大肠埃希氏菌的某些菌株具有致病性，当侵入人体时，可能引起腹膜炎、胆囊炎、膀胱炎和腹泻等感染。感染大肠埃希氏菌后，人体会出现胃痛、呕吐、腹泻和发热等症状，尤其是对孩子和老人来说，感染可能是致命的。
相对于大肠菌群和粪大肠菌群，大肠埃希氏菌与粪便污染的相关性最好，因此可以作为评价食品卫生状况和推断食品中肠道致病菌污染可能性的指标。
大肠埃希氏菌通常被称为大肠杆菌，存在于人类和动物的肠道中。从对肠道的作用来看，大肠埃希氏菌可分为致病性和非致病性两类。非致病性大肠杆菌是人类肠道中兼性厌氧正常菌群的优势菌种，一般情况下对人体无害，并且可以在肠道内合成维生素B和微生物K，产生的大肠菌群素能抑制痢疾杆菌等病原菌的生长，对人体有益。而致病性大肠杆菌则可引起肠道感染，被称为致泻性大肠埃希氏菌。
图1 大肠埃希氏菌在琼脂平板上的菌落
致泻性大肠埃希氏菌是引起以腹泻症状为主的全球性疾病的常见病原菌，在我国引起感染性腹泻的发病率居所有传染病之首。致泻性大肠埃希氏菌分为产肠毒素性大肠埃希菌ETEC、肠道侵袭性大肠埃希菌EIEC、肠道致病性大肠埃希菌EPEC、肠集聚性黏附性大肠埃希菌EAEC和产志贺毒素大肠埃希菌STEC（包括肠出血性大肠埃希菌EHEC）。
图2 大肠埃希氏菌在革兰氏染色显微镜下形态（1000倍）
不同的致泻性大肠埃希菌引起的中毒症状各不相同：
①产肠毒素性大肠埃希菌ETEC引起的中毒主要症状是水样腹泻、腹痛、恶心和低热，每天腹泻可达8～12次。
②肠道侵袭性大肠埃希菌EIEC的中毒症状与志贺菌引起的痢疾相似，包括发热、剧烈腹痛、水样腹泻以及粪便中有少量粘液和血。
③肠道致病性大肠埃希菌EPEC引起的中毒主要症状是发热、不适、呕吐、腹泻以及粪便中有大量粘液但无血。约20%的患者还会出现呼吸道症状，感染的症状通常较为严重。
④肠集聚性黏附性大肠埃希菌EAEC引起的中毒症状在成年人中表现为中度腹泻，病程为1～2天。而婴幼儿则多表现为持续2周以上的腹泻。
⑤产志贺毒素大肠埃希菌STEC-肠出血性大肠埃希菌EHEC引起的中毒一般在3～10天发病，常伴有突发性腹部痉挛，有时疼痛类似于阑尾炎。病人可能只有轻度腹泻，也可能由水样便转为血性腹泻，腹泻次数有时可达10多次，可能伴有低热或不发热。部分病人还会出现呼吸道症状。该菌还可能导致溶血性尿毒综合征和血栓性血小板减少性紫癜等多器官损害，老人和儿童患者的死亡率较高。
图3 致泻性大肠埃希氏菌肠道侵袭模型
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