大肠杆菌——尿路感染的罪魁祸首

说到大肠杆菌没有人不知道的

提到尿路感染也是很多人的痛

今天我们来讲一讲

大肠杆菌与尿路感染的关系

一．大肠杆菌介绍

菌名：大肠杆菌、大肠埃希菌

致病类型：条件致病菌（是动物肠道中的正常寄居菌，当细菌离开肠道进入泌尿道可以导致感染）

形态特征：大肠杆菌是一种两端钝圆、无芽孢的革兰氏阴性短杆菌。

基本结构：

大肠杆菌结构简单，有细胞结构，具有细胞壁、细胞膜、细胞质等结构，无成形的细胞核，周身鞭毛，能运动。

多数大肠杆菌菌株生长有菌毛，其中一些菌毛是针对宿主及其他的一些组织或细胞具有黏附作用的宿主特异性菌毛。

二．大肠杆菌对于尿路感染的致病作用

你知道吗？

90%的尿路感染是由大肠杆菌引起的

大肠杆菌应该存在于大肠内，如果进入尿道，就会引起尿路感染

特别是一些孕妇，孕期子宫变大压迫膀胱，或者内分泌的改变让尿液流动速度减慢，尿液滞留时间变长，细菌繁殖增多，会导致尿路感染

1.菌毛（粘附素）：通过附着在宿主结构上，可避免被正常流动的尿液冲走并消除。附着是移殖过程中必不可少的第一步，也是许多情况下侵袭性感染的先例。

2.K抗原（荚膜多糖）：荚膜是一些细菌细胞壁外一层厚度不定的黏液状物质。荚膜并不是细菌的必需结构，是某些细菌的特殊结构，对某些细菌的生存具备重要意义。荚膜多糖是细菌细胞壁外层的胶状物质,具有抗原性和特异性,可用于细菌鉴定,是细菌重要的毒力因子。

（1）抗吞噬作用：荚膜因其亲水性以及空间占位、屏障作用，可有效抵抗寄主吞噬细胞的吞噬作用。

（2）黏附作用：荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连，也可黏附于组织细胞或无生命物件表层，是造成感染的重要因素，具备荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，有助于肺炎链球菌侵染身体。废水生物分解中的细菌荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、无机化合物及胶体吸附在细菌体表面上。

（3）抗有害物质的损伤作用：处在细菌细胞最表层，荚膜可有效维护菌体免受或少受多种杀菌、抗菌物质的损伤，如溶菌酶、补体等。

（4）抗干燥作用：荚膜多糖为高度水合分子，含水量在95%以上，可协助细菌抵抗干燥对生存的危害。

（5）当缺乏营养时，荚膜可被运用作碳源和能源，有的荚膜还能做氮源。

3.溶血素：溶解所有哺乳动物的红细胞的细胞溶解蛋白毒素

4.产气菌素系统：大肠杆菌使用产气菌素螯合铁

三．尿路感染的发展机制

高达90%的尿路感染是由大肠杆菌引起的，大肠杆菌是正常肠道菌群的一部分，但有几种类型的大肠杆菌菌株会在肠道内外引起致病性，导致症状和感染。例如，尿路致病性大肠杆菌菌株(UPEC) 能够在尿路条件下存活，因此与尿路感染有关。致病性大肠杆菌附着在上皮细胞上，在某些情况下，还会侵入上皮细胞，这些都会导致感染。细菌粘附或侵入宿主细胞是由大肠杆菌分泌的一种叫做黏着素的蛋白质实现的，这种蛋白质使大肠杆菌能够通过它们的毛状突起粘附在膀胱、肾脏或尿道的衬里。

侵入宿主细胞后，大肠杆菌增殖和生长为密集簇，分泌富含多糖的基质。这些簇被称为“细胞内细菌群落”(IBCs)，在细胞内环境中对先天免疫系统有一定的保护作用。最终被入侵的细胞破裂，释放出细菌，然后感染周围的细胞。

生物膜形成，这是微生物及其细胞外产物的聚集，附着在诸如尿道内壁的表面上。生物膜为细菌提供了一些保护，使其免受抗生素的清除，如果生物膜没有完全消除，感染最终会复发。

其他可引起尿路感染的重要病原体包括念珠菌、奇异变形杆菌、腐生葡萄球菌、表皮葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌。

四．尿路感染干预措施

预防尿路感染非常重要，特别是对于反复感染的人，即一年内感染三次以上或六个月内感染两次以上。对于这些人来说，预防是很重要的，以避免无休止地使用抗生素，抗生素会破坏有益的菌群，使致病菌选择性地过度生长，从而可能加剧症状。此外，抗生素耐药性的增加已经对我们整体健康造成了严重的威胁，如英国NICE已将尿路感染确定为如何管理感染的关键领域，其主要目的就是为了解决抗生素耐药性问题。

1.免疫系统

预防尿路感染的一个关键因素是支持免疫系统，因此需要考虑维生素A、维生素B12、维生素B6、维生素C、维生素D、叶酸、锌、铜、铁、硒等与免疫力有关的营养素的水平，以及低糖和含有足够蛋白质的饮食。糖已被证明会抑制免疫系统，而蛋白质是合成抗体所必需的。

2.益生菌

人体70%的免疫系统位于肠道，肠道健康状况不佳会导致免疫力低下。此外，大肠杆菌(UTIs的主要病原体)从直肠传播到阴道，然后传播到尿道(通常是无菌环境)。研究表明，改善肠道或阴道菌群可以减少复发性尿路感染。

益生菌可以通过几种机制帮助预防复发性感染。健康的阴道菌群主要由乳酸菌种主导，含有乳酸菌的益生菌补充剂正在被研究作为减少尿路感染的潜在疗法，一些综述表明它们是安全有效的。然而，由于缺乏大型临床试验，它们还没有被推荐为主流治疗方法。

3.蔓越莓

蔓越莓含有一种叫做原花青素(PACs)的化合物，特别是原花青素- a，在适当的剂量下可以减少细菌粘附，这样细菌就无法侵入上皮细胞，它们被冲出尿道。目前，有关蔓越莓预防UTI感染的证据有限或是混合性的。2012年科克伦(Cochrane)的一项综述得出结论，有证据表明，蔓越莓汁可以在12个月内减少症状性尿路感染的数量，特别是对于复发性尿路感染的女性。科克伦的综述中包括的许多研究的一个主要局限性是，许多参与者无法摄入显示潜在益处所需的蔓越莓汁量。

另外，2018年8月发布的科克伦更新得出的结论是：“鉴于…有证据表明蔓越莓汁预防尿路感染的益处很小，目前不能推荐蔓越莓汁预防尿路炎。其他制剂（如粉末）需要使用标准化方法进行量化，以确保效力，并含有足够的“活性”成分，然后才能在临床研究中进行评估或推荐使用”。

此外，蔓越莓汁也有其他问题，首先，它的含糖量高，含糖食物会抑制免疫系统；其次，有必要大量饮用液体(对吞咽困难的人来说不容易)。

低糖的品种也有，但这些品种都含有人工甜味剂，与许多健康状况有关，包括对免疫系统的负面影响。

4.D-甘露糖

D-甘露糖能够减少细菌再次附着在尿道壁上，促使这些细菌在排尿过程中被排出体外。

2014年发表在《世界泌尿学杂志》上的一项研究测试了D-甘露糖粉是否对预防复发性尿路感染有效。在这项研究中，308名有复发性尿路感染史的女性被分为三组。一组在服用D-甘露糖粉六个月，第二组每天服用呋喃妥因(一种抗生素)，第三组没有接受治疗。总的来说，98例患者有复发性尿路感染，其中D-甘露糖组15例，硝基呋喃妥因组21例，未接受治疗组62例。D-甘露糖显著降低了复发性尿路感染的风险，且D-甘露糖组的患者与呋喃妥因组的患者相比，副作用的风险显著降低。

D-甘露糖只对大肠杆菌感染引起的尿路感染有效，这一比例高达90%，但对有很少的人群无效。

D-甘露糖的抗菌机制

大肠杆菌粘附到尿路上皮是感染的最重要原因。我们知道细菌的粘附并非单纯机械性，最重要的是细菌表面的黏附素和上皮细胞的相互作用。黏附素通常在细菌的菌毛上。

上图是大肠杆菌定植入侵的全过程。该过程甘露糖敏感型菌毛起到了关键性作用

甘露糖敏感型菌毛。该型菌毛可以帮助细菌定植在阴道、尿道、膀胱粘膜。甘露糖敏感型菌毛较为重要，被称为I型菌毛，它呈现螺旋状，末端是黏附素。黏附素与尿路上皮细胞的甘露糖结构锚定，这是大肠杆菌致病的关键步骤，否则细菌极易被尿液冲刷掉。

甘露糖敏感型菌毛协助大肠杆菌粘附在尿路上皮表面

目前有多个试验支持甘露糖敏感菌毛的重要作用。如反复尿路感染患者尿液中可以发现较多的甘露糖敏感黏附素；I型菌毛较多的细菌明显有更强的致病性；甲基-a-D吡喃甘露糖苷可以显著抑制大肠杆菌的粘附，从而保护下尿路免受感染。

物理抗菌-天然抗生素

D-甘露糖 ，在体内不被代谢，经过肾小球滤过作用后可以模拟泌尿道内膜的受体，从而竞争性阻断细菌在泌尿道的黏附。

5. Uro-Vaxom

Uro-Vaxom是一种治疗尿路感染的免疫治疗剂。

Uro-Vaxom用于治疗复发性和慢性尿路感染，如膀胱炎、肾盂肾炎、尿道炎、无症状菌尿（尿液中检出细菌但患者无症状）。

Uro-Vaxom可激活身体的各种防御机制（细胞和体液免疫），从而增强泌尿道的免疫反应。

1粒硬胶囊中含有6mg来自选定大肠杆菌菌株的裂解免疫活性成分；活性成分：大肠杆菌

其他成分：

没食子酸丙酯（欧洲药典）、 谷氨酸氢钠、 甘露醇（欧洲药典）、预胶化淀粉（玉米）、硬脂酸镁（欧洲药典）、氧化铁和氢氧化铁、 二氧化钛、明胶。