总论与形态学
该科具有极高的多样性，是致病菌和条件致病菌中菌属最繁多的类群。DNA中G+C碱基对含量异质性极大：既有低G+C含量的微生物（Proteus和Providencia属为38%–42%），也有高G+C含量的微生物（Klebsiella和Enterobacter属为52%–60%）。典型代表Escherichia属，以及Shigella属和Salmonella属居于中心地位，G+C含量占50%–53%。
肠杆菌科细菌为中小型革兰氏阴性杆菌（1–5 × 0.4–0.8 µm）。它们从不形成芽孢，但某些属能够合成保护性的多糖荚膜。许多代表菌株凭借周身鞭毛而具有运动性，但也有无鞭毛的非动力菌种。
生理学与生化特性
大多数肠杆菌科细菌对环境条件要求极低，能在普通培养基上良好生长。在液体培养基中它们引起均匀浑浊，在固体培养基上形成隆起、有光泽的菌落（若有荚膜则呈黏液状）。最适生长温度通常为37 °C，但Yersinia属除外，该属代表在较低温度下表现出最高活性。
从呼吸类型来看，它们是兼性厌氧菌，兼具发酵和呼吸代谢。该科最核心的鉴别特征为：氧化酶阴性、过氧化氢酶阳性以及还原硝酸盐的能力（硝酸盐还原酶阳性）。
葡萄糖发酵产酸。该过程通过两条主要途径之一进行：
- 混合酸发酵型：产生大量有机酸，有时伴有气体。通过甲基红（MR）试验检测。
- 丁二醇发酵型：终产物为 2,3-丁二醇和乙醇。通过伏-普（V-P）试验检测。
致病因子
肠杆菌攻击性因子的合成受特异性“致病岛”、质粒或前噬菌体基因组编码。主要致病因子包括：
- 内毒素（菌体 O 抗原）——存在于所有菌种中，仅在细菌细胞壁崩解时释放。
- 外毒素——耐热和不耐热肠毒素，以及各种细胞毒素。
- 黏附因子——IV 型菌毛和 III 型分泌系统（T3SS）的丝状结构，对于定植于上皮至关重要。
- 侵袭性酶类——DNA酶、磷酸酶、神经氨酸酶。
- 荚膜——有效保护微生物免受吞噬细胞吞噬以及补体系统的杀伤作用。
与肠道上皮细胞的相互作用类型
感染的发展机制取决于病原体侵入宿主组织的深度及其是否造成组织损伤：
- 表面黏附且无损伤：细菌（如产肠毒素大肠杆菌）直接在细胞表面繁殖，不破坏肠道微观结构。
- 表面黏附伴损伤：微生物破坏微绒毛，对顶端细胞膜产生细胞病变效应（致病性与肠出血性大肠杆菌）。
- 侵袭性伴细胞毒性：细菌侵入结肠细胞内部并在其中繁殖，导致肠上皮细胞死亡（Shigella属、肠侵袭性大肠埃希菌）。
- 穿胞作用与系统播散：病原体穿过M细胞进入派氏集合淋巴结（Peyer patches），随后在巨噬细胞内增殖（Salmonella属、Yersinia属）。
简述：主题相关问答
肠道感染粪便培养时使用哪些鉴别诊断培养基？
肠道感染粪便标本的分离培养通常使用含乳糖的鉴别培养基和选择性培养基。
- 伊红美蓝琼脂（欧内斯特·伊红培养基）和列文琼脂——含乳糖的鉴别培养基（列文琼脂的选择性较低）。
- 中国蓝琼脂（普洛斯基列夫培养基）——选择性较低的复合培养基。
- 麦康凯琼脂和去氧胆酸盐琼脂——低选择性培养基。
- 沙门-志贺琼脂（SS琼脂）和木糖赖氨酸去氧胆酸盐琼脂（XLD）——中度选择性培养基。
- 亚碲酸钾甘氨酸琼脂（铋硫磺琼脂）——高度选择性的复合培养基。
肠杆菌科的抗原结构包含哪些抗原？其化学本质是什么？
肠杆菌科的抗原结构包括体抗原、鞭毛抗原、荚膜抗原及其他辅助抗原。
- O 抗原——体抗原，存在于所有肠杆菌中。
- H 抗原——鞭毛抗原，见于有动力的菌种。
- K 抗原——表面抗原/荚膜抗原；其化学本质为多糖。
- 辅助抗原——IV 型菌毛和种特异性抗原。
肠杆菌科具体会引起哪些感染性疾病？
肠杆菌科细菌可引起广泛的疾病谱。
- 急性肠道感染——沙门菌病、大肠杆菌感染和志贺菌病；沙门菌还可引起伤寒。
- 耶尔辛菌病——鼠疫（Yersinia pestis）、假结核病（Yersinia pseudotuberculosis）和肠结肠炎耶尔辛菌病（Yersinia enterocolitica）。
- Klebsiella pneumoniae亚种引起的疾病——经典肺炎、脓毒症、臭鼻症和硬结病。
- 泌尿系统感染——在由Proteus引起的感染中，脲酶有助于肾结石的形成。
- 医院获得性感染——由条件致病菌群Klebsiella、Proteus、Providencia和Serratia引起；临床形式包括食物中毒（细菌性食物中毒）、呼吸道感染和泌尿系统感染。
为了记住肠杆菌科的基本抗原，请使用一个简单的规则：O — 基底（O-抗原/菌体抗原），H — 鞭毛（H-抗原/鞭毛抗原，形如腿脚），K — 铠甲/外壳（K-抗原/荚膜抗原）。
课堂与考试常见问题
如何对肠杆菌科细菌引起的感染进行微生物学诊断？
主要方法是细菌学检验。在发热期（第一周）抽取血液进行胆汁肉汤增菌培养以获取血培养物。从第二周起，检查材料可选用粪便、尿液或胆汁。
菌株的流行病学分型有何意义？
为了追溯感染源，可采用噬菌体分型——用特异性噬菌体处理分离出的菌株（例如用于沙门菌的 Vi 噬菌体）。
肠杆菌科的种内及属级分类基于什么原则？
核心标准是生化活性。评估其发酵碳水化合物（乳糖、蔗糖）的能力、分解尿素的能力、产生吲哚和硫化氢的能力，以及利用柠檬酸盐的能力。
该主题的其他拓展内容
- 克雷伯菌属特征：运动性的温度依赖性与两极染色
- 肠杆菌 III 型分泌系统（T3SS）的工作原理
- 伊红美蓝琼脂、中国蓝琼脂与铋硫磺琼脂：鉴别机制
- 条件致病性肠杆菌（变形杆菌属、普罗维登斯菌属、沙雷菌属）在医院感染发展中的作用
- 肉芽肿克雷伯菌（Klebsiella granulomatis）的培养特性（卵黄囊接种法）
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