[2]。據WHO資料，1996年7月初在日本大阪地區發生最大的一起O157∶H7大腸桿菌爆發流行，約6 351例發病，11例死亡[3]。最近，蘇格蘭也發生了O157∶H7大腸桿菌引起食物中毒的爆發流行，並有9例死亡。由此可見，由O157∶H7大腸桿菌引起的感染性腹瀉有明顯上升趨勢，對人類的健康構成了威脅。

一、微生物學特性及發病機制

O157∶H7大腸桿菌屬於腸桿菌科埃希菌屬，革蘭染色陰性，除不發酵或遲緩發酵山梨醇外，常見生化特性與其它大腸桿菌相似。在pH2.5或3.0，温度37℃時能耐受5小時而不失生存力。它能在冰箱內長期生存，但不耐熱，加熱超過75℃ 1分鐘即被殺死。菌內具有轉鐵蛋白，利於在宿主體內生長和繁殖。經質粒檢測發現，所有的O157∶H7大腸桿菌(散發或爆發的菌株)均有一個65MD的質粒，與其致病性密切關聯。該菌的致病機制不同於產毒性大腸桿菌(ETEC)，此菌不產生ST或LT，也不同於侵襲性大腸桿菌(EIEC)，此菌沒有侵襲細胞的能力，而且不同於致病性大腸桿菌(EPEC)，致病性大腸桿菌特異性DNA探針不能檢出本菌。認為，腸出血性大腸桿菌(EHEC)主要包括O157∶H7、O26∶H11，其中血清型O157∶H7是引起出血性結腸炎的主要致病菌。其致病機制可分兩個方面，即粘附及產毒。當病菌侵入宿主機體腸腔，主要依靠質粒介導的粘附因子(菌毛)使病菌粘附於盲腸和結腸。從小豬動物模型中已知出血性大腸桿菌與經典的致病性大腸桿菌的粘附模型不同，致病性大腸桿菌粘附於機體的整個腸腔並誘發粘膜下的白細胞浸潤，而出血性大腸桿菌則僅粘附於局部盲、結腸，且粘膜下的多形核粒細胞較少。菌體粘附定植後，在盲、結腸內大量繁殖，產生Vero毒素。這種毒素在出血性大腸桿菌引起的出血性結腸炎及溶血性尿毒綜合徵(HUS)的發病機制中起着重要作用[4]。因Vero毒素可導致腸壁毛細血管內皮細胞的損傷，致使單位時間內血循環量減少，從而引起腸壁局部毛細血管內凝血。甚至在中樞神經系統、腸道、腎臟等器官內有纖維蛋白沉着，此類現象相繼出現，從而引起毛細血管病變而呈現溶血性貧血、血栓形成以及血小板減少性紫癜，進而發生中樞神經系統的機能障礙及腸局部出血性壞死，形成出血性腸炎。Vero毒素尚能引起急性腎皮質壞死，導致腎功能衰竭，最終造成死亡[5]。

血清學上不同羣(型)出血性大腸桿菌的共同特徵是均能產生大量的Vero毒素。但是否存在Vero毒素以外的致病因子，尚不清楚。該菌內毒素的致病力不可忽視，有人認為Vero毒素進入機體血液與內毒素協同損傷血管內皮，併發溶血性尿毒綜合徵[5]。

二、流行病學

流行病學調查表明，O157∶H7大腸桿菌感染是一種食源性疾病，可從牛肉、奶牛或奶製品、蔬菜、飲料及水中分離到該菌[6]。後者主要通過食品以消化道感染人體。日本的爆發流行與食用生肉、生魚片及一些三明治有關。此外，據美國和倫敦的調查，人與人之間的傳播也是該病流行的一個重要因素[1]。

O157∶H7大腸桿菌所致的感染性腹瀉的發生有明顯的季節性，多發生於6～9月，7～8月為發病高峯，11月至次年2月很少發病。無症狀攜帶者可能是主要的傳染源，人羣普遍易感，男女均可發病，兒童和老年人的發病率明顯高於其他年齡組，而且易併發溶血性尿毒綜合徵和血栓形成性血小板減少性紫癜[5，7]。出血性大腸桿菌感染的病死率均為0%～10%。

近年來建立的O157∶H7大腸桿菌噬菌體分型系統有助於闡明出血性大腸桿菌的流行病學[8]。

三、臨牀表現

出血性大腸桿菌感染症的潛伏期為2～7日(平均4日)，患者大多數急性起病，常突然發生劇烈腹痛和非血性腹瀉，數天後出現血性腹瀉，低熱或不發熱。回顧性研究表明，100%患者腹痛和血性腹瀉，7%患者體温高於38℃，63%患者有噁心，49%患者有嘔吐，19%患者有呼吸道感染症狀。血白細胞計數為7.6～19.6×109/L，平均為13～14×109/L。乙狀結腸鏡檢查腸粘膜中度出血者佔30%。胃腸道鋇餐造影檢查，85.7%的患者有升結腸或橫結腸粘膜下水腫。病程一般為2～9天。感染嚴重者一週後可發生溶血性尿毒綜合徵，並可出現竇性心動過緩、驚厥和血小板減少性紫癜等併發症。

四、實驗室診斷

O157∶H7大腸桿菌菌株不發酵或在2天內不發酵山梨醇，而90%以上的其他大腸桿菌發酵山梨醇。O157∶H7大腸桿菌含有H7抗原，而90%以上的其他血清型大腸桿菌無H7抗原。March等[9]用1%的山梨醇取代麥康凱瓊脂中的乳糖，用此培養基從患者糞便中分離出O157∶H7大腸桿菌，並命名為SMAC培養基，該菌在此培養基上為無色菌落，而其他大腸桿菌呈粉紅色菌落。此試驗存在一定侷限性。有人用H7抗血清-山梨醇發酵培養基、快速MUG試驗及溴麝香酚藍(BTB)抑制試驗等來診斷O157∶H7大腸桿菌，其目的均為提高特異性及敏感性。

Padhye等[10]用單克隆抗體MAB4E8C12進行直接ELISA試驗檢測O157∶H7大腸桿菌，除了O26∶H11外，未發現與沙門菌、耶爾森菌、志賀菌、沙雷菌和肺炎克雷伯菌等有交叉反應。表明該法有明顯特異性，可作為一種有用的免疫試劑用於臨牀和食物標本的快速檢測。最近，有人用單克隆抗體作診斷試劑直接用於糞便標本快速檢測該菌，有較好的實用價值[11]。

Levine等[12]製備一對DNA探針-CVD419，該探針為O157∶H7大腸桿菌菌株質粒DNA的一段3.4kb HindⅢ酶切片段。用原位雜交法檢查107株O157∶H7大腸桿菌，106株與探針發生陽性反應，敏感性為99%，他們用此探針檢測臨牀株69株，敏感率為99.8%，特異性較高。近年來，國內外學者根據O157∶H7大腸桿菌hly AB基因的DNA序列，設計PCR引物，成功地應用PCR法檢測O157∶H7大腸桿菌，其敏感率為100%，特異性極高[13]。

關於Vero毒素的檢測，報道方法較多，因為此毒素並非O157∶H7大腸桿菌所獨有，因而Vero毒素的檢測主要用於流行病學調研，對臨牀實驗診斷意義不大[5，14]。

五、治療

本病治療原則上與治療其它感染性腹瀉相似，應強調糾正脱水、支持療法及對症處理的重要性。該病大多數患者為自限性[5]。關於是否應用抗菌藥物治療的問題尚難定論。為止並無證據説明使用抗菌藥物能縮短療程並阻止併發症的發生。體外實驗證明抗菌藥物可促使大腸桿菌釋放Vero毒素，應用抗菌藥物治療可使患者併發溶血性尿毒綜合徵的危險性增加[15]。但另一方面，在一項回顧性研究中顯示，抗菌藥物的應用對疾病的發展與轉歸併無不利影響[16]。當前最主要的任務是需要對大腸桿菌感染設計和篩選出特異的抗菌藥物，並進行前瞻性研究。

出血性大腸桿菌感染繼發的溶血性尿毒綜合徵除對症處理外，尚無有效的治療方法。對於嚴重者如無尿患者可應用腎透析療法。

新發現的和重新抬頭的病原微生物研究是當前醫學界面臨的一個新課題。O157∶H7大腸桿菌雖然在某些國家和地區尚不常見，但醫學檢疫人員不可掉以輕心。我國已分離出此菌，表明我國也有該病爆發流行的潛在危險性，應引起足夠重視，並進一步加強對出血性大腸桿菌的致病機制、Vero毒素及其它致病因子、保護性抗原、疫苗(菌苗)及自然宿主等方面的基礎研究。

作者單位：400038　重慶，第三軍醫大學西南醫院傳染病中心

1　Riley LW, Remis RS, Helgerson SD, et al. Outbreaks of hemorrhagic colitis associated with a rate Escherichia coli serotype. N Engl J Med, 1983， 308:681-685.

2　權太淑，徐建國，範天鋭，等.首次從出血性結腸炎病人中分離到O157∶H7大腸桿菌.中華流行病學雜誌，1988，9(特刊4號)：24-27.

3　WHO. Enterohaemorrhagic Escherichic coli infection in Japan. Wkly Epid Rec, 1996，30:229.

4　Chapman PA. Isolation, identification and typing of Vero cytotoxin-producting Escherichia coli O157. PHLS Microbiol Digest, 1994，11:13-17.

5　Boyce TG, Swerdlow DL, Griffin PM. Escherichia coli O157∶H7 and the hemolytic-uremic syndrome. N Engl J Med, 1995,333：364-368.

6　Trevena WB, Willshaw GA, Cheasty T, et al. Vero cytotoxin-producing E coli O157 infection associated with farms. Lancet, 1996，347:60-61.

7　Parry SM, Salmon RL, Willshaw GA, et al. Haemorrhagic colitis in child after visit to farm visitor centre. Lancet, 1995， 346:572.

8　Krause U, Thomson-carter FM, Pennington TH. Molecular epidemiology of Escherichia coli O157∶H7 by pulsed-field gel electro-phoresis and comparison with that by bacteriophage typing. J Clin Microbiol, 1996，34:959-961.

9　March SB, Ratnasm S. Sorbitol-mac conkey medium for detection of Escherichia coli O157∶H7 associated with hemorrhagic colitis. J Clin Microbiol, 1986,23:869-872.

10　Padhye NV, Doyle MP. Production and characterization of a monoclonal antibody specific for enterohemorrhagic Escherichia coli of serotypes O157∶H7 and O26∶H11. J Clin Microbiol, 1991,29:99-103.

11　Park CH, Vandel NM, Hixon DL. Rapid immunoassay for detection of Escherichia coli O157 directly from stool specimens. J Clin Microbiol, 1996,34:988-990.

12　Levine MM, Xu Jianguo, Kaper JB, et al. DNA probe to identify enterohemorrhagic Escherichia coli O157∶H7 and other serotypes that cause hemorrhagic colitis and hemolytic-uremic syndrome. J Infect Dis, 1987,156:175-181.

13　徐建國，黃力保，吳紀民.聚合酶鏈反應檢測出血性大腸桿菌.中華醫學檢驗雜誌，1995,18：225-228.

14　Sowers EG, Wells JG, Strockbine NA. Evaluation of commercial latex reagents for identification of O157 and H7 antigens of Escherichia coli. J Clin Microbiol, 1996,34:1286-1289.

15　Cimolai N, Carter JE, Morrison BJ, et al. Risk factors for the progression of Escherichia coli O157∶H7 enteritis to hemolytic-uremic syndrome. J Pediatr, 1990,116:589-592.

16　Proulx F, Turgeon JP, Delage G, et al. Randomized, controlled trial of antibiotic therapy for Escherichia coli O157∶H7 enteritis. J Pediatr, 1992,121:299-303.