“无毒”大肠杆菌为何“杀人”

　　北京地坛医院主任医师 蔡晧东

　　最近，德国大肠杆菌疫情风暴席卷了欧洲很多国家。它已经造成了20余人死亡，2000多人感染，而疫情的源头至今仍未完全查明。为什么看似温柔的大肠杆菌也会有这么大的毒力？

　　细菌毒素引发急性肾衰

　　大肠杆菌是最常见的微生物之一，在自然界广泛分布，大多数不致病，主要寄生在人或动物的肠道内，被称为正常菌群。但少数大肠杆菌具有毒力，可引起疾病。科学家将可以导致人类腹泻的大肠杆菌按其致病特点分为五类肠致病性大肠杆菌、肠产毒性大肠杆菌、肠侵袭性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌和肠黏附性大肠杆菌。

　　肠出血性大肠杆菌可分泌一些毒素。其中一种毒素与志贺氏痢疾杆菌分泌的毒素相同，被称为志贺毒素，是大肠杆菌致病的主要毒素。这些毒素不仅可以损伤肠黏膜，导致人类腹泻和出血性肠炎，还可以穿透肠壁，进入血流，导致红细胞溶解、血小板凝集和微血管阻塞。这种溶血性病变在肾脏表现得尤为突出，可使人出现急性肾衰竭，被称为溶血尿毒综合征。

　　近30年来，引起出血性肠炎的病原菌主要是大肠杆菌O157H7，所以德国最初认为这场腹泻疫情仍是大肠杆菌O157H7所致。直到一周前，德国医生才惊讶地发现，导致这次欧洲腹泻疫情的祸首原来是另一类型的大肠杆菌——O104∶H4。

　　追根溯源找到新线索

　　大肠杆菌O104∶H4并非一种新的细菌，但以前很少有它作恶的记录。

　　2006年，韩国一位29岁女性因腹痛和血水样腹泻入院治疗，住院两天后并发溶血尿毒综合征。医生化验她的大便证实，导致她疾病的元凶是以前没有报道过的O104H4型大肠杆菌。此前，从未有过该型大肠杆菌导致大规模出血性肠炎疫情的情况。看来，以前这种病毒似乎是无“毒”的，现在人们开始对这株细菌追根寻祖。

　　几天前，我国华大基因研究院和德国汉堡-埃本德多夫大学医疗中心的科学家发现，本次引起德国乃至欧洲大肠杆菌疫情的O104H4型大肠杆菌与德国10年前从腹泻病人大便中分离到的大肠杆菌01-09591和2002年中从长期腹泻的艾滋病患者大便中分离到的大肠杆菌55989有高度的相似性。，很可能是从这些高度相似的细菌变异而来的。

　　无“毒”大肠杆菌如何变有“毒”

　　细菌的遗传物质中，除染色体外，还有一些被称为质粒的遗传物质。具有毒力质粒的大肠杆菌就是有“毒”的大肠杆菌。这种毒力质粒不仅可以直接遗传给它们的后代，还可以传给其他细菌，使其他细菌获得“毒”性。

　　毒力质粒可通过一种被称为噬菌体的病毒传播。这种病毒很“温和”，不会造成大肠杆菌死亡。它只是寄生于大肠杆菌体内，利用大肠杆菌的遗传物质复制，再释放出来，感染新的细菌。但这些噬菌体并不是等闲之辈，它常常带有大肠杆菌志贺毒素的基因，并决定大肠杆菌的毒性。不仅如此，它还可以导致大肠杆菌变异，使没毒的大肠杆菌变成有毒的大肠杆菌。噬菌体在细菌体内复制的过程中，有时会错误地把细菌的遗传物质装配到自己的遗传基因中复制，有时又会在离开原来的宿主细菌时顺便从细菌体内带走某段基因。变种并带着细菌遗传基因的噬菌体再感染其他细菌，就可导致细菌突变。如果它把有毒的大肠杆菌基因带到原来无毒的大肠杆菌体内，这种大肠杆菌便获得了产毒的基因，从此变得有毒了。