【综合性】2026-09-05 致病性大肠埃希菌感染：从 O157:H7 到 EAEC 的全谱解读

一、概述与背景

大肠埃希菌（Escherichia coli，E. coli）是 1885 年由德国儿科医生 Theodor Escherich 首次从健康新生儿粪便中分离并命名的革兰氏阴性、兼性厌氧杆菌，属于肠杆菌科（Enterobacteriaceae）埃希氏菌属（Escherichia），是人和温血动物肠道中正常菌群的优势菌种之一[1]。绝大多数大肠埃希菌为非致病性共生菌，参与维生素 K、维生素 B 族合成及对志贺菌等病原菌的生物拮抗；但其少数获得毒力因子或基因的变异株可引发人类感染，这类菌株统称为致病性大肠埃希菌或致泻性大肠埃希菌（diarrheagenic E. coli, DEC）[2]。

致病性大肠埃希菌感染是全球范围内感染性腹泻最主要的细菌性病因之一。WHO 食品安全司基于 Foodborne Disease Burden Epidemiology Reference Group（FERG）2015 年首次发布的全球食源性疾病负担报告显示，2010 年全球经食物传播的 11 种腹泻性危害共造成约 5.48 亿例发病、20 万例死亡和 1580 万 DALYs，其中由致泻性大肠埃希菌引起的发病约为 1.11 亿例、死亡约 6.3 万例[3]。WHO 2026 年更新版 FERG 估计（基于 2021 年数据）将产肠毒素性大肠埃希菌（ETEC）列为食源性腹泻发病与死亡的首位病原；2000—2021 年间全球食源性腹泻 DALYs 率由每 10 万人 692.3（95% UI 517.9–938.1）降至 193.6（147.2–243.0）[4]。在我国，致泻性大肠埃希菌引起的感染性腹泻发病率长期位居所有传染病首位[2]。

本病之所以重要，还在于其下属不同致病型（pathotype）所致疾病谱差异显著——从轻症旅行者腹泻到致命性溶血性尿毒综合征（hemolytic uremic syndrome, HUS），从婴幼儿水样腹泻到大规模暴发食物中毒，使其成为感染科、消化科、肾内科、儿科和公共卫生部门共同关注的对象。鉴于 2026 年 9 月 5 日（周六）综合性专题，本篇将从病原学、流行病学、发病机制、临床特征、诊断、治疗与预防六个维度做一次较系统的梳理。

二、病原学与分类

2.1 生物学性状

大肠埃希菌为 0.5 × (1–3) μm 的革兰氏阴性直杆菌，多数具有周身鞭毛和菌毛，无芽孢，部分菌株有荚膜或微荚膜。在普通营养琼脂平板上 37 ℃ 培养 18–24 h 形成光滑、湿润、灰白色、直径 2–3 mm 圆形凸起菌落；在伊红美蓝（EMB）琼脂上因发酵乳糖产生黑色金属光泽菌落，是其典型识别特征[5]。

抗原结构复杂，主要包括：菌体抗原（O 抗原，约 150 种）、鞭毛抗原（H 抗原，约 50 种）和荚膜/包膜抗原（K 抗原，约 90 种），其组合决定血清型（serotype），是病原学追踪和疫情溯源的基础[5]。

2.2 致泻性大肠埃希菌的分型

根据毒力因子、临床表现、流行病学特征和血清学关联，致泻性大肠埃希菌传统上分为 6 个致病型；近年分子研究还补充了第 7 型——黏附侵袭性大肠埃希菌（Adherent-Invasive E. coli, AIEC），与克罗恩病相关[6]。其中肠出血性大肠埃希菌（EHEC）属于产志贺毒素大肠埃希菌（Shiga toxin-producing E. coli, STEC）的血清学亚组，临床实践中 EHEC 与 STEC 常被等同使用[2,6]。各致病型关键鉴别要点如下：

注：EHEC 是 STEC 携带 eae 基因、产生严重肠道出血表现的最主要亚型，故"六大血清型"（O26、O45、O103、O111、O121、O145）加 O157 是各国食源性监测的核心目标[6,7]。

三、流行病学

3.1 全球疾病负担

WHO FERG 2015 报告与 2026 更新版均指出致泻性大肠埃希菌是全球食源性腹泻的最重要病因之一。CDC 2024 黄皮书摘录 WHO 数据：每年因致泻性大肠埃希菌所致发病约 1.11 亿例、死亡约 6.3 万例，其中 ETEC 是发展中国家的首位腹泻病原，约 30% 的赴发展中国家旅行者腹泻由 ETEC 引起[3]。2021 年全球食源性腹泻 1520 万 DALYs 中，ETEC、空肠弯曲菌和志贺菌是导致发病和死亡的前三位病原[4]。

STEC 方面，Alhadlaq 等 2024 年系统综述汇总了 1982–2024 年全球 STEC 暴发数据：共记录 39 787 余例 STEC 病例、1 343 起暴发事件，地理分布以美洲最频繁，其次为欧洲、亚洲和非洲；O157:H7 始终是最常见的致病血清型，"六大非 O157 血清型"（O26、O45、O103、O111、O121、O145）以及 O55、O80 等次常见血清型逐年增加，饮用水污染也已成为不容忽视的传播途径[7]。

EAEC 既往因缺乏单一稳定分子标志，全球疾病负担数据有限；GBD 2021 估计其在儿童持续性腹泻、HIV 患者腹泻和旅行者腹泻中的致病地位正日益凸显[4]。

3.2 重要暴发事件回顾

• 1982 年美国：E. coli O157:H7 首次被确认为人类出血性腹泻病原，从未充分烹饪的牛肉汉堡中分离检出，开启了 STEC 研究的新纪元[3,7]。
• 1993 年美国：太平洋西北岸连锁快餐店 Jack in the Box 暴发 700 余例、4 例儿童死亡（HUS），直接促成 USDA 肉类 HACCP 法规改革。
• 1996 年日本 Sakai 暴发：萝卜苗污染引发 9 000 余例发病、12 例死亡。
• 2011 年德国 O104:H4 暴发：产志贺毒素 EAEC 株导致 3 950 余例、845 例 HUS、53 例死亡，是迄今为止欧洲最大规模的 EHEC/HUS 疫情[8]。
• 2018 年美国 Romaine 生菜 O157:H7 暴发：跨州 200 余例、5 例死亡。
• 2024 年 11 月美国胡萝卜 O157:H7 暴发：截至 11 月中旬报告多州 39 例、1 例死亡[9]。

3.3 中国流行情况

致泻性大肠埃希菌是我国感染性腹泻发病首位病原[2]。国家食品安全风险评估中心历年监测显示，O157:H7 散发病例及局部聚集性疫情多与牛肉、即食蔬菜、凉拌菜、生鲜乳等有关；ETEC、EPEC 是 5 岁以下儿童夏季腹泻的重要病原；EAEC 在沿海经济发达地区检出率呈上升趋势[10]。根据 GB 4789.6—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 致泻大肠埃希氏菌检验》与 GB 4789.36—2016《食品微生物学检验 大肠埃希氏菌 O157:H7/NM 检验》，我国已建立覆盖食品全产业链的标准化检测体系[5]。

四、发病机制与临床特征

不同致病型的毒力因子组合差异显著，导致临床表现谱系广泛。表 2 汇总各型关键毒力因子及其致病角色[6]。

4.1 主要毒力因子

4.2 各致病型的典型临床综合征

ETEC——潜伏期 1–2 天，水样非血便腹泻，伴腹痛、恶心、低热，每日腹泻 8–12 次，平均持续 3–5 天；症状类似轻症霍乱，营养不良者、5 岁以下儿童及老年人病死率较高[2,6]。

EPEC——主要感染 2 岁以下婴幼儿，潜伏期数小时至数天；发热、不适、呕吐、腹泻，粪便含大量黏液无血；约 20% 患儿伴呼吸道症状；可演变为持续性腹泻需住院治疗[2,6]。

STEC / EHEC——典型演变分两阶段：① 出血性结肠炎：潜伏期 3–10 天，突发腹绞痛、水样便→血便、低热或无热，每日腹泻可达 10 余次；② HUS：腹泻后 5–10 天出现微血管病性溶血性贫血、血小板减少和急性肾损伤"三联征"。在 O157 STEC 感染儿童中，约 15% 进展为 HUS；在成人特殊致病型非 O157 STEC 中该比例可达 22%；美国约 75% 的 HUS 病例可溯源至 STEC 感染，O157:H7 占绝大多数[8,11]。神经系统并发症（卒中、癫痫）和死亡风险随年龄两极化——幼儿与老年最高。

EIEC——临床表现类似志贺菌痢疾：发热、剧烈腹痛、水样腹泻伴黏液脓血。

EAEC——成人表现为中度水样腹泻，1–2 天自限；婴幼儿则常表现为 ≥2 周的持续性腹泻，是低收入国家儿童慢性营养不良的重要原因[2]。

DAEC——主要感染 2–6 岁儿童，呈散发水样腹泻。

五、诊断

5.1 临床诊断线索

• 5 岁以下儿童急性水样腹泻 → 优先考虑 ETEC、EPEC；
• 血便 + 群体性食物暴露（牛肉、生鲜乳、凉拌菜、井水）→ 高度警惕 STEC / EHEC；
• 血便后 5–10 天出现苍白、少尿、浮肿、出血倾向 → 疑似 HUS，应立即检测血常规、网织红、LDH、肾功能、间接胆红素、外周血涂片裂片红细胞，并送检粪便培养与 stx 检测[8]。

5.2 实验室诊断

粪便常规与培养仍是基础；推荐对急性腹泻住院病例、所有血便病例和疑似暴发病例同步送检：

1. 常规培养：麦康凯、EMB、CHROMagar™ O157 等选择性培养基，37 ℃ 18–24 h。O157 因不发酵山梨醇，可在山梨醇麦康凯（SMAC）上呈无色菌落。
2. 免疫学快速检测：胶体金免疫层析法检测 O157 抗原或志贺毒素（Stx），30 min 出结果，可用于暴发初筛[5]。
3. 分子检测：PCR / 多重 PCR（FilmArray GI Panel、BD Max Enteric Panel、QIAstat-Dx GI Panel 等）可同时检测 ETEC elt/est、EPEC eae/bfp、STEC stx1/stx2、EIEC ipaH、EAEC aggR/aatA、DAEC afa/dr 等基因，临床认可度日益提高[5,12]。
4. 血清学：HUS 病例培养阴性者可送 CDC 或参考实验室检测 O 抗原 LPS-IgM/IgA，可提高 78% 灵敏度[8]。
5. 抗生素敏感性：常规药敏对指导非 STEC 病例经验治疗有意义；对 STEC 主要用于流行监测而非治疗决策[12]。

我国执行的食品安全国家标准 GB 4789.6—2016（致泻大肠埃希氏菌检验）与 GB 4789.36—2016（O157:H7/NM 检验）已对各类食源检测做了规范化规定[5]。

六、治疗与预防

6.1 治疗原则

6.1.1 液体与电解质治疗——第一要务

无论何种致病型，及时充分补液（口服补液盐 ORS 优先，重症静脉补液）是降低死亡率的核心。对于 STEC O157 感染患儿，证据显示腹泻起病 4 天内早期使用静脉补液可显著降低肾衰竭风险[12]。

6.1.2 STEC / EHEC：抗菌药物与止泻药使用原则

• 抗菌药物：原则上不推荐用于 STEC 感染。多项前瞻性队列与病例对照研究显示，磺胺类与 β-内酰胺类抗生素可增加志贺毒素释放、噬菌体诱导和 stx 基因表达，增高 HUS 风险；现有 meta 分析结论虽存争议，但 IDSA 与 CDC 现行指南仍建议 STEC 感染避免常规抗菌治疗[11,12]。
• 止泻药（洛哌丁胺等抗动力药）：血便患者、疑似 STEC患者禁用，因可能增加中毒性巨结肠、HUS 与神经系统并发症风险[12]。
• HUS 治疗：以支持治疗为主——维持水电解质平衡、必要时透析（50%–70% 需临时透析）、按需输注红细胞与血小板。血浆置换在 STEC-HUS 证据有限，成人 TTP-样病例可酌情使用；Eculizumab 在非典型 HUS 中有效，在 STEC-HUS 中疗效尚不确切（ECUSTEC 等 RCT 阴性结果）[8,11]。

6.1.3 非 STEC 致泻型大肠埃希菌的抗菌治疗

轻症者多不需抗菌治疗，仅支持补液即可；重症（持续高热、血便、菌血症、免疫缺陷宿主）可考虑：

• 氟喹诺酮类（环丙沙星、左氧氟沙星等）——首选经验治疗之一，但需注意儿科骨关节毒性及孕妇禁用；
• 大环内酯类（阿奇霉素）——儿童、妊娠期相对安全，是目前 ETEC、EAEC 经验治疗的常用选择；
• 利福昔明——肠道不吸收型抗生素，旅行者腹泻常用，儿童安全性数据有限[12]。

近年全球大肠埃希菌对氟喹诺酮、第三代头孢、磺胺甲噁唑-甲氧苄啶的耐药率持续上升，临床用药前应尽量获取药敏结果。

6.2 预防与控制

1. 食品全链条卫生——WHO 2022 年通过《食品安全全球战略 2025–2028》，设定 2030 年食源性腹泻发病率较 2022 年下降 40% 的目标，其中将非伤寒沙门菌、ETEC、志贺菌列为优先监测与控制对象[4]；
2. WASH（安全饮水、环境卫生、个人卫生）——尤其在低中收入国家，是降低 ETEC、EPEC 负担的关键公共卫生措施；
3. 生鲜乳与牛肉加工——巴氏杀菌 / 充分烹饪可彻底灭活 STEC；汉堡中心温度应达 71 ℃；
4. 避免交叉污染——生熟分开、流水冲洗生鲜果蔬、即食食品实行"零容忍"STEC 监测；
5. 疫情监测与 PulseNet 网络——WHO 倡导各国建立类似 PulseNet 的全基因组测序分子分型网络，缩短暴发识别窗口；中国 CDC 已建立 PulseNet China；
6. 疫苗——目前尚无获批的致泻性大肠埃希菌通用疫苗；ETEC 多价候选疫苗已进入 II 期临床；针对 O157:H7 O-抗原多糖结合疫苗、Stx2 类毒素疫苗在研[8,13]。

七、总结与展望

致病性大肠埃希菌在"普通大肠杆菌"与"重大公共卫生威胁"之间的角色转换，本质上是毒力因子"加与减"的进化博弈——从 1885 年 Escherich 描述的肠道共生菌，到 1982 年 O157:H7 的临床"亮相"，再到 2011 年 O104:H4 的"毒力合体"（EAEC 骨架 + STEC 毒素），每一次暴发都重塑着我们对病原进化、食品安全和抗生素管理的认知[3,7,8]。WHO 已将 2030 年食源性腹泻发病率下降 40% 列为全球可衡量目标，并将 ETEC 纳入《全球卫生战略 2025–2028》核心指标[4]。

临床层面，对血便患儿与可疑食物暴露者早识别、慎用抗菌药、慎用止泻药仍是降低 HUS 发生的关键；公共卫生层面，建立基于全基因组测序的实时监测网络、统一 STEC 血清型单检标准、强化 WASH 与食品冷链——这三条主线，将决定未来十年我们能否真正把致泻性大肠埃希菌的全球负担再降一个台阶[4,7,12]。

临床一句话提醒：血便 + 近期牛肉 / 即食蔬菜 / 生鲜乳 / 井水暴露 → 不经验性用抗生素与洛哌丁胺，先做粪便培养 + 志贺毒素 PCR；腹泻后 5–10 天每日查尿量、面色与血小板，方能及早截获 HUS。

参考文献

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[3] Centers for Disease Control and Prevention. Escherichia coli, Diarrheagenic[M]//CDC Yellow Book 2024. Atlanta: CDC, 2024. https://wwwnc.cdc.gov/travel/yellowbook/2024/infections-diseases/escherichia-coli-diarrheagenic

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[9] 南方日报. 美国胡萝卜大肠杆菌感染已致 1 死！揭露大肠杆菌"AB 面"[EB/OL]. (2024-11-21)[2026-09-05]. https://static.nfnews.com/content/202411/21/c10270799.html

[10] 国家食品安全风险评估中心. 中国食源性疾病暴发监测年度报告（2022）[R]. 北京: 国家卫生健康委员会, 2023.

[11] Oregon Health Authority, Public Health Division. Hemolytic Uremic Syndrome (HUS) Investigative Guidelines[M]. Portland: OHA, May 2024.

[12] Shane A L, Mody R K, Crump J A, et al. 2017 Infectious Diseases Society of America Clinical Practice Guidelines for the Diagnosis and Management of Infectious Diarrhea[J]. Clin Infect Dis, 2017, 65(12): e45-e80. DOI: 10.1093/cid/cix669.

[13] World Health Organization. WHO estimates of the global burden of foodborne diseases: foodborne disease burden epidemiology reference group 2007–2015[R]. Geneva: WHO, 2015.