人与大肠杆菌:两个世纪的孽缘
2011年06月13日
来源:北京青年报
作者:admin
责任编辑:lwc
摘要:“大肠杆菌”这个公众原本熟悉的细菌,由于它的很多种类是非致病性的,多少年来,一直与人类和平相处。但是,最近一个月,它的一个分支——肠出血性大肠杆菌却突然发飙,在欧洲乃至全世界掀起了一场轩然大波。
“大肠杆菌”这个公众原本熟悉的细菌,由于它的很多种类是非致病性的,多少年来,一直与人类和平相处。但是,最近一个月,它的一个分支——肠出血性大肠杆菌却突然发飙,在欧洲乃至全世界掀起了一场轩然大波。
在大肠杆菌与人类的“纠缠”中,德国是一个特别的地方。
这种细菌第一次被人类认识,是由于一名年仅28岁的德国医生——T·埃舍里希。当时,受到“病毒之父”路易·巴德斯理论的影响,他相信,通过细菌学的研究可以解决儿童所遭受的很多疾病问题。
1864年,法国微生物学家路易·巴德斯发表了“微生物侵入人类”宣言。他曾用加热的方法杀灭了让啤酒变苦的细菌、侵害蚕卵的病菌等;这种被称作“巴氏杀菌法”并沿用至今。之后,德国人罗伯特·科奇又在1876年第一次发表了大胆的猜测:每一种杆菌都能导致一种疾病。
1885年,T·埃舍里希在儿童的粪便样本中“追捕”到了引起儿童死亡的肠道疾病的“元凶”。在这些微生物中,有一种杆状细菌快速地增长着。埃舍里希称它为“大肠杆菌”。
在埃舍里希去世之后,“大肠杆菌”也被命名为“大肠埃希氏菌”(E. coli)。这种杆菌会在婴儿出生之后,随着哺乳进入人体的肠道中,而后,与人如影随形,相伴一生。它是人体肠道中最为主要、数量也最多的一种细菌,在肠道中大量的繁殖,几乎占了粪便干重的1/3。
在正常的栖居条件下,大肠杆菌并不会致病。它反而会抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长,减少蛋白质分解产物对人体的危害,合成维生素B、维生素K。
从大肠杆菌被分离之后,接下来的50年中,科学家们大部分的工作都是区分大肠杆菌和大肠中的其他菌群,比如沙门氏菌、痢疾杆菌等已知的病原体。
■大肠杆菌在世界各地曾引发多次疫情
在上个世纪40年代,英国的医院和托儿所中,就被报道暴发了小儿肠炎的疫情。
一开始,无论是对病源还是对传染的方式,人们都没有认识。不过,人们发现,如果对奶瓶进行杀菌,可以控制疫情。于是,对喂养婴幼儿的牛奶,在食用前的短时间内,进行了巴氏杀菌等严格的处理,以此控制疾病在病人之间的传播。
研究表明,这种流行病最终是由大肠杆菌引起。这一类治病的大肠杆菌在后来,被称为“致病性大肠杆菌(EPEC)”。
到了50年代,由EPEC引起的小儿肠炎再一次在欧洲和北美的医院、托儿所暴发。60年代和70年代初,一系列的严重疫情袭击了英国和爱尔兰。不过,从1971年起,由EPEC引起的肠炎就很少报告在英国、美国发生。
虽然大多数实验室掌握的疫情,都只是在未满3岁的婴幼儿身上。可EPEC同样会感染成年人,患上肠炎,这主要因为它由饮水、食物进行传播。
事实上,大肠杆菌被发现之后,医学微生物学家就一直面临着一些问题:识别哪些大肠杆菌会引起腹泻,哪些则可以在人体的肠道内与人“和谐共处”。
一些研究表明,另有一类大肠杆菌会产生肠毒素,有着独特的致病性。这是一种新的大肠杆菌——肠毒素大肠杆菌(ETEC)。它引起的腹泻中,患者会排出水状的粪便。
在卫生条件、营养状况良好的地区,这种大肠杆菌并不常见。虽然它们会在医院护婴室的婴儿中、在社区各年龄的人群中,偶尔引发腹泻。不过,当人们前往一个卫生条件差的地区旅游,特别是到热带,ETEC就成了腹泻的一个最常见的原因。而在发展中国家,腹泻病伴随着潜在的营养不良一起,成了导致5岁以下儿童死亡的主要“杀手”。
第一次报告由ETEC引起的小儿肠炎疫情,是在1976年。在格拉斯哥医院的婴儿室,25名婴儿受到了一种病菌的感染,其中5名需要接受静脉注射的治疗。致病的微生物属于一种先前没有描述过的血清型大肠杆菌。
事实上,同一型的大肠杆菌还侵袭了日本。
在东京,研究人员调查了从1969年~1974年之间暴发的7次大规模成人肠炎。其中,6起是由它引起的,另一起则由这种大肠杆菌的另一个亚型引起。疫情的暴发被认为是供水、食物受到了污染。
同样是在1976年,又一场发生在美国的疫情被报告了出来。在一家大医院的特护室里,205名婴儿中有55名受到了ETEC的感染。这场疫情足足持续了9个月,研究人员对医院的环境进行了调查。结果显示,环境受到了严重污染。最后,致病的菌株也从喂食的牛奶中分离出来。
两年后,疫情又在英国的格洛斯特医院暴发,特护室里的18名婴儿中,10名受到感染。不过在当时,人们并不确定传播的源头、路线。在格洛斯特医院的这一次暴发中,有证据表明,起先的病例是一个早产儿,出生4天后发生了腹泻;后续的病例则是由于交叉感染。
在致病的大肠杆菌“家族”中,还有一类引发的感染会表现出像痢疾杆菌引发痢疾一样的症状,它们被称为“肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)”。
最早关于EIEC的描述,是在1947年。“故事”发生在1943~1945年地中海的美国士兵身上。两年之后,研究人员报告了一场在英国学校的儿童中暴发的肠胃炎。这一次的罪魁也是一种杆菌,后来被确定为一种新的大肠杆菌。
事实上,这一致病菌在英国的医院、匈牙利的社区都留下了足迹。1971年在美国,受到污染的法国奶酪又一次引爆了疾病。罪魁正是这一新型的大肠杆菌。而第一次“捕捉”到它是在1946年,研究人员从英国一名患上痢疾的监狱犯人的粪便中,首次将它分离了出来。随后,在澳大利亚、以色列等国都出现了病例。
大多数的研究表明,无论是儿童,还是成年人,都会受到这种大肠杆菌的感染。通常情况下,患者会表现出类似于痢疾的症状,如发烧、腹泻,频繁却少量的排便。粪便中,还会带有血液和黏稠物等。
■美国最早发现EHEC
在人类对大肠杆菌的认识史上,1982年无疑又成了一个不平凡的年份。
这一年,一场出血性结肠炎袭击了美国。研究人员从中分离出了一种新型的大肠杆菌。它是肠出血性大肠杆菌(EHEC),也是本次肆虐欧洲的大肠杆菌类型。它能产生一种细胞毒素,使肠黏膜细胞坏死,引起组织病变,从而引起肠出血性腹泻。
被EHEC感染,是一种人畜共患病。凡是携带这一病菌的人、家畜、家禽等,都可以传播这种疾病。在动物中,牛的带菌率最高,可以达到16%;而感染了这一病菌的牛,要完全将这些病菌排出,至少需要一年。哪怕是身处一个被污染的娱乐水体中,如游泳池等,也可能被感染。
1982年,美国的研究者发现,袭击美国的这一大肠杆菌,来自一家快餐连锁店的汉堡包。汉堡包的牛肉馅遭到了它的污染。专家们估计,100个菌就会使人发病,而1个汉堡包的牛肉馅里就可能含有上千个这样的病菌。
就是这一病菌后来侵袭了美国的密苏里州、俄勒冈州、加拿大的小镇、苏格兰、英国、日本等地。就连在医院里,护士照料被感染的病人,也没有逃离它的魔掌。
1996年,日本的大阪发生了世界上最大的一起由这种EHEC引起的大暴发。牛肉和工业化生产的蔬菜,成了被怀疑的对象。正值5~8月,大阪关闭了市内的23个公共游泳池和515所学校的游泳池。
■大部分致病大肠杆菌致死率很低
迄今,人类已经发现了5类会带来疾病的大肠杆菌:致病性大肠杆菌(EPEC)、肠产毒性大肠杆菌(ETEC)、肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)、肠出血性大肠杆菌(EHEC)、肠黏附性大肠杆菌(EAEC)。
最后的一类有着很强的黏性。人们对它的认识,在时间上还比较短,需要进一步的深入发现。研究人员已经了解的是,它在进入肠道之后,会黏附在小肠内皮细胞上,引起腹泻。它不会侵入肠上皮细胞、不会损伤组织,但一个重要的特征是,它可以与人的喉表皮癌细胞粘在一起。对这类致病的大肠杆菌“家族”,研究人员并非没有对付它们的办法。在临床医学上,通过抗生素、补充水以及含有钠、钾离子的电解质,在几天内就可以让患者痊愈。它的致死率非常低,只是对儿童、老人等免疫力低的人群威胁比较大。用一名消化内科医生的话来形容,“比起西班牙流感这样的夺命瘟疫,大肠杆菌实在不可怕。”
在大肠杆菌与人类的“纠缠”中,德国是一个特别的地方。
这种细菌第一次被人类认识,是由于一名年仅28岁的德国医生——T·埃舍里希。当时,受到“病毒之父”路易·巴德斯理论的影响,他相信,通过细菌学的研究可以解决儿童所遭受的很多疾病问题。
1864年,法国微生物学家路易·巴德斯发表了“微生物侵入人类”宣言。他曾用加热的方法杀灭了让啤酒变苦的细菌、侵害蚕卵的病菌等;这种被称作“巴氏杀菌法”并沿用至今。之后,德国人罗伯特·科奇又在1876年第一次发表了大胆的猜测:每一种杆菌都能导致一种疾病。
1885年,T·埃舍里希在儿童的粪便样本中“追捕”到了引起儿童死亡的肠道疾病的“元凶”。在这些微生物中,有一种杆状细菌快速地增长着。埃舍里希称它为“大肠杆菌”。
在埃舍里希去世之后,“大肠杆菌”也被命名为“大肠埃希氏菌”(E. coli)。这种杆菌会在婴儿出生之后,随着哺乳进入人体的肠道中,而后,与人如影随形,相伴一生。它是人体肠道中最为主要、数量也最多的一种细菌,在肠道中大量的繁殖,几乎占了粪便干重的1/3。
在正常的栖居条件下,大肠杆菌并不会致病。它反而会抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长,减少蛋白质分解产物对人体的危害,合成维生素B、维生素K。
从大肠杆菌被分离之后,接下来的50年中,科学家们大部分的工作都是区分大肠杆菌和大肠中的其他菌群,比如沙门氏菌、痢疾杆菌等已知的病原体。
■大肠杆菌在世界各地曾引发多次疫情
在上个世纪40年代,英国的医院和托儿所中,就被报道暴发了小儿肠炎的疫情。
一开始,无论是对病源还是对传染的方式,人们都没有认识。不过,人们发现,如果对奶瓶进行杀菌,可以控制疫情。于是,对喂养婴幼儿的牛奶,在食用前的短时间内,进行了巴氏杀菌等严格的处理,以此控制疾病在病人之间的传播。
研究表明,这种流行病最终是由大肠杆菌引起。这一类治病的大肠杆菌在后来,被称为“致病性大肠杆菌(EPEC)”。
到了50年代,由EPEC引起的小儿肠炎再一次在欧洲和北美的医院、托儿所暴发。60年代和70年代初,一系列的严重疫情袭击了英国和爱尔兰。不过,从1971年起,由EPEC引起的肠炎就很少报告在英国、美国发生。
虽然大多数实验室掌握的疫情,都只是在未满3岁的婴幼儿身上。可EPEC同样会感染成年人,患上肠炎,这主要因为它由饮水、食物进行传播。
事实上,大肠杆菌被发现之后,医学微生物学家就一直面临着一些问题:识别哪些大肠杆菌会引起腹泻,哪些则可以在人体的肠道内与人“和谐共处”。
一些研究表明,另有一类大肠杆菌会产生肠毒素,有着独特的致病性。这是一种新的大肠杆菌——肠毒素大肠杆菌(ETEC)。它引起的腹泻中,患者会排出水状的粪便。
在卫生条件、营养状况良好的地区,这种大肠杆菌并不常见。虽然它们会在医院护婴室的婴儿中、在社区各年龄的人群中,偶尔引发腹泻。不过,当人们前往一个卫生条件差的地区旅游,特别是到热带,ETEC就成了腹泻的一个最常见的原因。而在发展中国家,腹泻病伴随着潜在的营养不良一起,成了导致5岁以下儿童死亡的主要“杀手”。
第一次报告由ETEC引起的小儿肠炎疫情,是在1976年。在格拉斯哥医院的婴儿室,25名婴儿受到了一种病菌的感染,其中5名需要接受静脉注射的治疗。致病的微生物属于一种先前没有描述过的血清型大肠杆菌。
事实上,同一型的大肠杆菌还侵袭了日本。
在东京,研究人员调查了从1969年~1974年之间暴发的7次大规模成人肠炎。其中,6起是由它引起的,另一起则由这种大肠杆菌的另一个亚型引起。疫情的暴发被认为是供水、食物受到了污染。
同样是在1976年,又一场发生在美国的疫情被报告了出来。在一家大医院的特护室里,205名婴儿中有55名受到了ETEC的感染。这场疫情足足持续了9个月,研究人员对医院的环境进行了调查。结果显示,环境受到了严重污染。最后,致病的菌株也从喂食的牛奶中分离出来。
两年后,疫情又在英国的格洛斯特医院暴发,特护室里的18名婴儿中,10名受到感染。不过在当时,人们并不确定传播的源头、路线。在格洛斯特医院的这一次暴发中,有证据表明,起先的病例是一个早产儿,出生4天后发生了腹泻;后续的病例则是由于交叉感染。
在致病的大肠杆菌“家族”中,还有一类引发的感染会表现出像痢疾杆菌引发痢疾一样的症状,它们被称为“肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)”。
最早关于EIEC的描述,是在1947年。“故事”发生在1943~1945年地中海的美国士兵身上。两年之后,研究人员报告了一场在英国学校的儿童中暴发的肠胃炎。这一次的罪魁也是一种杆菌,后来被确定为一种新的大肠杆菌。
事实上,这一致病菌在英国的医院、匈牙利的社区都留下了足迹。1971年在美国,受到污染的法国奶酪又一次引爆了疾病。罪魁正是这一新型的大肠杆菌。而第一次“捕捉”到它是在1946年,研究人员从英国一名患上痢疾的监狱犯人的粪便中,首次将它分离了出来。随后,在澳大利亚、以色列等国都出现了病例。
大多数的研究表明,无论是儿童,还是成年人,都会受到这种大肠杆菌的感染。通常情况下,患者会表现出类似于痢疾的症状,如发烧、腹泻,频繁却少量的排便。粪便中,还会带有血液和黏稠物等。
■美国最早发现EHEC
在人类对大肠杆菌的认识史上,1982年无疑又成了一个不平凡的年份。
这一年,一场出血性结肠炎袭击了美国。研究人员从中分离出了一种新型的大肠杆菌。它是肠出血性大肠杆菌(EHEC),也是本次肆虐欧洲的大肠杆菌类型。它能产生一种细胞毒素,使肠黏膜细胞坏死,引起组织病变,从而引起肠出血性腹泻。
被EHEC感染,是一种人畜共患病。凡是携带这一病菌的人、家畜、家禽等,都可以传播这种疾病。在动物中,牛的带菌率最高,可以达到16%;而感染了这一病菌的牛,要完全将这些病菌排出,至少需要一年。哪怕是身处一个被污染的娱乐水体中,如游泳池等,也可能被感染。
1982年,美国的研究者发现,袭击美国的这一大肠杆菌,来自一家快餐连锁店的汉堡包。汉堡包的牛肉馅遭到了它的污染。专家们估计,100个菌就会使人发病,而1个汉堡包的牛肉馅里就可能含有上千个这样的病菌。
就是这一病菌后来侵袭了美国的密苏里州、俄勒冈州、加拿大的小镇、苏格兰、英国、日本等地。就连在医院里,护士照料被感染的病人,也没有逃离它的魔掌。
1996年,日本的大阪发生了世界上最大的一起由这种EHEC引起的大暴发。牛肉和工业化生产的蔬菜,成了被怀疑的对象。正值5~8月,大阪关闭了市内的23个公共游泳池和515所学校的游泳池。
■大部分致病大肠杆菌致死率很低
迄今,人类已经发现了5类会带来疾病的大肠杆菌:致病性大肠杆菌(EPEC)、肠产毒性大肠杆菌(ETEC)、肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)、肠出血性大肠杆菌(EHEC)、肠黏附性大肠杆菌(EAEC)。
最后的一类有着很强的黏性。人们对它的认识,在时间上还比较短,需要进一步的深入发现。研究人员已经了解的是,它在进入肠道之后,会黏附在小肠内皮细胞上,引起腹泻。它不会侵入肠上皮细胞、不会损伤组织,但一个重要的特征是,它可以与人的喉表皮癌细胞粘在一起。对这类致病的大肠杆菌“家族”,研究人员并非没有对付它们的办法。在临床医学上,通过抗生素、补充水以及含有钠、钾离子的电解质,在几天内就可以让患者痊愈。它的致死率非常低,只是对儿童、老人等免疫力低的人群威胁比较大。用一名消化内科医生的话来形容,“比起西班牙流感这样的夺命瘟疫,大肠杆菌实在不可怕。”
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