产毒性大肠杆菌引起腹泻的发病机制

产毒性大肠杆菌引起腹泻分黏附定植和产毒阶段，黏附定植靠特殊菌毛识别结合小肠上皮细胞受体定植，产毒阶段产生不耐热肠毒素（LT）和耐热肠毒素（ST），LT激活腺苷酸环化酶使cAMP升高致分泌增加、吸收抑制，ST激活鸟苷酸环化酶使cGMP升高致氯分泌增加、钠吸收抑制，年龄、基础健康状况等影响易感性和病情严重程度。

一、黏附定植阶段

产毒性大肠杆菌具有特殊的菌毛结构，能特异性地黏附于小肠上皮细胞表面。其菌毛可识别并结合小肠黏膜上皮细胞表面的特定受体，从而实现在肠道黏膜的定植。不同血清型的产毒性大肠杆菌所携带的菌毛类型可能不同，例如某些菌株携带的定植因子抗原（CFA）能与小肠上皮细胞上的相应受体结合，使细菌牢固地附着在肠黏膜上，避免被肠道的蠕动和消化液冲刷清除，为后续致病过程奠定基础。对于婴幼儿等肠道屏障功能相对较弱的人群，这种黏附定植过程更容易发生，因为他们的肠道黏膜上皮细胞受体更容易与产毒性大肠杆菌的菌毛结合；而对于一些有肠道基础疾病导致肠黏膜损伤的患者，也可能增加产毒性大肠杆菌的定植风险。

二、产毒阶段

产毒性大肠杆菌在定植于小肠黏膜后，会产生两种主要的肠毒素，即不耐热肠毒素（LT）和耐热肠毒素（ST）。

不耐热肠毒素（LT）：LT的结构与霍乱弧菌的肠毒素相似，它可以激活肠黏膜上皮细胞中的腺苷酸环化酶，使细胞内三磷酸腺苷（ATP）转化为环磷酸腺苷（cAMP），导致细胞内cAMP水平显著升高。cAMP作为第二信使，会引起肠黏膜细胞的分泌功能紊乱，使肠液分泌增加，同时抑制肠黏膜对钠、氯和水的吸收，最终导致大量水分和电解质在肠道内积聚，引起腹泻。LT对热不稳定，65℃30分钟即可被灭活。在婴幼儿群体中，由于其免疫系统发育尚未完善，LT引起的cAMP升高可能更难以快速调节，从而更容易出现严重的腹泻症状；对于老年人，其细胞内信号传导调节机制可能存在一定程度的衰退，也可能对LT的反应更为敏感。

耐热肠毒素（ST）：ST又分为STa和STb等不同亚型。STa主要是通过激活肠黏膜细胞上的鸟苷酸环化酶，使细胞内三磷酸鸟苷（GTP）转化为环磷酸鸟苷（cGMP），导致细胞内cGMP水平升高。cGMP的升高会使肠上皮细胞对氯的分泌增加，同时抑制钠的吸收，进而引起肠道分泌性腹泻。ST对热稳定，100℃20分钟仍不被灭活。对于不同年龄和健康状况的人群，ST引起的病理生理过程基本相似，但在儿童尤其是婴儿中，由于肠道水盐代谢调节能力相对较弱，ST导致的水盐失衡可能更快地引发脱水等严重并发症；而对于患有肾脏疾病等影响水盐代谢调节的患者，ST引起的腹泻可能会加重其水盐代谢紊乱的程度。

产毒性大肠杆菌通过上述黏附定植和产毒两个主要阶段的机制，导致小肠黏膜的分泌功能和吸收功能失衡，从而引发腹泻症状。在整个发病过程中，年龄、基础健康状况等因素都会影响患者对产毒性大肠杆菌感染的易感性和病情的严重程度，例如婴幼儿由于自身免疫和肠道调节功能不完善，更容易出现由产毒性大肠杆菌感染引起的严重腹泻及相关并发症。