基于全基因组测序的马德里托幼及中小学健康儿童肠道聚集性大肠杆菌（EAEC）校内传播分子证据研究

本期推荐：为解决高收入国家学龄儿童肠道聚集性大肠杆菌（EAEC）流行病学及传播机制认知不足的问题，研究人员开展EAEC在托幼机构及中小学健康儿童中的携带状况及传播动态研究。通过高分辨率全基因组测序（WGS）技术，发现5.1%的儿童携带EAEC，低龄组感染率高达24.2%，并鉴定出O126:H27-ST200和O111:H21-ST40等流行亚型引起的校内传播事件。该研究揭示了健康儿童作为EAEC无症状携带者和传播者的潜在风险，为学校感染控制提供重要依据。

　　

在儿童健康领域，肠道聚集性大肠杆菌（Enteroaggregative Escherichia coli, EAEC）长期以来被视为低收入国家儿童腹泻和旅行者腹泻的重要病原体。然而近年来的研究表明，EAEC在高收入国家本地获得性胃肠道疾病中的作用日益凸显，尤其对儿童健康构成威胁。尽管EAEC感染在西班牙不属于法定报告传染病且尚未建立系统监测体系，现有数据表明其在非旅行相关性腹泻事件中具有重要地位。更令人担忧的是，EAEC不仅引起肠道感染，还被发现与尿路感染（UTI）和全身性感染相关，显示出其多方面的致病潜力。

目前关于高收入国家学龄儿童中EAEC感染的流行病学特征、传播动态和公共卫生影响的信息十分有限。特别值得关注的是，无症状携带状态在幼儿中较为常见，这个群体不仅排菌时间更长，而且在繁忙的托幼机构中维持最佳卫生条件面临挑战。了解EAEC在学校环境中的传播模式对于制定有效的感染控制策略至关重要。

为此，研究人员在《European Journal of Pediatrics》发表了这项创新研究，通过高分辨率全基因组测序技术，调查了西班牙马德里地区托儿所、幼儿园和小学中0-12岁表面健康儿童的EAEC感染发生情况，并追溯学校环境中未被注意的传播事件。

研究人员采用横断面研究设计，在马德里地区招募了1,463名表面健康儿童，包括161名0-3岁托儿所儿童和1,302名4-12岁幼儿园及小学儿童。通过家长协助收集粪便样本，使用特异性PCR检测aatA基因（EAEC的标志性基因）确认感染，阳性样本进一步进行细菌分离培养。采用Illumina平台进行全基因组测序（WGS），通过血清分型、多位点序列分型（MLST）和毒力基因分析对分离株进行分子特征鉴定。利用单核苷酸多态性（SNP）系统发育分析揭示菌株间的遗传关系，识别传播集群。同时收集流行病学问卷数据，分析潜在风险因素。

研究结果

EAEC在研究人群中的检测情况

总体EAEC感染率为5.1%（75/1,463），0-3岁年龄组的感染率显著高于4-12岁年龄组（24.2% vs. 2.8%）。EAEC在参与调查的所有四所托儿所（感染率范围2.5-50.0%）和10/11所幼儿园及小学（感染率范围0-11.5%）中均有发现。在78例家长报告的腹泻事件中，仅9例检测到EAEC，其余66例EAEC阳性病例均为无症状携带。

EAEC分离株的WGS特征分析

从66例EAEC阳性样本中成功分离菌株（回收率88%）。共鉴定出11种不同的序列型（ST）和16种血清型。主要ST为ST40和ST200（各占27%），主要血清型为O111:H21和O126:H27（各占27%）。所有分离株均携带aatA（研究方案要求）和aap基因，因此可归类为典型EAEC。91%的分离株携带已知聚集性黏附菌毛（AAF）变异体，其中AAF/V最常见（33%）。值得注意的是，17%的EAEC分离株还显示具有尿路/全身致病潜力，其中4株被归类为推定肠外致病性大肠杆菌（ExPEC），3株为尿路致病性大肠杆菌（UPEC），4株同时具有ExPEC和UPEC特征。

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学校环境中EA传播事件的检测

分子特征分析（血清型-ST组合）结合流行病学关系（来源学校）提示存在不同EAEC亚型未被注意的传播事件。根据Pightling等人提出的全基因组测序分析解释标准，研究人员确定了多个传播集群。

在托儿所（0-3岁儿童）中，WGS分析显示两所不同学校存在EAEC感染的推定暴发事件。EAEC O126:H27-ST200在NS1学校引起涉及15名儿童的推定暴发，这些儿童来自所有教育阶段（0-1岁、1-2岁和2-3岁组）的不同教室，其中40%报告在过去7天内有腹泻和/或其他胃肠道症状。值得注意的是，1A和1B教室（0-1岁）的儿童由相同的护理人员照顾，并共享活动、进食、睡眠、洗手和换尿布/如厕区域。

同样

同样，EAEC O111:H21-ST40在NS2学校引起另一起推定暴发，涉及12名来自不同教育阶段（1-2岁和2-3岁组）的不同教室的儿童，其中17%报告在过去7天内有腹泻和/或其他胃肠道症状。2C和2D教室（1-2岁组）的儿童同样共享护理人员和活动区域。

在幼儿园和小学（4-12岁儿童）中，分析揭示了五所不同学校中的六起可能传播事件。这些微感染灶涉及2-4名儿童，由EAEC O126:H27-ST200、O111:H21-ST40以及O3:H2-ST10、O44:H18-ST1380和ONT:H33-ST34引起。

研究结论与意义

本研究结果表明，西班牙表面健康儿童中携带具有胃肠道/肠外致病潜力的特定EAEC亚型的情况比最初预期的更为常见。EAEC O126:H27-ST200和O111:H21-ST40是主要的流行亚型，占分离株的一半以上，这些亚型在西班牙和其他高收入国家中均为最常见报道的EAEC菌株，甚至与胃肠炎暴发事件相关。

研究发现特别强调了学校中存在的社区流行病现实问题，这些事件往往未被注意和报告，且缺乏具体的控制和预防建议。在托儿所中识别出的两起推定暴发事件影响了15名和12名0-3岁幼儿，60-83%的EAEC阳性幼儿在采样前一周未报告胃肠道症状，强烈表明他们在此期间为无症状携带者。感染同一种EAEC菌株的儿童共享护理人员和活动空间，表明人与人之间直接传播是最可能的传播方式，但食源性传播也不能完全排除。

这些发现具有重要的公共卫生意义。虽然大多数EAEC感染相对轻微且自限，但儿童EAEC腹泻通常持续时间较长（平均约14天），这种 prolonged 疾病可能导致学生长期缺课，给家庭带来经济压力，包括父母或照顾因请假而损失收入。此外，长期排斥上学对幼儿的社会和行为影响也不容忽视。另一方面，表面健康或无症状携带者可能在社区层面作为未被注意的病原体传播者，使脆弱人群（包括免疫功能低下者或老年人）面临风险，这些人群的EAEC感染通常更为严重，往往需要治疗。

该研究为高收入国家儿童EAEC感染的流行病学特征提供了重要数据，证明了学校环境特别是托儿所中EAEC传播的存在，强调了健康儿童作为无症状携带者和潜在传播者的角色。研究结果呼吁早期护理和教育提供者实施有效策略，确保适当的培训、遵守卫生标准和定期健康筛查，以减轻疾病传播给幼儿等脆弱人群的风险。进一步流行病学调查需要充分理解学校在这种病原体传播中的具体作用。