近日，美国多个州报告食用胡萝卜引起的大肠杆菌感染病例，其中有1人死亡。此前美国亦发生麦当劳汉堡大肠杆菌污染事件，至今已致超百人染病。大肠杆菌是一种怎样的细菌？它是人类的敌人还是朋友？
人类肚子里的“老居民”
大肠杆菌（Escherichia coli），正式名为“埃希氏菌属大肠埃希氏菌”，是一种两端钝圆、有鞭毛、能运动、无芽孢的革兰氏阴性杆菌。大肠杆菌在天然环境中广泛存在，家族非常庞大，有150多个“家庭成员”，90%以上是对人体有帮助的。
大肠杆菌主要附生在人或动物的肠道里，与人类和动物有着互利共生的关系。其实，大肠杆菌早已是人类肚子里的“老居民”，它已经陪伴人和许多动物几千年。在新生儿出生的几小时内，大肠杆菌就经过母乳和吞咽在人体的肠道内安家落户，之后会一直伴随我们一生。
这位“老居民”也是我们身体内的“有用帮手”，大肠杆菌可以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，帮助食物进行分解、消化和吸收；它还能合成维生素B和维生素K供给人体使用，维生素K2对于血液凝固和骨骼健康至关重要，而B族维生素则参与能量代谢和神经系统的正常运作；不仅如此，大肠杆菌还是肠道里的“守护卫士”，防止肠道中其他致病菌的生长、维持健康的肠道环境。
“科学界的明星”
此外，大肠杆菌也为人类的科学研究做出了不少贡献。大肠杆菌的结构简单，繁殖迅速，培养容易，它是生物学上重要的实验材料。它们屡立奇功，有“实验室之星”之誉，是多届诺贝尔奖课题的主角，为奠定遗传学的科学地位作出过突出贡献。
1958年的诺贝尔生理学或医学奖获得者乔舒亚·莱德伯格（Joshua Lederberg）通过研究大肠杆菌，揭示了基因如何携带和交流信息，并证明了遗传因子的重组现象；获得1965年诺贝尔生理学或医学奖的弗朗索瓦·雅各布（Francois Jacob）和雅克·莫诺（Jacques Monod）以大肠杆菌为研究对象，提出了操纵子学说，揭示了基因表达调控的机制。约翰·凯恩斯（John Cairns）则利用放射自显影技术，首次直接观察到大肠杆菌环状DNA的半保留复制机制，为DNA复制研究提供了重要的实验证据。
早在上世纪70年代，科学家就宣布借助大肠杆菌的身体成功制造出人胰岛素的消息，开启了基因工程药物的新篇章。之后，它们不仅被用于生产抗生素、疫苗等，也变成运送药物的车辆，它能带着某些治疗癌症的药物到达指定的位置，一举消灭人体内特定的叛逆者。
大肠杆菌为人类的科学研究作出了不少贡献。IC供图
除了在医学上的用途，大肠杆菌还是生产乙醇燃料的能手，分解垃圾的高手，处理污水的尖兵。可见，大肠杆菌对人类的健康和生活都是非常有益的。
大肠杆菌也会 “兴风作浪”
正常情况下，大肠杆菌在我们的肠道中默默地共同生活，对身体有益无害。然而，它们也有“兴风作浪”的一面。生活在人体内的大肠杆菌，在机体免疫力降低、体内菌群失调、肠道长期缺乏刺激等特殊情况下，它们可能会移居到肠道以外的地方，引发阑尾炎、胆囊炎、腹膜炎、泌尿道感染等。尿路感染是大肠杆菌引起的常见感染之一，尤其在女性中更为普遍。
一些致病性大肠杆菌也能够引起人类及动物的感染。根据致病机理不同，致病性大肠杆菌可分为肠致病性、肠产毒性、肠侵袭性、肠出血性、肠聚集性等5种类型。
这些致病性大肠杆菌本不生活在肠道里，它们主要是跟着不卫生的食物、被污染过的水源进入人体，危害人体健康。误食被该类细菌污染的食品时，大肠杆菌进入胃肠道后会继续繁殖，产生较严重的恶心、呕吐、腹污、腹痛等症状，引起水肿、胃肠黏膜充血等病变。
近年来我国大肠杆菌污染事件也并不少见。2021 年11月，河南新乡封丘县戚城中学30多名学生吃过学校的营养午餐后呕吐、腹泻，送往当地疾控中心进行化验的食品留样中，部分样本检出大肠杆菌及大肠杆菌群含量超标。此前在同年4月，内蒙古鄂尔多斯中心医院东胜部新生儿科发生了感染暴发事件，11名新生儿先后有9例出现发热、感染性休克等症状，其中3例经救治无效死亡。后续通报表明，此次感染事件由肠黏附性致泻大肠埃希氏菌引发。
美国科学家曾在《柳叶刀》杂志上发表论文指出，他们首次对细菌感染的致命性开展全球性评估后发现，细菌感染是全球第二大死因。2019年，这些细菌病原体导致全球770万人死亡，占全球总死亡人数的13.6%，成为继缺血性心脏病之后的第二大死因。
研究指出，33种细菌中的5种导致的死亡人数占了总死亡人数一半，这5种细菌的其中一种就是大肠杆菌，其余四种是金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌。
公开资料显示，大肠杆菌对热的抵抗力较其他肠道杆菌强，55℃经60分钟或60℃加热15分钟仍有部分细菌存活。它们在自然界的水中可存活数周至数月，在温度较低的粪便中存活更久。
家族中的“恐怖分子”
大肠杆菌大多数都比较温和，但其中也有“恐怖分子”，那就是产志贺毒素大肠杆菌。它产生的毒素称为志贺毒素，与志贺氏痢疾杆菌产生的毒素相似。产志贺毒素大肠杆菌只需少量菌量即可使人发病，其感染呈世界性分布。
美国疾控中心表示，此次胡萝卜大肠杆菌污染事件所涉菌种为产志贺毒素大肠杆菌，一旦感染，其产生的志贺毒素会致患者出现发热、腹泻甚至溶血性尿毒综合征。患者通常在食用被污染产品3至4天后开始出现症状，如果不治疗，一般需要5至7天康复。5岁以下儿童、65岁以上老人以及免疫功能低下者感染风险更高。
蔬菜有可能被大肠杆菌污染。IC供图
在一众产志贺毒素大肠杆菌中，最劣迹斑斑的当属O157:H7血清型大肠杆菌，它自1982年在美国引起食物中毒暴发被发现。迄今为止，世界上已有上百次大肠杆菌O157:H7感染性腹泻的暴发流行。我国学者于1988年首次报告从江苏省徐州市486例腹泻患者中分离到5株O157:H7。1999年，同样是江苏省徐州市，发生了我国历史上最大规模的一次肠出血性大肠埃希菌O157:H7流行感染，合计147人发病。
美国疾控中心曾有报告显示，肠出血性大肠杆菌O157:H7是导致食源性疾病的主要致病菌之一。由于O157:H7危害较大，我国食品卫生主管部门已将O157:H7列为常规检测项目。
据不完全统计，造成大肠杆菌O157:H7导致的暴发流行，食源性的占71%。上世纪90年代在日本发生的世界上最大的一起由O157:H7大肠杆菌引起的暴发流行，造成了9000多人感染，可疑食物是牛肉和工业化生产的蔬菜。
数据显示，导致大肠杆菌疫情的食物包括未煮熟的汉堡包、风干肠、未施行巴氏消毒的新鲜压榨苹果酒、酸奶以及由生鲜奶制作的奶酪，受粪便污染的水和其它食物以及食物制备期间的交叉污染也将导致感染。
如何与大肠杆菌“和平共处”
对于大肠杆菌，我们也不用过于担忧。日常注意饮食、烹饪卫生，生熟分开，彻底清洗和烹煮食品，避免饮用未经处理的水源；饭前便后勤洗手，尤其在儿童中养成良好的卫生习惯；避免滥用抗生素，以减少耐药菌株的产生；作息规律，保持良好的心情，让大肠杆菌成为 “良民”，减少它们对人类的生命健康的威胁，实现与人类互利共生的和谐局面。
出品：南都官微运营部
统筹：李湘莹
整合/编辑：许乐
美编：蔡沐晗
资料来源：WHO、《生命科学》《新发现》、中国标准化研究院、广东疾控、科普中国、绍兴市卫生健康委员会、新华社等