楊春利, 張順先，艾 琳，蔡玉春，盧 艷， 陳韶紅，徐 聞，古文鵬，胡 薇, 3，陳軍虎，李石柱，陳家旭，周曉農(nóng)

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昆明市腹瀉人群腸致病性大腸桿菌流行特征研究

楊春利1, 張順先1，艾 琳1，蔡玉春1，盧 艷1， 陳韶紅1，徐 聞2，古文鵬2，胡 薇1, 3，陳軍虎1，李石柱1，陳家旭1，周曉農(nóng)1

目的 了解云南省昆明市腸致病性大腸桿菌(enteropathogenicEscherichiacoli，EPEC)的流行特征，為我國(guó)EPEC感染引起的腹瀉提供科學(xué)依據(jù)。方法 在云南省昆明市4家哨點(diǎn)醫(yī)院收集腹瀉病例糞便樣本1 121份，非腹瀉人群糞便樣本319份，進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，選擇單個(gè)菌落，提取DNA，并采用熒光定量PCR檢測(cè)EPEC，同時(shí)使用結(jié)構(gòu)化問(wèn)卷收集研究對(duì)象基本信息。結(jié)果 EPEC在腹瀉病例中的檢出率高于非腹瀉研究對(duì)象中的檢出率(5.53%，1.88%，χ2=7.36，P<0.05)。EPEC的檢出率在不同年齡組腹瀉病例中有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=17.27，P<0.05)，其中在2—5歲腹瀉病例最高(12.12%，16/132)；EPEC的檢出率在腹瀉病例中有明顯的季節(jié)分布趨勢(shì)(χ2=12.82，P<0.05)，其中EPEC在夏季最高(9.00%，18/200)，冬季最低(3.05%，12/394)。EPEC陽(yáng)性的腹瀉病例水樣便占61.3%(38/62)，出現(xiàn)脫水癥狀占12.9%(8/62)。結(jié)論 EPEC是昆明市人群腹瀉的重要細(xì)菌性病原體之一，且EPEC感染以5歲以下兒童為主，EPEC感染容易造成脫水。

腹瀉病例；非腹瀉研究對(duì)象；腸致病性大腸桿菌；流行病學(xué)特征

腹瀉是全球重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一，每年可引起全球70萬(wàn)5歲以下兒童死亡[1]，全球每個(gè)5歲以下兒童每年平均發(fā)生腹瀉2.7次[1]。腹瀉報(bào)告發(fā)病率在我國(guó)39種法定傳染病中位居第三[2]，在我國(guó)每年引起1萬(wàn)名5歲以下兒童死亡[3]。細(xì)菌性病原體及代謝產(chǎn)物是引起急性傳染性腹瀉的重要原因，其中腸致病性大腸桿菌(enteropathogenicEscherichiacoli， EPEC) 是很多發(fā)展中國(guó)家(包括我國(guó))兒童腹瀉的主要細(xì)菌性病原體之一[4]。我國(guó)5歲以下腹瀉住院兒童中EPEC的檢出率為1.6%[5]，上海地區(qū)全年齡組腹瀉病例中EPEC檢出率為1.18%[6]，北京地區(qū)全年齡組腹瀉病例中EPEC的檢出率為0.9%[2]。為此本研究嘗試了解我國(guó)云南省昆明市腸致病性大腸桿菌的感染情況，描述其流行特征，為腸致病性大腸桿菌的防治提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 研究現(xiàn)場(chǎng) 本研究選取云南省昆明市4家醫(yī)院作為哨點(diǎn)醫(yī)院，即：云南省第一人民醫(yī)院、昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院、昆明市兒童醫(yī)院和昆明市普善社區(qū)醫(yī)院。從上述4家哨點(diǎn)醫(yī)院的門(mén)診病例中選擇腹瀉病例和非腹瀉研究對(duì)象。

1.2 研究對(duì)象 腹瀉病例：于2014年7月1日到2015年6月30日期間，在上述4家哨點(diǎn)醫(yī)院門(mén)診就診的患者中，選擇按就診當(dāng)天計(jì)算在過(guò)去24 h內(nèi)腹瀉次數(shù)≥3次且糞便形態(tài)異常(水樣便、血樣便、黏液樣便或蛋花樣便等)的就診者作為腹瀉病例。非腹瀉研究對(duì)象：于2014年7月1日到2015年6月30日期間，在上述4家哨點(diǎn)醫(yī)院門(mén)診就診的患者中，過(guò)去2周內(nèi)無(wú)腹瀉癥狀且未患其他消化道疾病的就診者作為非腹瀉病例，且要求非腹瀉病例在就診日期上和對(duì)應(yīng)的腹瀉病例相差不超過(guò)15 d。排除糞便樣品量不足、問(wèn)卷不完整或拒絕參加的研究對(duì)象。

1.3 糞便樣品的采集和信息收集 于2014年7月1日到2015年6月30日期間，在上述4家哨點(diǎn)醫(yī)院無(wú)菌采集腹瀉病例和非腹瀉研究對(duì)象的糞便樣品(要求糞便樣品量大于3 g或3 mL)。在12 h內(nèi)將其運(yùn)到云南省疾病預(yù)防控制中心實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)使用結(jié)構(gòu)化問(wèn)卷收集研究對(duì)象的信息。

1.4 腸致病性大腸桿菌檢測(cè) 當(dāng)每份糞便樣品送到實(shí)驗(yàn)室后，立刻接種在麥康凱培養(yǎng)基上生長(zhǎng)18～24 h。挑選10～12個(gè)單個(gè)菌落，加入含100 μL滅菌去離子水的1.5 mL EP管中并混勻，同時(shí)把每單個(gè)菌落接種在營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上培養(yǎng)18～24 h。將混合液通過(guò)熱提取法提取DNA(100 ℃，10 min)，并采用熒光定量PCR檢測(cè)EPEC。根據(jù)文獻(xiàn)[7-8]，針對(duì)eaeA基因，選擇引物，并在生工生物工程(上海)股份有限公司合成前引物(5′-CCGATTCCTCTGGTGACGA-3′)和后引物(5′-CCACGGTTTATCAAACTGATAACG-3′)，使用之前將其配成10 μmol的濃度，-20 ℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩CR反應(yīng)體系共20 μL：10 μL PCR mix (SYBR○RPremix Ex TaqTMII，寶生物，大連)、前后引物各0.5 μL(10 μmol)、1 μL模板和8 μL ddH2O。擴(kuò)增條件為：預(yù)變性95 ℃、30 s；變性95 ℃、5 s，退火60 ℃、30 s，循環(huán)40次。在退火階段檢測(cè)熒光。當(dāng)檢測(cè)出現(xiàn)疑似陽(yáng)性時(shí)，將對(duì)應(yīng)樣本的每個(gè)單個(gè)菌落分別挑選出來(lái)，加入含100 μL去離子水的1.5 mL EP管中，通過(guò)熱提取法提取核酸并檢測(cè)單個(gè)菌落是否為EPEC(與上述方法相同)，對(duì)確定的陽(yáng)性菌株進(jìn)行保存。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析 使用SPSS 19.0軟件(SPSS 19.0，IBM)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分類(lèi)資料的計(jì)算用χ2檢驗(yàn)或者Fisher確切概率法；連續(xù)性資料根據(jù)數(shù)據(jù)特征選擇t檢驗(yàn)、方差分析或秩和檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)取α=0.05。

1.6 倫理學(xué) 本研究已通過(guò)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心寄生蟲(chóng)病預(yù)防控制所倫理審查委員會(huì)倫理學(xué)評(píng)審。

2 結(jié) 果

2.1 研究對(duì)象基本特征 2014年7月1日到2015年6月30日期間，本研究共招募1 121例腹瀉病例和319名非腹瀉研究對(duì)象。所有研究對(duì)象的性別比(男∶女)為1.0(724/716)，腹瀉病例為1.0(559/562)，而非腹瀉研究對(duì)象為1.07(165/154)，兩組研究對(duì)象性別比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.343，P=0.558)。所有研究對(duì)象中位年齡為12.7月(四分位間距(Q)：0.7-24.5)，腹瀉病例為1.2歲(Q：0.7-4.8)，非腹瀉研究對(duì)象為4.7歲(Q：0.8-40.0)，腹瀉病例年齡低于非腹瀉研究對(duì)象(χ2=6.58，P<0.05)。所有研究對(duì)象中69.7%來(lái)自由城地區(qū)(n=976)，其中來(lái)自城市地區(qū)的腹瀉人群占整個(gè)腹瀉人群的67.2%(n=753)，來(lái)自城市地區(qū)的非腹瀉人群占整個(gè)非腹瀉人群的69.9%(n=223)(χ2=17.291，P<0.05)。 在1 121名腹瀉病例中冬季腹瀉病例所占比例最高(35.1%，n=394)，其次是春季23.8%(n=267)、秋季23.2% (n=260) 和夏季17.8% (n=200)；在非腹瀉人群中冬季的非腹瀉樣本所占比例最高(31.0%，n=99)，其次是秋季27.9%(n=89)，春季20.7%(n=66)和夏季20.4%(n=65)(χ2=0.541，P=0.144)。

2.2 EPEC在腹瀉病例和非腹瀉研究對(duì)象中的比較 腹瀉病例中EPEC的檢出率為5.53%(62/1 121)，非腹瀉研究對(duì)象中EPEC檢出率為1.88%(6/319)，EPEC的檢出率在腹瀉病例中高于非腹瀉研究對(duì)象(χ2=7.36，P<0.05，OR=3.504，95%CI：1.307-7.127)。其中，在5歲以下腹瀉病例人群中EPEC的檢出率為5.53%(47/850)，5歲以下非腹瀉病例中EPEC的檢出率為1.76%(3/170)，其中EPEC的檢出率在5歲以下腹瀉病例中高于5歲以下非腹瀉研究對(duì)象(χ2=4.307，P<0.05，OR=3.258，95%CI：1.002-10.593)。在5歲以上人群中，EPEC在5以上腹瀉病例中的檢出率為5.54%(15/271)，在5歲以上非腹瀉人群中的檢出率為2.01(3/149)，EPEC的檢出率在5歲以上腹瀉病例和5歲以上非腹瀉研究對(duì)象中沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=2.907，P=0.088，OR=2.852，95%CI：0.812-10.014)。

2.3 EPEC在腹瀉病例中的流行病學(xué)特征

2.3.1 性別分布 EPEC在女性腹瀉病例中檢出率為5.52%(31/562)，在男性腹瀉人群中為5.54%(31/559)，這表明EPEC的檢出率在女性腹瀉病例和男性腹瀉病例中沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=0.001，P=0.999，OR=1.006，95%CI=0.603-1.678)。

2.3.2 年齡分布 EPEC的檢出率在不同年齡組腹瀉病例中有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=17.272，P=0.004)。在2—5歲腹瀉病例中檢出率最高(12.12%，16/132)，其次是5—65歲(6.15%，15/244)、1—2歲(5.58%，15/269)、6—12月齡(4.56%，12/263)和6月齡以下(2.15%，4/186)，而65歲以上人群沒(méi)有檢出(0/27)。

2.3.3 季節(jié)分布 EPEC的檢出率在腹瀉病例中有明顯的季節(jié)分布趨勢(shì)(χ2=12.819，P=0.005)，如圖1所示，EPEC在夏季腹瀉病例中檢出率最高(18/200)，其次是春季(21/267)和秋季(11/260)，在冬季時(shí)最低(12/394)。

圖1 EPEC在腹瀉人群的季節(jié)分布Fig.1 Seasonal distribution of EPEC in diarrhea patients

2.4 腹瀉病例中EPEC感染者的基本特征 如表1所示： EPEC陽(yáng)性的腹瀉病例的年齡低于EPEC陰性的腹瀉病例的年齡。EPEC陽(yáng)性的腹瀉病例和EPEC陰性的腹瀉病例的腹瀉次數(shù)無(wú)差異。發(fā)熱和嘔吐在EPEC陽(yáng)性和陰性的腹瀉病例中沒(méi)有差異，但脫水更容易出現(xiàn)在EPEC陽(yáng)性的腹瀉病例中。同時(shí)，水樣便更容易出現(xiàn)在EPEC陽(yáng)性的腹瀉病例中。

3 討 論

EPEC是一種能導(dǎo)致人體多系統(tǒng)感染的糞-口途徑傳播的腸道致病菌，也是引起嬰幼兒腹瀉的重要細(xì)菌性病原體[4, 9-10]。及時(shí)了解 EPEC的分子流行特征是傳染病預(yù)防控制的重要內(nèi)容，但是目前國(guó)內(nèi)EPEC常用的檢測(cè)方法是細(xì)菌培養(yǎng)和血清鑒定(金標(biāo)準(zhǔn))，其鑒定方法存在實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、診斷血清因子不全、靈敏度和特異性都低等弊端，使得EPEC的流行程度一直被低估[2, 5]。而大腸埃希菌的致瀉性主要取決于是否攜有相應(yīng)的毒力因子，因而血清學(xué)鑒定不是EPEC感染診斷和流行調(diào)查的理想方法。靈敏度高和特異度高的細(xì)菌培養(yǎng)和熒光定量PCR聯(lián)合使用的檢測(cè)方法急需在全國(guó)推進(jìn)和應(yīng)用，以準(zhǔn)確評(píng)估EPEC相關(guān)的疾病負(fù)擔(dān)[2, 4]。

表1 腹瀉病例中EPEC感染者的基本特征

Tab.1 Essential characteristic of diarrhea patients infected with EPEC

指標(biāo)變量VariablesEPEC陽(yáng)性ThepositiveofEPECn=62N(%)EPEC陰性ThenegativeofEPECn=1059N(%)統(tǒng)計(jì)量StatisticP居住地(城區(qū))Residence(urbanareas)42(67．74)711(67．14)1．214a0．545年齡(年，中位數(shù))Age(years，median)1．17 1．962．158b0．031腹瀉次數(shù)(≥3/天)Diarrheafrequency(≥3/day)6 60．105b0．269發(fā)熱(>37．3℃)Fever(>37．3℃)8(12．90)130(12．28)0．021a0．884嘔吐Vomiting17(27．42)246(23．23)0．573a0．449脫水Dehydration8(12．90)56(5．29)6．310a0．021水樣便Waterystool38(61．29)472(44．57)6．603a0．010黏液樣便Mucusstool24(38．71)516(48．73)2．353a0．125其他類(lèi)型糞便Theotherstools0(0．00)63(5．95)2．867a0．090

a卡方檢驗(yàn)，b秩和檢驗(yàn)

aChi-square test，bWilcoxon rank test

本研究表明EPEC是5歲以下兒童的腹瀉相關(guān)病原體，且檢出率較高(5.53%)，這與其他研究的結(jié)果相似(6.64%)[11]，EPEC是中低收入國(guó)家或地區(qū)5歲以下兒童發(fā)生急性腹瀉的主要病原體[12]，但也有研究發(fā)現(xiàn)EPEC不是兒童腹瀉相關(guān)的病原體[11, 13]。這可能與EPEC的血清型有關(guān)，有研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)典O群血清型EPEC是5歲以?xún)?nèi)尤其是2歲以?xún)?nèi)兒童腹瀉的確定病原體，但其他血清型(如A/EECX血清型)的EPEC并不能引起腹瀉[14-15]。需要進(jìn)一步進(jìn)行血清分型來(lái)深入闡述不同血清型EPEC的致病力，但本研究并未對(duì)EPEC進(jìn)行血清分型，這是本研究的一個(gè)限制。

本研究中EPEC 的檢出率在2—5歲腹瀉人群中遠(yuǎn)高于2歲以下腹瀉人群，但JOHN等研究者發(fā)現(xiàn)EPEC的易感人群主要集中在2歲以?xún)?nèi)[14]，這種差別可能于本研究的現(xiàn)場(chǎng)選擇有關(guān)。本研究現(xiàn)場(chǎng)在城區(qū)，研究對(duì)象家庭經(jīng)濟(jì)條件普遍較好，2歲以下兒童人工奶粉喂養(yǎng)比例很高，而人工奶粉中包含很多能提高兒童免疫力的物質(zhì)，從而減低兒童對(duì)病原體菌的易感性；同時(shí)，兒童在前6個(gè)月，從母體獲得的非特異性抗體可以部分防止細(xì)菌感染[16]。2—5歲兒童飲食結(jié)構(gòu)逐步發(fā)生變化，混合食物占主要部分，EPEC作為重要的食源性病原體，感染兒童的機(jī)會(huì)增多。社會(huì)經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生條件等差異在一定程度上解釋了本研究中EPEC的流行特征與欠發(fā)達(dá)地區(qū)不同[15, 17]。

本研究發(fā)現(xiàn)云南昆明城市地區(qū)腹瀉病例主要集中在春季和夏季，而貴陽(yáng)地區(qū)主要集中在秋季和夏季[18]，這種差異可能與昆明獨(dú)特的氣候因素有關(guān)。同時(shí)，提示昆明地區(qū)EPEC相關(guān)腹瀉防控的關(guān)鍵時(shí)期在夏季。

本研究為62例EPEC腹瀉病例提供病原學(xué)依據(jù)的同時(shí)，揭示了昆明市EPEC的流行病學(xué)特征，其結(jié)果將為昆明地區(qū)EPEC相關(guān)腹瀉的預(yù)防和控制提供科學(xué)參考依據(jù)。另外，由于EPEC可以通過(guò)食物、水源等方式傳播從而暴發(fā)疫情，故在進(jìn)行腹瀉病例病原監(jiān)測(cè)的同時(shí)，采用熒光定量PCR方法，快速檢測(cè)食品中的EPEC，對(duì)保障食品安全及腹瀉防控都具有重要意義。

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s: Zhou Xiao-nong, Email: ipdzhouxn@sh163.net

Epidemiological characteristics investigation of enteropathogenicEscherichiacoliin diarrhea patients from Kunming City, China

YANG Chun-li1, ZHANG Shun-xian1, AI Lin1, CAI Yu-chun1, LU Yan1, CHEN Shao-hong1, XU Wen2, GU Wen-peng2, HU Wei1,3, CHEN Jun-hu1, LI Shi-Zhu1, CHEN Jia-xu1, ZHOU Xiao-nong1

(1.NationalInstituteofParasiticDiseases,ChineseCenterforDiseaseControlandPrevention,KeyLaboratoryforParasitologyandVectorBiology,MOHofChina,WHOCollaboratingCenterforTropicalDiseases,NationalCenterforInternationalResearchonTropicalDiseases,Shanghai200025,China; 2.YunnanProvincialCenterforDiseaseControlandPrevention,Kunming650022,China; 3.DepartmentofMicrobiologyandMicrobialEngineering,SchoolofLifeSciences,FudanUniversity,Shanghai200433,China)

In order to provide scientific reference for the prevention and treatment of EPEC infection, the epidemiological characteristics of enteropathogenicEscherichiacoli(EPEC) was investigated in Kunming City, Yunnan. A total of 1 121 diarrhea patients and 319 healthy controls were recruited from four sentinel hospitals in Kunming City from June 2014 to July 2015. The stool samples were cultured and the total DNA was extracted to detect EPEC with real-time polymerase chain reaction (PCR). A structured questionnaire was applied to each case for the clinical manifestation and the basic information. Results showed that the detection rate of EPEC in diarrhea patients was more than the controls (5.53%, 1.88%, χ2=7.36,P<0.05). The prevalence of EPEC was no significant difference between male and female in diarrhea patients (5.54%, 5.53%, χ2=0.001,P=0.999). However, the detection rate of EPEC had significant difference in different age groups (χ2=17.27,P<0.05), among which the detection rate was the highest in 2—5 years group (12.12%, 16/132). And the prevalence of EPEC showed remarkable seasonal trend in diarrhea cases (χ2=12.82,P<0.05), and the detection rate was the highest in summer (9.00%, 18/200) and the lowest in winner (3.05%, 12/394). Watery stool was found in 61.29% (38/62) in diarrhea cases with EPEC infection, and dehydration was found in 12.9% (8/62) in diarrhea cases associated with EPEC infection. Results showed EPEC is one of the mainly pathogens causing diarrhea in Kunming City, and EPEC infection occurred mainly in children under 5 years, and it is prone to dehydration.

diarrhea patient; healthy control cases; EPEC; epidemiological characteristics

10.3969/j.issn.1002-2694.2017.04.006

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(No.2008ZX10004-011；No.2012ZX10004-220)、國(guó)家衛(wèi)生行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(No.201502021)和上海市公共衛(wèi)生第四輪三年行動(dòng)計(jì)劃(GWIV-29)聯(lián)合資助

周曉農(nóng)，ipdzhouxn@sh163.net

1.中國(guó)疾病預(yù)防控制中心寄生蟲(chóng)病預(yù)防控制所，衛(wèi)生部寄生蟲(chóng)病原與媒介生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，世界衛(wèi)生組織熱帶病合作中心，國(guó)家級(jí)熱帶病國(guó)際聯(lián)合研究中心，上海 200025； 2.云南省疾病預(yù)防控制中心，昆明 650022; 3.復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物學(xué)與微生物工程系，上海 200433

Supported by the National Science and Technology Major Project (Nos. 2008ZX10004-011 and 2012ZX10004-220), the Chinese Special Program for Scientific Research of Public Health (No. 201502021), and the Fourth Round Three Year Action Plan Public Health of Shanghai, China (No. GWIV-29)

R382

A

1002-2694(2017)04-0321-05

2016-07-25 編輯：梁小潔