肠杆菌科细菌分布广,
寄主范围大,人、动物、
植物都有寄生或共生、附生、腐生,也可在土壤或水中生存,与人类关系密切。肠杆菌科细菌易于培养,繁殖快(在适宜条件下每20~30分钟可增殖1代)。有些种如
大肠杆菌(
大肠埃希菌,E.coli)是研究遗传学和分子生物学的重要材料。
肠杆菌科细菌包括一大群生物性状相似的革兰阴性无芽胞杆菌,其中部分为致病菌,如:
沙门菌属、
志贺菌属等;而多数为肠道正常菌群,在一定条件下可以致病,故称为
条件致病菌。
肠杆菌科的分类主要根据生化反应和抗原构造,按照Bergery分类法,分为5个族、12个属。近年来由于
分子生物技术的发展,现已可采用计算机技术分析各种生化反应和比较细胞核DNA的同源性等,在此基础上,肠杆菌科细菌分为25个属。
2020年,
美国临床和实验室标准协会(CLSI)也终于将原来肠杆菌科中的部分属升级为科。和肠杆菌科一起,归类于
肠杆菌目。
肠杆菌科细菌为革兰阴性杆菌,两端钝圆,无芽胞。多数细菌有周身鞭毛,能运动,个别细菌有荚膜。多数细菌有菌毛。本科细菌为需氧和
兼性厌氧菌,营养要求不高,在普通培养基上生长良好,各种
细菌菌落大小相似,直径2~3μm。
本科细菌中致病菌不发酵乳糖,
条件致病菌中除
变形杆菌外,均可发酵。发酵迅速者有埃希菌属、克雷伯菌属和肠杆菌属;缓慢发酵者有爱德华菌属、沙雷菌属等。各种肠杆菌科细菌的生化反应表现多样,不同菌属的生化反应甚不一致,故可作为肠杆菌科细菌鉴定的依据之一。
肠杆菌科细菌构造复杂,菌体表面有多种抗原,主要有菌体抗原0、鞭毛H抗原和荚膜K抗原三种。细胞壁共分三层:细胞外膜、粘肽糖肽与质周隙组成的胞壁层和细胞膜。0抗原为细胞壁成分,由蛋白脂多糖组成,耐热。0抗原可分三部分:①多糖侧链,各种不
同肠杆菌科细菌具有不同的糖成分,多糖的排列也不相同,因而决定了0抗原的特异性;②核心部分,包括外核心区、骨架和核心糖脂,各种肠道杆菌的核心部分相同;③类脂A,与内毒素有关,可引起与
内毒素血症相同的发热、炎症和
血液动力学改变的各种临床表现。荚膜抗原能抑制细菌与0抗血清的凝集,并可促使细菌易于粘附于粘膜表面,与细菌的
侵袭力有关,如:
大肠杆菌的Ki抗原和
伤寒杆菌的Vi抗原。H抗原由
鞭毛蛋白组成,不耐热,其抗原的特异性决定于多肽链上氨基酸的排列顺序和空间构型。H抗原可能与细菌在尿路中的播散有关。多数肠杆菌科细菌表面有菌毛,为一种蛋白成分,与细菌对粘膜表面的粘附能力有关。
肠杆菌科细菌的
沙门菌属、
志贺菌属、鼠疫杆菌等早已受到广泛重视,其他细菌在某些情况下,尤其是在免疫缺陷病人、粒细胞缺乏者中易引起各种严重感染,已成为临床上日益重视的问题。