陳娟娟 李百忠

摘? 要：產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌（Enterotoxigenic Escherichia Coli，ETEC）感染是幼齡動物（主要是豬和小牛）大腸桿菌病的最常見型，是引起發(fā)展中國家旅行者和兒童腹瀉的重要原因。ETEC的主要毒力屬性是黏附素和腸毒素，它們主要受大型質(zhì)粒的調(diào)節(jié)。研究表明，幾乎所有的ETEC細(xì)菌都可以通過它們的蛋白表面附屬物（菌毛、菌毛）或通過非膜蛋白黏附在動物小腸上皮的受體上，而且不引起顯著的形態(tài)學(xué)改變。此外，它們可分泌蛋白毒素（腸毒素），以減少營養(yǎng)吸收以及增加小腸上皮細(xì)胞液體和電解質(zhì)的分泌。讀者可參考較早的更為廣泛的綜述（Nagy和Fekete，1999）了解有關(guān)動物ETEC感染和腹瀉的流行病學(xué)、發(fā)病機制、診斷和預(yù)防的細(xì)節(jié)。本文旨在總結(jié)相關(guān)基本知識，并著重介紹獸醫(yī)學(xué)中ETEC感染的最新研究進展和最實際的研究課題。最近，人們開始關(guān)注ETEC新毒力因子和新遺傳載體的研究。我們還將討論動物ETEC腹瀉的診斷和預(yù)防方面的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)腸毒素大腸桿菌;毒力;豬

中圖分類號：S855 文獻標(biāo)志碼：C 文章編號：1001-0769（2019）01-0021-02

大腸桿菌是主要的腸道病原菌，致病性大腸桿菌更是誘發(fā)豬場新生仔豬腹瀉的主要病因，腹瀉相關(guān)的大腸桿菌包括多個致病型，如產(chǎn)腸毒素大腸桿菌（Enterotoxigenic Escherichia Coli，ETEC）、產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌（Shiga-like Toxin Escherichia Coli，STEC）、產(chǎn)壞死性毒素大腸桿菌（Necrotoxigenic Escherichia Coli，NTEC）、腸致病性大腸桿菌（Enteropathogenic Escherichia Coli，EPEC）、腸聚集性大腸桿菌（Enteroaggregative Escherichia Coli，EAggEC）、腸出血性大腸桿菌（Enterohemorrhagic Escherichia Coli，EHEC）以及腸侵襲性大腸桿菌（Enteroinvasive Escherichia Coli，EIEC）等，其中ETEC是導(dǎo)致哺乳仔豬和斷奶仔豬嚴(yán)重水樣腹瀉的重要病原，其毒力因子主要包括菌毛黏附素和腸毒素兩類。

但是，近年來ETEC毒力不斷變化，出現(xiàn)了一些新的毒力因子，如腸聚集性熱穩(wěn)定腸毒素（Enteroaggregative Heat Stable Toxin 1，EAST1）、IV型菌毛、細(xì)胞侵襲蛋白（Cell Invasion Proteins）、溶細(xì)胞素（Cytolysin）等，另外，研究人員還在ETEC中發(fā)現(xiàn)了一些外源毒力因子，如耶爾森菌屬的強毒力島（High-Pathogenicity Island，HPI）和質(zhì)粒相關(guān)毒力島PAI2173等，這些新的毒力因子的出現(xiàn)，都與大腸桿菌的遺傳進化方式有著密不可分的聯(lián)系。加上近年來基因轉(zhuǎn)移、遺傳漂移以及基因重組等引起大腸桿菌基因組發(fā)生特定地區(qū)變化，有關(guān)菌株毒力變異和種群結(jié)構(gòu)變化的研究越來越多。人們開始更多地關(guān)注類似ETEC和EHEC這樣的致病性細(xì)菌的遺傳變異和毒力變化。

嚴(yán)格意義上講，一個細(xì)菌克隆是由單個細(xì)菌細(xì)胞祖先發(fā)展而成的封閉系統(tǒng)，它只通過單個細(xì)胞內(nèi)的遺傳變異，如點突變、基因倒置、重復(fù)、缺失、轉(zhuǎn)座等方式積累差異。但是，從更實際的角度講，細(xì)菌克隆又是指一個特征明確的群體，這個群體與同一個祖先有很多相似特征，從而使其區(qū)別于其他細(xì)菌群體，比如產(chǎn)生CS31A非纖毛表面抗原的細(xì)菌克隆和產(chǎn)生F17a纖毛抗原的細(xì)菌克隆存在遺傳相關(guān)性，屬于廣義上的同一細(xì)菌克隆。所以，特定基因型的細(xì)菌克隆所表現(xiàn)出的特征，可能來自于自身的基因突變或者周期性選擇，也可能來自于不同細(xì)菌克隆之間的基因重組。

大腸桿菌多數(shù)情況下就是通過基因重組的方式進化的，尤其是橫向的通過轉(zhuǎn)座的方式將其他種屬的基因元件重組整合至自己的基因組中。所以，大腸桿菌的基因組其實是一類“雜合”的基因，其中包含了其祖代的基因以及一些衍生基因，這些衍生基因只能在特定基因背景的受體大腸桿菌中順利表達。比如，非腸道毒力基因轉(zhuǎn)座至大腸桿菌基因組成為溶血素編碼基因，轉(zhuǎn)座至耶爾森菌屬成為強毒力島編碼基因，這些原先的非毒力編碼基因整合至新的受體細(xì)菌基因組中，成為毒力編碼基因，很可能是近年來ETEC毒力變化的主要原因之一。

豬ETEC的遺傳多樣性程度很高，從腹瀉的哺乳仔豬中分離出的ETEC菌株沒有任何的優(yōu)勢菌株或菌群，表現(xiàn)出廣泛的遺傳多樣性，在斷奶仔豬中分離的ETEC也是類似的情況，恰恰說明了ETEC毒力因子的轉(zhuǎn)座現(xiàn)象很普遍，大多數(shù)ETEC毒力因子是由質(zhì)粒攜帶，這一事實也輔證了上述假設(shè)，因為質(zhì)粒是獨立復(fù)制的，更有利于毒力因子的轉(zhuǎn)座。ETEC的遺傳多樣性和毒力變化也導(dǎo)致了仔豬腹瀉的原因很難被確定，就好像豬的腸道是個“大熔爐”，細(xì)菌在其中不斷整合、交換毒力因子，從而不停地產(chǎn)生新的致病菌株。