從德國引發致死性的腸道出血性大腸桿菌汙染的恐慌性廣泛性食物中毒案，簡單介紹大腸桿菌

   

大腸桿菌是腸內桿菌科(Enterobacteriacea)的Escherichia屬，（學名：Escherichia coli，通常簡寫?E. coli），是人和動物腸道中最主要和數量最多的一種細菌，主要寄生於大腸內。是一種兩端鈍圓、能運動、無芽孢的兼性厭氧革蘭氏陰性短桿菌，可生存於有氧或無氧的環境。除某些菌型能引起腹瀉外，一般不致病，能合成維生素B和K，對人體有益。大腸桿菌是臨床上最常分離的細菌之一，尤其是泌尿道感染與褥瘡，主要的感染源為病人本身糞便。大腸桿菌是腸內的正常菌叢，被用來監測水質是否遭受糞便汙水汙染的指標。其實，多數大腸桿菌對於人類是無害，是跟人類共生的細菌。但仍有些突變的大腸桿菌菌型是有害人類的，主要是引起食物中毒，最常發生的症狀為腹瀉，例如：本次造成德國廣泛流行的Enterohemorrhagic E. coli (EHEC，腸道出血性大腸桿菌)，除了類似痢疾的出血性腹瀉症狀之外，尚可引起腎臟衰竭，甚至致死。其他的致病性大腸桿菌，如腸毒素型大腸桿菌(enterotoxigeic E. colii; ETEC) 、 腸侵襲性大腸桿菌(enteroinvasive E. coli; EIEC) 、 腸病原性型大腸桿菌(enteropathogenic E. coli; EPEC) 、 腸內附著性大腸桿菌(enteroadherent aggregative E. coli; EAggEC or EAEC)，有興趣者，請再參閱本文後的附錄。


    此次的德國流行的EHEC，跟過去的O157菌型不同，但症狀類似，可以引起致命的溶血性尿毒症候群（hemorragic uremic syndrom；HUS）。WHO發布，此次流行的菌型是全新的菌型，菌型為O104;H4，而非O157:H7，帶有EAEC的毒性質體；依據深圳華大基因研究院比對於1991年取得的O104;H4的菌株，此菌帶有EAEC的特性，是之前從未在任何疫情中被檢測出來。統計至5/27為止，德國的256例引發HUS症狀者有86%為成人，2006 ~ 2010年間成人只占1.5%~10%。藥物感受性試驗的結果顯示為ESBL陽性的大腸桿菌。


    EHEC這個名詞，早在我民國70年代，在台中榮總微生物科細菌室服務時，蔡文城教授的臨床微生物學，以及有臨床微生物界聖經之稱的美國微生物學會之臨床微生物手冊就有介紹此菌，每年的醫檢學會或微生物學會的學術研討會，經常有人發表相關研究，所以EHEC對於從事細菌檢驗的醫檢師來說並不陌生。此菌具有O157抗血清與類志賀氏毒素(shiga-like toxin)，其生化鑑定特性是無法發酵山梨醇(sorbitol)，可以跟其他大腸桿菌區分。


    此菌早自西元1982年在美國爆發出血性結腸炎之後，這類型引起腹瀉的大腸桿菌（E. coli）就已被確認，其血清型主要為O157:H7。所導致的腹瀉可能由輕微的未出血到血便現象，而血便中一般無白血球的存在。常在約十歲以下之小孩及老年人引起之血便腹瀉，其中5∼10%之此類病人會引起溶血性尿毒症候群（hemolytic uremic syndrome, HUS）及栓塞性血小板減少性紫斑症（thrombotic thrombocytopenic purpura, TTP）及其他合併症。這類細菌會產生細胞毒素，稱為類志賀氏毒素（Shiga-like toxins）I和II（此係由於其與S. dysenteriae之毒素類似），又稱verotoxins 1和2，產生毒素的基因係經由噬菌體帶入大腸桿菌中。此菌也具有特異的纖毛（fimbria），可以附著於腸粘膜上。


    可由O157型大腸桿菌在MacConkey-sorbitol培養基中無法發酵sorbitol(山梨醇)，以及其具有類志賀氏毒素之特性，或藉由血清型別之鑑定，或以DNA探針來證實其具有毒素基因或毒性質體等方法來加以確定。大多數病人沒有發燒症狀之現象，是這種疾病可以與桿菌性痢疾、腸道侵入性大腸桿菌或Campylobacter等菌種所引起的下痢區分之處。
以上資料有參考(詳細資料可以上網閱讀)：
1.維基百科：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E8%85%B8%E6%A1%BF%E8%8F%8C
2.嘉義縣衛生局網路衛教資料：http://www.cichb.gov.tw/disease/dise1-6.htm

下新聞是2011.06.06摘錄自大陸的中國新聞網，請參閱：
 德致死大腸桿菌病源初步鎖定為豆芽工廠已關閉
2011年06月06日03:42   來源： 中國新聞網   作者： 黃霜紅
中新社柏林6月5日電(記者黃霜紅)德國下薩克森州農業部長林德曼5日晚召開新聞發布會宣布,產自該州的豆芽被初步認定為近來德國大面積傳染的腸出血性大腸桿菌EHEC病源。 生產這些帶菌豆芽的工廠目前已被關閉,待次日實驗室檢驗結果揭曉後再行處理。
林德曼稱,位於下薩克森俞爾岑(Uelzen)地區的一家企業生產18種芽類蔬菜,生產過程中種子被放在一個滾筒中,經噴灑38度的熱水後種子發芽,這個溫度同樣適合其它菌類的生長。林德曼說,這些芽類在生長過程中沒有使用肥料,很可能是發芽用的水產生了污染,或者是種子事先沾染細菌,在發芽的環境中迅速繁殖。
該企業的產品被許多餐廳用作沙拉原料。調查結果表明,許多病人在不同餐廳食用了含有該企業生產的豆芽沙拉之後患病。並且該企業亦有兩名工作人員感染腹瀉,其中一名被證實感染腸出血性大腸桿菌。
由於目前還沒有得到實驗室的準確數據,聯邦健康部沒有證實這一結果。 負責流行病預防及監督的羅伯特-考赫學院認為,在病源沒有十分確定的情況下,建議民眾繼續放棄生吃蔬菜。
自五月初德國出現大面積EHEC病菌傳染之後,該病菌首先在西班牙進口黃瓜上被發現,後被實驗室證實黃瓜上病菌和致病病菌並非同一支。 目前德國已知腸出血性大腸桿菌患者近2千人,20死亡,627人感染上並發症血溶性尿毒症。
芽類蔬菜曾經有多次致病先例。 1996年,小紅蘿蔔芽曾經在日本引起一場嚴重的腸道傳染病。 當時感染大腸桿菌的患者有12600餘人,但只對少數人造成血溶性尿毒症這樣的致命並發症。

附錄：致病的大腸桿菌簡介如下：(請參閱http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1007042000927)
目前已經訂出O:H血清型別約有200種以上，Levine 等人依據腹瀉型大腸桿菌的致病特性及發病型態歸納，主要有六大類：
(1) 腸毒素型大腸桿菌(enterotoxigeic E. colii; ETEC)
(2) 腸侵襲性大腸桿菌(enteroinvasive E. coli; EIEC) :
(3) 腸病原性型大腸桿菌(enteropathogenic E. coli; EPEC) :
(4) 腸內附著性大腸桿菌(enteroadherent aggregative E. coli; EAggEC or EAEC)
(5) 棲息性大腸桿菌("attaching and effacing" E. coli)：參閱(3)EPEC
(6) 腸道出血性大腸桿菌(enterohemorrageic E. coli; EHEC)：為本次引起歐洲，尤其是德國的豆芽生菜食物中毒的流行菌株。

簡單介紹上述六類致病性E. coli如下：

(1)ETEC : 引起腹瀉之主要原因為此菌分泌熱耐受性腸毒素及熱敏感性腸毒素作用於小腸細胞，刺激細胞內  adenylate cyclase或guanylate cyclase增加，進而使體液流失造成水樣便。目前用來分辨ETEC的特徵除了LT I及STa外還有：O血清型（Lipopolysacchride）、H血清型（flagella）及CFA（colonization factor antigens）

(2)EIEC:此類型大腸桿菌的生化特性、基因特性及致病型態與Shigella spp.極為相似。由研究報告顯示，多數流行性感染由食物或水造成，鮮少由人傳人的方式互相傳染。臨床特徵為水樣性腹瀉，但有少部份嚴重病人會有類似痢疾的現象（血便、糞便中出現黏膜細胞及白血球）。其致病因子基因位於質體pInv及染色體上，致病基因產物負責侵入及調節破壞大腸上皮細胞，並在細胞內繁殖，再侵入鄰近其它上皮細胞，造成破壞性細胞發炎反應。傳統檢測EIEC以Sereny試驗及Hela細胞毒性試驗來鑑別，目前已有研究利用probe hybridization或PCR偵測ial基因作為快速鑑別的方式。

(3)EPEC : 常發生於夏天及小於2歲嬰兒孩童。此菌致病的主要特徵為在受感染者小腸組織切片中可發現一A/E（attaching and effacing）(5)部位，附著腸細胞上菌體的intimate與小腸絨毛形成的一區塊，可直接在電子顯微鏡下觀察到或以螢光染色方式觀察。此類菌的致病機制分成三階段，(A)Localized adherence：60MDa （EAF, EPEC adherence factor）質體之產物調節BFP (bundle-forming pilus)附著於小腸黏膜上皮細胞；（B）Signal transduction：eae及其他基因被活化並破壞微絨毛結構；（C）Intimate adherene：細菌藉由intimin附著至小腸上皮細胞，並破壞小腸黏膜形成A/E部位引起水樣狀腹瀉，於糞便中可發現黏膜細胞。

(4)EAggEC or EAEC：在Cravioto等人做EPEC之HEp-2細胞附著性試驗過程中首次發現，研究顯示辨認EAggEC方式為：生化反應為E. coli，不分泌ST或LT腸毒素，並且以AA（Aggregative adherence）形態附著於HEp-2細胞上。臨床上病人有68%會持續性腹瀉（? 14天），並且多數為嬰兒，有嘔吐無發燒現象。此次引起德國的O104:H4 EHEC就帶有EAEC得毒性質體，可以

(6)EHEC：病人會出現嚴重腹絞痛、水樣狀腹瀉接續黏稠狀血便、輕微或無發燒症狀，且部分（10%以下）病人因併發嚴重的腎衰竭、溶血性尿毒症候群（hemorragic uremic syndrom；HUS）及血栓性血小板缺乏性紫斑症（thrombotic thrombocytopenic purpura；TTP）而死亡。主要致病機轉為菌體附著於小腸黏膜，並釋放Vero毒素（分為VT I及VT II，又稱為SLT I及SLT II）使小腸細胞受損，引起出血情形。目前研究學者多認為Vero毒素為其主要致病因子，檢測方法主要以RPLA或ELISA方法測檢出菌是否分泌毒素，或以PCR方式測vt I及vt II基因，及O157:H7型大腸桿菌特殊缺陷基因uidA。大腸桿菌會發酵sorbitol，而E. coli O157：H7並不發酵，在sorbitol MacConkey培養基上呈現無色菌落，因此此種培養基可作為分離VTEC的選擇性培養基。EHEC O157:H7雖然有uidA基因，但其基因產物β-葡萄糖醛酸叠缺活性，無法分解4-甲基傘形酮-β-D-葡萄糖醛酸（MUG）產生螢光，即MUG陰性。須注意的是，德國此次流行的菌型是全新的菌型，菌型為O104:H4，而非O157:H7，之前從未在任何疫情中被檢測出來。
Shigatoxin 1: - (negative), Shigatoxin 2 (vtx2a): + (positive), Intimin (eae): - (negative), Enterohemolysin: - (negative)
EaggEC Virulence plasmid:  -   aatA-PCR: + (positive),  -   aggR-PCR: + (positive),  -   aap-PCR: + (positive)

資料來自：
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1007042000927
http://www.bioscience.ws/encyclopedia/index.php?title=2011_E._coli_O104:H4_outbreak
http://www.marlerblog.com/case-news/pulsed-field-gel-electrophoresis-pattern-of-e-coli-o104h4-in-german-outbreak/