1.定居因子（Colonizationfactor ，CF）；也稱粘附素（Adhesin），即大腸杆菌的菌毛。致病大腸杆菌須先粘附於宿主腸壁，以免被腸蠕動和腸分泌液清除。使人類致瀉的定居因子為CFAⅠ、CTAⅡ（Colonization factor antigen Ⅰ、Ⅱ），定居因子具有較強的免疫原性，能刺激機體產生特異性抗體。
2.腸毒素：是腸產毒性大腸杆菌在生長繁殖過程中釋放的外毒素，分為耐熱和不耐熱兩種。
（1）大耐熱腸毒素（Heatlabile enterotoxin， LT）：對熱不穩定，65℃經30分鍾即失活。為蛋白質，分子量大，有免疫原性。由A、B兩個亞單位組成，A又分成A1和A2，其中A1是毒素的活性部分。B亞單位與小腸粘膜上皮細胞膜表麵的GM1神經節苷脂受體結合後，A亞單位穿過細胞膜與腺苷酸環化酶作用，使胞內ATP轉化cAMP.當cAMP增加後，導致小腸液體過度分泌，超過腸道的吸收能力而出現腹瀉。LT的免疫原性與霍亂弧菌腸毒素相似，兩者的抗血清交叉中和作用。
（2）耐熱腸毒素（Heatstable enterotoxin ，ST）：對熱穩定，100℃經20分鍾仍不被破壞，分子量小，免疫原性弱。ST可激活小腸上皮細胞的鳥苷酸環化酶，使胞內cGMP增加，在空腸部分改變液體的運轉，使腸腔積液而引起腹瀉。ST與霍亂毒素無共同的抗原關係。
腸產毒性大腸杆菌的有些菌株隻產生一種腸毒素，即LT或ST；有些則兩種均可可產生。有些致病大腸杆菌還可產生vero毒素。
3.其他：胞壁脂多糖的類脂A具有毒性，O特異多糖有抵抗宿主防禦屏障的作用。大腸杆菌的K抗原有吞噬作用。
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