大肠杆菌是生活在人和动物肠道中的埃希氏属细菌（escherichia coli)，该菌外形呈杆状，细胞壁外层有鞭毛，在初生儿或动物出生数小时后就会进入肠道。世界卫生组织资料显示，正常情况下，绝大多数大肠杆菌都对人和动物没有伤害，不仅如此，它还能竞争性抵御致病菌的进攻，与人体互利共生。但是有些菌株却能产生肠毒素，使人得肠胃炎，比如产肠毒素大肠杆菌，这是致病性大肠杆菌之一，在人体中普遍存在，它可以通过污染的水和食物进入肠道，通过产生肠毒素导致腹泻。这些肠毒素包括不耐热肠毒素（heat labile enterotoxin, LT）和耐热肠毒素（heat stable enterotoxin, ST)，其中耐热肠毒素有两个亚型，即STI和STII。ST工能溶于甲醇，可在乳鼠和乳猪小肠中引起肠积水；STII不溶于甲醇，在乳鼠小肠内没有表现出生物活性，而是在断奶乳猪及家兔小肠内引起肠积水。

依据DNA杂交试验将 ST I分为STIp（亦或STap或STp，猪源与牛源菌株）和STIh（抑或STah或STh，人源菌株）。ST如和STIh分别为18肽和19肽，对蛋白酶水解有一定的抵抗力，毒性强，能够引起肠道细胞分泌电解质。STIp和STIh的氨基酸序列如图6-2所示，在分子内部形成3个位置相同的二硫键，分别对应于STIp分子的5和10,6和14以及9和17位氨基酸；对应干STIh分子的6和11,7和15以及9和17位氨基酸。

目前人们普遍认为STⅠ会导致回肠上皮细胞内的环磷酸鸟苷(cGMP)增多，从而引起肠液储留，进而导致腹泻。这种致病性具有组织特异性，对其他组织器官没有生物活性，这可能与受体分布有关。而ST的致泻作用可能的机理为：CGMP能使氯离子的转运蛋白磷酸化，导致氯离子的主动转运受到抑制，进而肠腔内电解质与水潴留引起腹泻，水和Na⁺等短时间内大量流失造成脱水、代谢性酸中毒、高血钾等症状，最后导致心力衰竭。

近年来人们发现腹泻的断奶仔猪中STⅡ具有非常高的检出率，表明STⅡ与

图6-2STIp和STIh的氨基酸序列（“⺆”表示二硫键）

断奶仔猪腹泻密切相关。ST Ⅱ前体是由71个氨基酸组成的单肽，成熟的ST Ⅱ为48个氨基酸，其中有4个半胱氨酸残基，可形成两个分子内二硫键，即10与48位氨基酸和21与36位氨基酸；10与22位氨基酸之间、38与44位氨基酸之间存在a-螺旋。ST Ⅱ（图6-3）对热稳定，100℃下加热30min仍可保持生物活性。

图6-3ST Ⅱ氨基酸序列（“⺆”表示α-螺旋）

STⅡ的致病机理与STⅠ不同，主要是因为在黏膜组织和肠腔液中均未发现STⅡ导致的CAMP水平变化。一方面，STⅡ能需要激活GTP结合调节蛋白，该蛋白又能激活位于细胞膜中的一种Ca²⁺通道，使细胞内部Ca²⁺浓度升高，这又会激活钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ，进而调控小肠中某些离子的转运；另一方面，细胞内部Ca²⁺浓度会调节磷脂酶A2和磷脂酶C的水平，继而催化膜脂释放花生四烯酸，从而合成前列腺素E2，进而激活肠神经系统，引发动物腹泻。